Trans-Trommelfells Drug-Delivery für die Behandlung von Ototoxizität
Summary
Wir präsentieren Ihnen eine Technik für lokalisierte Verabreichung von Medikamenten durch die Trans-Trommelfells Route in die Cochlea. Drug-Delivery über diesen Weg würden die Anti-Krebs-Wirksamkeit von Chemotherapeutika wie Cisplatin nicht beeinträchtigen.
Abstract
Der systemischen Verabreichung der Schutzmittel, Medikamenten-induzierten Ototoxizität zu behandeln ist begrenzt durch die Möglichkeit, dass diese Schutzmittel mit der chemotherapeutischen Wirksamkeit der primären Medikamente stören könnten. Dies gilt insbesondere für das Medikament Cisplatin, deren Anti-Krebs-Aktionen durch Antioxidantien gedämpft, die ausreichenden Schutz vor Verlust der Hörfähigkeit zu bieten. Andere aktuelle oder potenzielle Otoprotective Agenten könnte ein ähnliches Problem aufwerfen, wenn systemisch verabreicht. Die Anwendung verschiedener Biologicals oder Schutzstoffe direkt an die Cochlea würde hohe dieser Wirkstoffe lokal mit begrenzten systemischen Nebenwirkungen ermöglichen. In diesem Bericht zeigen wir eine Trans-Trommelfells Methode der Lieferung von verschiedenen Drogen oder biologische Reagenzien der Cochlea, sollten grundlegende Wissenschaftsforschung auf der Cochlea und bieten eine einfache Möglichkeit, die Verwendung von Otoprotective Agenten in den Kliniken zu leiten. Dieser Bericht beschreibt eine Methode des Trans-Trommelfells Drug-Delivery und bietet Beispiele dafür, wie diese Technik erfolgreich bei Versuchstieren eingesetzt hat, um Cisplatin Ototoxizität zu behandeln.
Introduction
Die peripheren Hörsystems ist exquisit empfindlich auf Medikamente wie Cisplatin und Aminoglykosid-Antibiotika. Cisplatin ist ein weit verbreitetes Chemotherapeutikum zur Behandlung von einer Vielzahl von soliden Tumoren, wie Eierstöcke, Hoden und Kopf und Hals-Tumoren. Ototoxizität erlebt mit der Verwendung dieser Droge ist Dosis-Begrenzung und durchaus üblich, 75-100 % der Patienten betroffen1behandelt. Andere Drogen, wie z. B. Carboplatin und Oxaliplatin, entstanden als Alternativen zu Cisplatin2,3,4,5, aber ihre Nützlichkeit ist auf wenige Krebsarten beschränkt.
Frühe Studien haben die kritische Rolle von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) gezeigt, bei der Vermittlung der Ototoxizität von Cisplatin und Aminoglykoside produziert. Nachfolgende Studien zeigten, dass die NOX3 Isoform von NADPH-Oxidase die primäre Quelle von ROS in der Cochlea ist und durch Cisplatin6,7aktiviert. Die Generation der ROS Kompromisse stieg das Antioxidans Pufferkapazität der Zellen, was zu Lipidperoxidation von Zellmembranen8. Cisplatin erhöht darüber hinaus die Produktion von Hydroxyl-radikale die hochgiftigen Aldehyd 4-Hydroxynonenal (4-HNE), Initiator der Zelle Tod9,10erzeugen. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen, wurden mehrere Antioxidantien für die Behandlung von Cisplatin Ototoxizität untersucht. Dazu gehören D-Methionin, N-Acetyl-Cystein (NAC), Natriumthiosulfat (STS) und Amifostine. Ein Hauptanliegen der antioxidative Therapie ist jedoch, dass diese Antioxidantien Cisplatin chemotherapeutischen Wirksamkeit bei11 durch das Zusammenspiel von Cisplatin mit Thiol-Gruppen in den antioxidativen Molekülen systemisch verabreicht senken könnte.
