Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Tükürük hipofonksiyonunun bir Sıçan Modelinde Retroductal Submandibuler Bezi damlatma ve yerelleştirilmiş fraksiyonlara Işınlama

11.2K görüntüleme

DOI:

10.3791/53785

24 Nisan 2016

Bu makalede

Özet

Tükürük bezi hipofonksiyonu, baş ve boyun radyoterapisinin önemli bir yan etkisi hastanın yaşam kalitesini düşürür. Hayvan modellerinde yeni tedavilerin etkinliğinin gösterilmesi, klinik geçişten önce bir ön koşuldur. Bu protokol, sıçan submandibular bezlerinin retroduktal uygulamasını ve lokal ışınlamasını tanımlar.

Özet

Radyasyon portalları içinde yer alan normal dokular yanlışlıkla zarar görür. Tükürük bezleri genellikle baş ve boyun radyoterapisi sırasında yaralanır. Onarılamaz hücre hasarı, temel ağız aktivitelerini bozan kronik bir tükürük fonksiyonu kaybına neden olur ve ağız enfeksiyonları ve diş çürüğü riskini artırır. Tükürük hipofonksiyonu ve komplikasyonları hastanın konforunu ciddi şekilde etkiler. Durumun mevcut semptomatik yönetimi etkisizdir ve durumu hafifletmek için daha yeni tedavilere ihtiyaç vardır.

Tükürük bezleri, salgılarını boşaltım kanalları yoluyla ağza atan ekzokrin bezlerdir. Bu kanalların kanülasyonu, bezlere doğrudan erişim sağlar. Bir kontrast maddenin majör tükürük bezlerine retroductal olarak verilmesi, tanısal görüntüleme için rutin bir ayaktan tedavi prosedürüdür. Benzer bir prosedür kullanarak, bezlerin lokalize tedavisi mümkündür. Bununla birlikte, bu tekniğin küçük hayvanlarla yapılan klinik öncesi çalışmalarda uygulanması benzersiz zorluklar doğurmaktadır. Bu çalışmada, Dr. Bruce Baum'un laboratuvarında (NIH)1 rafine edilen bir prosedür olan sıçan submandibular bezlerinde retroductal uygulama tekniğini tanımladık ve lokal bez ışınlaması için bir prosedür ortaya koyduk.

Giriş

Sağlıklı dokularda kollateral yok kanser tedavilerinin zararlı yan etkilerin bir dizi oluşturur. radyasyon alanları ile yalan önemli tükürük bezlerinin bir kısmı veya tamamı kaçınılmaz imha edilir. Bu nedenle, kemik iliği transplantasyonu öncesinde baş ve boyun kanseri, servikal lenfoma, ya da tam vücut radyasyonu için radyoterapi uygulanan hastaların çoğunda radyasyon, tükürük bezi hipofonksiyon 2-6 en yaygın ve inatçı olumsuz etkileri birini çeker.

tükürük bezlerinin sıvı üreten asiner hücreleri radyasyona akut duyarlıdır. tükürük bezlerinin hasar tükürük akışı gibi tükürük hipofonksiyonu ifade edilen bir durumun ciddi azalmasını neden olur. Tükürük akışındaki azalma kronik gibi çiğneme, yutma, konuşma ve tat, ama şiddetli ağrı, mukozal yırtık, yutma güçlüğü, fırsatçı enfeksiyonların hastalıklı sekel gibi temel sözlü faaliyetlerini bozar ve diş çürükleri bir kötüleşirHastanın refahı ve fonksiyon 2,3.

