Kan-beyin bariyer bozulması arasında Rat Modeli Nörovasküler Therapeutics Hedefli izin ver için
Summary
Kan-beyin bariyeri bozulması, beyin bazı ilaçların ulaştırılması, yardımcı olur. Mannitol fiziksel bariyer düzenini bozacak içi arterially kan damarları çevreleyen daralır hücreleri teslim.
Abstract
Bazal membran ve astrosit uç ayakları ile birlikte sıkı kavşaklar ile endotel hücreleri kan-beyin bariyerini 1 forma serebral kan damarları çevreleyen. Bariyer seçici kan ve büyüklüğüne ve yüküne dayalı beyin arasında geçmesini molekülleri dışlar. Bu fonksiyon, nörolojik bozukluklar için tedavilerin sunulmasını engelleyebilir. Kemoterapötik ilaçlar arasında bir sayı, örneğin, etkili bir şekilde tümör hücrelerini 2 ulaşmak için, kan-beyin bariyerini değildir. Bu nedenle, kan-beyin bariyerinin ötesine ilaçların ulaştırılması, iyileştirilmesi bir ilgi alanıdır.
Beyin için ilaçların ulaştırılması arttırmak için en yaygın yöntem doğrudan doğruya beyin infüzyon ve kan-beyin bariyeri bozulma 3 vardır. Tedavilerin beyine doğrudan intraserebral infüzyon olduğunu garanti eder, ancak bu yöntem ilacın 4 dağıtmak için sınırlı bir yeteneği vardır. Kan-beyin bariyeri bozulması (BBBD) alDolaşım sistemi doğrudan akış alçak ilaçların beyin içine ve böylece daha etkili dağınık tümör hücrelerine ulaşır. Bariyer kesintileri üç yöntem ozmotik bariyer kesintileri, farmakolojik bariyer kesintileri ve kabarcık ile odaklanmış ultrason içerir. Neuwelt öncülük Ozmotik bozulması, onların sıkı kavşaklar küçültmek ve bozmaya neden kan-beyin bariyerinin hücre dehydrates% 25 mannitol hipertonik bir solüsyon kullanılır. Bariyer bozulması, aynı zamanda, histamin 5 ve 6 bradikinin gibi vazoaktif bileşikleri ile farmasötik olarak gerçekleştirilebilir. Ancak bu metot, özellikle beyin tümörü bariyer 7 için seçicidir. Buna ek olarak, RMP-7, bradikinin peptid analog,% 25 mannitol 8 ile ozmotik BBBD ile kafa kafaya göre aşağı olarak tespit edilmiştir. Başka bir yöntem, mikro-kabarcık ultrason kontrast ajanları ile birlikte odaklanmış ultrason (FUS), aynı zamanda gösterilmiştirgeri dönüşümlü olarak kan-beyin bariyerini 9 açmak için kullanılır. FUS karşılaştırıldığında olsa da,% 25 mannitol bu translasyonel araştırma 10-12 için kanıtlanmış bir araçtır yapar insan hastalarda güvenliği uzun bir geçmişi vardır.
BBBD gerçekleştirmek için, manitol doğrudan doğruya beyin arteryel dolaşım içine yüksek bir oranda teslim edilmelidir. İnsanlarda, endovasküler bir kateter hızlı, direkt akım sağlanabilir beyin yönlendirilmektedir. Bu protokol modelleri insan mümkün olduğunca yakından BBBD. Bir cut-down karotis arter bifurkasyon takiben, bir kateter ECA içine retrograd eklenir ve internal karotis arter (ICA) dolaşıma doğrudan mannitol teslim etmek için kullanılır. Propofol ve N2 O anestezi bariyer bozulma 13 etkinliğini maksimize etmek için yetenekleri için kullanılır. Düzgün çalıştırılırsa, bu prosedür güvenli, etkili ve reversibl kan-beyin bariyeri ve doğaçlama açmak için yeteneği vare genellikle beyin 8,13,14 ulaşmaz ilaçların ulaştırılması.
Protocol
Representative Results
Discussion
BBBD etkililiğini maksimize birkaç anlamı vardır. Bu cut-down aşamasında kanamayı en aza indirmek için önemlidir. Kan basıncı ve kalp hızı önemli kanama etkilenebilir ve bu faktörlerin BBBD 13 derecede etkilediği bilinmektedir. Kanama gibi üstün tiroid ve bölünmesi gerekir oksipital arterler gibi büyük gemiler, Arter için sütürler kullanılarak azaltılabilir. Ayrıca, elektrokoter gemiler bölmek ve zengin bir kan dolaşımı alanları incelemek için kullanılabilir. Özellikle karo…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma JB Marshall Vakfı tarafından desteklenmiştir.
