Administration intraventriculaire de médicaments et échantillonnage pour l’étude pharmacocinétique et pharmacodynamique

Sara Oberrauch; Jing Lu; Linda Cornthwaite-Duncan; Maytham Hussein; Jian Li; Gauri Rao; Tony Velkov

doi:10.3791/63540

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Article de méthode

Administration intraventriculaire de médicaments et échantillonnage pour l’étude pharmacocinétique et pharmacodynamique

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DOI :

10.3791/63540

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31 mars 2022

Sara Oberrauch¹ , Jing Lu¹ , Linda Cornthwaite-Duncan¹ , Maytham Hussein¹ , Jian Li² , Gauri Rao³ , Tony Velkov¹

¹Department of Biochemistry & Pharmacology, School of Biomedical Sciences, Faculty of Medicine, Dentistry and Health Sciences, The University of Melbourne, ²Department of Microbiology, Biomedicine Discovery Institute, Monash University, ³UNC Eshelman School of Pharmacy, University of North Carolina, Chapel Hill

Dans cet article

Résumé

L’administration de produits thérapeutiques directement dans le système nerveux central est un moyen de contourner la barrière hémato-encéphalique. Le présent protocole démontre l’injection intra-ventriculaire pour le prélèvement ultérieur de liquide céphalo-rachidien et d’organes corporels. Cela facilite l’étude de la pharmacocinétique et de la pharmacodynamique des médicaments dans des modèles animaux pour le développement de nouveaux traitements.

Résumé

Bien que la barrière hémato-encéphalique (BHE) protège le cerveau des entités étrangères, elle empêche également certains traitements de pénétrer dans le système nerveux central (SNC) pour améliorer les maladies ou les infections. Les médicaments sont administrés directement dans le SNC chez les animaux et les humains pour contourner la BHE. Le protocole actuel décrit une façon unique de traiter les infections cérébrales par l’administration intraventriculaire d’antibiotiques, c’est-à-dire les polymyxines, les antibiotiques de dernière intention pour traiter les bactéries à Gram négatif multirésistantes. Un protocole de chirurgie stéréotaxique simple a été mis au point pour implanter une canule guide atteignant le ventricule latéral chez le rat. Après une période de récupération de 24 h, les rats peuvent être injectés consciemment et à plusieurs reprises à travers une canule ajustée au guide. Les injections peuvent être administrées manuellement en bolus ou en perfusion à l’aide d’une pompe de micro-injection pour obtenir un débit lent et contrôlé. L’injection intraventriculaire a été confirmée avec succès avec le colorant Evans Blue. Le liquide céphalorachidien (LCR) peut être drainé, et le cerveau et d’autres organes peuvent être prélevés. Cette approche se prête tout particulièrement bien aux études impliquant l’administration de médicaments dans le SNC et l’évaluation ultérieure de l’activité pharmacocinétique et pharmacodynamique.

Introduction

La barrière hémato-encéphalique (BHE) est un mécanisme de protection crucial pour le système nerveux central (SNC). La barrière anatomique sélectivement perméable sépare le sang circulant et ses solutés du liquide extracellulaire du cerveau, empêchant ainsi la plupart des molécules de pénétrer dans le cerveau 1,2,3,4, en fonction de leur taille, de leur lipophilie 5 et de la disponibilité d’un mécanisme de transport actif 2.

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