Summary

La linfa mesenterica Duct Cannulated Rat Modello: Applicazione alla valutazione di intestinale linfatico Drug Transport

Published: March 06, 2015
doi:

Summary

Here we describe a technique to cannulate the mesenteric lymph duct in rats which enables quantification of lipid and drug transport via the lymphatic system following intestinal delivery. The technique can be adapted to assess mesenteric lymph concentrations and/or transport of fluid, immune cells, peptides, proteins and lipophilic molecules.

Abstract

Il sistema linfatico intestinale gioca un ruolo chiave nel trasporto di liquidi, l'assorbimento dei lipidi e la funzione immunitaria. La linfa scorre direttamente dal piccolo intestino attraverso una serie di vasi linfatici e nodi che convergono al dotto linfatico mesenterica superiore. Incannulazione del condotto mesenterico linfatico consente quindi la raccolta della linfa mesenterica scorre dall'intestino. Mesenterici costituito da una frazione cellulare di cellule immunitarie (99% linfociti), frazione acquosa (liquido, peptidi e proteine ​​quali citochine e ormoni intestinali) e frazione lipoproteina (lipidi, molecole lipofile e apo-proteine). Il condotto linfatico modello cannulazione mesenterica può quindi essere utilizzato per misurare la concentrazione ed il tasso di trasporto di una serie di fattori dall'intestino attraverso il sistema linfatico. Modifiche a questi fattori in risposta alle sfide differenti (ad esempio, le diete, gli antigeni, droga) e nella malattia (ad esempio, malattia infiammatoria intestinale, HIV, diabete) può anche be determinato. Un'area di espansione interesse è il ruolo del trasporto linfatico nell'assorbimento dei farmaci lipofili somministrati per via orale e profarmaci che associano con intestinali vie di assorbimento dei lipidi. Qui si descrive, in dettaglio, un modello di topo cannulata dotto linfatico mesenterica che consente di valutare la velocità e il grado di lipidi e di trasporto della droga attraverso il sistema linfatico per diverse ore dopo la consegna intestinale. Il metodo è facilmente adattabile alla misurazione di altri parametri in linfa. Forniamo una descrizione dettagliata delle difficoltà che si possono incontrare quando si stabilisce questo metodo chirurgico complesso, così come i dati rappresentativi di esperimenti falliti e di successo per fornire istruzioni su come per confermare il successo sperimentale e interpretare i dati ottenuti.

Introduction

La linfa fluisce dal piccolo intestino attraverso un processo unidirezionale che origina a singoli lacteals che sono contenuti all'interno di ogni piccola villi intestinali 1. Lacteals sono relativamente permeabile ai fluidi, macromolecole e cellule e la formazione della linfa quindi inizia con l'ingresso di questi fattori in lacteals. La linfa iniziale nei lacteals scorre successivamente dall'intestino tramite una rete di microvasi linfatici, raccolta (afferente) vasi linfatici, una serie di linfonodi mesenterici e, infine, i post-nodale (efferenti) vasi linfatici. Nei nodi, linfa passa attraverso una serie di seni midollari dove avviene lo scambio con le cellule immunitarie nodo residenti nonché materiale che entrano nodo dal sangue. Tutte linfa scorre dal piccolo intestino eventualmente converge nel dotto efferente linfa mesenterica superiore e successivamente il chyli cisterna. Il chyli cisterna raccoglie anche linfodrenante tessuti periferici caudali, intestinale, regioni epatiche e lombari e si unisce al dotto linfatico toracico con la linfa del mediastino e parti del cranio del corpo. Il dotto linfatico toracico svuota linfa direttamente nel sistema venoso a livello della giunzione delle vene giugulari e succlavia sinistra interna. Il protocollo qui descritto, che consente la raccolta di linfa direttamente dal condotto mesenterico linfatico superiore, facilita quindi l'analisi di vari fattori che transitano direttamente dall'intestino al (generale) circolazione sistemica attraverso il sistema linfatico intestinale.

