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Administração Composta II

Overview

Fonte: Kay Stewart, RVT, RLATG, CMAR; Valerie A. Schroeder, RVT, RLATG. Universidade de Notre Dame, IN

A administração composta é frequentemente um componente integral de um estudo animal. Muitos fatores precisam ser avaliados para garantir que o composto seja entregue corretamente. A rota da administração afeta os mecanismos de absorção. As características da substância a ser introduzida (pH, viscosidade e concentração) podem ditar qual rota de administração é selecionada.1,2,3

Principles

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As duas principais rotas administrativas são enteral (via trato digestivo) e parenteral (administrado fora do trato digestivo). A escolha da rota administrativa é determinada principalmente pelos requisitos do estudo. A principal vantagem para a dosagem parenteral é que o composto não está sujeito ao metabolismo hepático, resultando em maior biodisponibilidade. No entanto, existem muitos protocolos experimentais que exigem que os compostos sejam administrados oralmente para melhor imitar a ingestão natural de uma substância. A melhor rota para utilizar é determinada pelas propriedades do composto de teste.

A dosagem oral é o método mais usado de administração de drogas em humanos. Isso é feito com comprimidos, cápsulas ou formas líquidas de medicação. Comprimidos e administração de cápsulas são impraticáveis em roedores, de modo que a dosagem oral comum para ratos e ratos é realizada pela dissolução do composto em água potável, utilizando alimentos especializados que incorporam o composto de teste na fórmula, ou colocando o composto em guloseimas. Ao dosar via água potável, a sacarose é frequentemente adicionada à água para melhorar a palatabilidade. No entanto, deve ser bem equilibrado para incentivar a ingestão normal de água e não beber excessivamente por causa do sabor açucarado.

Muitos estudos têm demonstrado que o gavage oral repetido é estressante tanto para ratos quanto pararatos. 4,5 Também é trabalhoso para a equipe de cuidados com animais. Há alimentos comercialmente disponíveis que têm compostos comumente dosados - como fenbendazol, que é usado para eliminar parasitas em roedores incorporados a ele. Outras empresas fornecem guloseimas medicadas que contêm anti-inflamatórios, analgésicos, antiparasiticos ou antibióticos. As empresas de ração que fabricam as dietas formuladas para camundongos e ratos criarão dietas especializadas de teste para atender a um requisito experimental. Muitos laboratórios formularam suas próprias guloseimas com o uso de mel, manteiga de amendoim ou gelatina sabor fruta. 4,5

A dosagem oral carece de precisão porque a ingestão de um composto depende da aceitação do alimento ou da água, da estabilidade do composto e do número de animais presentes na gaiola. No entanto, se a dosagem exata não é fundamental para o experimento, esse método não invasivo de dosagem é melhor para o bem-estar dos animais.

Gavage oral é um método muito mais preciso de dosagem enteral, pois permite a deposição do composto diretamente no estômago do animal em um momento específico e em um volume especificado. No entanto, o treinamento é necessário para garantir o sucesso. A adequada contenção do animal é crucial para o sucesso desta técnica. Lesões na cavidade oral, faringe, laringe, traqueia, esôfago e estômago podem resultar de posicionamento inadequado da cabeça e do corpo. O animal deve ser bem agarrado, de tal forma que a cabeça não possa torcer, para evitar tais lesões.

As agulhas de dosagem estão disponíveis em formatos reutilizáveis ou descartáveis. Embora caro, o uso de agulhas descartáveis remove a ameaça de contaminação cruzada ao dosar vários animais. Existem vários tamanhos de agulhas de gavage, variando de 20-22 para ratos e calibre 18-20 para ratos. A escolha da agulha é determinada pelo tamanho do animal, pelo volume de líquido e pela viscosidade da solução a ser administrada.

