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方法論記事

血液脳関門の破壊のラットモデルは、対象となる神経血管治療を許可する

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DOI:

10.3791/50019

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2012年11月30日

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この記事について

サマリー

血液脳関門の乱れは、脳にある種の薬物の送達を助ける。動脈配信マンニトールは、物理的障壁を破壊するために、血管周囲の細胞を縮小します。

要約

基底膜とアストロサイトの端の足と一緒に、タイトジャンクションと内皮細胞が血液脳関門1を形成する脳血管を囲んでいます。障壁は、選択的に血液とそのサイズと電荷に基づいて脳間交雑種の分子を排除する。この関数は、神経疾患の治療薬の送達を妨げることができます。化学療法薬の数は、例えば、効果的に腫瘍細胞2に到達するために血液脳関門を越えることはありません。従って、血液脳関門を横切る薬物の送達を改善することは興味のある分野である。

脳への薬物の送達を増強するための最も一般的な方法は、直接脳注入および血液脳関門の崩壊3アール。直接脳内注入は、治療が脳に到達することを保証しますが、この方法は、薬4を分散する能力が制限されています。血液脳関門の破壊(BBBD)アル循環系から直接流れる安値薬 脳になるため、より効果的に分散した腫瘍細胞に到達する。バリアの破壊には3つの方法が浸透バリアの破壊、薬理学的なバリアの破壊、そしてマイクロバブルによる集束超音波を含む。 Neuweltによって開拓浸透破壊は、彼らのタイトジャンクショ​​ンを縮小し、混乱させる原因となって、血液脳関門の細胞を脱水25%マンニトールの高張液を使用しています。バリアの破壊はまた、ヒスタミン及びブラジキニン5 6などの血管作動性化合物を用いて薬理学的に行うことができます。しかし、この方法は、主に脳の腫瘍関門7用に選択的である。さらに、RMP-7、ブラジキニンペプチドのアナログは、25%マンニトール8と浸透BBBDと頭に頭を比較した場合、劣ることが判明した。もう一つの方法は、マイクロバブル超音波造影剤と共に集束超音波(FUS)も示されている可逆的に血液脳関門9を開きます。 FUSのと比較して、しかし、25%のマンニトールはトランスレーショナル·リサーチ10月12日のための実証済みのツールとなって、人間の患者における安全性の長い歴史を持っています。

BBBDを達成するために、マンニトールは、直接脳の動脈循環に高いレートで配信される必要があります。ヒトでは、血管内カテーテルは迅速、直接の流れを達成することができる脳へと導かれる。このプロトコルモデル人間はできるだけ密接BBBD。総頸動脈分岐部にカットダウンに続いて、カテーテルにECAに逆行性に挿入し、内頸動脈(ICA)の循環に直接マンニトールを配信するために使用されています。プロポフォールとN 2 O麻酔はバリアの破壊13の効果を最大限に発揮する能力のために使用されます。適切に実行された場合、この手順は安全に、効果的に、かつ可逆的に血液脳関門と即興を開く機能を持っている通常の電子頭脳8,13,14に達していない薬剤の送達。

プロトコル

1。手続きのための動物と機器を準備

  1. 手術を開始する前に、手術部位や動物を準備します。 PE50のチューブ12の一端 "に23ゲージのブラント針を挿入することにより、頸動脈にカテーテルを作る。カテーテルの反対側の端では約45°の斜面をカットします。前の手順と機器を滅菌する。ヘアボンネット、外科用マスクを着用する、無菌手袋。
  2. 手術が行われる表面に加熱パッドを配置します。それをアクティブにし、それが温まることができます。吸収ベンチパッドを使用して領域をカバーしています。
  3. あなたが結晶せずに溶液中で25%のマンニトールを持っていることを確認します。結晶が存在する場合は、80℃の温水浴でバイアルを置き、定期的に攪拌することにより、それらを溶かす。
  4. 動物の質量を記録する。
  5. 0.1ミリリットル/分の速度で0.8ミリグラム/ kg /分で配達のためのプロポフォール希釈を作る。
  6. 3分間インダクションボックスにラットを配置します。設定:5%イソフルラン、2L /分人工呼吸器の流量。
  7. 使い捨てタオルの上に、首、両内側の太ももを剃る。

2。ラットを挿管

  1. 3分間インダクションボックスの動物の背中を置きます。
  2. IVカテーテルを使用して気管内チューブを準備します。このサイズとラットの歪みのために、私たちは18 GAのカテー....

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結果

figure-results-1
図1。エバンスブルー色素の血管外漏出を介して血液脳関門の崩壊を可視化する。エバンスブルー色素は、アルブミンに結合して、生理的条件下で脳内に溢出されていない顔料である。非中断半球が変わらないまま、脳の片側の血液脳関門の破壊は、エバンスブルーが中断半球青を入力して染色することができます。したがって、それは血液脳関門破壊の有用なマーカーである。 図1Aは、血液脳関門を中断せずに脳の一例です。 図1Bは、25%のマンニトールを用いた浸透BBBD後の脳青く染色の例です。他の残骸は汚れのない、一方の半球が青色に染色されることに注意してください。いくつかの青がtで血流の混合の結果として、内側縦裂に近い左半球に入っているウィリスの彼はサークル。

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ディスカッション

BBBDの効果を最大化するいくつかの手段があります。カットダウンフェーズ中に、出血を最小限に抑えることが重要です。血圧と心拍数はかなりの出血の影響を受ける可能性があり、これらの要因はBBBD 13の程度に影響を及ぼすことが知られている。出血は分割しなければならないような優れた甲状腺および後頭部動脈などの主要な血管を、結紮する縫合糸を使用することで軽減することができます。さらに、電気焼灼は、血管を分割し、豊富な血液供給を持っている分野を分析するために使用できます。特に頚動脈カテーテル - それは動物に置かれたすべての行のうち、空気と固体を維持することも重要です。マンニトールで素早く作業する結晶はシリンジやチューブの内側に形成されないことを確認するのに役立ちます。

この実験で用いたラットのサイズと歪みに効果的であるマンニトール流量を使用することが重要です。マンニトール輸液の流量は、ラットの普通caroti内の圧力と一致する必要がありますこのような損傷を引き起こす可能性があり、心臓や肺に総頸動脈を流下せず、ICAにマンニトールフローの高濃度はd動脈。本研究で使用し.......

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開示事項

特別な利害関係は宣言されません。

謝辞

この作品は、JBマーシャル財団によってサポートされていました。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
材料名 会社 カタログ番号 コメント
ロングエバンスラットハーランラボラトリーズ 210〜250グラム、男性
PE50チュービングベクトン·ディッキンソン
18ゲージ×2.5 "IVカテーテルテルモ ETチューブ用
30 "IVの拡張セットアボット
26ゲージ獣医IVカテーテル Monoject
エバンスブルー染料シグマ E2129
バイポーラ Codman
フィルタは5μm ブラウン

参考文献

  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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再版と許可

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