Le principali funzioni fisiologiche assegnate al sistema linfatico intestinale sono di mantenere l'equilibrio dei fluidi, per facilitare l'assorbimento dei lipidi e molecola lipofila, e per consentire opportune risposte immunitarie 1. Le cellule tumorali e virus si propagano anche attraverso i vasi linfatici intestinali 2-4 e principali cambiamenti si verificano all'interno dei vasi linfatici in diverse patologie infiammatorie e metaboliche 5-7. Lattinanulation del condotto linfatico mesenterico per raccogliere linfa nel mesentere consente un'analisi del flusso di fluido di massa attraverso i vasi linfatici intestinali e quantificazione del tasso di concentrazione e trasporto di varie cellule e molecole. Modifiche alla concentrazione o di transito di questi fattori in risposta alle varie sfide (ad esempio, diete, antigeni, farmaci) e in modelli di malattia (ad esempio, colite, HIV, diabete) possono anche essere valutate. Sebbene sia impossibile descrivere ampiamente ogni componente linfa che possono essere analizzati e confrontati qui, linfonodi mesenterici consiste semplicisticamente di acquosa, lipidi e fasi cellulari. I componenti di interesse nella fase acquosa includono peptidi e proteine, come antigeni o tolerogens 8, messaggeri del sistema immunitario come le citochine e mediatori dei mastociti 9, e mediatori metaboliche come incretine 10. La frazione cellulare del mesenterico linfatico post-nodale consiste quasi interamente (oltre il 99%) di lymphocytES 11. Varie cellule immunitarie (cellule dendritiche, mastociti, ecc) entrano nei vasi linfatici mesenterici pre-nodali, ma rimangono all'interno del nodo 12. Se le cellule all'interno afferente linfa sono di interesse, è possibile raccogliere queste cellule mediante la rimozione della linfa mesenterica nodi diversi giorni prima cannulazione del condotto linfatico mesenterico 12. In questo modo i condotti linfatici afferenti ed efferenti sono direttamente collegati e le cellule linfatici afferenti linfa passano direttamente nel condotto linfa mesenterica. Il transito e il fenotipo delle varie cellule immunitarie che passano attraverso i vasi linfatici intestinali possono quindi essere esaminati. Forse il motivo più comune citato per la raccolta della linfa mesenterica fino ad oggi, tuttavia, è quello di studiare la trasformazione intestinale, l'assorbimento e il trasporto dei lipidi alimentari e molecole lipofile 10.

Dopo ingestione, lipidi alimentari sono digeriti (ad esempio, da trigliceridi di acidi grassi e monogliceridi, phospholipid di acidi grassi e lysophospholipid e esteri del colesterolo ad acidi grassi e colesterolo, ecc) e dispersi nel lume intestinale in piccola micelle e strutture vescicolari tramite l'aggiunta di anfifili di bile (fosfolipidi, sali biliari e colesterolo) e l'azione di enzimi pancreatici 10,13. Da qui essi vengono assorbiti nel enterociti. Una parte dei componenti sono assorbiti riesterificati per formare trigliceridi, fosfolipidi e gli esteri del colesterolo nelle cellule assorbenti (enterociti). Questi lipidi riesterificati sono costituiti da una combinazione di esogenamente ingerito componenti lipidici e dei componenti lipidici endogeni dalla bile secreta, piscine lipidici mucosa intestinale o fornitura di sangue 13. Da qui i lipidi esterificati o sono memorizzate all'interno di enterociti o assemblati in lipoproteine ​​intestinale (chilomicroni, lipoproteine ​​a bassissima densità (VLDL)) insieme a varie apoproteine ​​e altre molecole lipofile ( <em> per esempio, vitamine) 10,13. Dopo l'uscita enterociti, lipoproteine ​​sono specificamente trasportati dall'intestino nella circolazione sistemica attraverso il sistema linfatico mesenterico le lacteals intestinali sono più permeabili al loro ingresso di capillari sanguigni intestinali. Una parte dei componenti lipidici assorbiti vengono anche trasportati dall'intestino alla circolazione sistemica attraverso i capillari sanguigni e della vena porta, come singolo, non-lipoproteine ​​associati, molecole 14. In generale, tuttavia, la via di trasporto vena porta è solo un operatore significativo l'assorbimento dei lipidi lunghezza della catena corta e media.

La raccolta della linfa mesenterica consente quindi la valutazione del trasporto delle lipoproteine ​​e componenti associati (lipidi, molecole lipofile, apo-proteine) dall'intestino. Le lipoproteine ​​possono essere quantizzati e caratterizzati con il vantaggio che lipoproteine ​​linfonodi mesenterici, in generale, sono in un nascenStato t poiché non sono stati ampiamente modificati da enzimi sistemici come lipoproteina lipasi 15. Mentre la linfa mesenterica modello di ratto cannulato è forse storicamente più ampiamente descritto per l'analisi del trasporto di lipidi / lipoproteine ​​dall'intestino, una zona di espansione interesse è il ruolo dei linfatici nel trasporto di farmaci lipofili, profarmaci e altri xenobiotici 13,16 che è al centro del modello qui descritto. Farmaci lipofili (generalmente quelli con log P> 5 e solubilità in catena lunga trigliceridi> 50 mg / g, anche se eccezioni sono evidenti) 17,18, profarmaci 19 e altri xenobiotici 13,16 può accedere ai vasi linfatici intestinali passivamente o da integrando attivamente in lipoproteine ​​intestinale vie di trasporto 19.

