Summary

Fare tükürük işlevsel değerlendirme Pilokarpin stimülasyon aşağıdaki yolu ile radyasyon şeker

Published: May 04, 2018
doi:

Summary

Biz tükürük toplama, fare trakeostomi ve üç büyük tükürük bezleri yalıtımı da dahil olmak üzere performans detaylı bir yaklaşım sunuyoruz.

Abstract

Hyposalivation otoimmün reaksiyon Sjoegren Sendromu veya aşağıdaki radyasyon hasarı büyük tükürük bezleri için yaygın olarak görülmektedir. Bu gibi durumlarda, hastalığın patogenezinde ve etkili müdahaleler ile ilgili sorular kalır. Ekzokrin bezi biyoloji, disfonksiyon ve tedavi soruşturma için çok değerli tükürük bezlerinin işlevsel değerlendirme sağlar en iyi duruma getirilmiş bir tekniktir. Burada, Pilokarpin gerçekleştirmek için adım adım bir yaklaşım mevcut uyarılmış tükürük salgısı, trakeostomi ve üç büyük fare tükürük bezlerinin diseksiyon dahil olmak üzere. Biz de bu teknikler sırasında erişilen uygun fare baş ve boyun anatomisine ayrıntı. Ölçeklenebilir, böylece iş akışı verimliliği artırmak aynı anda, işlenmek üzere birden çok fareler için izin veren bir yaklaşımdır. Bu yöntemlerin her biri daha fazla alan içinde uygulamaları olan tekrarlanabilirlik geliştirmek hedefliyoruz. Tükürük toplama ek olarak, biz miktarının ve bu dokuların fonksiyonel kapasite normalleştirme için ölçümler tartışıyorlar. Temsilcisi veri 2 hafta fraksiyonlara radyasyon (4 doz 6.85 Gy) takip depresif Tükürük bezi fonksiyonu ile çene bezlerinden dahil edilir.

Introduction

Tükürük bezi bozuklukları sendromlar dysregulated veya Engelli salgı aşırı üretimi (sialorrhea) veya tükürük1eksik (xerostomia ve hyposalivation) içerir. Her iki durumda da, terapötik geliştirme2sonu hedefi doğru Tükürük bezi biyoloji anlayışımız iyileştirilmesi bir ilgi vardır.

Tükrük bezleri son derece radiosensitive organları ve genellikle kalıcı ağız kuruluğu (xerostomia)3,4‘ e lider baş ve boyun kanser radyoterapi sırasında hasar. Radiosensitive diğer dokular, aksine Ancak, Tükürük bezi Ciro oranı nispeten düşüktür ve salgı kaybı kötü anlaşılan5,6mekanizmadır. Bu benzersiz yaralanma ayarında doku rejenerasyonu ve radioprotection stratejileri tükürük işlevsel değerlendirme gerektirir. Deneysel, fare tükürük toplama radyasyon ve terapötik ajanlar bezi cevaben değerlendirilmesinde özellikle değerli bir araçtır.

Burada, performans ve uyarılmış tükürük salgısı Pilokarpin, güçlü muscarinic agonist7kullanarak miktarının bir yöntem mevcut. Pilokarpin bezi salgısının8,9ikna etmek için otonom sinir sistemini uyarır. Bu test uygun şekilde tamamlamak için bir trakeostomi fareyi bir patent hava yolu yordamı boyunca tutar emin olmak için ve boğulma ve aspirasyon biriken salgıları ağız boşluğu10üzerinden riskleri azaltmak için gereklidir.