radyoterapi ile ilişkili tükürük hücre kaybı geri döndürülemez olduğundan, ağız kuruluğu hiçbir düzeltici bir tedavisi yoktur. Yapay tükürük ikame ve prosecretory ilaçlarla belirtileri yatıştırılması odaklanan güncel tedavi uzun süreli rahatlama 6 etkisizdir. Geliştirilmiş Radyasyon uygulama teknikleri durumun şiddetini azaltma yardımcı olmasına rağmen, normal doku toksisitesi ve komplikasyonları, kanser tedavisinde 6,7 sınırlayıcı bir faktördür kalır. radyoterapi ile ilişkili komplikasyonları önlemek için önleyici tedbirler, bu nedenle norm haline gelmektedir. DNA onarımı serbest oksijen radikallerinin, bakıcı hücreleri oluşumunu temizlemek ya da geliştirmek Radyo koruyucu maddeler tükürük hipofonksiyona 8-11 önlemek için araştırılmaktadır.

ekzokrin tükürük bezlerinin salgıları ana boşaltım kanalları yoluyla ağzına süzün. th Intra-Oral kanülasyonkontrast maddelerin enjeksiyonu için e boşaltım kanalları ayaktan prosedür olarak rutin olarak yapılır. Benzer bir yaklaşım kullanarak, tükürük bezleri doğrudan lokalize tedavi 12 hedeflenebilir. Dışında sistemik yan etki riskini azaltarak, retroductal bezi damlatma faydaları ekledi. duktal ağacının etrafında tükürük hücrelerin tek tabakalı düzenlemesi tüm tükürük epitel hücreleri hedef sağlar, ve bir engel olarak bezi eylemlerinin lifli kapsülleme istenmeyen terapötik yayılmasını azaltmak için. Özünde, tükürük bezleri gibi radyasyona bağlı tükürük hipofonksiyon olarak bezi rahatsızlıkları hedeflenen tedavi için optimal uygundur.

haftalık bir süre için - (2.5 Gy / fraksiyon / gün, haftada beş gün 1.8), kanser tedavisi için geleneksel radyasyon küçük dozlarda verilir. Bu nedenle, deneysel modellerde uzun süren radyasyon düzeni karşı etkinliğini gösteren bir radyo-koruyucu tedavi daha klinik bir etkiye sahiptir. Comprofraksiyonlara radyasyondan sonra mised tükürük fonksiyonu küçük hayvanlar kaydedildi, ancak radyasyon kaynağı, doz fraksiyonu ve kullanılan protokoller çeşitli 9,10,13 vardır edilmiştir.

Bu rapor retroductal teslimat ve hasta ilgili radyasyon kaynağı ve doz fraksiyonu kullanarak sıçan submandibuler bezleri lokalize radyasyon yöntemlerini belirler.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Tüm işlemler LSU Sağlık, Shreveport, Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi tarafından onaylanmış ve bakım ve laboratuvar hayvanlarının kullanımı için NIH kurallarına uygun olarak idi.