Il ratto linfa mesenterica tecnica incannulamento ha quindi molte applicazioni. Bollman et al. Primo descrisse una technique per cannulare condotto linfa mesenterica nei ratti nel 1948 20. Da allora una serie di variazioni sul modello sono state descritte. Ad esempio, la raccolta si può verificare quando il ratto è anestetizzato con diversi anestetici 21,22, o in stato cosciente, mentre trattenuto 15 o liberamente in movimento 23,24. I ratti possono essere somministrati diverse soluzioni reidratanti e di altre sostanze come i lipidi e le formulazioni di farmaci a prezzi diversi nello stomaco, l'intestino o parenterale (in genere 0-5 ml / h) 25. In alcuni studi dotto linfatico toracico piuttosto che condotto linfatico mesenterico è cannulati stimare trasporto dall'intestino attraverso i vasi linfatici anche se questo può sovrastimare transito dal piccolo intestino, a seconda del fattore di interesse, come il dotto linfatico toracico riceve anche linfatico da altri regioni 22,26. Modelli incannulamento linfonodi sono stati descritti in numerose altre specie, tra cui topi 15,27, mini-pigs 12, pecore 28,29, maiali e cani 30 31. Tuttavia, il modello di ratto è il più ampiamente e costantemente citata. Protocolli dettagliati per l'incannulamento della condotta della linfa mesenterica seguita dalla raccolta di linfa in conscia 25 o anestetizzato 22 ratti e topi 15,27 sono stati pubblicati in precedenza e il lettore interessato è rivolta a questi protocolli. Questo protocollo è il primo a dimostrare la tecnica in un formato visualizzato.

La linfa cannulata modello murino ha dei vantaggi rispetto ai modelli animali di maggiori dimensioni in termini di costi, la facilità di chirurgia e le considerazioni etiche. Rispetto al modello di topo, mesenterica chirurgia incannulazione linfatico è anche più facile nel ratto, anche se il modello del mouse consente studi più approfonditi sugli animali transgenici 27. Tuttavia, ci sono alcune limitazioni del modello di ratto, in particolare quelle legate a differenze nella fisiologia, tale limite extrapolatione ad altre situazioni pre-clinici e clinici. Ad esempio, nel flusso di ratto biliare è costante ed indipendente dall'assunzione di cibo che negli alimenti specie superiore o lipidi stimolano flusso biliare 32. Questo crea problemi per ottenere rappresentanza ambienti pre e post-prandiale nel ratto che riflettono ciò che si vede in specie più grandi e gli esseri umani. Per gli studi di somministrazione di farmaci, specie più grandi possono anche essere preferito al momento della valutazione del trasporto linfatico dopo la somministrazione di dosi realistico umano forma 25. In un recente studio, prezzi di trasporto dei lipidi nella linfa mesenterica sono risultati comparabili tra le specie (topo, ratto, cane) dopo la somministrazione di una massa equivalente e il tipo di lipidi che fornisce una certa fiducia in estrapolando i dati di trasporto dei lipidi tra le specie 27. Tuttavia, il trasporto di un modello lipofilo droga, alofantrina, ordinati in ordine di grandezza animale (cioè, cane> rat> mouse). Un fattore di scala può quindi essere richiesto di extrapolate dati sul trasporto di droga linfatici da topo ad altre specie.

