Veicolazione Trans-timpanico per il trattamento dell'ototossicità
Summary
Presentiamo una tecnica per somministrazione localizzata di farmaci attraverso la via trans-timpanica nella coclea. Somministrazione di farmaci attraverso questa rotta non avrebbe interferito con l’efficacia anticancro dei farmaci chemioterapici come il cisplatino.
Abstract
La somministrazione sistemica di agenti protettivi per trattare l’ototossicità indotta da farmaci è limitata dalla possibilità che questi agenti protettivi potrebbero interferire con l’efficacia chemioterapeutica delle droghe primarie. Questo è particolarmente vero per il cisplatino della droga, le cui azioni anticancro sono attenuati dagli antiossidanti che forniscono una protezione adeguata contro perdita dell’udito. Altri agenti attuali o potenziali otoprotective potrebbero rappresentare un problema simile, se somministrato per via sistemica. L’applicazione di vari biologicals o agenti protettivi direttamente alla coclea consentirebbe di alti livelli di questi agenti localmente con limitati effetti collaterali sistemici. In questo rapporto, dimostriamo un trans-timpanico metodo di consegna dei vari farmaci o reagenti biologici alla coclea, che dovrebbe migliorare la ricerca di scienza di base sulla coclea e forniscono un modo semplice di orientare l’utilizzazione di agenti otoprotective nelle cliniche. Questo rapporto Dettagli un metodo di consegna della droga trans-timpanico e fornisce esempi di come questa tecnica è stata utilizzata con successo in animali da esperimento per trattare l’ototossicità del cisplatino.
Introduction
Il sistema uditivo periferico è squisitamente sensibile a farmaci quali cisplatino e aminoglycoside antibiotici. Il cisplatino è un agente chemioterapeutico ampiamente usato per il trattamento di una varietà di tumori solidi, quali testa, testicolare e ovarico e cancri del collo. L’ototossicità sperimentato con l’uso di questo farmaco è dose-limitante e abbastanza comune, che colpisce il 75-100% dei pazienti trattati1. Altri farmaci, come carboplatino e oxaliplatino, sono emerse come alternative al cisplatino2,3,4,5, ma la loro utilità è limitata ad alcuni tipi di cancro.
I primi studi hanno dimostrato il ruolo critico di specie reattive dell’ossigeno (ROS) nel mediare l’ototossicità prodotta dal cisplatino e gli aminoglicosidi. Studi successivi hanno mostrato che l’isoforma NOX3 della NADPH ossidasi è la principale fonte di ROS nella coclea e viene attivato da cisplatino6,7. La generazione di compromessi ROS l’antiossidante tampone di cellule, con conseguente aumentata perossidazione lipidica delle membrane cellulari8. Inoltre, cisplatino aumenta la produzione di radicali idrossilici che generano altamente tossico aldeide 4-hydroxynonenal (4-HNE), un iniziatore di cellule morte9,10. Basato su questi risultati, parecchi antiossidanti sono stati esaminati per il trattamento dell’ototossicità del cisplatino. Questi includono N-acetil cisteina (NAC), tiosolfato di sodio (STS), amifostina e D-metionina. Tuttavia, delle principali preoccupazioni della terapia antiossidante è che questi antiossidanti potrebbero ridurre il cisplatino chemioterapeutico efficacia quando somministrato per via sistemica11 attraverso l’interazione di cisplatino con gruppi tiolici in molecole antiossidanti.
In considerazione di questi problemi con la terapia antiossidante, l’obiettivo di questo studio era di esaminare il percorso trans-timpanico di fornire antiossidanti e altri farmaci alla coclea per ridurre la perdita dell’udito. La via trans-timpanico di droga e breve interferire (si) RNA, descritto di seguito, appare particolarmente promettente.
Protocol
Representative Results
Discussion
La via di somministrazione trans-timpanico permette per consegna localizzata di farmaci e di altri agenti alla coclea che altrimenti potrebbe produrre effetti collaterali sistemici significativi se somministrato per via sistemica. Questo metodo di somministrazione del farmaco consente l’accesso rapido di farmaci al sito d’azione alle dosi significativamente più alto di quello che potrebbe essere raggiunto attraverso la via sistemica. Risultati qui presentati e pubblicati precedentemente mostravano che trans-timpanico ge…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Il lavoro descritto in questo articolo è stato supportato da un NCI RO1 CA166907, NIDCD RO1-DC 002396 e RO3 DC011621.