A gavagem oral deve ser realizada em um animal consciente para diminuir a possibilidade de colocar a agulha na traqueia. Um animal consciente manterá o reflexo de deglutição, bem como o reflexo da mordaça, facilitando a colocação adequada no esôfago. Foi realizado um estudo demonstrando que o preencoatamento da agulha de gavage com sacarose induziu o reflexo de deglutição e diminuiu o tempo necessário para passar a agulha para o esôfago. 6 

Um agente tópico que é colocado diretamente na superfície da pele é geralmente destinado a afetar apenas a área a que é aplicada. Estes podem ser cremes, loções, pomadas, espumas ou géis. Como os animais tendem a preparar a área onde o agente é aplicado, a toxicidade do consumo oral deve ser considerada.

Os compostos administrados topicamente são formulados para serem absorvidos através das camadas de derme e do espaço subcutâneo através dos folículos capilares e das glândulas acessórias. Os fatores que afetam a absorção dos compostos incluem a condição da pele, a área de superfície utilizada, a concentração da substância, a solubilidade lipídica do composto e o tempo em que está em contato com a superfície da pele. Camadas de pele bem hidratadas e finas diminuirão o tempo de absorção.

Ao aplicar uma substância topicamente, há a chance de absorção sistêmica devido ao animal que cuida da área. Medidas preventivas devem ser tomadas para evitar a ingestão de acidentes ou a remoção precoce da substância. Coleiras pequenas ou escudos estão disponíveis para evitar que o animal atinja partes do corpo afetadas. A moradia individual também pode ser necessária para evitar a allogrooming dos companheiros de gaiola.

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Procedure

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1. Aplicação atual

  1. Antes de aplicar qualquer pomada e cremes, remova todas as peles da área através do uso de um creme depilatório ou pela barba.
  2. Limpe bem e seque a pele.
  3. Aplique a substância diretamente na pele com um aplicador de ponta de algodão ou através de uma gota diretamente colocada para evitar contato pelo técnico.
  4. Para obter melhores resultados, aplique várias camadas finas de pomada ou creme em oposição a uma aplicação única de uma camada grossa.
  5. Aplique líquido separando o cabelo e aplicando uma gota na pele exposta.
  6. Ao aplicar uma substância topicamente, há uma chance de absorção sistêmica devido ao animal que cuida da área. Medidas preventivas devem ser tomadas para evitar a ingestão de acidentes ou a remoção precoce da substância. Coleiras pequenas ou escudos estão disponíveis para evitar que o animal atinja partes do corpo afetadas. A moradia individual também pode ser necessária para evitar a allogrooming dos companheiros de gaiola.

Figure 1
Figura 1. Aplicação atual em camundongos.

2. Dosagem oral

  1. Ao fornecer compostos aos animais através da alimentação ou água, deve-se calcular uma dose diária mínima baseada no peso corporal. O peso médio da cepa de camundongos ou ratos que está sendo usado no experimento pode ser usado para fazer os cálculos, a menos que seja especificado que cada animal seja pesado e a dose calculada para cada indivíduo.
  2. Para protocolos que exigem que a ingestão de alimentos e/ou água seja precisamente medida, os animais precisam ser alojados individualmente.
  3. Alimentos ou guloseimas especializados podem ser fabricados para atender às necessidades experimentais.
    1. Substitua a dieta padrão pela formulada, o que permite que os animais ingeram o composto ao longo do dia.
    2. Os alimentos podem precisar ser substituídos com mais frequência do que os alimentos padrão devido à instabilidade composta.
  4. As substâncias também podem ser administradas dissolvendo-as na água potável, permitindo que os animais recebam um composto ao longo do dia
    1. Uma pequena quantidade de açúcar é adicionada à água para torná-lo palatável. A quantidade exata a adicionar é determinada pela aceitação da água pelos ratos. Use o menor incremento possível.
    2. A frequência de mudança da água depende da estabilidade do composto. Algumas substâncias podem ser sensíveis à luz ou precipitar-se ao longo do tempo.