Una limitazione di modelli linfatico cannulazione, in generale, è che la raccolta della linfa passiva direttamente da un condotto linfatico può modificare il flusso linfatico e trasporto dal vasi linfatici funzionano contro un gradiente di pressione che viene alterata quando il vaso è cannulata 33. Il modello linfa incannulamento può anche essere difficile stabilire in laboratori che non hanno familiarità con la tecnica. Sono stati così descritto modelli alternativi. Per esempio, il transito di fattori attraverso il sistema linfatico intestinale, come lipoproteine ​​e molecole lipofile, è stata studiata indirettamente tramite la raccolta di sangue. Un tale modello prevede confrontando concentrazioni ematiche di lipidi e / o farmaci dopo somministrazione orale in presenza e in assenza di inibitori (ad esempio, colchicina, Pluronic L81, cicloeximide) della produzione lipoproteine ​​intestinali che bloccano il trasporto 34 linfatica. Un vantaggiodi modelli che quantificano il trasporto linfatico indirettamente tramite la raccolta di campioni di sangue è che permette una valutazione del trasporto linfatico negli esseri umani come la chirurgia invasiva, non è richiesto 35. Tuttavia, gli inibitori del trasporto linfatico non sono specifici e fattori che sono trasportate attraverso i vasi linfatici sono diluiti e modificati nella circolazione sistemica che complica tali valutazioni. In vitro alternative sono stati descritti. Ad esempio, le culture Caco-2 cellulari o isolato enterociti sono stati utilizzati per studiare in modo più approfondito la secrezione intestinale di molecole che entrano i vasi linfatici 36-38. Un modello avanzato in vitro che è più rappresentativo del microambiente intestinale umano è stato anche recentemente descritto 39. In questo modello di uno strato di cellule endoteliali linfatico è co-coltura con cellule Caco-2 che consente un'analisi più dettagliata del trasferimento di sostanze dall'intestino nei vasi linfatici. Tuttavia, in vitro sistemi cellulari mancanza di flusso di scambio e di trasferimento, ossia l'interconnessione con un lume intestinale e sangue alla base e la fornitura vascolare linfatico. In un approccio alternativo, Kassis et al. Stabilito un doppio canale (campo chiaro ad alta velocità di video e fluorescenza) in situ sistema di imaging che permette di confronto quantitativo fra contrazione nave, il flusso linfatico e le concentrazioni di lipidi fluorescenti mesenterici vasi linfatici 33. Un vantaggio di questo modello sopra citato de sistemi in vitro è che consente un monitoraggio accurato del passaggio di cellule immunitarie attraverso i vasi linfatici. Misurazioni assolute di lipidi massa (o droga) trasporto sono, tuttavia, non sono ancora stabiliti con metodi di imaging. In vitro e in silico approcci per prevedere in particolare la misura del trasporto di droga lipofila attraverso i vasi linfatici intestinali sono stati anche pubblicati 40-42. Ad esempio, l'ex vivo affinità di vari compounds per chilomicroni plasma è risultato correlare ragionevolmente bene con il loro trasporto linfatico in vivo 41. Successivamente, lo stesso gruppo ha stabilito un modello in silico per prevedere affinità farmaco per chilomicroni basate su più di 40 proprietà fisico-chimiche. Holm et al. Anche stabilito un modello relativamente complessa in silico per prevedere definitiva trasporto linfatico di composti lipofilici sulla base di descrittori molecolari 42. Questi modelli possono fornire un approccio utile prevedere l'ampiezza del trasporto linfatico droghe sconosciute. Validazione dei modelli con una vasta gamma di farmaci e tra i vari laboratori, tuttavia, è necessario per confermare la loro accuratezza e riproducibilità.

Incannulazione del condotto mesenterico linfatico rimane pertanto l'unico mezzo per esaminare direttamente il contenuto della linfodrenante tenue e il tasso di transito della complessa serie di fattori (cellule, proteine,peptidi, lipidi, farmaci) in linfa in una situazione in vivo. Qui si descrive un protocollo per incannulazione del dotto linfatico e carotide arteria mesenterica che consente la raccolta di linfa mesenterica e arteriosa sistemica da ratti anestetizzati. Dati rappresentativi dimostrano come il modello può essere utilizzato per esaminare lipidico e trasporto del farmaco dall'intestino attraverso il sistema linfatico mesenterico. Questa è seguita da una discussione di difficoltà che si possono incontrare nella definizione del modello e una guida alla risoluzione. Una volta stabilito il modello è un potente strumento per studiare il trasporto linfatico intestinale.

Protocol

Gli studi descritti in questo manoscritto sono stati approvati dal comitato etico animali locale e sono state condotte in conformità con il Consiglio Australia e Nuova Zelanda per la cura degli animali nella ricerca e nell'insegnamento linee guida. Prima di iniziare qualsiasi procedura di animale, assicurarsi che le autorizzazioni appropriate è ottenuta attraverso l'istituto / organizzazione locale. Come per tutti gli interventi chirurgici su animali, assicurarsi che l'intervento viene eseguito da operator…

Representative Results

I risultati di un esperimento rappresentativo per quantificare la portata cumulativa e tasso di lipidi e di trasporto del farmaco attraverso il sistema linfatico seguente erogazione intestinale utilizzando il modello linfa cannulazione mesenterica sono mostrati in Figura 4 e Figura 5. In questo esperimento, 200 ug del modello lipofilo alofantrina farmaco è stato somministrato nel duodeno di ratti oltre 2 ore in una formulazione contenente 40 mg di acido oleico (compresi 2-5 uCi 14…

Discussion

Il modello di ratto mesenterica linfa incannulamento consente la quantificazione diretta della concentrazione e la velocità di trasporto di varie cellule e molecole (come lipidi e farmaci) da l'intestino nella linfa e le modifiche a questi che si verificano in risposta a sfidare di varie sostanze (dieta , antigene, farmaci, formulazioni, ecc) 10,27 e la malattia (cancro, virus, colite, insulino-resistenza, etc.) 5-7. I componenti che sono raccolti nella linfa possono essere u…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Funding from the Australian Research Council (ARC) and National Health and Medical Research Council (NHMRC) is gratefully acknowledged.