Bu üç büyük tükürük bezleri kaldırılmasına sonuçlanan bir terminal, bir uygulamadır: parotid (PG), çene (SMG) ve hapı (SLG). Fonksiyonel çalışmalar, bezi ağırlık kaydedilir ve tükürük ölçüm11,12,13normalleştirmek için sıklıkla kullanılır. Bu veriler, neyin bezi Atrofi beklenen sonucu14,15 yaşında radyasyon çalışmalarda, özellikle önemlidir

Edebiyat nasıl uyarılmış tükürük salgısı açısından değişkenlik gerçekleştirilir ve16bildirdi. Örneğin, edebiyat yayılma alanı en az üç büyüklük17,18,19,20,21,22,23içinde doz Pilokarpin. Burada, bir en iyi duruma getirilmiş yüksek doz Pilokarpin protokolü ile yöntem yürütme hem teknikleri olarak adapte edilebilir (trakeostomi, tükürük toplama ve bezi diseksiyon) modüler bir platform sağlayan geliştirilmiş tekrarlanabilirlik amacıyla mevcut ihtiyacım vardı.

İletişim kuralı gösteri ek olarak 2 hafta fraksiyonlara radyasyon (4 doz 6.85 Gy) SMG bölgesine takip tükürük akışı temsilcisi fonksiyonel verileri içerir.

Protocol

Aşağıda verilen tüm vivo içinde yordamlar hayvan kaynakları, Rochester Üniversitesi, Rochester Üniversitesi Komitesi tarafından kabul edildi. NY. 1. hazırlık Bir analitik denge kullanarak, 20 mg Pilokarpin tartın. 2 ml steril serum microcentrifuge tüp içinde çözülür.Not: Pilokarpin ışığa duyarlı olduğunu ve zaman içinde etkinliğini kaybeder çünkü bu çözüm enjeksiyon gününün hazırlıklı olup yönetilen kadar ışıktan korunan. <…

Representative Results

Yüksek doz Pilokarpin gerçekleştirme tükürük toplama uyardığında, aspirasyon önlemek için hava yolu korumak önemli veya oral kavite içinde salgıları den boğulma. Trakeostomi şematik (şekil 1) sağlanır. Trakeal kesi, stoma doku ve sıvı açık kalmalıdır. Kılcal eylem tükürük toplama sırasında geliştirmek için fare başlarını aşağıya doğru 45 ° açıyla yerleşti…

Discussion

Biz bezi yaralanma ve tedavi uygulanan Tükürük bezi işlevi değerlendirmek için multistep bir yöntem mevcut. Bizim yordamı trakeostomi, tükürük toplama ve bezi diseksiyon, her biri bir tümleşik çalışma Tükürük bezi Biyoloji destekleyen deneysel uygulamaları sahip içerir. Örneğin, fare trakeostomi ağız boşluğu tıkayan işlemler sırasında genel hava yolu yönetimi için kullanılmıştır.

Uygun diseksiyon ve trakeal kesi Pilokarpin için gerekli teşvik tükürük s…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu yayında bildirilen araştırma diş Ulusal Enstitüsü ve Fasiyal araştırma (NIDCR) ve ulusal sağlık Enstitüleri Ödülü numarası R56 DE025098, UG3 DE027695 ve F30 CA206296 altında Ulusal Kanser Enstitüsü (ncı) tarafından desteklenmiştir. İçeriği yalnızca yazarlar sorumludur ve mutlaka Ulusal Sağlık Enstitüleri resmi görüşlerini temsil etmiyor. Bu eser de NSF DMR 1206219 ve IADR yenilik Oral bakım Ödülü (2016) tarafından desteklenmiştir.

Dr. Eri Maruyama ve Andrew Hollomon tükürük koleksiyonu ile yardım için teşekkür etmek istiyorum. Pei-Lun Weng bezi diseksiyon ile yaptığı yardım için teşekkür etmek istiyorum. Matthew Ingalls şekil hazırlık yaptığı yardım için teşekkür etmek istiyorum. Dr. Elaine Smolock ve Emily Wu bu el yazması eleştirel okuma için teşekkür etmek istiyorum.

