Summary

एक<em> विट्रो में</em> ट्यूबरकुलोसिस घावों में ड्रग एन्डेन्टेशन की भविष्यवाणी करने वाली केसम बाइंडिंग परख

Published: May 08, 2017
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Summary

यहां हम एक तेजी से संतुलन डायलिसिस (लाल) पद्धति का वर्णन करते हैं जो फुफ्फुसीय तपेदिक के घावों और गुहा से जुड़ी दवाओं को बाध्यकारी मानते हैं। प्रोटोकॉल का उपयोग फेनो मैक्रोफेज-व्युत्पन्न मैट्रिक्स के साथ भी किया जाता है जो केस्यूम के लिए एक प्रभावी सरोगेट है।

Abstract

तपेदिक रोग के उन्मूलन के लिए दवा के नियमों की आवश्यकता होती है जो जटिल फुफ्फुसीय घावों के कई परतों को घुसना कर सकती हैं। कैविटी और घावों के मामलों के मामले में दवा वितरण विशेष रूप से महत्वपूर्ण है क्योंकि वे ड्रग-सहिष्णु बैक्टीरिया के उप-जनसंख्या को भी बंद करते हैं जिन्हें सामान्यतया सामान्यतः पर्सर्स कहा जाता है। क्षयरोग संबंधी घावों में मादक द्रव्यों के सेवन के माप के मौजूदा तरीकों में जैव-फार्माकोकाइनेटिक अध्ययनों में जैव-विश्लेषणात्मक या इमेजिंग तकनीकों के साथ महंगा और समय-उपभोक्ता शामिल है। केस्यूम के लिए बाध्यकारी मादक पदार्थों में इन विट्रो मापन को ऐसी तकनीक के विकल्प के रूप में प्रस्तावित किया गया था क्योंकि इस बाध्यकारी ने केसम के माध्यम से दवा के अणुओं के निष्क्रिय प्रसार को बाधा पहुंचाई है। रैपिड संतुलन डायलिसिस प्लाज्मा प्रोटीन और ऊतक बाध्यकारी अध्ययन करने के लिए एक तेज और विश्वसनीय प्रणाली है। इस प्रोटोकॉल में, हम एक तेजी से संतुलन डायलिसिस (आरईडी) डिवाइस का इस्तेमाल करते थे जो कि केस्यूम के होमोजनेनेट के लिए मादक पदार्थों को बाध्य करने के लिए इस्तेमाल होता हैतपेदिक-संक्रमित खरगोशों के घावों और गुहा से एड प्रोटोकॉल यह भी बताता है कि केसियम के स्थान पर उपयोग करने के लिए लिपिड लोड किए गए THP-1 मैक्रोफेज से एक सरोगेट मैट्रिक्स कैसे उत्पन्न किया जाता है। इस केसम / सरोगेट बाध्यकारी परख तपेदिक दवा की खोज में एक महत्वपूर्ण उपकरण है और इसे अन्य रोगों के कारण घावों या फोड़े में दवा वितरण का अध्ययन करने में सहायता करने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।

Introduction

फुफ्फुसीय तपेदिक रोग के उपचार के लिए विभिन्न प्रकार के घावों में दवाओं के प्रभावी वितरण की आवश्यकता होती है। नेक्रोटिक घावों और गुहाओं में कैसर के केंद्र होते हैं जो दवाओं के सहिष्णु या 'लगातार' बैक्टीरिया के उप-जनसंख्या को बंद कर देते हैं 1 , 2 सीवेटरी रोग न्यून उपचार दर और खराब रोग का निदान के साथ जुड़ा हुआ है। 3 , 4 पिछला अध्ययनों ने मात्रात्मक और इमेजिंग तकनीकों का उपयोग करते हुए दिखाया है, कि केस्यूम को घुसना करने की क्षमता एक दवा वर्ग से दूसरे में काफी भिन्न होती है। 5 , 6 हालांकि, इन विधियों को जानवरों के संक्रमण वाले मॉडल के उपयोग की आवश्यकता होती है जो धीमे और थकाऊ होते हैं एक इन विट्रो परख जो पूर्व विवो कैसुम के लिए बाध्यकारी दवाओं को तैयार किया गया था। यह बाध्यकारी पाया गया था कि मामले में ग्रेन्युलोमा में प्रवेश के साथ व्युत्क्रम संबंध है और, इसलिए, हैएक भविष्य कहनेवाला उपकरण के रूप में इस्तेमाल किया 7