3. Procedimento de Gavage

20-25 medidor x 1,5 em agulhas de dosagem reta ou curva são usadas para ratos. Para ratos, são utilizados 18-20 medidor x 2-3 em agulhas de dosagem reta ou curva. Estas estão disponíveis como agulhas de aço inoxidável reutilizáveis ou como agulhas descartáveis. As agulhas descartáveis podem ter um eixo plástico metálico ou flexível com uma ponta de silicone.

  1. Conecte a agulha de dosagem a uma seringa selecionada com base no volume e viscosidade da solução de teste. Para dosar líquidos grossos, é preferível uma seringa de bloqueio Luer. Estes geralmente estão disponíveis a partir de um tamanho de 3 cc que tem 100 μl graduações. Isso pode não ser adequado para volumes menores ou quando há necessidade de volumes de dose exata em incrementos menores.
  2. Fixar a seringa na agulha de tal forma que as graduações no barril possam ser lidas sem girar a agulha. Uma vez que a agulha tenha sido colocada no esôfago, qualquer rotação pode romper o esôfago, resultando na morte do animal.
  3. Encha uma seringa com o volume apropriado do artigo a ser administrado (volume ideal = 5 ml/kg e volume máximo = 20 ml/kg)4
  4. A contenção adequada é essencial para este procedimento. 7
    1. Contenha manualmente os ratos agarrando a pele na base da cabeça e esmagando-os. É importante que o corpo seja mantido de tal forma que seja suspenso em linha reta da cabeça para a cauda. Qualquer torção do corpo impedirá a colocação da agulha de gavage no esôfago.
    2. Segure firmemente o scruff para que a cabeça tenha um movimento mínimo lado a lado. Os traseiros devem ser estabilizados para evitar a rotação do corpo.
    3. Para gavaging um rato, agarrá-lo sobre os ombros usando o índice e os dedos médios em cada lado do pescoço, e a palma nas costas do animal. O polegar, terceiro e quarto dedos devem cercar o peito para evitar que o animal seja capaz de se mover para frente ou para trás. A posição dos dedos em cada lado do pescoço impede que o rato erou a cabeça.
    4. É importante que o corpo esteja em linha reta e não torcido para auxiliar na colocação da agulha de gavage sem danos à boca, faringe, esôfago ou estômago.
    5. Certifique-se de que a cabeça não tenha excesso de movimento lado a lado.
    6. Os traseiros podem ser estabilizados para evitar a rotação do corpo. Isso é feito permitindo que os pés traseiros repousem sobre o balcão ou a parte superior da gaiola.
  5. Administração da substância
    1. Posicione a agulha com a curva voltada para baixo e para baixo com a curva natural do pescoço. Introduza a agulha na boca do lado direito ou esquerdo, entre os incisivos e os molares em um ângulo em direção à parte de trás da faringe.
    2. Uma vez que a agulha esteja na cavidade oral, incline a cabeça para trás usando a agulha de gavage até que o nariz esteja apontado para cima. Isso é especialmente importante quando se usa agulhas retas. A agulha deve deslizar facilmente para dentro do esôfago. Não force a agulha para baixo. Se alguma resistência for sentida, recue a agulha e tente novamente.
    3. Uma vez que a agulha esteja em posição no estômago, deposite suavemente o composto.
    4. Remova a agulha, certificando-se de que não ocorra rotação de uma agulha curva.
    5. Se o animal começar a lutar, remova a agulha de dosagem e contenha o animal com mais segurança.
    6. Durante a realização do procedimento, se o animal apresentar sinais de cianose ou problemas respiratórios, ou se houver solução que flua de sua boca, a agulha de dosagem deve ser imediatamente removida e o animal liberado em sua gaiola.
    7. Em geral, quando ratos e camundongos gavaging, particularmente com uma substância cáustica, é uma prática recomendada para fornecer intily uma pequena quantidade – para testar a tosse – antes que todo o volume seja dado. Dessa forma, se a agulha estiver incorretamente posicionada, o volume entregue aos pulmões é pequeno e o animal tem mais chances de recuperação.