Sıçan Submandibuler Tükürük Bezlerinin 1. kanülasyonu

  1. Şırınga-Boru Meclisi Hazırlanması
    1. bir neşter ile PE10 polietilen boru 10 cm uzunluğunda kesilir. işaret parmağı ve başparmak arasında boru iki ucunu tutun. nazik bir alev üzerinde boru orta bölümünü ısıtın ve yavaşça her iki tarafı çekerek uzunluğunu iki katına yumuşatılmış boru germek.
    2. Konik bir ucu ile, her 2 - kanüller için 45 o lik bir açıda bir neşter ile orta hortumu kesilir. 0.5 cc İnsülin şırınga 29 G iğne üzerine takarak kanül olmayan konik ucunu genişletin.
    3. kanül çıkarın ve enjektöre tuzlu su çözeltisi 220 ul çizin. Hava kabarcıklarını çıkarmak için hafifçe vurun. cannul Fitiğne üzerinde ve havayı dışarı atmak ve kanül yoluyla çözümün serbest akışını sağlamak için şırınga pistonu itin. 200 ul ses seviyesini ayarlayın.
  2. Submandibular Bez Duct içi Ağız kanülasyonu
    NOT: Otoklav araçlar prosedür öncesi ve sıcak bir boncuk sterilizatör prosedürlere arasında sterilize.
    1. Sprague Dawley sıçan tartılır ve bir hipodermik şırınga hesaplanan ketamin hacmi (42 mg / kg) / ksilazin (8 mg / kg) / asepromazin (1.4 mg / kg) karışımı dağıtın.
    2. işaret parmağı ve bir elin başparmak arasındaki kuyruk tabanı tutup onu kavramak vücut üzerinde diğer yandan kaydırarak hayvan dizginlemek. Başparmak ve kalan parmakları ile gövde tutarken baş tarafı boyunca indeksi ve orta parmaklarınızı dinlenmek.
    3. arka bacak kas anestezik enjekte edilir. ayak tutam ve palpebral refleks anestezi derinliği onaylayın. kuruluk süre önlemek için göz yağ sürünhayvan anestezi altında olduğunu.
    4. Özel tasarlanmış bir platform (Şekil 1) hayvan koyun ve çapraz çubuk üst kesici dişlerin meşgul. alt ön dişlerin etrafına bir lastik bant döngü ve platform için demirleme ile alt çene aşağı çekin.
    5. dil aracılığıyla steril dikiş geçmek ve ağız tabanını yükseltmek için yukarı kaldırın. Bir hemostatla sütürler Kelepçe ve çapraz çubuk üzerine geçirin.
    6. Bir özel inşa edilmiş yanak yayıcı (Şekil 1) ile yanakları genişletin ve bir mikroskop altında ağız katta dilaltı papilla bulun.
    7. hassas bir forseps kullanarak önceden PI10 boru konik ucunu tutun. Yavaşça dilaltı papilla üzerinde duktal deliğinin içine kanül ucu manipüle. o 3 geçirilerek kanül yerleştirme onaylamak - kanal içine 5 mm; herhangi bir engel olmadan geçer emin olun.
  3. Submandibuler Bezi Instillation
    1. Boynun ense deri altına atropin (0.5 mg / kg) enjekte edilir, ve tükürük salgılarında azaltılması için 10 dakika bekleyin.
    2. siyanoakrilat (yapıştırıcı) bir damla kanal ağzına kanül Güvenli ve kurumasını bekleyin. yavaş 50 ml / dk'lık bir oranda şırınga pistonunun basarak bezi (200 ul / bezi) 'de çözelti aşılamak.
    3. Bir hemostatla boru Crush ve dikkatle şırınga çıkarın. Hayvan bilinç kavuşur kadar 60 dakika - 30 kanalda boru saklayın. dilini tutan dikiş çıkarın.
    4. Ayrı bir kafesine hayvan aktarın ve kurtarma sırasında sıcak tutmak için bir ısı lambası kullanın. sternal recumbence korumak için kendine geldi kadar sahipsiz hayvan bırakmayın.
    5. Hayvan tamamen ayaktan sonra, yiyecek ve su sınırsız erişim ile vivari adresinden ev.

2. Lokalize fraksiyonlara IşınlamaTükürük Bezlerinin

  1. daha önce tarif edildiği gibi bir hayvan dizginlemek ve arka bacak kas içine ketamin (33 mg / kg) / ksilazin (6 mg / kg) / asepromazin (1 mg / kg) karışımı ile anestezi. anestezi derinliği onaylayın ve gözlere gres sürülmesi.
  2. lineer hızlandırıcı masa üzerine hayvan sırtüstü yerleştirin ve kafa eğerek boynunu uzatmak. sternum üstüne mandibula alt sınırından bölgeyi kapsayacak şekilde radyasyon alanı (3 cm yarık genişliği) .birleştirecek.
  3. bölge üzerinde 1 cm'lik bir doku eşdeğer bolus yerleştirin ve radyasyon kaynağı ve 100 cm bolus tepesi arasındaki mesafeyi ayarlamak.
  4. Bir lineer hızlandırıcı bir 6 MV foton ışını kullanarak hayvan (2.5 Gy) ışın tedavisi. pozlama süresini dikte edecek yüzeyi bolus radyasyon kaynağından oranı, alan büyüklüğü ve mesafesini Doz. ayarlamak akım hayvanlar, ~ 1 Gy / dak doz oranında ışınlanmıştır.
  5. pozlama tekrarlayın; Toplam 8 2.5 Gy / güngün; 4 gün / arasında 2 gün ara ile bir hafta. kurtarma sırasında hayvan sıcak tutun. tamamen ayaktan sonra vivari hayvan aktarın.
  6. Bezi fonksiyon 14 ölçmek için radyasyon sonrası uyarılan submandibuler bez tükürük 8 hafta toplayın. Soğuk% 4 paraformaldehid / fosfat tamponlu tuzlu su, pH 7.2, kardiyak perfüzyon ile anestezi altında hayvanlara öldürülür. Histolojik ve immünohistokimyasal 14 analizleri için submandibuler bezleri kökünü kazımak.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