संतुलन डाइलाइसिस को प्लाज्मा प्रोटीन बाध्यकारी अध्ययनों के लिए स्वर्ण मानक दृष्टिकोण माना जाता है। तीव्र संतुलन डायलिसिस (आरईडी) डिवाइस ऐसे एशेज के लिए त्वरित, आसान उपयोग और विश्वसनीय प्रणाली प्रदान करता है। 8 डिवाइस दो घटकों से बना है: एकल-उपयोग, डिस्पोजेबल आवेषण जिसमें 2 कक्षों को अलग-अलग अर्ध-पारगम्य झिल्ली के ऊर्ध्वाधर सिलेंडर से अलग किया जाता है; और पुन: प्रयोज्य बेस प्लेट्स जो एक बार में 48 से सम्मिलित हो सकते हैं। डायलिसिस झिल्ली में 8 केडीए आणविक वजन कट ऑफ (एमडब्ल्यूसीओ) है जो दवा-मैक्रोमोलेकुले बाध्यकारी अध्ययनों के लिए आदर्श है। झिल्ली कम्पार्टमेंट का उच्च सतह क्षेत्र से मात्रा का अनुपात तेजी से डायलिसिस और संतुलन देता है। दोनों आवेषण और बेस प्लेट न्यूनतम गैर-विशिष्ट बंधन के लिए मान्य हैं। बायोएनालिटिकल तकनीकों के साथ लाल डिवाइस का संयोजन पी में दवाओं के अनबाउंड अंशों के सटीक अनुमान प्रदान करता हैLāsma। 8, 9

हालांकि मूल रूप से प्लाज्मा प्रोटीन बाध्यकारी को मापने के लिए बनाया गया है, लाल डिवाइस homogenates का उपयोग कर कई ऊतक बाध्यकारी अध्ययन में इस्तेमाल किया गया है। 10, 11 इस प्रोटोकॉल में, हम पनीर, परिगलित मलबे परिगलित घावों और तपेदिक से संक्रमित खरगोशों की गुहाओं से अलग किया के लिए बाध्य दवा को मापने। किलाटी सामग्री के अकोशिकीय और गैर संवहनी प्रकृति यह आसान एक समरूप निलंबन कि परख के साथ संगत है में homogenize करने के लिए बनाता है।

यह देखते हुए कि पनीर के उत्पादन के लिए कठिन और मिलना मुश्किल है, प्रोटोकॉल भी एक सरोगेट मैट्रिक्स कि झागदार मैक्रोफेज से तैयार किया जाता है साथ प्रयोग के लिए मान्य किया गया है। THP-1 monocyte व्युत्पन्न मैक्रोफेज कई लिपिड निकायों कि उन्हें अपने 'झागदार' रूप को प्रदान कर जमा करने के लिए ओलिक एसिड के साथ प्रेरित कर रहे हैं। ये लिपिड लोड कोशिकाओं काटा जाता है औरएक मैट्रिक्स का निर्माण करने के लिए संसाधित किया गया है जिसे हम केससम के लिए एक किराए के रूप में उपयोग करते हैं। इस अध्ययन से पता चला है कि इस सरोगेट मैट्रिक्स के लिए बाध्यकारी औषधि केसियम के लिए बाध्यकारी के साथ अच्छी तरह से संबंध रखती है, प्रभावी रूप से विवो प्रक्रिया की नकल कर रही है जो ग्रेन्युलोमा और गुहों के कैसर कोर में दवा की रोकथाम को बाधित करती है।

Protocol

सभी जानवरों के अध्ययन को एनआईएआईडी (एनआईएडी), बेथेस्डा, एमडी की संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति से अनुमोदन के साथ राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान के प्रयोगशाला प्रयोगशाला के देखभाल और प्रयोग के अनुसा?…

Representative Results

इस प्रोटोकॉल का उपयोग करते हुए, हम ने कथित तौर पर मस्तिष्क की पक्की आंखों पर अपनी भविष्यवाणी की दक्षता के लिए तपेदिक दवा के विकास के यौगिकों की जांच की है। चित्रा 1 चित्रा 1 लाल परख की ब?…

