Summary
इस प्रक्रिया का समग्र लक्ष्य दवाओं के आत्म-प्रशासन के लिए एक विधि का वर्णन करना है जिसका उपयोग दूध और मोटापे के माउस मॉडल में किया जा सकता है।
Abstract
चूहों में प्रीक्लिनिकल अध्ययन अक्सर दवाओं को वितरित करने के लिए इंजेक्शन या मौखिक गैवेज जैसे आक्रामक प्रोटोकॉल पर भरोसा करते हैं। प्रशासन के इन तनावपूर्ण मार्गों भोजन का सेवन और शरीर के वजन सहित महत्वपूर्ण मेटाबोलिक मापदंडों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है । यद्यपि इसे दरकिनार करने का एक आकर्षक विकल्प कृंतक भोजन में दवा को जटिल करना या पानी में भंग करना है, इन दृष्टिकोणों की सीमाएं भी हैं क्योंकि वे समय की विस्तारित अवधि के लिए कमरे के तापमान पर दवा स्थिरता से प्रभावित होते हैं, पानी में दवा की घुलनशीलता, और यह कि डोजिंग भोजन या पानी के सेवन के समय पर अत्यधिक निर्भर है। दवा की निरंतर उपलब्धता भी कैसे दवाओं रोगियों को प्रशासित कर रहे है पर अनुवाद प्रासंगिकता सीमा । इन सीमाओं को दूर करने के लिए, दवाओं को अत्यधिक स्वादिष्ट भोजन के साथ मिलाया जा सकता है, जैसे मूंगफली का मक्खन, चूहों को स्वयं-प्रशासन यौगिकों की अनुमति देता है। चूहे मज़बूती से और पुन: पेश करने के लिए एक कम समय सीमा में दवा/मूंगफली का मक्खन गोली का उपभोग करें । यह दृष्टिकोण इंजेक्शन या गैवेज की तुलना में न्यूनतम तनाव के साथ वितरण दृष्टिकोण की सुविधा प्रदान करता है। यह प्रोटोकॉल दवा तैयार करने, प्लेसबो डिलीवरी और दवा वितरण के लिए पशु अनुकूलन के दृष्टिकोण को दर्शाता है। इस दृष्टिकोण के निहितार्थ दवा प्रशासन के समय और सर्कैडियन ताल से संबंधित अध्ययनों में चर्चा कर रहे हैं ।
Introduction
इस विधि का लक्ष्य एक गैर-आक्रामक, न्यूनतम तनावपूर्ण प्रक्रिया के माध्यम से चूहों में दवाओं को वितरित करना है। चूहों में प्रीक्लिनिकल अध्ययन अक्सर दवा प्रशासन के तनावपूर्ण, आक्रामक मार्गों पर भरोसा करते हैं जो मेटाबोलिक मापदंडों पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकते हैं। उदाहरण के लिए, दोहराए जाने वाले दैनिक मौखिक गैवर चूहों में कैलोरी का सेवन और वजन काफी कम कर सकते हैं1. इसके अलावा, मौखिक गैवर तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण हो सकता है और इसमें चोटों का कारण बनने की क्षमता होती है। एक विकल्प के रूप में, चूहों स्वयं यौगिकों कि उनके भोजन में मिश्रित कर रहे है या उनके पीने के पानी में भंग कर सकते है 2। हालांकि, इस दृष्टिकोण की एक प्रमुख सीमा है, जो है, यह भोजन या पानी के सेवन के प्राकृतिक सर्कैडियन समय पर निर्भर करता है। इसके अलावा, पानी में दवा स्थिरता या घुलनशीलता प्रमुख मुद्दे हो सकते हैं जब लंबे समय से इस तरह से वितरित किया जाता है। इन सीमाओं को दूर करने के लिए, दवाओं को अत्यधिक स्वादिष्ट खाद्य पदार्थों के साथ मिलाया जा सकता है, जैसे कुकी आटा 3,जेली 4,5 या मूंगफली का मक्खन 6 एक निर्दिष्ट समय पर चूहों में आत्म-प्रशासन को प्रोत्साहित करने के लिए। इस दृष्टिकोण से इंजेक्शन या दैनिक गैवरेज1की तुलना में कम से कम तनाव के साथ दवा वितरण को सुविधाजनक