Infusiones de la arteria carótida para farmacocinéticas y farmacodinámicas Análisis de taxanos en ratones
Summary
Este método fue desarrollado con el objetivo de ofrecer una solución de fármaco constante a través de la arteria carótida, para evaluar la farmacocinética de nuevos fármacos en modelos de ratón.
Abstract
Al proponer el uso de un fármaco, combinación de fármacos, o la administración de fármacos en un sistema novedoso, se debe evaluar la farmacocinética del fármaco en el modelo de estudio. Como el uso de modelos de ratón son a menudo un paso vital en el descubrimiento de fármacos y desarrollo de fármacos preclínica 1-8, es necesario diseñar un sistema para introducir fármacos en ratones en una manera uniforme, reproducible. Idealmente, el sistema debería permitir la recogida de muestras de sangre a intervalos regulares durante un curso de tiempo establecido. La capacidad de medir las concentraciones de fármaco por espectrometría de masas, ha permitido a los investigadores a seguir los cambios en los niveles de fármaco en plasma con el tiempo en ratones individuales 1, 9, 10. En este estudio, el paclitaxel se introdujo en ratones transgénicos como una infusión continua a lo largo de tres arterial hora, mientras que las muestras de sangre fueron tomadas simultáneamente por sangrados retro-orbital en los puntos de tiempo establecidos. Infusiones arteria carótida son una alternativa potencial para infusiones vena yugular, cuando factores tales comotumores mamarios u otros obstáculos hacen infusiones yugulares poco práctico. Usando esta técnica, las concentraciones de paclitaxel en el plasma y el tejido lograron niveles similares en comparación con la infusión yugular. En este tutorial, vamos a demostrar cómo cateterizar con éxito la arteria carótida mediante la preparación de un catéter optimizado para el modelo individual del ratón, a continuación, mostrar cómo insertar y asegurar el catéter en la arteria carótida del ratón, pase el extremo del catéter a través de la parte posterior del cuello del ratón, y conectar el ratón a una bomba para suministrar una velocidad controlada de afluencia de drogas. Múltiples bajo volumen hemorragias retro-orbital permiten el análisis de las concentraciones plasmáticas del fármaco a través del tiempo.
Introduction
Infusión de medicamentos a través de la carótida se puede realizar de forma fiable y reproducible por el equipo y la técnica la optimización. El procedimiento no es complicado, aunque sí requiere un control preciso y la atención al detalle. Superior cuidado y destreza se necesitan para aislar la arteria carótida e insertar el catéter, lo que generalmente se puede adquirir a través de la práctica. Cirugía por un técnico con experiencia no debe ser superior a una hora. Después de la cirugía con éxito, el ratón debe aparecer normal y saludable (aunque el ratón puede reaccionar a la infusión de fármaco real), y el fármaco (s) pueden administrarse en una forma controlada, la dosificación continua y uniforme. Las muestras de sangre deben tomarse de un punto que no sea el de la arteria carótida; hemorragias retro-orbital resultaron fáciles de recoger y satisfactoria para el análisis de las concentraciones de fármaco.
Los catéteres de tamaño y la forma óptima son un activo muy valioso en la realización de una infusión de éxito 11. Encontramos el catéteres commerciall disponibleY a menudo es demasiado grande y / o demasiado flexible como para permitir un cómodo acceso a la arteria carótida del ratón. Demostró preferible catéteres de moda de la tubería de polietileno se utiliza para conectar el ratón a la jeringa de infusión. Así, todos los tubos, conectores y agujas eran de dimensiones coherentes, que simplificó conjunto de infusión. Usando esta técnica, no es necesario empujar la punta del catéter en la arteria más allá del punto donde aún es visible, y el flujo sanguíneo a la arteria carótida no se restaura hasta después de que el catéter se fija inicialmente. Esto reduce los riesgos de punción de la arteria o de tener el catéter expulsados por la alta presión del flujo de sangre. El diseño del catéter en el presente documento no incorpora un "golpe" para mantenerla en su lugar, de modo asegurando el catéter bien con suturas y cinta quirúrgica es una prioridad.