Discussion

पल्मोनरी परिगलित घावों और तपेदिक से संक्रमित रोगियों में cavities बैक्टीरिया है कि नशीली दवाओं के उपचार के लिए अड़ियल हैं की उप-जनसंख्या होते हैं। इन संरचनाओं की किलाटी कोर एक बाह्य वातावरण में इन persisters को श?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

हम क्रमशः बेडकाक्लीन, पीए -824 (प्रीटीमनिड), एजेडी 5847, रेडेज़ोलिड और टेडिज़ोलिड प्रदान करने के लिए जॉनसन एंड जॉनसन, टीबी एलायंस, एस्ट्रा जेनेका, रिब-एक्स और ट्रूज़ थेरेपीटिक्स को धन्यवाद देना चाहते हैं। ब्रेंडन प्राइडोक्स, मैथ्यू ज़िमेर्मन, स्टीफन जुजुइन, एम्मा रे-जुराडो, नैन्सी रुएल, लीयन ली और डेनिएल वेनर ने मालाडी विश्लेषण, जैव-विश्लेषणात्मक विधियों, केसमोज किराए की तैयारी, रासायनिक संश्लेषण की तैयारी और खरगोश के केसम के अलगाव को समर्थन प्रदान किया। यह काम बिल और मेलिंडा गेट्स फाउंडेशन से फंडिंग के साथ आयोजित किया गया, # ओपीपी 1044 9 66 और ओपीपी 10404050 वी। डार्टोईस, एनआईएच साझा इंस्ट्रुमेंटेशन ग्रांट एस 10OD018072, साथ ही विधेयक और मेलिंडा गेट्स फाउंडेशन से संयुक्त धन और उत्कृष्टता केंद्र के लिए वेलकम ट्रस्ट विकासशील विश्व के रोगों के लिए पी। वायट के लिए लीड ऑप्टिमाइज़ेशन के लिए

Materials

New Zealand White Rabbits Covance
HN878 Mycobacterium tuberculosis BEI Resources NR-13647 
Ketathesia (Ketamine) 100mg/mL C3N Henry Schein Animal Health 56344
Anased (Xylazine) 100mg/mL Henry Schein Animal Health 33198
Euthasol (pentobarbital sodium and phenytoin sodium) Solution  Virbac 710101
THP-1 monocytic cell line ATCC ATCC TIB-202
175cm² TC-Treated Flask (T175) Fisher Scientific T-3400-175
RPMI 1640 media w/o glutamine Fisher Scientific MT-15-040-CV
Hyclone Fetal Bovine Serum, Gamma irradiated  Fisher Scientific SH3091003IR
Hyclone L-glutamine, 200mM Fisher Scientific SH3003401
Cellstar TC dish, 145x20mm, vented Fisher Scientific T-2881-1
Phorbol 12-myristate13-acetate (PMA)  Fisher Scientific BP685-1
Ethylenediaminetetraacetic acid Sigma E6758
Oleic acid  Fisher Scientific ICN15178101
Pierce RED Device Reusable Base Plate Fisher Scientific PI-89811
Pierce RED Device Inserts, 50/box  Fisher Scientific PI-89809
Pierce RED insert removal tool  Fisher Scientific 89812
Adhesive plate seal Fisher Scientific 08-408-240
PBS, pH7.4, 10 X 500 mL (Gibco)  Life Technologies  10010-049
DMSO Sigma 472301
Acetonitrile Sigma 34998
Methanol Sigma 34860
Verapamil hydrochloride Sigma V4629
Diclofenac sodium salt Sigma 93484
Trypan Blue Solution, 0.4% Fisher Scientific 15-250-061
Ethanol, 200 proof Fisher Scientific 04-355-451
2010 Geno/Grinder SPEX SamplePrep 2010
Bead Mill Homogenizer Accessory, Metal Bulk Beads Fisher Scientific 15-340-158
484R Cobalt 60 Irradiator JL Shepard 7810-484-1
INCYTO C-Chip Disposable Hemacytometers Fisher Scientific 22-600-100
Upright Light Microscope Leica DM1000
Binary Liquid Chromatography system Agilent 1260 Multi-compenent
Mass spectrometer AB Sciex 4000

References

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Sarathy, J. P., Liang, H. H., Weiner, D., Gonzales, J., Via, L. E., Dartois, V. An In Vitro Caseum Binding Assay that Predicts Drug Penetration in Tuberculosis Lesions. J. Vis. Exp. (123), e55559, doi:10.3791/55559 (2017).

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