Figure 2
Figura 2. Gavage oral em ratos (esquerda) e ratos (direita).

Muitos experimentos exigem que um composto seja administrado em um animal através de uma rota oral ou tópica, de modo que o método imita melhor a ingestão natural da substância experimental.

Para a dosagem oral, o composto pode ser dissolvido na água potável ou incorporado aos alimentos que os animais consomem. Outro método mais preciso de dosagem oral é o gavage oral no qual uma agulha grande é usada para colocar o composto diretamente no estômago. Por outro lado, um agente tópico pode ser colocado diretamente na superfície da pele, e geralmente se destina a afetar apenas a área a que é aplicada. Cada uma dessas estratégias tem vantagens e limitações, que vamos discutir neste vídeo. Depois disso, demonstraremos como executar essas técnicas de administração composta em animais de laboratório, e algumas de suas aplicações.

Antes de nos aprofundarmos nos protocolos, vamos rever as considerações, benefícios e deficiências dessas técnicas. A dosagem oral com comprimidos, cápsulas ou líquido é o método mais usado de administração de drogas em humanos. No entanto, comprimidos e cápsulas são impraticáveis para roedores, de modo que a dosagem oral comum é realizada dissolvendo o composto na água potável ou alimentos.

Ao dosar via água potável, a sacarose é frequentemente adicionada à água para melhorar a palatabilidade. No entanto, deve ser bem equilibrado para incentivar a ingestão normal de água e não beber excessivamente por causa do sabor açucarado. Uma boa regra é começar com uma solução de sacarose de 10% e, em seguida, ajustar dependendo da ingestão. Outra forma de doar oralmente o animal é através de alimentos especializados. Há ração comercialmente disponível que tem compostos comumente dosados, como fenbendazol, incorporados a ele. As empresas de ração de roedores também podem criar dietas especializadas de teste para atender a um requisito experimental.

As vantagens com esta forma de dosagem oral são que ela não é invasiva, administra o composto continuamente e imita a administração de medicamentos orais humanos. No entanto, falta precisão porque a ingestão composta depende da aceitação do alimento ou da água, da estabilidade do composto e do número de animais presentes na gaiola. Se a dosagem exata não é fundamental para o experimento, este método não invasivo é melhor para o bem-estar dos animais.

Para uma administração oral mais precisa, pode-se usar gavage oral, que deposita o composto diretamente no estômago em um momento específico e em um volume especificado. No entanto, é necessário um treinamento adequado para realizar essa técnica, pois podem ocorrer danos graves ao animal se não forem devidamente contidos.

Chegando aos agentes tópicos, estes incluem cremes, loções, pomadas, sprays e géis. Normalmente, os agentes tópicos destinam-se a afetar apenas a área a que são aplicados. No entanto, eles também podem ser absorvidos na corrente sanguínea, o que pode ser intencional ou não. Essa absorção depende de: a condição da pele, a área de superfície utilizada, a concentração da substância, a duração do contato e a solubilidade lipídica do agente.

Agora que discutimos o histórico de métodos de administração oral e tópica, vamos aprender os protocolos que começam com a administração oral via ração ou água.

Para os cálculos de dosagem, primeiro você precisa saber a dose pretendida a ser administrada. Segundo, você tem que determinar o peso corporal. Em vez de pesar animais individuais, você pode usar o peso médio da cepa do rato ou rato para seus cálculos, a menos que especificado de outra forma. Em terceiro lugar, você deve estar ciente do número de animais por gaiola, e quarto, você precisa saber a média diária de consumo diário de água ou alimentos por gaiola.

Lembre-se, o alimento formulado ou a água potável com o composto dissolvido podem precisar ser substituídos com mais frequência do que alimentos ou água padrão devido à instabilidade composta. Alguns compostos podem ser sensíveis à luz ou podem precipitar com o tempo.

Agora, vamos aprender a administrar doses precisas oralmente realizando gavage oral em ratos e ratos.