Las infusiones pueden ser preferibles a las inyecciones en bolo iv comunes, como una mejor imitador de administración clínica defármacos tales como taxanos 3, 12, 13. La técnica descrita aquí fue desarrollado originalmente para permitir la infusión en modelos de ratón en el que el acceso a la vena yugular o femoral fue excluida por el crecimiento del tumor mamario y / o vascularización excesiva de la zona de inserción. Este método a menudo puede ser apropiado incluso en ratones libres de tumor: aunque el aislamiento y la cateterización de la arteria carótida es un poco más invasiva, nos pareció preferible a la yugular, porque la propensión de la pared yugular a rip resultó en inserciones y fracasos para completar más fallidos el curso de tiempo de 3 h.
Mientras que los resultados que se muestran aquí son de C57BL / 6J (in-house de raza) los ratones, hemos utilizado esta técnica para infundir éxito paclitaxel en varias cepas de ratones, incluyendo FVB y mixtos-cepas, para seguir la farmacocinética en modelos de ratones manipulados transgénicamente para regular a la baja las funciones transportadoras celulares. Las muestras de sangre y tejidos recogidos mostraron niveles esperados de paclitaxel, en el rango de los niveles observados después de las infusiones yugulares 1. Esta técnica se puede esperar que funcione igualmente bien en otros modelos de ratón y con otras soluciones para infusión.
Protocol
Representative Results
Discussion
Infusión de la arteria carótida es una técnica importante en este estudio de farmacocinética de paclitaxel. Infusión de la arteria carótida es un método para distribuir rápidamente drogas en todo el sistema circulatorio 14. El 3 hr de infusión es un imitador más cerca de la administración clínica de los medicamentos tales como taxanos que las inyecciones en bolo. La cirugía se puede realizar de forma fiable por una sola persona, el tiempo de cirugía es relativamente corto, y las tasas de éxito …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nos gustaría reconocer el Fondo FCCC Animales de Laboratorio, por su apoyo en este proyecto. Damos las gracias a Wolfe Laboratories, Inc. por su asistencia en el análisis de los niveles de paclitaxel en el plasma y el tejido. Esta labor fue apoyada por los Institutos Nacionales de Salud subvenciones K01CA120091 a EHB, y CA06927 a Fox Chase Cancer Center.
Materials
| Table of specific reagents and equipment: | Source: | Catalog Number | Comments |
| Polyethylene tubing 0.024”OD X 0.011”ID | Braintree Scientific, Inc. | PE10 | |
| Stainless steel port plug (30 gauge) | Braintree Scientific, Inc. | NB-30 | |
| 2 Stainless steel connector plugs (28 gauge) | Braintree Scientific, Inc. | PP-28 | Slightly larger than PE tubing ID, to fit snugly and keep a tight seal. |
| 3 Blunted needles (30 gauge) | Braintree Scientific, Inc. | C-30 | |
| 3 1cc syringes | Becton, Dickinson and Co. | 309659 | |
| Sterile 0.9% Saline solution | Hospira | 0409-7984-37 | |
| Cath-Loc HGS Heparin/Glycerol Solution | Braintree Scientific, Inc. | HGS | |
| Silk suture | Braintree Scientific, Inc. | SUT-S 113 | |
| Vanna Scissors (micro-scissors) | World Precision Instruments | 14122 | This model has a curved tip, but straight-tip scissors work as well. |
| Hartman Mesquito Hemostatic Forceps | World Precision Instruments | 501705 | |
| Betadine Swabsticks | Perdue Products L.P. | BSWS1S | |
| Bupivacaine | Hospira | 0409-1160-01 | May be replaced with Lidocaine, or similar local anesthesia. |
| Paclitaxel | LC Laboratories | P-9600 | |
| Methanol | Sigma-Aldrich | 32213 | |
| Micro-Hematocrit Capillary Tubes, Heparinized | Fisher Scientific | 22-362-566 | |
| Capillary Tube Sealant | Fisher Scientific | 02-678 | |
| C57BL/6J mice | Fox Chase Cancer Center, Laboratory Animal Facility in-house-bred | ||
| API 4000 Q-Trap mass spetrometer | Applied Biosystems |
Riferimenti
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