बनाने का लाभ है। इस प्रक्रिया को चूहों को विभिन्न प्रकार की दवाओं को वितरित करने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। यह प्रोटोकॉल अत्यधिक स्वादिष्ट भोजन में दवा वितरण के बाद दवा तैयार करने, प्रशिक्षण की प्रक्रिया को दर्शाता है। एक उदाहरण के रूप में, इस विधि का उपयोग C57BL/6J मादा चूहों को एंटीसाइकोटिक दवा रिस्पेरिडोन को प्रशासित करने के लिए किया जाता है। रिस्पेरिडोन रोगियों में शक्तिशाली हाइपरफैजिक और वजन बढ़ाने के प्रभाव के लिए अच्छी तरह से जाना जाता है 7 जो कृंतक 6, 8में अच्छीतरहसे मॉडलिंग करता है। प्रशासन की यह प्रणाली एक अत्यधिक ट्रांसलेशनल मॉडल की सुविधा प्रदान करती है जिसका उपयोग विभिन्न प्रकार की दवाओं और भोजन के सेवन और शरीर के वजन को विनियमित करने वाले रास्तों पर उनके प्रभावों का अध्ययन करने के लिए किया जा सकताहै ।
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Protocol
सैन डिएगो के कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति (IACUC) द्वारा पशु विषयों से जुड़ी सभी प्रक्रियाओं को मंजूरी दी गई है ।
1. दवा-मूंगफली का मक्खन गोली बनाना
- मूंगफली का मक्खन और पैमाने के एक गोली में दवा की वांछित खुराक बनाने के लिए आवश्यक दवा की मात्रा की गणना एक प्रयोग के लिए आवश्यक बैच के आकार के लिए । महत्वपूर्ण बात यह है कि दवा स्थिरता के आधार पर छर्रों को -80 डिग्री सेल्सियस पर रखा जा सकता है।
- मोर्टार और मूसल का उपयोग करके दवा की गोलियों को स्प्लवराइज करें।
- गणना की गई राशि मूंगफली का मक्खन एक तारे के पैमाने पर एक वजन नाव में रखकर आवश्यक वजन ।
- मूंगफली का मक्खन गर्म पानी की एक बीकर पर तब तक रखें जब तक पिघल न जाए।
- पिघली हुई मूंगफली में पल्वराइज्ड दवा की आवश्यक मात्रा डालें और अच्छी तरह से मिलाएं।
- दवा- मूंगफली के मक्खन के मिश्रण को ठंडा होने दें ताकि इसे आसानी से रबर के सांचों में रखा जा सके।
- मूंगफली का मक्खन-दवा के मिश्रण को एक मोल्ड में रखें। यहां उपयोग किया जाने वाला एक रबर कोर्टिकोस्टेरोन पेलेट मोल्ड है और लगभग ~ 100 मिलीग्राम मूंगफली का मक्खन छर्रों बनाता है। मूंगफली के मक्खन के लिए दवा के अनुपात का समायोजन स्वादिष्टता सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक हो सकता है।
- प्लेसबो छर्रों को बनाने के लिए इन चरणों को अकेले मूंगफली के मक्खन के साथ दोहराएं।
- -20 डिग्री सेल्सियस या -80 डिग्री सेल्सियस (दवा स्थिरता के आधार पर) पर मोल्ड फ्रीज करने के लिए मूंगफली का मक्खन उपयोग तक कठोर करने के लिए अनुमति देते हैं।
2. माउस सेटअप
- मानक माउस पिंजरों में अकेले घर चूहों। कागज तौलिए और आवास गुंबद सहित अत्यधिक शोषक कागज बिस्तर और संवर्धन के साथ लाइन। यह पेपर बिस्तर मल और बिस्तर से गिरा भोजन की मात्राकरण की अनुमति देकर सटीक भोजन सेवन माप की सुविधा प्रदान करता है।
नोट: अकेले आवास चूहों के लिए ENsure IACUC अनुमोदन प्राप्त किया गया है । - विज्ञापन लिबिटम भोजन और पानी प्रदान करें और चूहों को लगभग 3 दिनों के लिए आवास को स्वीकार करने की अनुमति दें।