Materials
| Ketathesia (100 mg/ml) 10 ml | Henry Schein | 56344 | Controlled substance |
| AnaSed Injection/Xylazine (20 mg/ml) 20 ml | Henry Schein | 33197 | |
| 2.5 mm disposable ear specula | Welch Allyn | 52432 | |
| Surgical Scope | Zeiss | ||
| 29 G X 1/2 insulin syringe | Fisher Scientific | 14-841-32 | Can be purchased through other vendors |
| cis-Diammineplatinum(II) dichloride | Sigma Aldrich | P4394 | TOXIC – wear proper PPE |
| Harvard 50-7103 Homeothermic Blanket Control Unit | Harvard Apparatus | Series 863 | |
| Excel International 21 G X 3/4 butterfly needle | Fisher | 14-840-34 | Can be purchased through other vendors |
| BSP Single Speed Syringe Pump | Brain Tree Sci, Inc | BSP-99 | |
| Pulse Sound Measurement System | Bruel & Kjaer | Pulse 13 software | |
| High-Frequency Module | Bruel & Kjaer | 3560C | |
| 1/8″ Pressure-field Microphone —-Type 4138 | Bruel & Kjaer | bp2030 | |
| High Frequency Transducer | Intelligent Hearing System | M014600 | |
| Opti-Amp Power Transmitter | Intelligent Hearing System | M013010P | |
| SmartEP ABR System | Intelligent Hearing System | M011110 | |
| Disposable Subdermal EEG Electrodes | CareFusion | 019-409700 | |
| 16% Formaldehyde, Methanol-free | Fisher Scientific | 28908 | TOXIC – wear proper PPE |
| 7 mL Borosilicate Glass Scintillation Vial | Fisher Scientific | 03-337-26 | Can be purchased through other vendors |
| EDTA | Fisher Scientific | BP118-500 | Can be purchased through other vendors |
| Sucrose | Fisher Scientific | S5-500 | Can be purchased through other vendors |
| Tissue Plus OCT Compound | Fisher Scientific | 4585 | |
| CryoMolds (15 mm x 15 mm x 5mm) | Fisher Scientific | 22-363-553 | Can be purchased through other vendors |
| Microscope Slides (25mm x 75mm) | MidSci | 1354W | Can be purchased through other vendors |
| Coverslips (22 x 22 x 1) | Fisher Scientific | 12-542-B | Can be purchased through other vendors |
| Poly-L-Lysine Solution (0.01%) | EMD Millipore | A-005-C | Can be purchased through other vendors |
| HM525 NX Cryostat | Thermo Fischer Scientific | 956640 | |
| MX35 Premier Disposable Low-Profile Microtome Blades | Thermo Fischer Scientific | 3052835 | |
| Wheaton™ Glass 20-Slide Staining Dish with Removable Rack | Fisher Scientific | 08-812 | |
| Super Pap Pen Liquid Blocker | Ted Pella, Inc. | 22309 | |
| Normal Donkey Serum | Jackson Immuno Research | 017-000-121 | Can be purchased through other vendors |
| TritonX-100 | Acros | 21568 | Can be purchased through other vendors |
| BSA | Sigma Aldrich | A7906 | Can be purchased through other vendors |
| Phospho-Stat1 (Ser727) antibody | Cell Signaling | 9177 | |
| VR1 Antibody (C-15) | Santa Cruz | sc-12503 | |
| DyLight 488 Donkey anti Rabbit | Jackson Immuno Research | 711-485-152 | Discontinued |
| DyLight 488 Donkey anti Goat | Jackson Immuno Research | 705-485-003 | Discontinued |
| Rhodamine (TRTIC) Donkey anti Rabbit | Jackson Immuno Research | 711-025-152 | Discontinued |
| ProLong® Diamond Antifade Mountant w/ DAPI | Thermo Fisher | P36971 | |
| (−)-N6-(2-Phenylisopropyl)adenosine | Sigma Aldrich | P4532 | |
| 8-Cyclopentyl-1,3-dipropylxanthine | Sigma Aldrich | C101 | |
| siRNA pSTAT1 | Qiagen | Custome Made | Kaur et al. 201120 |
| siRNA NOX3 | Qiagen | Custome Made | Kaur et al. 201120 |
| Scrambled Negative Control siRNA | Qiagen | 1022076 | Kaur et al. 201120 |
References
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