Materials

Sterile saline Baxter healthcare AHB 1307 Any brand can be used. Example here is Baxter 100 ml saline bags, box of 50
70 % ethanol in water Any Any brand can be used
Chlorhexidine gluconate solution (Microshield 4) Livingstone International JJ60243L Any brand can be used. http://www.livingstone.com.au/?PG=search_result&CAT=6&search
=JJ60243L
Betadine solution Livingstone International BU0510 Any brand can be used. http://www.livingstone.com.au/?PG=search_result&CAT=6&search
=BU0510
Ilium Ketamil (Ketamine 100 mg/ml) PROVET VICTORIA  KETA I 1 http://www.provet.com.au/
Ilium Xylazil (Xylazine 100 mg/ml) PROVET VICTORIA  TRO-3828 http://www.provet.com.au/
ACP 10 Injection (Acepromazine 10 mg/ml) PROVET VICTORIA  VTG-DACP010020 http://www.provet.com.au/
Sodium pentobarbitone PROVET VICTORIA  24529 Any brand can be used. Example here is Lethabarb® 325 mg/ml sodium pentobarbitone, Virbac Animal Health. http://www.provet.com.au
Heparin (35000I.U. in 35 mL) Sigma Pharmaceuticals 337220 http://sigmaco.com.au/
Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) disodium salt dihydrate Sigma-Aldrich E1644 Any brand can be used. Example here is disodium salt of EDTA from Sigma. 
Polyethylene (PE) cannula o.d. 0.96 mm x i.d. 0.58 mm Microtube extensions PE8050 Any brand can be used. Example here is PE tubing 0.8×0.5 mm, 30 m
Polyethylene (PE) cannula o.d. 0.8 mm x i.d. 0.5 mm Microtube extensions PE9658 Any brand can be used. Example here is PE tubing 0.96×0.58 mm, 30 m
Ruler Any Any brand can be used
Markers Any Any brand can be used
Cigarette lighter Any Any brand can be used
Cyanoacrylate glue Any Any brand can be used
23 gauge needles Livingstone International DN23GX0.75LV Any brand can be used. Example here is Livingstone Disposable Needle, Sterile, 23GX0.75inch, 100/BOX. http://www.livingstone.com.au/?PG=search_result&CAT=
6&search=DN23GX0.75LV
25 gauge needles Livingstone International DN25GX1.0LV Any brand can be used. Example here is Livingstone Disposable Needle, Sterile, 25GX1.0inch, 100/BOX. http://www.livingstone.com.au/?PG=search_result&CAT=6&search=
DN25GX1.0LV
1 ml syringe Livingstone International T3SS01TA Any brand can be used. Example here is Terumo syringe 1 ml Slip Tuberculin 100/Box. http://www.livingstone.com.au/?PG=search_result&CAT=6&search
=T3SS01TA
10 ml syringe Livingstone International T3SS10SA Any brand can be used. Example here is Terumo syringe 10 ml Slip 100/Box. http://www.livingstone.com.au/?PG=search_result&CAT=6&search
=T3SS10SA
Gauze swabs Livingstone International GSC075 Any brand can be used and cut to required size. Example here is gauze swabs cotton filled 7.5×7.5 cm, 8 ply. http://www.livingstone.com.au/?PG=search_result&CAT=6&search
=GSC075
Cotton buds Livingstone International CTAST075DP Any brand can be used. Example here is Livingstone cotton applicator plastic double tipped. 75MM. 100/PK. http://www.livingstone.com.au/?PG=search_result&CAT=6&search
=CTAST075DP
Heating pad Ratek WT1 Any brand that keeps temperature at 37C can be used. Example here is Ratek warming tray.
Surgical light Harvard Apparatus 72-0215 with 72-0267 Any brand can be used. Example here is Harvard apparatus V-Lux 1000 Cold Light Source with Bifurcated Gooseneck Light Guide, Black, 4.7 mm fiber diameter (each arm). http://www.harvardapparatus.com/webapp/wcs/stores/servlet/product_11051_10001_50601_
-1_HAI_ProductDetail and  http://www.harvardapparatus.com/webapp/wcs/stores/servlet/product_11051_10001_35487_
-1_HAI_ProductDetail___
Surgical microscope Zeiss 495005-0014-000 Any brand can be used. Example here is Zeiss Stereomicroscope Stemi 2000-C with Stand S Double Spot and KL 300 LED. https://www.micro-shop.zeiss.com/?l=en&p=us&f=e&i=10143
Silk suture Livingstone International DTSK163019F4 Any brand can be used. Example here is * 
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3/8 Circle Reverse Cut Silk Suture 3/0 Thread 19mm. http://www.livingstone.com.au/?PG=search_result&CAT=6&search
