Osmotische Drug Delivery voor ischemische achterpoten en perfusie van vaatstelsel met Microfil voor Micro-Computed Tomography Imaging
Summary
We zien hier de<em> In vivo</em> Inbrengen van een osmotische pomp voor constante plaatselijke toediening van medicijnen en het creëren van achterbeen ischemie in een muismodel. Bovendien wordt het achterbeen vasculatuur geperfuseerd met Microfil, een silicone radiopaak middel, te bereiden micro-computertomografie (micro-CT) beeldvorming.
Abstract
Preklinisch onderzoek in dierlijke modellen van perifeer arterieel vaatlijden speelt een vitale rol bij het testen van de efficiëntie van therapeutische agentia ter microcirculatie stimuleren. De keuze van de werkwijze voor levering van deze middelen is belangrijk omdat de toedieningsweg diepgaande invloed van de biologische activiteit en werkzaamheid van deze middelen 1,2. In dit artikel laten we zien hoe een stof in ischemische hindlimbs lokaal te beheren met behulp van een katheter osmotische pomp. Deze pomp kan een vast volume waterige oplossing continu te leveren voor een toegewezen tijd. Ook presenteren onze muismodel eenzijdige achterpoot ischemie geïnduceerd door ligatie van de a. femoralis proximaal van de oorsprong van profunda femoris en epigastrica slagaders in de linker achterpoot. Tenslotte beschrijven we de in vivo infusen en ligatie van de infrarenale abdominale aorta en perfusie van de achterpoot vasculatuur met Microfil, een silicone radiopaak middel casting. Microfil kan doortrekken en vul het hele vaatbed (arteriële en veneuze), en omdat we de grote vasculaire leiding voor exit zijn geligeerd, kan de agent in het vaatstelsel worden bewaard voor toekomstige ex vivo beeldvorming met het gebruik van kleine monster micro-CT 3 .
Introduction
Perifeer arterieel vaatlijden (PAD) is een atherosclerotische ziekte die onvoldoende bloedtoevoer in de benen 4 veroorzaakt. Het beïnvloedt 8-12000000 Amerikanen, en de huidige medische behandelingen bieden alleen een beperkte aftrek 5,6. Nieuwe therapeutische middelen die de bloedcirculatie in de benen te verbeteren zou niet alleen inhouden progressie van de ziekte, maar ook verbetering van de kwaliteit van leven. De incidentie van PAD is hoger bij mensen boven de leeftijd van 50 jaar, zodat de lokale farmacologische therapie is een meer wenselijke behandelingsvorm, omdat de verminderde nier-en leverfunctie vaak gezien bij oudere patiënten kan het metabolisme verlagen en de bijwerkingen van systemische toediening.
Zo creëerden we een muismodel van PAD te onderzoeken of lokaal toegediende middelen te verlichten achterbeen ischemie door het bevorderen van angiogenese en microvasculaire remodeling. Specifiek, gebruikten we een katheter osmotische pomp het therapeutische middel continu leveren aan deischemische dijspier van muizen. Met behulp van onze levering systeem, waren we in staat om optimale concentraties van het geneesmiddel in het plaatselijke milieu te handhaven; deze aanpak zorgt voor geschikte geneesmiddel bio-activiteit, voorkomt mogelijke systemische bijwerkingen, en overwint het nadeel van de beperkte lokale toegang drugs geassocieerd met systemische toediening. Daarnaast, om te beoordelen of lokaal toegediende middelen te bevorderen revascularisatie, gebruikten we geavanceerde casting en high-definition imaging technieken die kwantificering van veranderingen in de microvasculatuur stellen. Gezamenlijk, de combinatie van methoden die in deze video artikel derhalve in preklinische studies om te helpen bij het begrijpen van farmacologisch geïnduceerde revascularisatie bij PAD patiënten 7-9.
Protocol
Representative Results
Discussion
Hier presenteren we een methode voor osmotische medicijn / stof aflevering in een muismodel van achterbeen ischemie. Verder beschrijven we een giettechniek waarin we Microfil gebruikt om een 3D reconstructie voor analyse van het vasculaire netwerk produceren.
De mate of ernst van ischemie afhankelijk van waar de arteriële ligatie / excisie gemaakt. We hebben een dubbele ligatie in de a. femoralis proximaal van de oorsprong van de profunda femoris en epigastrica slagaders, kan deze ben…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De auteurs willen graag Keith Michel bedanken van het MD Anderson Small Animal Imaging Facility voor zijn technische bijstand met micro-CT-beeldvorming, Edward TH Yeh, MD, voor chirurgische hulp, en Rebecca Bartow, PhD, voor redactionele ondersteuning. Dit werk werd mede ondersteund door de American Heart Association.
