Ten protokół przedstawia metodę eksplantacji okrągłej błony okiennej z kości skroniowych świnki morskiej, stanowiąc cenne źródło do badań ex vivo.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Ten protokół przedstawia metodę eksplantacji okrągłej błony okiennej z kości skroniowych świnki morskiej, stanowiąc cenne źródło do badań ex vivo.
Skuteczne i minimalnie inwazyjne dostarczanie leków do ucha wewnętrznego jest poważnym wyzwaniem. Błona okienka okrągłego (RWM), będąca jednym z niewielu punktów wejścia do ucha wewnętrznego, stała się istotnym przedmiotem badań. Jednak ze względu na złożoność izolowania RWM, nasza wiedza na temat jego farmakokinetyki pozostaje ograniczona. RWM składa się z trzech odrębnych warstw: nabłonka zewnętrznego, środkowej warstwy tkanki łącznej i wewnętrznej warstwy nabłonka, z których każda może mieć unikalne właściwości dostarczania.
Obecne modele do badania transportu przez RWM wykorzystują modele zwierzęce in vivo lub modele RWM ex vivo, które opierają się na hodowlach komórkowych lub fragmentach błony. Świnki morskie służą jako zwalidowany model przedkliniczny do badania farmakokinetyki leków w uchu wewnętrznym i są ważnym modelem zwierzęcym dla rozwoju translacyjnego nośników do ślimaka. W tym badaniu opisujemy podejście do eksplantacji RWM świnki morskiej z otaczającą kością ślimakową do eksperymentów z podawaniem leków na zewnątrz. Metoda ta pozwala na zachowanie natywnej architektury RWM i może zapewnić bardziej realistyczne odwzorowanie barier transportowych niż obecne modele laboratoryjne.
Pojawiły się nowe klasy terapii w leczeniu odbiorczego ubytku słuchu. Przełożenie tych środków terapeutycznych na populacje kliniczne jest ograniczone przez bezpieczne i skuteczne drogi transportu do ucha wewnętrznego. Obecne metody dostarczania in vivo w badaniach na zwierzętach opierają się albo na fenestracji do ucha wewnętrznego, albo na dyfuzji przez błonę okrągłego okienka (RWM), barierę niekostną, która oddziela przestrzeń ucha środkowego od ślimaka1.
Chirurgiczne fenestracja i mikroiniekcja do ucha wewnętrznego są zarówno inwazyjne, jak i mogą stanowić zagrożenie dla resztkowej funkcji ucha wewnętrznego2. W związku z tym RWM jest ważną drogą lokalnego dostarczania leków, a świnki morskie są podstawowym przedklinicznym modelem zwierzęcym wykorzystywanym do badania lokalnej farmakokinetyki leków w RWM i w uchu wewnętrznym w celu opracowania farmaceutycznego3,4. Chociaż cieńszy niż ludzki RWM, świnka morska RWM ma identyczną trójwarstwową strukturę. Ma około 1 mm średnicy, 15-25 μm grubości i składa się z dwóch warstw komórek nabłonka umieszczonych w warstwie tkanki łącznej5. Warstwa nabłonkowa skierowana w stronę ucha środkowego jest gęsto upakowana i połączona ścisłymi połączeniami, podczas gdy warstwa skierowana w stronę ucha wewnętrznego i błony bębenkowej scala ma luźniejszą architekturę i nie ma znaczących zrostów międzykomórkowych.
Obecne badania przedkliniczne badające przepuszczalność leków u świnki morskiej RWM polegają na iniekcjach in vivo do ucha środkowego, a następnie pobieraniu próbek płynu perylimfatycznego w uchu wewnętrznym, co nie pozwala na konkretne badanie transportu RWM6,7. Fragmenty eksplantatów RWM były wykorzystywane w badaniach przedklinicznych, ale ze względu na ich kruchość i niewielkie rozmiary, nie nadają się do systematycznych, mikroprzepływowych badań transportu leków i pojazdów wymagających wodoszczelnego uszczelnienia w poprzek RWM2. Inne grupy zastosowały modele in vitro z hodowanymi ludzkimi komórkami nabłonkowymi, aby przybliżyć RWM8,9,10. Jednak większość tych konstruktów skupia się wyłącznie na zewnętrznej warstwie nabłonka i nie oddaje złożoności natywnej architektury tkankowej. Aby uzyskać bardziej szczegółowe zrozumienie mechanizmów transportu w RWM, wymagane są ukierunkowane badania ex vivo.
W tym badaniu demonstrujemy eksplantację RWM świnki morskiej z otaczającym ją podparciem kostnym w celu zachowania integralności błony i ilustrujemy ich użycie w eksperymentalnym paradygmacie zaprojektowanym dla konkretnego badania transportu RWM pojazdów dostarczających leki.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie procedury dotyczące zwierząt zostały zatwierdzone przez Instytucjonalny Komitet ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt (GP18M226). W niniejszej pracy wykorzystano świnki morskie albinosy Hartley (zarówno samce, jak i samice, o masie 500-700 g).
1. Przygotowanie i przygotowanie procedury
2. Podejście chirurgiczne i eksplantacja
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Jak pokazano na Rysunku 3A, metoda ta umożliwia eksplantację nienaruszonej błony okna owalnego świnki morskiej wraz z otaczającym ją pierścieniem twardej kości. Błona okna owalnego powinna być w pełni połączona z kostnym pierścieniem w całym obwodzie. Nie powinno być widocznych żadnych złamań kości ślimaka. W porównaniu z ludzkimi preparatami okna owalnego, błona okna owalnego świnki morskiej nie posiada nakładającej się pseudobłony. Ponadto, w przeciwieństwie do ludzi, między ramionami strz...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
W miejscowym dostarczaniu leków do ucha, RWM jest główną drogą przejścia, aby leki docierały do ucha wewnętrznego. Potrzebny jest dokładny i niezawodny model laboratoryjny, aby lepiej zrozumieć mechanizmy transportu i przepuszczalność w nowych pojazdach dostawczych oraz opracowywać leki. W tym badaniu wykazaliśmy, że eksplantacja RWM świnki morskiej jest wykonalną i niezawodną procedurą, która pozwala na systematyczne badanie interakcji lek-błona. Lundman i wsp. oraz Kelso i wsp. opisali wcześniej użycie podobnego modelu...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają żadnych ujawnień do ujawnienia.
Ta praca była częściowo wspierana przez granty NIDCD nr 1K08DC020780 i 5T32DC000027-33 oraz Rubenstein Hearing Research Fund.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Wiertło diamentowe kulkowe 1 mm | Anspach | 1SD-G1 | |
| Wiertło diamentowe kulowe 2 mm | Anspach | 2SD-G1 | |
| Wiertło diamentowe kulkowe 6 mm | Anspach | 6D-G1 | |
| ANSPACH EMAX 2 Plus System | Anspach | EMAX2PLUS | Będzie działał każdy system wiercenia do cięcia kości |
| Igła BD Eclipse 27 G x 1/2 cala z odłączaną strzykawką BD Luer-Lok o pojemności 1 ml | Becton, Dickinson i spółka | 382903057894 | Dowolna igła 27-28 G |
| Gorilla Epoxy | Gorilla | 4200101 | |
| Kwik-CAST | World Instrumenty precyzyjne | KWIK-CAST |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.