minimal invaziv sialografi tekniklerle, büyük tükürük bezlerinin lokal tedavi uygulanabilir. Sıçan submandibular tükürük bezlerinde Retroductal yönetim Wharton kanallarının ağız içi kanülasyon (Şekil 2) tarafından denendi. ağız katta bulunan dil-altı papilla açık Wharton tükürük kanalları, ancak orifisleri kolayca görünür değildir. Kateterin takıldığı, bu nedenle, yumuşak tarama yapıldı. kanül yerleştirerek şanssız kanama veya kanal perforasyonu önlemek için, hiçbir kuvv...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Tükürük bezleri sık sık baş boyun kanseri, boyun düğüm seçmeli ablasyon veya bölgesel hematolojik maligniteler için radyoterapi uygulanan hastalarda doku iyileşme eşiğin ötesinde radyasyon dozları alırsınız. bezinin sıvı salgılayan asinüs hücrelerinde terminal olarak farklılaşmış olsa da, paradoksal radyasyona hassas olan. salgı işlevi kronik düşük tükürük çıktı radyasyon ve geri dönüşümsüz bezi hasarı sonuçlarının ilk hafta içinde düşer. yoksul bezi fonksiyon ve ensues ağız kuruluğu ile mücadele etmek için, koruma ya d...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Teşekkürler

Radyasyon dozu ölçümlerindeki yardımı için Dr. John Chang'a (Radyasyon Onkolojisi, LSU Sağlık Bilimleri Merkezi) teşekkür ederiz. Çalışma, Amerikan Kanser Derneği (Hibe numarası: 116945-RSG-09-038-01-CCE), Ulusal Sağlık Enstitüsü (Hibe numarası: R21CA173162) ve Feist-Weiller Kanser Merkezi tarafından desteklenmiştir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Intramedic Polietilen boru (PE10)Becton Dickson427401
1/2 cc İnsülin Şırınga U-100Becton Dickson309306
Yapay GözyaşlarıMiller Vet Supply 5098-9840-64
Sıcak Boncuk SterilizatörüGüzel Bilim Araçları18000-45
Perma-El ipek sütürEthiconK833H
Graefe forsepGüzel Bilim Araçları11051-10
Olympus SZX16 Stereo MikroskopHunt Optik ve Görüntüleme
6 MV Lineer HızlandırıcıElekta
Bolus - Derisiz CivcoMTCB410
Isı LambasıBraintree ScientificHL-1  110V