Materials
| Reagent/Material | |||
| Surgical tools | Fine Science Tools | Type: Tool | |
| Puritan sterile cotton swabs | Fisher Scientific | 22-029-499 | Type: Tool |
| Betadine (povidone-iodine) | Fisher Scientific | 19-065534 | Type: Reagent |
| 70% Alcohol pads | Fisher Scientific | NC9926371 | Type: Reagent |
| Phosphate buffered saline | Lonza | 17-516F | Type: Reagent |
| 6-0 prolene suture | Cardinal Health | 8709 | Type: Tool |
| 8-0 prolene suture | Cardinal Health | 2775 | Type: Tool |
| Depilatory cream | Nair | Type: Tool | |
| Osmotic pump | ALZET | 1002 | Type: Tool, 14 day release |
| Vinyl catheter | ALZET | 7760 | Type: Tool |
| Heparinized saline (0.9%) | Baxter | 2B0944 | Type: Reagent |
| Neutral buffered formalin | Richard-Allan Scientific | 5705 | Type: Reagent |
| Microfil (silicone rubber contrast agent) | Flowtech | MV-112 | Type Reagent, Microfil White |
| Cal-Ex II (formic acid solution) | Fisher Scientific | CS511-1D | Type: Reagent |
| Buprenex | CIII | 7571 | Type: Analgesic |
| Bupivicaine | Hospira, Inc. | 381 | Type: Analgesic |
| Equipment | |||
| Dissecting microscope | Carl Zeiss Microimaging | Zeiss Stemi 2000-C | Type:Equipment |
| Laser Doppler perfusion imager | Perimed Inc. | Periscan PIM3 | Type:Equipment |
| Micro-CT imaging system | GE Healthcare | Explore Locus SP | Type:Equipment |
Referências
- Epstein, S. E., Fuchs, S., Zhou, Y. F., Baffour, R., Kornowski, R. Therapeutic interventions for enhancing collateral development by administration of growth factors: basic principles, early results and potential hazards. Cardiovasc. Res. 49, 532-542 (2001).
- Esaki, J., Marui, A., Tabata, Y., Komeda, M. Controlled release systems of angiogenic growth factors for cardiovascular diseases. Expert Opin. Drug Deliv. 4, 635-649 (2007).
- Bentley, M. D., Ortiz, M. C., Ritman, E. L., Romero, J. C. The use of microcomputed tomography to study microvasculature in small rodents. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 282, 1267-1279 (2002).
- Golomb, B. A., Dang, T. T., Criqui, M. H. Peripheral arterial disease: morbidity and mortality implications. Circulation. 114, 688-699 (2006).
- Hiatt, W. R. Pharmacologic therapy for peripheral arterial disease and claudication. J. Vasc. Surg. 36, 1283-1291 (2002).
- Hirsch, A. T., et al. Peripheral arterial disease detection, awareness, and treatment in primary care. JAMA. 286, 1317-1324 (2001).
- McDonald, D. M., Choyke, P. L. Imaging of angiogenesis: from microscope to clinic. Nat. Med. 9, 713-725 (2003).
- Hirsch, A. T., et al. ACC/AHA Guidelines for the Management of Patients with Peripheral Arterial Disease (lower extremity, renal, mesenteric, and abdominal aortic): a collaborative report from the American Associations for Vascular Surgery/Society for Vascular Surgery, Society for Cardiovascular Angiography and Interventions, Society for Vascular Medicine and Biology, Society of Interventional Radiology, and the ACC/AHA Task Force on Practice Guidelines (writing committee to develop guidelines for the management of patients with peripheral arterial disease)–summary of recommendations. J. Vasc. Interv. Radiol. 17, 1383-1397 (2006).
- Zagorchev, L., Mulligan-Kehoe, M. J. Molecular imaging of vessels in mouse models of disease. Eur. J. Radiol. 70, 305-311 (2009).
- Losordo, D. W., Dimmeler, S. Therapeutic angiogenesis and vasculogenesis for ischemic disease. Part I: angiogenic cytokines. Circulation. 109, 2487-2491 (2004).
- Waters, R. E., Terjung, R. L., Peters, K. G., Annex, B. H. Preclinical models of human peripheral arterial occlusive disease: implications for investigation of therapeutic agents. J. Appl. Physiol. 97, 773-780 (2004).