=DTSK163019F4
Scalpel blades Fine Science Tools (FST) 10020-00 Any brand can be used. Example here is FST Scalpel Blade #20. http://www.finescience.ca/Special-Pages/Products.aspx?ProductId=191
Scalpel handle Fine Science Tools (FST) 10004-13 Any brand can be used. Example here is FST Scalpel Handle #4. http://www.finescience.ca/Special-Pages/Products.aspx?ProductId=298&CategoryId=51
1 x Small surgical scissors Fine Science Tools (FST) 14060-09 Any brand can be used. Example here is FST Fine Scissors, 9 cm with 21 mm cutting edge, sharp, straight. http://www.finescience.ca/Special-Pages/Products.aspx?ProductId=40&CategoryId=17
2 x Forceps with serrated curved tip Fine Science Tools (FST) 11001-13 Any brand can be used. Example here is FST 13 cm standard pattern forceps with curved 2.8×1.4 mm tip. http://www.finescience.ca/Special-Pages/Products.aspx?ProductId=405&CategoryId=32
1 x Iridectomy scissors Fine Science Tools (FST) 15000-08 Any brand can be used. Example here is FST Vannas Spring Scissors – 2.5mm Cutting Edge, Straight. http://www.finescience.ca/Special-Pages/Products.aspx?ProductId=17&CategoryId=16 
1 x Forceps with straight serated tip Fine Science Tools (FST) 11650-10 Any brand can be used. Example here is FST Graefe 10 cm straight with serrated 1 x 0.99 mm tip. http://www.finescience.ca/Special-Pages/Products.aspx?ProductId=390&CategoryId=32
1 x Forceps with smooth sharp straight fine tip Fine Science Tools (FST) 11251-10 Any brand can be used. Example here is FST Dumont #5 forceps straight 11cm with 0.08 x 0.04mm tip. http://www.finescience.ca/Special-Pages/Products.aspx?ProductId=335&CategoryId=29
1 x Forceps with smooth fine curved forceps Fine Science Tools (FST) 11063-07 Any brand can be used. Example here is FST Delicate Forceps 9 cm with smooth 0.4 x 0.3mm tip. http://www.finescience.ca/Special-Pages/Products.aspx?ProductId=360
2 x Hemostats Fine Science Tools (FST) 13010-12 Any brand can be used. Not all operators use the hemostats. Example here is FST 12 cm Micro-Mosquito Hemostats with 20 mm length x 1.3 mm width serrated, straight tip. http://www.finescience.ca/Special-Pages/Products.aspx?ProductId=377&CategoryId=33
1 x Suture needle holder Fine Science Tools (FST) 12001-13 Any brand can be used. Example here is FST 13cm Hasley Needle Holder with 16 mm length x 1.9 mm width tip. http://www.finescience.ca/Special-Pages/Products.aspx?ProductId=254&CategoryId=70
1 x Artery clamp Fine Science Tools (FST) 18050-28 Any brand can be used. Example here is FST Bulldog Serrefines straight, 28 mm long, 9×1.6 mm jaw dimension with medium clamp press. http://www.finescience.ca/Special-Pages/Products.aspx?ProductId=270&CategoryId=82
Oleic acid Sigma Aldrich O1008 When required, any brand can be used. Example here is 99% pure oleic acid. http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/o1008?lang=en&region=AU
14C-oleic acid Perkin  NEC317050UC  Any brand can be used. Example here is Oleic Acid, [1-14C]-, 50µCi (1.85MBq). http://www.perkinelmer.com/Catalog/Product/ID/NEC317050UC
Sodium taurocholate Sigma Aldrich T4009 Any brand can be used. Example here is taurocholic acid sodium salt hydrate ≥95% (TLC) . http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/t4009?lang=en&region=AU
Halofantrine Glaxo Smith Kline Halofantrine was kindly provided as a gift from Glaxo Smith Kline
Sodium phosphate monobasic Sigma Aldrich 71507 Any brand can be used. Example here is sodium phosphate monobasic monohydrate, BioXtra, for molecular biology, >99.5%. http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/71643?lang=en&region=AU
Sodium phosphate dibasic Sigma Aldrich 71643 Any brand can be used. Example here is sodium phosphate dibasic dihydrate, BioUltra, for molecular biology, >99%. http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/71507?lang=en&region=AU