Kaynaklar

  1. Delporte, C., et al. Increased fluid secretion after adenoviral-mediated transfer of the aquaporin-1 cDNA to irradiated rat salivary glands. Proc Natl Acad Sci U S A. 94 (7), 3268-3273 (1997).
  2. Chambers, M. S., Rosenthal, D. I., Weber, R. S. Radiation-induced xerostomia. Head Neck. 29 (1), 58-63 (2007).
  3. Sciubba, J. J., Goldenberg, D. Oral complications of radiotherapy. Lancet Oncol. 7 (2), 175-183 (2006).
  4. Rodrigues, N. A., et al. A prospective study of salivary gland function in lymphoma patients receiving head and neck irradiation. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 75 (4), 1079-1083 (2009).
  5. Coracin, F. L., et al. Major salivary gland damage in allogeneic hematopoietic progenitor cell transplantation assessed by scintigraphic methods. Bone Marrow Transplant. 37 (10), 955-959 (2006).
  6. Jensen, S. B., et al. A systematic review of salivary gland hypofunction and xerostomia induced by cancer therapies: management strategies and economic impact. Support Care Cancer. 18 (8), 1061-1079 (2010).
  7. de Castro, G. Jr, Federico, M. H. Evaluation, prevention and management of radiotherapy-induced xerostomia in head and neck cancer patients. Curr Opin Oncol. 18 (3), 266-270 (2006).
  8. Epperly, M. W., Carpenter, M., Agarwal, A., Mitra, P., Nie, S., Greenberger, J. S. Intraoral manganese superoxide dismutase-plasmid/liposome (MnSOD-PL) radioprotective gene therapy decreases ionizing irradiation-induced murine mucosal cell cycling and apoptosis. In Vivo. 18 (4), 401-410 (2004).
  9. Cotrim, A. P., Sowers, A., Mitchell, J. B., Baum, B. J. Prevention of irradiation-induced salivary hypofunction by microvessel protection in mouse salivary glands. Mol Ther. 15 (12), 2101-2106 (2007).
  10. Zheng, C., et al. Prevention of radiation-induced salivary hypofunction following hKGF gene delivery to murine submandibular glands. Clin Cancer Res. 17 (9), 2842-2851 (2011).
  11. Palaniyandi, S., et al. Adenoviral delivery of Tousled kinase for the protection salivary glands against ionizing radiation damage. Gene Ther. 18 (3), 275-282 (2011).
  12. Baum, B. J., Voutetakis, A., Wang, J. Salivary glands: novel target sites for gene therapeutics. Trends Mol Med. 10 (12), 585-590 (2004).
  13. Limesand, K. H., et al. Insulin-like growth factor-1 preserves salivary gland function after fractionated radiation. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 78 (2), 579-586 (2010).
  14. Timiri Shanmugam, P. S., et al. Recombinant AAV9-TLK1B administration ameliorates fractionated radiation-induced xerostomia. Hum Gene Ther. 24 (6), 604-612 (2013).
  15. Coppes, R. P., Vissink, A., Konings, A. W. T. Comparison of radiosensitivity of rat parotid and submandibular glands after different radiation schedules. Radiother Oncol. 63 (3), 321-328 (2002).
  16. Sunavala-Dossabhoy, G., Palaniyandi, S., Richardson, C., De Benedetti, A., Schrott, L., Caldito, G. TAT-mediated delivery of Tousled protein to salivary glands protects against radiation-induced hypofunction. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 84 (1), 257-265 (2012).
  17. Baum, B. J., et al. Transfer of the AQP1 cDNA for the correction of radiation-induced salivary hypofunction. Biochim Biophys Acta. 1758 (8), 1071-1077 (2006).
  18. Tran, S. D., et al. Paracrine effects of bone marrow soup restore organ function, regeneration, and repair in salivary glands damaged by irradiation. PLoS One. 8 (4), e61632(2013).
  19. Nanduri, L. S., et al. Salisphere derived c-Kit+ cell transplantation restores tissue homeostasis in irradiated salivary gland. Radiother Oncol. 108 (3), 458-463 (2013).
  20. Arany, S., Benoit, D. S., Dewhurst, S., Ovitt, C. E. Nanoparticle-mediated gene silencing confers radioprotection to salivary glands in vivo. Mol Ther. 21 (6), 1182-1194 (2013).
  21. Voutetakis, A., et al. Reengineered salivary glands are stable endogenous bioreactors for systemic gene therapeutics. Proc Natl Acad Sci U S A. 101 (9), 3053-3058 (2004).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Retrokanal nstilasyonLokalize I nlamaKan lasyon Tekni iFraksiyone RadyasyonKanal Eri imiBez I nlamasT k r k Ak