Materials
| Material Name | Company | Catalogue number | Comment |
| Long Evans rat | Harlan Laboratories | 210-250 g, male | |
| PE 50 Tubing | Beckton-Dickinson | ||
| 18 gauge x 2.5″ IV catheter | Terumo | For ET tube | |
| 30″ IV extension sets | Abbott | ||
| 26 gauge veterinary IV catheter | Monoject | ||
| Evans blue dye | Sigma | E2129 | |
| Bipolar | Codman | ||
| Filter, 5 μm | Braun |
References
- Abbott, N. J., Patabendige, A. A. K., Dolman, D. E. M., Yusof, S. R., Begley, D. J. Structure and function of the blood-brain barrier. Neurobiology of disease. 37, 13-25 (2010).
- Smith, Q. R. The Blood-Brain Barrier. 89, 193-208 (2003).
- Kroll, R. A., Neuwelt, E. A. Outwitting the blood-brain barrier for therapeutic purposes: osmotic opening and other means. Neurosurgery. 42, 1083 (1998).
- Kroll, R. A., Pagel, M. A., Muldoon, L. L., Roman-Goldstein, S., Neuwelt, E. A. Increasing volume of distribution to the brain with interstitial infusion: dose, rather than convection, might be the most important factor. Neurosurgery. 38, 746-754 (1996).
- Butt, A. M., Jones, H. C. Effect of histamine and antagonists on electrical resistance across the blood-brain barrier in rat brain-surface microvessels. Brain research. 569, 100-105 (1992).
- Inamura, T., Black, K. L. Bradykinin selectively opens blood-tumor barrier in experimental brain tumors. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 14, 862-870 (1994).
- Matsukado, K., et al. Enhanced tumor uptake of carboplatin and survival in glioma-bearing rats by intracarotid infusion of bradykinin analog, RMP-7. Neurosurgery. 39, 125 (1996).
- Kroll, R. A., et al. Improving drug delivery to intracerebral tumor and surrounding brain in a rodent model: a comparison of osmotic versus bradykinin modification of the blood-brain and/or blood-tumor barriers. Neurosurgery. 43, 879 (1998).
- Kinoshita, M., McDannold, N., Jolesz, F. A., Hynynen, K. Noninvasive localized delivery of Herceptin to the mouse brain by MRI-guided focused ultrasound-induced blood-brain barrier disruption. Proceedings of the National Academy of Sciences. 103, 11719-11723 (2006).
- Neuwelt, E. A., Dahlborg, S. A. Chemotherapy administered in conjunction with osmotic blood-brain barrier modification in patients with brain metastases. Journal of neuro-oncology. 4, 195-207 (1987).
- Doolittle, N. D., et al. Safety and efficacy of a multicenter study using intraarterial chemotherapy in conjunction with osmotic opening of the blood-brain barrier for the treatment of patients with malignant brain tumors. Cancer. 88, 637-647 (2000).
- Guillaume, D. J., et al. Intra-arterial chemotherapy with osmotic blood-brain barrier disruption for aggressive oligodendroglial tumors: results of a phase I study. Neurosurgery. 66, 48 (2010).
- Remsen, L. G., et al. The influence of anesthetic choice, PaCO2, and other factors on osmotic blood-brain barrier disruption in rats with brain tumor xenografts. Anesthesia & Analgesia. 88, 559-559 (1999).
- Nilaver, G., et al. Delivery of herpesvirus and adenovirus to nude rat intracerebral tumors after osmotic blood-brain barrier disruption. Proceedings of the National Academy of Sciences. 92, 9829 (1995).
- Fortin, D., McCormick, C. I., Remsen, L. G., Nixon, R., Neuwelt, E. A. Unexpected neurotoxicity of etoposide phosphate administered in combination with other chemotherapeutic agents after blood-brain barrier modification to enhance delivery, using propofol for general anesthesia, in a rat model. Neurosurgery. 47, 199 (2000).
- Neuwelt, E. A., et al. Primary CNS lymphoma treated with osmotic blood-brain barrier disruption: prolonged survival and preservation of cognitive function. Journal of clinical oncology. 9, 1580 (1991).
- Remsen, L. G., Trail, P. A., Hellström, I., Hellström, K. E., Neuwelt, E. A. Enhanced delivery improves the efficacy of a tumor-specific doxorubicin immunoconjugate in a human brain tumor xenograft model. Neurosurgery. 46, 704 (2000).
- Neuwelt, E. A., Pagel, M. A., Kraemer, D. F., Peterson, D. R., Muldoon, L. L. Bone marrow chemoprotection without compromise of chemotherapy efficacy in a rat brain tumor model. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 309, 594-599 (2004).
