Method Article

Modello Rat di emato-encefalica Turbativa Barriera per consentire mirato Therapeutics neurovascolare

DOI:

10.3791/50019

November 30th, 2012

In This Article

Summary

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Emato-encefalica perturbazione barriera favorisce l'erogazione di alcuni farmaci al cervello. Mannitolo consegnato intra-arteriosa cellule restringe i vasi sanguigni circostanti, al fine di distruggere fisicamente la barriera.

Abstract

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Cellule endoteliali con giunzioni strette insieme con la membrana basale e piedi finali astrociti circondano vasi sanguigni cerebrali per formare la barriera emato-encefalica 1. La barriera esclude selettivamente molecole di attraversare tra il sangue e il cervello in base alla loro dimensione e carica. Questa funzione può impedire l'erogazione di terapie per disturbi neurologici. Un certo numero di farmaci chemioterapici, per esempio, non viene effettivamente attraversare la barriera emato-encefalica per raggiungere le cellule tumorali 2. Quindi, migliorare l'erogazione di farmaci attraverso la barriera sangue-cervello è una zona di interesse.

I metodi più diffusi per migliorare la consegna di farmaci al cervello sono diretti infusione cerebrale e barriera emato-encefalica interruzione 3. Diretti garanzie infusione intracerebrale che le terapie arrivano al cervello, tuttavia, questo metodo ha una limitata capacità di disperdere il farmaco 4. Emato-encefalica perturbazione barriera (BBBD) alfarmaci bassi di fluire direttamente dal sistema circolatorio nel cervello e quindi più efficace raggiungere dispersi cellule tumorali. Tre metodi di interruzione barriera includono interruzioni osmotica barriera, barriera interruzione farmacologica, e ultrasuoni focalizzati con microbolle. Interruzione osmotica, introdotta da Neuwelt, utilizza una soluzione ipertonica di 25% mannitolo che disidrata le cellule della barriera sangue-cervello facendoli restringersi e distruggere le loro giunzioni strette. Interruzione barriera può anche essere realizzato con composti farmacologicamente vasoattive quali l'istamina e bradichinina 5 6. Questo metodo, tuttavia, è selettivo principalmente per il cervello-tumorale barriera 7. Inoltre, RMP-7, un analogo del peptide bradichinina, è risultata essere inferiore rispetto testa a testa con BBBD osmotico con 25% di mannitolo 8. Un altro metodo, ultrasuoni focalizzati (FUS) in combinazione con agenti di microbolle di contrasto ad ultrasuoni, è stato anche dimostratoper aprire reversibilmente la barriera emato-encefalica 9. Rispetto al FUS, però, il 25% mannitolo ha una storia più lunga di sicurezza in pazienti umani che lo rende uno strumento collaudato per la ricerca traslazionale 10-12.

Al fine di realizzare BBBD, mannitolo devono essere consegnati a un tasso elevato direttamente nella circolazione arteriosa del cervello. Negli esseri umani, un catetere endovascolare è guidato al cervello dove rapida, flusso diretto può essere realizzato. Questo protocollo modelli umana BBBD più possibile. A seguito di un cut-down alla biforcazione della carotide comune, un catetere viene inserito retrogrado nella CCE e usati per fornire mannitolo direttamente nell'arteria carotide interna (ICA) circolazione. Propofol e N 2 O anestesia vengono utilizzati per la loro capacità di massimizzare l'efficacia di interruzione barriera 13. Se eseguito correttamente, questa procedura ha la capacità di in modo sicuro, efficace e reversibile aprire la barriera emato-encefalica e improvvisazionee l'erogazione di farmaci che ordinariamente non raggiungono il cervello 8,13,14.

Protocol

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1. Preparare animale e l'attrezzatura per la procedura

  1. Prima di iniziare l'intervento chirurgico, preparare l'area chirurgica e l'animale. Rendere il catetere carotide inserendo un ago di calibro 23 smussata in un'estremità 12 "di PE50 tubi. Tagliare uno smusso di circa 45 ° alla estremità opposta del catetere. Sterilizzare le attrezzature prima della procedura. Indossare un cofano capelli, maschera chirurgica e guanti sterili.
  2. Posizionare una piastra elettrica sulla superficie dove l'intervento verrà eseguito. Attivare e lasciarlo riscaldare. Coprire l'area con un tampone assorbente panca.
  3. Verificare di aver....

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Results

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Figura 1. Visualizzazione ematoencefalica interruzione barriera via stravaso Evans colorante blu. Evans blue colorante è un pigmento che si lega all'albumina e non stravaso nel cervello in condizioni fisiologiche. Perturbazione della barriera ematoencefalica su un lato del cervello Evans blue permette di entrare e macchiare l'azzurro emisfero interrotto mentre l'emisfero non perturbato rimane invari.......

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Discussion

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Ci sono pochi mezzi di massimizzare l'efficacia di BBBD. È importante ridurre al minimo il sanguinamento durante la fase di cut-down. La pressione sanguigna e la frequenza cardiaca può essere influenzata da sanguinamento sostanziale e questi fattori sono noti per influenzare il grado di BBBD 13. Sanguinamento può essere ridotto utilizzando suture per legare vasi grandi, come la tiroide superiore e arterie occipitali, che devono essere divisi. Inoltre, elettrocauterizzazione può essere utilizzato per divid.......

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Disclosures

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Nessun conflitto di interessi dichiarati.

Acknowledgements

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Questo lavoro è stato sostenuto dalla Fondazione Marshall JB.

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Nome del materiale Azienda Numero di catalogo Commento
Lungo Evans ratto Harlan Laboratories 210-250 g, di sesso maschile
PE 50 Tubi Beckton-Dickinson
Calibro 18 x 2.5 "catetere IV Terumo Per tubo endotracheale
30 "estensione IV imposta Abbott
26 calibro catetere IV veterinario Monoject
Evans colorante blu Sigma E2129
Bipolare Codman
Filtro, 5 micron Braun

References

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  1. Abbott, N. J., Patabendige, A. A. K., Dolman, D. E. M., Yusof, S. R., Begley, D. J. Structure and function of the blood-brain barrier. Neurobiology of disease. 37, 13-25 (2010).
  2. Smith, Q. R. The Blood-Brain Barrier. 89, 193-208 (2003).
  3. Kroll, R. A., Neuwelt, E. A.

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Blood brain Barrier DisruptionMannitol InfusionCarotid Artery CatheterizationOsmotic Barrier DisruptionEvan s Blue DyePropofol AnesthesiaExternal Carotary ArteryInternal Carotid ArteryFocused UltrasoundNeurovascular Therapeutics

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