Referências

  1. Barrowman, J. A., Tso, P. Gastrointestinal lymphatics. Comprehensive Physiology. , 1733-1777 (2010).
  2. Karaman, S., Detmar, M. Mechanisms of lymphatic metastasis. J Clin Invest. 124 (3), 922-928 (2014).
  3. Mossel, E. C., Ramig, R. F. A lymphatic mechanism of rotavirus extraintestinal spread in the neonatal mouse. J Virol. 77 (22), 12352-12356 (2003).
  4. Pantaleo, G., et al. Hiv-Infection Is Active and Progressive in Lymphoid-Tissue during the Clinically Latent Stage of Disease. Nature. 362 (6418), 355-358 (1993).
  5. Chakraborty, S., Zawieja, S., Wang, W., Zawieja, D. C., Muthuchamy, M. Lymphatic system: a vital link between metabolic syndrome and inflammation. Annals of the New York Academy of Sciences. 1207, R94-R102 (2010).
  6. Dixon, J. B. Lymphatic lipid transport: sewer or subway. Trends Endocrinol Metab. 21 (8), 480-487 (2010).
  7. Weid, P. -. Y., Rehal, S., Ferraz, J. G. Role of the lymphatic system in the pathogenesis of Crohn’s disease. Current Opinion in Gastroenterology. 27 (4), 335-341 (2011).
  8. Wang, Y., et al. Chylomicrons promote intestinal absorption and systemic dissemination of dietary antigen (ovalbumin) in mice. PloS one. 4 (12), e8442 (2009).
  9. Ji, Y., et al. Activation of rat intestinal mucosal mast cells by fat absorption. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 302 (11), G1292-G1300 (2012).
  10. Kohan, A., Yoder, S., Tso, P. Lymphatics in intestinal transport of nutrients and gastrointestinal hormones. Ann N Y Acad Sci. 1207, E44-E51 (2010).
  11. Trevaskis, N. L., Charman, W. N., Porter, C. J. Targeted drug delivery to lymphocytes: a route to site-specific immunomodulation. Mol Pharm. 7 (6), 2297-2309 (2010).
  12. Rothkotter, H. J., Huber, T., Barman, N. N., Pabst, R. Lymphoid cells in afferent and efferent intestinal lymph: lymphocyte subpopulations and cell migration. Clin Exp Immunol. 92 (2), 317-322 (1993).
  13. Trevaskis, N. L., Charman, W. N., Porter, C. J. Lipid-based delivery systems and intestinal lymphatic drug transport: a mechanistic update. Adv Drug Deliv Rev. 60 (6), 702-716 (2008).
  14. Mansbach, C. M., Dowell, R. F., Pritchett, D. Portal transport of absorbed lipids in rats. Am J Physiol. 261 (3 Pt 1), G530-G538 (1991).
  15. Kohan, A. B., Howles, P. N., Tso, P. Methods for studying rodent intestinal lipoprotein production and metabolism. Curr Protoc Mouse Biol. 2, 219-230 (2012).
  16. Porter, C. J., Trevaskis, N. L., Charman, W. N. Lipids and lipid-based formulations: optimizing the oral delivery of lipophilic drugs. Nat Rev Drug Discov. 6 (3), 231-248 (2007).
  17. Trevaskis, N. L., et al. The role of the intestinal lymphatics in the absorption of two highly lipophilic cholesterol ester transfer protein inhibitors (CP524,515 and CP532,623). Pharm Res. 27 (5), 878-893 (2010).
  18. Choo, E. F., et al. The Role of Lymphatic Transport on the. Systemic Bioavailability of the Bcl-2 Protein Family Inhibitors Navitoclax (ABT-263) and ABT-199. Drug Metabolism and Disposition. 42 (2), 207-212 (2014).
  19. Han, S., et al. Targeted delivery of a model immunomodulator to the lymphatic system: comparison of alkyl ester versus triglyceride mimetic lipid prodrug strategies. J Control Release. 177, 1-10 (2014).
  20. Bollman, J. L., Cain, J. C., Grindlay, J. H. Techniques for the collection of lymph from the liver, small intestine, or thoracic duct of the rat. J Lab Clin Med. 33 (10), 1349-1352 (1948).
  21. Porter, C. J., Charman, S. A., Charman, W. N. Lymphatic transport of halofantrine in the triple-cannulated anesthetized rat model: effect of lipid vehicle dispersion. J Pharm Sci. 85 (4), 351-356 (1996).
  22. Boyd, M., Risovic, V., Jull, P., Choo, E., Wasan, K. M. A stepwise surgical procedure to investigate the lymphatic transport of lipid-based oral drug formulations: Cannulation of the mesenteric and thoracic lymph ducts within the rat. Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 49 (2), 115-120 (2004).
  23. Porter, C. J., Charman, S. A., Humberstone, A. J., Charman, W. N. Lymphatic transport of halofantrine in the conscious rat when administered as either the free base or the hydrochloride salt: effect of lipid class and lipid vehicle dispersion. J Pharm Sci. 85 (4), 357-361 (1996).
  24. Caliph, S. M., Charman, W. N., Porter, C. J. Effect of short-, medium-, and long-chain fatty acid-based vehicles on the absolute oral bioavailability and intestinal lymphatic transport of halofantrine and assessment of mass balance in lymph-cannulated and non-cannulated rats. J Pharm Sci. 89 (8), 1073-1084 (2000).
