Intraluminal Drug Delivery til Mouse arteriovenøs fistel endotelet

Summary

After puncturing the aorta through the inferior vena cava (IVC) to create an aorto-caval fistula in the mouse, solution containing a drug is infused into the IVC via the same needle, followed by incubation. This method enables more robust drug delivery to the venous endothelium compared to the external route.

Abstract

Levering av terapeutiske midler for å forbedre arteriovenøs fistel (AVF) modning kan administreres enten via intraluminale eller ytre ruter. Den enkle murine AVF modell ble kombinert med intraluminal administrering av medikamentløsning til vene endotelet samtidig som fistula oppretting. Tekniske aspektene ved denne modellen er diskutert. Under generell anestesi, er en abdominal snitt gjort og aorta og vena cava inferior (IVC) er utsatt. Den infra-renal aorta og IVC er dissekert for klemming. Etter proksimale og distale klem, er stikkstedet eksponert og en 25 G nål brukes til å punktere begge veggene i aorta og inn i IVC. Umiddelbart etter punktering, var en reporter gen-uttrykke viral vektor tilført i IVC via samme nål, etterfulgt av 15 min inkubasjon. Den intraluminal administrasjon metoden aktivert mer robust viral genet levering til vene endotelet i forhold til administrasjon av den eksterne ruten. dette novel metode for levering vil legge til rette for studier som utforsker rolle endotelet i AVF modning og gjør intraluminal levering av legemidler ved kirurgisk operasjon.

Introduction

Den murine aortovenous fistel (AVF) punktering modell mellom aorta og vena cava inferior (IVC) er nå en etablert teknikk. ¹ I denne modellen, både vegger av infra-nyre aorta er punktert med en 25 G nål, avslutter inn i tilstøtende infra-renal vena cava; den fremre aorta inngangshullet er reparert med enkel kompresjon, og krever ikke sutur reparasjon. Serie oppfølgningen av høyoppløselig Doppler ultralyd og histologiske analyser viser AVF å ha en modningsfase og deretter en sviktende fase, rekapitulere den kjente patofysiologien av menneskelig AVF. ²

Å utforske mekanismer som modulerer AVF modning, er forbedrede metoder for levering av terapeutiske midler til modning AVF endotelet nødvendig. Levering av terapeutiske midler for å fartøy kan være enten via endovaskulær levering til lumen, eller via ekstern levering til adventitia. Et eksempel på ekstern levering er comvanlig benyttes adventitia anvendelse av Pluronic gel. Denne kopolymer er termo-reverserbar og omdannet fra flytende til fast gel når det oppvarmes til kroppstemperatur. Tidligere studier har vist vedvarende medikamentavgivelse oppnås når stoffet blandes i Pluronic gel påføres topisk in vivo. ^3,4 adventitia anvendelse av virale vektorer eller siRNA med Pluronic gelen har blitt rapportert å være effektiv som et perivaskulær leveringssystem. ^5,6 Vi har også rapportert at behandling av eksplanterte humane saphenous vener med adventitia stimulering av peptider førte til fosforylering av endotel-reseptorproteiner. ⁷

På den annen side, har forskere også brukt intraluminal levering av både virale og ikke-virale vektorer i canine ^8-10 og kanin ^11,12 modeller av venetransplantater. I disse rapportene, ble genoverføring utført ex vivo etter vene innhøsting. Eslami et al. Rapporterte endovaskulær virale gen leverey til carotis årer i situ uten å lage en bypass. ¹³ Gloverman et al. rapportert intraluminal og adventitia levering av nakent DNA i rotte lårarterie-overflate epigastriet vene fistler. ¹⁴ The Mayo gruppen rapporterte adventitia levering av legemidler i mus arteria carotis-halspulsåren fistler. ^15,16 Men disse tidligere rapporterte modellene kreves en sutureres anastomose å skape den AVF. I denne rapporten er intraluminal levering av legemidler med samtidig AVF skapningen i mus beskrevet, ved hjelp av en sutur-mindre modell av AVF skapelsen. Ved å bruke denne modifiserte modell murine AVF en enkel metode for intraluminal legemiddelavlevering til vene lem av fistelen kan utføres.

Protocol

Godkjenning av vedkommende Institutional Animal Care og bruk komité oppnås. 1. Anestesi og Pre-operative prosedyrer Anesthetize mannlige C57Bl / 6 is, i alderen 8 uker, med fordampet 3% isofluran og 0,8 l / min oksygen administreres inn en akryl induksjonskammeret. Bekreft tilstrekkelig anestesi ved manglende reaksjon på tå klype. Før musen liggende på operasjonsbordet, og plasser en silikonmaske for å levere fordampet 2-3% isofluran ved kontinuerlig innånding. <…

Representative Results

I en serie på 33 mus, overlevelse på den første postoperative dagen var 97,0%; AVF åpenhet, som bestemmes av ultralyd, var 84,9%. Gene transduksjon effektiviteten av dette endovaskulær levering rute med den tradisjonelle ytre ruten ble sammenlignet. For intraluminal levering (ILD), umiddelbart etter punktering, 200 ul Adenovirus-GFP (Ad-GFP) vektor-løsning (1 x 10 9 PFU / ml) ble infusert i IVC via punkterings…

Discussion

Denne modifikasjon av den murine modellen AVF inkorporerer intraluminal medikamentavgivelse til den venøse endotelet ved tidspunktet for opprettelse AVF. En AVF ble skapt ved punktering av infra-renal aorta med en 25 G nål og forlenge punktering gjennom den motsatte aortaveggen inn i IVC, etterfulgt av injeksjon av medikamentløsning gjennom den samme kanyle. Oppløsningen holdes intra-cava, altså., I veneslangen AVF, inntil de-klem. Det som skiller denne modellen fra andre murine modeller AVF ^17-19</su…

Materials

Pluronic F-127	Sigma-Aldrich	P2443-250G	Used as 30% solution in d-water
GFP antibody	NOVUS BIOLOGICALS INC	NB100-1770
Ad-CMV-GFP	VECTOR BIOLABS	1060
0.9% Sodium Chloride Irrigation, USP	Baxter	2F7122
BD PrecisionGlide Needle 25G x 5/8	BD	305122
BD 1ml Syringe Tuberculin Slip Tip	BD	309659
Scarpel	Surgical Design Inc	22079707
6-0 ETHILON P-1 11mm 3/8c Reverse Cutting	ETHICON INC	697G
Vevo 770 ultrasound machine	Visualsonics	20-60 Mhz scan head; RMV-704
Vascular clamp	Roboz Surgical Instrument Co.	RS-5424
Clamp applying forceps	Roboz Surgical Instrument Co.	RS-5410