3. दवा-मूंगफली का मक्खन के आत्म-डोजिंग के लिए प्रशिक्षण
- योजना और दवा प्रशासन के लिए दिन के इष्टतम समय का चयन करें।
- 24 घंटे के लिए चूहों उपवास और सुनिश्चित करें कि IACUC अनुमोदन चुना उपवास अवधि के लिए प्राप्त किया गया है ।
- मोल्ड को फ्रीजर से बाहर निकालें, रबर मोल्ड को नरम होने दें ताकि छर्रों को मोल्ड से आसानी से बाहर निकाला जा सके। प्लेसबो नियंत्रण छर्रों का उपयोग करके सभी प्रशिक्षण पूरे किए जा सकते हैं।
- पिंजरे की दीवार पर एक प्लेसबो नियंत्रण मूंगफली का मक्खन गोली आधार से लगभग 1.5 इंच रखें। पहले दिन, नवीनता के कारण मूंगफली का मक्खन गोली का उपभोग करने में माउस को लगभग 1 घंटे लग सकते हैं।
- प्रशिक्षण सत्र के बाद भोजन और पानी के लिए विज्ञापन libitum का उपयोग प्रदान करते हैं ।
- अगले दिन, गैर-उपवास चूहों पर आगे प्रशिक्षण के लिए पिंजरे की दीवार पर मूंगफली का मक्खन गोली को एक ही स्थान पर रखें।
- लगभग 3 दिनों के लिए खिलाया चूहों में प्रशिक्षण दोहराएं। प्रशिक्षण के तीसरे दिन तक मूंगफली के मक्खन का सेवन करने में लगने वाला समय 30 मिनट से भी कम हो जाएगा।
4. प्रयोग
- शरीर के वजन के आधार पर उपचार समूहों के लिए चूहों को यादृच्छिक करें ताकि समूहों के उपचार से पहले एक ही औसत शरीर का वजन हो।
- एक ही समय में चूहों को मूंगफली का मक्खन की गोलियां (उपचार या प्लेसबो) प्रशासन की योजना है कि उन्हें मूंगफली का मक्खन छर्रों को प्राप्त करने के लिए प्रशिक्षित किया गया था।
- भोजन और माउस का वजन करें और मूल्यों को रिकॉर्ड करें।
- सुनिश्चित करें कि मूंगफली का मक्खन की गोलियां (उपचार या प्लेसबो) को प्रशिक्षण के दौरान स्थापित पिंजरे में एक ही स्थान पर रखा गया है।
- प्रयोग की अवधि के लिए दैनिक डोजिंग प्रक्रिया जारी रखें।
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Representative Results
यहां प्रस्तुत उदाहरण में, मूंगफली का मक्खन 14 दिनों के लिए दैनिक चूहों को रिस्पेरिडोन देने के लिए इस्तेमाल किया गया था।
इस अध्ययन से पता चलता है कि इस विधि के माध्यम से रिस्पेरिडोन की पुरानी डिलीवरी नियंत्रण(चित्रा 1a,बी) की तुलना में भोजन के सेवन और शरीर के वजन में अत्यधिक प्रजनन वृद्धि की सुविधा प्रदान करतीहै। इसके अलावा, इस डिलीवरी विधि के परिणामस्वरूप वैकल्पिक, अधिक तनावपूर्ण वितरण दृष्टिकोण जैसे इंट्रापेरिटोनियल इंजेक्शन(चित्रा 1c,d) की तुलना में अत्यधिक सुसंगत डेटा होताहै।
चित्रा 1। चूहों में भोजन के सेवन और वजन बढ़ने पर दवा वितरण विधियों का प्रभाव। C57BL/6J मादा चूहों को 14 दिनों के लिए सुबह 8 बजे मूंगफली का मक्खन गोली या प्लेसबो कंट्रोल पेलेट में रिस्पेरिडोन (3 मिलीग्राम/किलो) के साथ इलाज किया गया । मूंगफली के मक्खन में रिस्पेरिडोन के साथ इलाज चूहों काफी अधिक दैनिक भोजन का सेवन(क)था और नियंत्रण उपचार के साथ तुलना में काफी अधिक वजन(ख)प्राप्त की । इसके अलावा, रिस्पेनिडोन (3 मिलीग्राम/किलो) की इंट्रापेरिटोनियल डिलीवरी का मूंगफली के मक्खन में आत्म-वितरण की तुलना में भोजन के सेवन(सी)या वजन(डी)पर इतना मजबूत प्रभाव नहीं पड़ा । डेटा मतलब ± SEM के रूप में व्यक्त किया जाता है और छात्र टी परीक्षण द्वारा विश्लेषण किया गया था । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