O primeiro passo é selecionar uma agulha apropriada para o procedimento. Estes são reutilizáveis feitos de aço inoxidável ou descartáveis com um eixo plástico flexível e ponta de silicone. Para ratos, agulhas de dosagem reto ou curvas de 20-25 que têm 1,5 polegadas de comprimento são apropriadas. Para ratos, selecione agulhas de dosagem retos ou curvas de 18-20 que têm 2-3 polegadas de comprimento. O medidor de agulha e seleção de seringas corretas também depende de volume e viscosidade. Revise o vídeo da Administração Composta para entender o impacto desses fatores. Para dosar líquidos grossos é preferível uma seringa de bloqueio Luer.

Depois de fazer a seleção, afixe a seringa na agulha de tal forma que as graduações no barril possam ser lidas sem girar a agulha. Isso é importante, pois uma vez que a agulha foi colocada no esôfago qualquer rotação pode romper a parede esofágica resultando na morte do animal. Em seguida, encha a seringa com o volume correto da solução a ser administrada.

Este método deve ser sempre realizado em animais conscientes com reflexos de deglutição intactos para evitar a colocação acidental na traqueia. O uso da técnica de contenção adequada é fundamental para este procedimento. Para o rato, segure a pele na base da cabeça e segure firmemente o scruff. Isso garante que a cabeça tenha uma oportunidade mínima para o movimento lado a lado. Além disso, certifique-se de que o corpo está suspenso em linha reta da cabeça para a cauda; qualquer torção impedirá a colocação da agulha de gavage no esôfago. Os traseiros também devem ser estabilizados para evitar a rotação do corpo.

Para conter um rato, segure-o sobre os ombros usando o índice e os dedos médios em cada lado do pescoço. Isso evitará que o rato vire a cabeça de um lado para o outro. O polegar, terceiro e quarto dedos circundam o peito para evitar que o animal se mova para frente ou para trás.

Depois de conter corretamente o animal, posicione a agulha com a curva voltada para baixo e em linha com a curva natural do pescoço. Em seguida, introduza a agulha na boca do lado direito ou esquerdo, através da diástemata e entre os incisivos e molares em um ângulo em direção à parte de trás da faringe. Agora que a agulha é colocada na cavidade oral, use-a para inclinar a cabeça para trás até que o nariz esteja apontado para cima. Neste ponto, a agulha deve deslizar facilmente para dentro do esôfago. Uma vez que a agulha esteja posicionada no estômago, deposite suavemente o composto. Em seguida, retire a agulha do animal, certificando-se de não rodá-la. É importante NÃO forçar a agulha para baixo. Se sentir alguma resistência, remova-a e tente novamente. Durante a realização do procedimento, se o animal apresentar sinais de cianose ou dificuldade respiratória ou se houver solução que flua de sua boca, a agulha de dosagem deve ser imediatamente removida e o animal deve ser liberado em sua gaiola.

Por último, vamos rever os procedimentos para administração atual em animais de laboratório. Comece anestesiando o animal. Isso é comumente feito usando um inalador de ação rápida, o que permite uma rápida recuperação animal. Para mais detalhes sobre a administração da anestesia, consulte outro vídeo nesta coleção.

Em seguida, usando um cortador de cabelo remova todas as peles da área de aplicação. Para evitar cortes, coloque a superfície plana do cortador contra a pele e raspe na direção oposta à do crescimento capilar. Em seguida, limpe a pele com água e seque-a com uma gaze. Agora, usando um aplicador de ponta de algodão, aplique a substância diretamente na pele. Para obter melhores resultados, aplique várias camadas finas de pomada ou creme, em oposição a uma aplicação única de uma camada grossa. Para evitar a ingestão acidental de compostos topicamente aplicados devido ao preparo, coloque uma coleira pequena ou um escudo para evitar que o animal atinja a parte do corpo afetada. Além disso, para evitar que os almoestos sejam companheiros de gaiola, os animais devem ser alojados individualmente.