Materials

Pilocarpine hydrochloride Sigma Aldrich P6503 Pilocarpine
Student Vannas Spring Scissors Fine Science Tools 91500-9 Spring Scissors for Tracheostomy
Sterile Saline Solution Medline RDI30296H Saline
Dumont #7 Forceps Fine Science Tools 11274-20 Curved Forceps
Dumont #5 Forceps Fine Science Tools 11251-10 Straight Forceps
Standard Pattern Forceps Fine Science Tools 11000-12 Blunt Forceps
Fine Scissors- Tungsten Carbide Fine Science Tools 14568-09 Dissection Scissors
Microhematocrit Heparinized Capillary Tubes Fisher Scientific 22362566 Capillary tubes
Lubricant Eye Ointment Refresh N/A Refresh Lacri-Lube
Goat polyclonal anti-Nkcc1 Santa Cruz Biotech SC-21545 Nkcc1 Antibody
DAPI (4',6-Diamidino-2-Phenylindole, Dihydrochloride) Thermo Fisher Scientific D1306 DAPI
GraphPad Prism GraphPad ver6.0 Statistical Software
Cotton tipped applicator Medline MDS202000 Applicator for eye ointment
0.5cc Insulin Syringe, 29G x 1/2" BD 7629 Syringe for intraperitoneal injection

