Intranasal administrasjon av CNS Therapeutics til Awake Mus
Summary
En metode til å intranasalt administrere legemidler til våken mus for den hensikt målretting hjernen er beskrevet. Denne metoden gjør det mulig for gjentatt dosering over lengre perioder med intranasal administrering av narkotika uten bedøvelse, og nesen til hjernen levering med minimal systemisk eksponering.
Abstract
Intranasal administrering er en metode for å levere terapeutiske midler til det sentrale nervesystemet (CNS). Det er ikke-invasiv og tillater store molekyler som ikke krysser blod-hjerne barrieren tilgang til sentralnervesystemet. Narkotika direkte rettet til CNS med intranasal produksjonstid, redusere systemisk eksponering og således uønskede systemiske bivirkninger 1. Produksjonstid fra nesen til CNS forekommer innen minutter langs både olfactory og trigeminal nervebaner via en ekstracellulær ruten, og krever ikke stoff å bindes til ethvert reseptor eller aksonal transport to. Intranasal levering er en bredt omtalt metode og blir nå brukt i kliniske studier 3.
Intranasal levering av legemidler i dyremodeller gir innledende evaluering av farmakokinetiske distribusjon og effekt. Med mus, er det mulig å administrere legemidler til våken (ikke-bedøvet) dyr på en regelmessig basis ved hjelp av en specialized intranasal grep. Awake levering er gunstig fordi det gir mulighet for langvarig kronisk dosering uten bedøvelse, tar det kortere tid enn med anestesi, og kan læres og gjøres av mange mennesker, slik at grupper av teknikere kan dose stort antall mus i korte perioder. Effekt av legemiddelselskap administreres intranasalt på denne måten til mus har blitt vist i en rekke studier, inkludert insulin hos diabetikere musemodeller 4-6 og deferoksamin i Alzheimers musemodeller. 7,8
Den intranasale grep for mus kan læres, men er ikke lett og krever øvelse, dyktighet, og en presis grep å effektivt levere medikament til hjernen og unngå drenering til lungen og magen. Mus sikres for hånd med en modifisert scruff i den ikke-dominante hånd med halsen holdt parallelt med gulvet, mens stoffet er levert med en pipetten med den dominerende hånd. Det tar vanligvis 3-4 uker acclimating håndtering før muskan holdes med dette grepet uten en stressrespons. Vi har forberedt dette Jove video for å gjøre dette intranasal levering teknikken mer tilgjengelig.
Protocol
Representative Results
Discussion
Denne metoden viser hvordan mus kan gis regelmessige doser intranasal stoff å målrette hjernen uten bruk av anestesi. Intranasal stoffet kan leveres til store grupper av mus i lengre perioder med minimal innsats. En enkelt gruppe på opptil 20 mus kan intranasalt behandles av en enkelt person på mindre enn en time. Et stort utvalg av molekyler, alt fra små jern chelatorer til vekstfaktorer til stamceller, har vist seg å raskt målrette CNS og har vist effekt i gnagere modeller. Forslag mekanismer for direkte leveri…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forfatterne ønsker å takke HealthPartners Institusjonell Animal Care og bruk komité på regioner Hospital.
Materials
| Materials | Company | Cat # | Comment |
| P20 pipettor set at 6 μl | |||
| Gel loading pipette tips | |||
| Timer | |||
| Waste receptacle for tips | |||
| Dosing sheet for notes | |||
| Pen | |||
| Drug and vehicle | |||
| Container to hold drug vials | |||
| Animals to be dosed | |||
| Spare gloves | |||
| Paper towels to wipe urine | |||
| Table 3. Materials Needed |
References
- Dhuria, S. V., Hanson, L. R., Frey, W. H. Intranasal delivery to the central nervous system: mechanisms and experimental considerations. J. Pharm Sci. 99, 1654-1673 (2010).
- Thorne, R. G., Pronk, G. J., Padmanabhan, V., Frey, W. H. Delivery of insulin-like growth factor-I to the rat brain and spinal cord along olfactory and trigeminal pathways following intranasal administration. Neuroscience. , 127-481 (2004).
- Benedict, C., et al. Intranasal insulin as a therapeutic option in the treatment of cognitive impairments. Exp. Gerontol. 46, 112-115 (2011).
- Francis, G. J., et al. Intranasal insulin prevents cognitive decline, cerebral atrophy and white matter changes in murine type I diabetic encephalopathy. Brain. 131, 3311-3334 (2008).
- Francis, G., et al. Intranasal insulin ameliorates experimental diabetic neuropathy. Diabetes. 58, 934-945 (2009).
- Marks, D. R., Tucker, K., Cavallin, M. A., Mast, T. G., Fadool, D. A. Awake intranasal insulin delivery modifies protein complexes and alters memory, anxiety, and olfactory behaviors. J. Neurosci. 29, 6734-6751 (2009).
- Hanson, L., et al. Intranasal delivery of deferoxamine reduces spatial memory loss in APP/PS1 mice. Drug Delivery and Translational Research. 2, 160-168 (2012).
- Danielyan, L., et al. Protective effects of intranasal losartan in the APP/PS1 transgenic mouse model of Alzheimer disease. Rejuvenation Research. 13, 195-201 (2010).
- Fine, J. M., et al. Intranasal deferoxamine improves performance in radial arm water maze, stabilizes HIF-1alpha, and phosphorylates GSK3beta in P301L tau transgenic mice. Exp. Brain Res. 219, 381-390 (2012).
- Lochhead, J. J., Thorne, R. G. Intranasal delivery of biologics to the central nervous system. Adv. Drug Deliv. Rev. 64 (11), 614-628 (2012).
- Hanson, L. R., et al. Intranasal deferoxamine provides increased brain exposure and significant protection in rat ischemic stroke. J. Pharmacol. Exp Ther. 330, 679-686 (2009).
- Reger, M. A., et al. Effects of intranasal insulin on cognition in memory-impaired older adults: modulation by APOE genotype. Neurobiol. Aging. 27, 451-458 (2006).
- Kim, C. H., Song, H. y. u. n., M, E. u. n. A. h. n., Lee, Y., G, J., Yoon, J. H. Effect of hypo-, iso- and hypertonic saline irrigation on secretory mucins and morphology of cultured human nasal epithelial cells. Acta Otolaryngol. 125, 1296-1300 (2005).
- Greiff, L., Andersson, M., Wollmer, P., Persson, C. G. Hypertonic saline increases secretory and exudative responsiveness of human nasal airway in vivo. Eur. Respir. J. 21, 308-312 (2003).
