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Articolo metodologico

Eterotopico mucosa engrafting Procedura di Drug Delivery diretto al cervello nei topi

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DOI:

10.3791/51452

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16 luglio 2014

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In questo articolo

Sommario

Un modello murino di ricostruzione base cranica endoscopica umana sviluppato che crea un'interfaccia semipermeabile tra il cervello e il naso utilizzando innesti mucose nasali. Questo metodo permette ai ricercatori di studiare consegna al sistema nervoso centrale di alto peso molecolare terapeutica che altrimenti esclusi dalla barriera emato-encefalica, se somministrati per via sistemica.

Abstract

Consegna di terapeutica nel cervello è ostacolato dalla presenza della barriera ematoencefalica (BBB) ​​che limita il passaggio di composti polari e ad alto peso molecolare dal flusso sanguigno e nel tessuto cerebrale. Alcuni successi consegna diretta negli esseri umani è stato raggiunto tramite l'impianto di cateteri transcraniali; Tuttavia questo metodo è altamente invasiva e associati con numerose complicazioni. Un'alternativa meno invasiva sarebbe dosare il cervello attraverso una impiantato chirurgicamente, membrana semipermeabile come la mucosa nasale che viene utilizzato per riparare difetti base cranica seguente endoscopica transnasale rimozione chirurgica del tumore nell'uomo. Trasferimento Drug se questa membrana potrebbe effettivamente bypassare la BBB e diffondere direttamente nel cervello e nel liquido cerebrospinale. Ispirato da questo approccio, un approccio chirurgico nei topi è stata sviluppata che utilizza una membrana mucosa del setto donatore innestato su un difetto extracranica BBB chirurgico. Questo modello è stato dimostrato efficaceconsentire il passaggio di composti ad alto peso molecolare nel cervello. Dal momento che numerosi farmaci candidati sono in grado di attraversare la BBB, questo modello è utile per l'esecuzione di sperimentazione preclinica di nuove terapie per le malattie neurologiche e psichiatriche.

Introduzione

Il trattamento della malattia neurologica e psichiatrica è fortemente ostacolato dalla presenza della barriera ematoencefalica (BBB) ​​che impedisce oltre il 95% di tutti i potenziali agenti farmaceutici di raggiungere il sistema nervoso centrale 1-3. Ad esempio, derivazione gliale fattore neurotrofico (GDNF) ha dimostrato di essere efficace nel trattamento della malattia di Parkinson quando iniettato direttamente nel cervello, tuttavia è inefficace quando consegnato sistemica perché non può penetrare la BBB 4-6.

Numerosi avvicinato sono stati sviluppati per cercare di aggirare questo problema. Miglioramento della co....

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Protocollo

Prima dell'intervento assicurarsi tutte le procedure da fare sono approvati dalla IACUC e qualsiasi autorità etiche o giuridiche addizionali e utilizzare crudeli pratiche di trattamento degli animali. Questo include l'utilizzo di condizioni di chirurgia sterili, anestetizzare il mouse utilizzando IACUC metodo approvato, lubrificanti occhi topi con vet unguento durante l'intervento chirurgico, e fornire assistenza post-chirurgica. Non procedere con la chirurgia se c'è qualche problema se aspetti della procedura sono approvati. Tutte le procedure eseguite nel presente documento sono state approvate dalla Università Institutional Animal Care ed uso comit....

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Risultati

Ottenere un grande abbastanza setto nasale espianto è fondamentale per le fasi successive. Questo può essere realizzato mediante foratura nella posizione sul cranio del topo donatore mostrato in Figura 1a. Tagliando lungo questo percorso produrrà un espianto di sufficiente dimensione come mostrato in Figura 1b. Se la profondità non è abbastanza profonda, l'innesto sarà troncata e sarà difficile ottenere una grande membrana sufficiente a coprire la superficie del cervello. Perforazio.......

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Discussione

Il passo più difficile della procedura qui descritta è la riuscita del trasferimento di una membrana mucosa adeguate dimensioni sulla superficie del cervello. Questo passaggio è notevolmente semplificata se il setto nasale raccolto è abbastanza grande e ben puliti. Se la parte ventrale del setto viene troncato, un nuovo innesto deve essere ottenuta. L'angolo di perforazione deve essere perpendicolare alla testa mouse per assicurare che la membrana mucosa non è danneggiato dal trapano. Se viene preso un percorso di p.......

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Dichiarazioni

Benjamin S. Bleier MD è inventore di piombo di metodi di copertura brevettuale provvisori di somministrazione di farmaci per il sistema nervoso centrale.

Ringraziamenti

Questo studio è stato finanziato dalla Fondazione Mcihael J. Fox per la ricerca 2011 Rapid Response Innovations di Parkinson Awards Program. I finanziatori hanno avuto alcun ruolo nel disegno dello studio, la raccolta e l'analisi dei dati, la decisione di pubblicare, o preparazione del manoscritto.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
TopiTaconicC57BL / 6
IsofluranoPiramal Healthcare
Student forbici finiStrumenti di scienze fini91461-11
Trapano pneumaticoMTI Dental333-CB
Punta
PinzeStrumenti di scienze fini91106-12
Iniezione di cloruro di sodio allo 0,9% USPAbbott Laboratories4925
Piastra di Petri in polistireneFisher08-757-12per la conservazione temporanea dell'innesto
Sterilizzatore di perlineStrumenti di scienze fini18000-45
Sistema di ossigeno/isofluranoSurgiVetV720100
Sistema di controllo della temperaturaPhysitempTCAT-2LV
Strumento stereotassico per piccoli animaliKOPFModello 940
Unguento
Rasoio
Applicatori con punta in cotoneFisher23-400-106
7,5% Providone iodioScrub chirurgico Betadine
70% Etanolo
Lama chirurgica stainlessFeather2976#10
Manico per bisturi - #3Fine Science Tools10003-12
idrogena al 3%per la pulizia del cranio
Adesivo tissutale Vetbond3M1469SB
AghiBecton, Dickinson and Company305176punta dell'ago tagliata e utilizzata anche
SiringheBecton, Dickinson and Company309597
Guanti in nitrileDenville Scientific IncG4162per la chiusura e la protezione dell'innesto
5-0 Filo
Student Halsey porta agoFine Science Tools91201-13
Adesivodisponibile in commercio Kit
di cemento dentale, 1 lb, rosa opacoStoelting51458
Isobutano (2-metilbutano)AldrichM32631per bagno di ghiaccio secco
Ghiaccio
da trapanoper gli occhielettricoPerossido didi sutura in nylon cianoacrilato secco

Riferimenti

  1. Cardoso, F. L., et al. Looking at the blood-brain barrier: Molecular anatomy and possible investigation approaches. Brain Res. Rev. 64, 328-363 (2010).
  2. Pardridge, W. M. Drug transport across the blood-brain barrier. J. Cereb. Blood Flow Metab

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Ristampe e permessi

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