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Discussion
जब इस प्रोटोकॉल का संचालन, यह भोजन का सेवन और शरीर के वजन और अध्ययन के दौरान दवा प्रशासन के समय के माप की सटीकता के अनुरूप होना महत्वपूर्ण है । हालांकि इस स्व-प्रशासन विधि के लिए एक महत्वपूर्ण प्रशिक्षण चरण की आवश्यकता होती है, यह विशेष रूप से चूहों को मूंगफली के मक्खन की नवीनता के लिए स्वीकार करने और यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है कि चूहे दिए गए समय पर दवा का उपभोग करते हैं। एक बार स्थापित होने के बाद, यह महान प्रयोगात्मक लचीलापन भी प्रदान करता है और विभिन्न खुराकों पर प्रति दिन कई बार दवाओं को वितरित करने के लिए संशोधित और अनुकूलित किया जा सकता है। यह तकनीक सबसे अच्छा काम करती है जब चूहे सामान्य चाउ को पोषण के मुख्य स्रोत के रूप में उपभोग कर रहे होते हैं। जब चूहों को अत्यधिक स्वादिष्ट उच्च वसा, उच्च चीनी आहार खिलाया जाता है, तो यह प्रशिक्षण चरण को और अधिक चुनौतीपूर्ण बना सकता है क्योंकि कुछ चूहे इन परिस्थितियों में मूंगफली के मक्खन का उपभोग करने के लिए कम प्रेरित होते हैं और इस तकनीक की सीमा हो सकती है।
इंजेक्शन या मौखिक गैवरेज जैसे मौजूदा तरीकों की तुलना में, दवाओं के आत्म-वितरण की इस विधि से न्यूनतम तनाव होता है और इसके परिणामस्वरूप भोजन के सेवन और शरीर के वजन सहित मेटाबोलिक फेनोटाइप पर दवा-प्रेरित प्रभावों से संबंधित मजबूत और लगातार डेटा होता है। इस तकनीक के भविष्य के अनुप्रयोगों में सर्कैडियन लय और मेटाबोलिक स्वास्थ्य10के संदर्भ में भोजन के सेवन और वजन बढ़ने पर दवा वितरण के समय के अध्ययन शामिल हैं ।
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Disclosures
लेखकों को घोषित करने के लिए हितों का कोई टकराव नहीं है ।
Acknowledgments
इस काम को राष्ट्रीय स्वास्थ्य अनुदान संस्थानों द्वारा समर्थित किया गया था R01DK117872 OO और लैरी एल हिलब्लोम फाउंडेशन फैलोशिप को आरसीजेड को सम्मानित किया गया।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| C57B6/J mice | Jackson Labs, Sacramento, CA, USA | 664 | |
| corticosterone pellet mold | Ted Pella Inc, Redding, CA, USA | 106A | |
| Mouse igloo | VWR, Visalia, CA, USA | 89067-850 | cage enrichment |
| peanut butter | Jif Peanut Butter, Orrville, OH, USA | Creamy peanut butter | |
| pestle and mortar | VWR, Visalia, CA, USA | 470148-960 | |
| risperidone | Patriot Pharmaceuticals, Horsham, PA, USA | 50458-593-50 | |
| rodent chow | LabDiet, St. Louis, MO, USA | 5001 | |
| weigh boat | VWR, Visalia, CA, USA | 10803-148 | |
| weighing scale | Mettler Toledo, Greifensee, Switzerland | MS104TS | |
| Wypall paper X60 | Kimberly-Clark, Corinth, MS, USA | 34865-05 | absorbent paper bedding |
References
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