Dysfunkcja gruczołów ślinowych ma wiele etiologii, w tym zespół Sjögrena, autoimmunologiczną utratę funkcjonalnej tkanki wydzielniczej oraz hipoślinotok wywołany promieniowaniem (RIH), częsty następstwo radioterapii raka głowy i szyi1. Utrata funkcji śliny spowodowana którymkolwiek ze schorzeń predysponuje osoby do infekcji jamy ustnej i ogólnoustrojowej, próchnicy zębów, zaburzeń trawienia i połykania, zaburzeń mowy i poważnej depresji1,2,3. W rezultacie znacząco pogarsza się jakość życia, a interwencje ograniczają się do łagodzenia objawów, a nie do leczenia4. Aby zbadać nowe terapie in vivo, interesujące jest podawanie związków bioaktywnych bezpośrednio do gruczołu ślinowego.
Retroductal injection jest cenną metodą dostarczania związków bioaktywnych bezpośrednio do gruczołów ślinowych i testowania skuteczności w chorobie, urazie lub przy normalnej homeostazie tkanek. Trzy główne gruczoły ślinowe to ślinianka przyuszna (PG), ślinianka podżuchwowa (SMG) i gruczoł podjęzykowy (SLG), z których wszystkie opróżniają się do jamy ustnej przez przewody wydalnicze. Anatomia mysiego pistoletu maszynowego umożliwia bezpośredni dostęp poprzez kaniulację przewodu Whartona, znajdującego się w dnie jamy ustnej pod językiem5. Po kanelacji leki solwatowane mogą być podawane bezpośrednio do pistoletu maszynowego. Po dostarczeniu wstecznym, dyfuzja pozagruczołowa jest ograniczona przez otaczającą torebkę tkankową, która reguluje wymianę materiału z otaczającymi strukturami6. SMG i jego przewód mają podobną strukturę u ludzi i są rutynowo dostępne podczas operacji SMG i sialoendoskopii7. U ludzi i myszy PG jest również dostępny przez przewód Stensena w błonie śluzowej policzka8.
W mysich modelach RIH, wstrzyknięcie retroductal SMG zostało wykorzystane do dostarczania środków terapeutycznych, w tym czynników wzrostu, komórek pierwotnych, wektorów adenowirusowych, cytokin i związków przeciwutleniających, aby modulować odpowiedź komórkową na uraz i zmniejszać wynikowe uszkodzenia tkanek5,9,10,11,12,13,14,15,16. Najbardziej znaczącym sukcesem klinicznym iniekcji retroductal jest podanie wektora adenowirusowego do bezpośredniej ekspresji kanału wodnego (Aquaporin 1; AQP1) u pacjentów po radioterapii z powodu raka głowy i szyi17.
Poprzednio opracowaliśmy i pokazaliśmy skuteczność systemu nanocząsteczek i siRNA wstrzykiwanego wstecznie w celu ochrony funkcji gruczołów ślinowych przed RIH11,18,19,20. Jako rozszerzenie naszej wcześniejszej pracy, tutaj demonstrujemy nasz protokół retroductal SMG injection za pomocą fluorescencyjnie znakowanej nanocząstki (NP) zdolnej do ładowania i dostarczania słabo rozpuszczalnych leków21,22,23.
Zsyntetyzowaliśmy NP z kopolimeru diblokowego składającego się z bezwodnika poli(styreno-alt-maleinowego)-b-poli(styrenu) (PSMA) poprzez polimeryzację odwracalnego fragmentacji łańcucha addycji (RAFT), jak opisano wcześniej21. Poprzez wymianę rozpuszczalnika, polimery te spontanicznie samoorganizują się w struktury NP miceli o hydrofobowym wnętrzu i hydrofilowym wyglądzie zewnętrznym21. Nanocząsteczki są znakowane fluoroforem Texas-Red, aby umożliwić weryfikację dostarczenia NP do gruczołów bez poświęcania zwierzęcia. Obrazowanie na żywych zwierzętach i immunohistochemia SMG są pokazane po 1 godzinie i 1 dniu po wstrzyknięciu.
Ten zaktualizowany i powtarzalny protokół kaniulacji powinien umożliwić innym osiągnięcie iniekcji retrodukcyjnej. Oczekujemy, że ta udoskonalona technika stanie się kluczowa dla badań in vivo i rozwoju terapeutycznego24,25.