Riferimenti

  1. Bradley, P., O’Hara, J. Diseases of the salivary glands. Surgery (Oxford). 33 (12), 614-619 (2015).
  2. Fox, P. C. Salivary enhancement therapies. Caries Research. 38 (3), 241-246 (2004).
  3. Konings, A. W. T., Coppes, R. P., Vissink, A. On the mechanism of salivary gland radiosensitivity. International Journal of Radiation Oncology Biology Physics. 62 (4), 1187-1194 (2005).
  4. Burlage, F. R., Coppes, R. P., Meertens, H., Stokman, M. A., Vissink, A. Parotid and submandibular/sublingual salivary flow during high dose radiotherapy. Radiotherapy and Oncology. 61 (3), 271-274 (2001).
  5. Aure, M. H., Konieczny, S. F., Ovitt, C. E. Salivary gland homeostasis is maintained through acinar cell self-duplication. Developmental Cell. 33 (2), 231-237 (2015).
  6. Aure, M. H., Arany, S., Ovitt, C. E. Salivary Glands: Stem Cells, Self-duplication, or Both?. Journal of Dental Research. 94 (11), 1502-1507 (2015).
  7. Ono, K., et al. Distinct effects of cevimeline and pilocarpine on salivary mechanisms, cardiovascular response and thirst sensation in rats. Archives of Oral Biology. 57 (4), 421-428 (2012).
  8. Proctor, G. B., Carpenter, G. H. Regulation of salivary gland function by autonomic nerves. Auton Neuroscience. 133 (1), 3-18 (2007).
  9. Nezu, A., Morita, T., Tojyo, Y., Nagai, T., Tanimura, A. Partial agonistic effects of pilocarpine on Ca(2+) responses and salivary secretion in the submandibular glands of live animals. Experimental Physiology. 100 (6), 640-651 (2015).
  10. Urita, Y., et al. Rebamipide and mosapride enhance pilocarpine-induced salivation. North American Journal of Medical Sciences. 1 (3), 121-124 (2009).
  11. Arany, S., Benoit, D. S., Dewhurst, S., Ovitt, C. E. Nanoparticle-mediated gene silencing confers radioprotection to salivary glands in vivo. Molecular Therapy. 21 (6), 1182-1194 (2013).
  12. Kondo, Y., et al. Functional differences in the acinar cells of the murine major salivary glands. Journal of Dental Research. 94 (5), 715-721 (2015).
  13. Evans, R. L., et al. Severe impairment of salivation in Na+/K+/2Cl- cotransporter (NKCC1)-deficient mice. Journal of Biological Chemistry. 275 (35), 26720-26726 (2000).
  14. Delanian, S., Lefaix, J. L. The radiation-induced fibroatrophic process: therapeutic perspective via the antioxidant pathway. Radiotherapy and Oncology. 73 (2), 119-131 (2004).
  15. Guchelaar, H. J., Vermes, A., Meerwaldt, J. H. Radiation-induced xerostomia: pathophysiology, clinical course and supportive treatment. Support Care Cancer. 5 (4), 281-288 (1997).
  16. Lin, A. L., et al. Measuring short-term γ-irradiation effects on mouse salivary gland function using a new saliva collection device. Archives of Oral Biology. 46 (11), 1085-1089 (2001).
  17. Montenegro, M. F., et al. Profound differences between humans and rodents in the ability to concentrate salivary nitrate: Implications for translational research. Redox biology. 10, 206-210 (2016).
  18. Choi, J. S., Park, I. S., Kim, S. K., Lim, J. Y., Kim, Y. M. Morphometric and Functional Changes of Salivary Gland Dysfunction After Radioactive Iodine Ablation in a Murine Model. Thyroid. 23 (11), 1445-1451 (2013).
  19. Imamura, T. K., et al. Inhibition of pilocarpine-induced saliva secretion by adrenergic agonists in ICR mice. Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology. 39 (12), 1038-1043 (2012).
  20. Ma, T., et al. Defective Secretion of Saliva in Transgenic Mice Lacking Aquaporin-5 Water Channels. Journal of Biological Chemistry. 274 (29), 20071-20074 (1999).
  21. Parkes, M. W., Parks, J. C. Supersensitivity of salivation in response to pilocarpine after withdrawal of chronically administered hyoscine in the mouse. British Journal of Pharmacology. 46 (2), 315-323 (1972).
  22. Nishiyama, T., et al. Up-Regulated PAR-2-Mediated Salivary Secretion in Mice Deficient in Muscarinic Acetylcholine Receptor Subtypes. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 320 (2), 516 (2007).
  23. Yang, B., Song, Y., Zhao, D., Verkman, A. S. Phenotype analysis of aquaporin-8 null mice. American Journal of Physiology-Cell Physiology. 288 (5), C1161-C1170 (2005).
  24. Kamiya, M., et al. X-Ray-Induced Damage to the Submandibular Salivary Glands in Mice: An Analysis of Strain-Specific Responses. BioResearch Open Access. 4 (1), 307-318 (2015).
  25. Patel, R. M., Varma, S., Suragimath, G., Zope, S. Estimation and Comparison of Salivary Calcium, Phosphorous, Alkaline Phosphatase and pH Levels in Periodontal Health and Disease: A Cross-sectional Biochemical Study. Journal of Clinical and Diagnostic Research. 10 (7), ZC58-ZC61 (2016).
  26. Droebner, K., Sandner, P. Modification of the salivary secretion assay in F508del mice–the murine equivalent of the human sweat test. Journal of Cystic Fibrosis. 12 (6), 630-637 (2013).
  27. Lamy, E., et al. Changes in mouse whole saliva soluble proteome induced by tannin-enriched diet. Proteome Science. 8 (1), 65 (2010).
  28. Mahomed, F. Recent advances in mucin immunohistochemistry in salivary gland tumors and head and neck squamous cell carcinoma. Oral Oncology. 47 (9), 797-803 (2011).
  29. Kohlgraf, K. G., et al. Quantitation of SPLUNC1 in saliva with an xMAP particle-based antibody capture and detection immunoassay. Archives of Oral Biology. 57 (2), 197-204 (2012).
  30. Maimets, M., Bron, R., de Haan, G., van Os, R., Coppes, R. P. Similar ex vivo expansion and post-irradiation regenerative potential of juvenile and aged salivary gland stem cells. Radiotherapy and Oncology. , (2015).
  31. Lombaert, I. M., et al. Rescue of salivary gland function after stem cell transplantation in irradiated glands. PLoS One. 3 (4), e2063 (2008).
check_url/it/57522?article_type=t&slug=murine-salivary-functional-assessment-via-pilocarpine-stimulation

Play Video

Citazione di questo articolo
Varghese, J. J., Schmale, I. L., Hansen, M. E., Newlands, S. D., Benoit, D. S., Ovitt, C. E. Murine Salivary Functional Assessment via Pilocarpine Stimulation Following Fractionated Radiation. J. Vis. Exp. (135), e57522, doi:10.3791/57522 (2018).

View Video