  25. Edwards, G. A., Porter, C. J., Caliph, S. M., Khoo, S. M., Charman, W. N. Animal models for the study of intestinal lymphatic drug transport. Adv Drug Deliv Rev. 50 (1-2), 45-60 (2001).
  26. Noguchi, T., Charman, W. N. A., Stella, V. J. Lymphatic Appearance of Ddt in Thoracic or Mesenteric Lymph Duct Cannulated Rats. International Journal of Pharmaceutics. 24 (2-3), 185-192 (1985).
  27. Trevaskis, N. L., et al. A mouse model to evaluate the impact of species, sex, and lipid load on lymphatic drug transport. Pharm Res. 30 (12), 3254-3270 (2013).
  28. Kota, J., et al. Lymphatic absorption of subcutaneously administered proteins: influence of different injection sites on the absorption of darbepoetin alfa using a sheep model. Drug Metab Dispos. 35 (12), 2211-2217 (2007).
  29. McHale, N. G., Adair, T. H. Reflex modulation of lymphatic pumping in sheep. Circ Res. 64 (6), 1165-1171 (1989).
  30. White, D. G., Story, M. J., Barnwell, S. G. An Experimental Animal-Model for Studying the Effects of a Novel Lymphatic Drug Delivery System for Propranolol. International Journal of Pharmaceutics. 69 (2), 169-174 (1991).
  31. Khoo, S. M., Edwards, G. A., Porter, C. J., Charman, W. N. A conscious dog model for assessing the absorption, enterocyte-based metabolism, and intestinal lymphatic transport of halofantrine. J Pharm Sci. 90 (10), 1599-1607 (2001).
  32. Kararli, T. T. Comparison of the gastrointestinal anatomy, physiology, and biochemistry of humans and commonly used laboratory animals. Biopharm Drug Dispos. 16 (5), 351-380 (1995).
  33. Kassis, T., et al. Dual-channel in-situ optical imaging system for quantifying lipid uptake and lymphatic pump function. J Biomed Opt. 17 (8), 086005 (2012).
  34. Dahan, A., Hoffman, A. Evaluation of a chylomicron flow blocking approach to investigate the intestinal lymphatic transport of lipophilic drugs. Eur J Pharm Sci. 24 (4), 381-388 (2005).
  35. Xiao, C., Lewis, G. F. Regulation of chylomicron production in humans. Biochim Biophys Acta. 1821 (5), 736-746 (2012).
  36. Seeballuck, F., Ashford, M., O’Driscoll, C. The Effects of Pluronic® Block Copolymers and Cremophor EL on Intestinal Lipoprotein Processing and the Potential Link with P-Glycoprotein in Caco-2 Cells. Pharmaceutical Research. 20 (7), 1085-1092 (2003).
  37. Levy, E., Mehran, M., Seidman, E. Caco-2 cells as a model for intestinal lipoprotein synthesis and secretion. The FASEB Journal. 9 (8), 626-635 (1995).
  38. Cartwright, I. J., Higgins, J. A. Isolated rabbit enterocytes as a model cell system for investigations of chylomicron assembly and secretion. Journal of Lipid Research. 40 (7), 1357-1365 (1999).
  39. Dixon, J. B., Raghunathan, S., Swartz, M. A. A Tissue-Engineered Model of the Intestinal Lacteal for Evaluating Lipid Transport by Lymphatics. Biotechnology and Bioengineering. 103 (6), 1224-1235 (2009).
  40. Gershkovich, P., et al. The role of molecular physicochemical properties and apolipoproteins in association of drugs with triglyceride-rich lipoproteins: in-silico prediction of uptake by chylomicrons. Journal of Pharmacy and Pharmacology. 61 (1), 31-39 (2009).
  41. Gershkovich, P., Hoffman, A. Uptake of lipophilic drugs by plasma derived isolated chylomicrons: Linear correlation with intestinal lymphatic bioavailability. European Journal of Pharmaceutical Sciences. 26 (5), 394-404 (2005).
  42. Holm, R., Hoest, J. Successful in silico predicting of intestinal lymphatic transfer. International Journal of Pharmaceutics. 272 (1-2), 189-193 (2004).
  43. Trevaskis, N. L., Porter, C. J., Charman, W. N. Bile increases intestinal lymphatic drug transport in the fasted rat. Pharm Res. 22 (11), 1863-1870 (2005).
  44. Miura, S., et al. Increased proliferative response of lymphocytes from intestinal lymph during long chain fatty acid absorption. Immunology. 78 (1), 142-146 (1993).
  45. Caliph, S. M., et al. The impact of lymphatic transport on the systemic disposition of lipophilic drugs. J Pharm Sci. 102 (7), 2395-2408 (2013).
  46. Caliph, S. M., Trevaskis, N. L., Charman, W. N., Porter, C. J. Intravenous dosing conditions may affect systemic clearance for highly lipophilic drugs: implications for lymphatic transport and absolute bioavailability studies. J Pharm Sci. 101 (9), 3540-3546 (2012).
  47. Trevaskis, N. L., et al. Tissue uptake of DDT is independent of chylomicron metabolism. Arch Toxicol. 80 (4), 196-200 (2006).

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Trevaskis, N. L., Hu, L., Caliph, S. M., Han, S., Porter, C. J. The Mesenteric Lymph Duct Cannulated Rat Model: Application to the Assessment of Intestinal Lymphatic Drug Transport. J. Vis. Exp. (97), e52389, doi:10.3791/52389 (2015).

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