Agora que você tem um entendimento dessas rotas alternativas de administração, vamos ver como elas estão sendo usadas em pesquisas biomédicas hoje.

Uma das aplicações importantes do gavage oral é a administração precisa de substâncias para estudar seu efeito direto no trato gastrointestinal. Aqui, os pesquisadores usaram esse método para entregar uma levedura probiótica transformada diretamente no estômago do animal. E então eles dissecaram as manchas do Peyer, que são linfonodos organizados do intestino delgado, para estudar a adesão do microrganismo entregue.

A rota oral não invasiva pode ser usada para imitar o modus natural da infecção transmitida por alimentos. Neste experimento, o cientista desenvolveu um modelo para transmissão oral de listeria monocytogenes em camundongos através da ingestão de alimentos contaminados. Após a infecção, os pesquisadores colheram vários órgãos como intestino delgado, cólon, baço, fígado e vesícula biliar, para analisar a propagação da infecção nesses tecidos.

Por fim, alguns pesquisadores estão interessados em estudar o mecanismo pelo qual a radiação UV pode levar a queimaduras solares. Aqui, os cientistas usaram a rota tópica para aplicar uma substância farmacológica que induz a produção de melanina epidérmica-um agente protetor UV. Depois disso, eles usaram um protocolo semelhante aos estudos humanos para examinar o efeito protetor do agente topicamente aplicado contra o eritema induzido pela radiação UV.

Você acabou de assistir a segunda parte da JoVE de métodos de administração composta lidando com dosagem oral e tópica. Agora você deve entender como se pode doar oralmente o animal usando ração ou água, e como se pode realizar a administração mais precisa e oral de gavage. Por fim, você deve conhecer as considerações e métodos para administração tópica, e aplicações dessas várias técnicas. Como sempre, obrigado por assistir!

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Applications and Summary

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O método mais seguro e mais humano de administração composta é através da dosagem oral se for possível incorporá-lo na alimentação ou água. Gavage oral é um método de dosagem preciso, mas também é muito estressante para o animal, e requer proficiência técnica. A administração tópica geralmente é realizada com pouca ou nenhuma restrição do animal, uma vez que a área está devidamente preparada. Uma cuidadosa consideração da rota da administração deve levar em conta o potencial estresse para os animais.

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References

  1. Turner, P.V., Pekow, C., Vasbinder, M. A., and Brabb, T. 2011. Administration of substances to laboratory animals: equipment and considerations, vehicle selection, and solution preparation. JAALAS. 50:5. 614-627.
  2. Shimizu, S. 2004. Routes of Administration in The Laboratory Mouse. Elsevier.
  3. Machholz, E., Mulder, G., Ruiz, C., Corning, B. F., Pritchett-Corning, K. R. 2012. Manual Restraint and Common Compound Administration Routes in Mice and Rats. J. Vis. Exp. (67), e2771, doi:10.3791/2771.
  4. Turner, P. V., Brabb, T., Pekow, C., Vasbinder, M. A. 2011. Administration of substances to laboratory animals: routes of administration and factors to consider. JAALAS. 50, 600-613.
  5. Hoggart, A.F., Hoggart, J., Honerlaw, M., and Pelus, L.M. 2010. A spoonful of sugar helps the medicine go down: a novel technique to improve oral gavage in mice. JAALAS. 49:3. 329-334.
  6. Gonzales, C., Zaleska, M.M., Riddell, D.R., Atchison, K.P., Robshaw, A., Zhou, H., and Rizzo, S.J. 2014. Alternative method of oral administration by peanut butter pellet formulation results in target engagement of BACE1 and attenuation of gavage-induced stress responses in mice. Pharmacology, Biochemistry, and Behavior. 126:28-35.
  7. Zumkehr, B., Hermann, C., Theurillat, R., Thormann, W., Gottstein, B., and Hemphill, A. 2012. Voluntary ingestion of antiparasitic drugs emulsified in honey represents an alternative to gavage in mice. JAALAS. 51:2. 219-223.

Transcript

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