Angesichts dieser Probleme mit antioxidative Therapie war das Ziel dieser Studie zu prüfen, die Trans-Trommelfell Weg der Bereitstellung von Antioxidantien und anderen Drogen zu der Cochlea, Verlust der Hörfähigkeit zu reduzieren. Der Trans-Trommelfell Weg von Drogen und kurze Einmischung (Si) RNA, wie unten beschrieben, scheint besonders Erfolg versprechend.
Protocol
Representative Results
Discussion
Die Trans-Trommelfells Applikationsweges ermöglicht eine lokalisierte Lieferung von Arzneimitteln und sonstigen Erfüllungsgehilfen der Cochlea, die andernfalls erheblichen systemische Nebenwirkungen wenn systemisch verabreicht produzieren könnte. Diese Methode der Gesundheitsbehörde ermöglicht schnellen Zugriff von Medikamenten, um den Ort des Geschehens bei deutlich höheren Dosen, als durch die systemische Route erreicht werden würde. Ergebnisse hier vorgestellt und veröffentlicht zuvor gezeigt, dass Trans-Tromm…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Die in diesem Artikel beschriebene Arbeiten wurde durch ein NCI RO1 CA166907, NIDCD RO1-DC 002396 und RO3 DC011621 unterstützt.
Materials
| Ketathesia (100 mg/ml) 10 ml | Henry Schein | 56344 | Controlled substance |
| AnaSed Injection/Xylazine (20 mg/ml) 20 ml | Henry Schein | 33197 | |
| 2.5 mm disposable ear specula | Welch Allyn | 52432 | |
| Surgical Scope | Zeiss | ||
| 29 G X 1/2 insulin syringe | Fisher Scientific | 14-841-32 | Can be purchased through other vendors |
| cis-Diammineplatinum(II) dichloride | Sigma Aldrich | P4394 | TOXIC – wear proper PPE |
| Harvard 50-7103 Homeothermic Blanket Control Unit | Harvard Apparatus | Series 863 | |
| Excel International 21 G X 3/4 butterfly needle | Fisher | 14-840-34 | Can be purchased through other vendors |
| BSP Single Speed Syringe Pump | Brain Tree Sci, Inc | BSP-99 | |
| Pulse Sound Measurement System | Bruel & Kjaer | Pulse 13 software | |
| High-Frequency Module | Bruel & Kjaer | 3560C | |
| 1/8″ Pressure-field Microphone —-Type 4138 | Bruel & Kjaer | bp2030 | |
| High Frequency Transducer | Intelligent Hearing System | M014600 | |
| Opti-Amp Power Transmitter | Intelligent Hearing System | M013010P | |
| SmartEP ABR System | Intelligent Hearing System | M011110 | |
| Disposable Subdermal EEG Electrodes | CareFusion | 019-409700 | |
| 16% Formaldehyde, Methanol-free | Fisher Scientific | 28908 | TOXIC – wear proper PPE |
| 7 mL Borosilicate Glass Scintillation Vial | Fisher Scientific | 03-337-26 | Can be purchased through other vendors |
| EDTA | Fisher Scientific | BP118-500 | Can be purchased through other vendors |
| Sucrose | Fisher Scientific | S5-500 | Can be purchased through other vendors |
| Tissue Plus OCT Compound | Fisher Scientific | 4585 | |
| CryoMolds (15 mm x 15 mm x 5mm) | Fisher Scientific | 22-363-553 | Can be purchased through other vendors |
| Microscope Slides (25mm x 75mm) | MidSci | 1354W | Can be purchased through other vendors |
| Coverslips (22 x 22 x 1) | Fisher Scientific | 12-542-B | Can be purchased through other vendors |
| Poly-L-Lysine Solution (0.01%) | EMD Millipore | A-005-C | Can be purchased through other vendors |
| HM525 NX Cryostat | Thermo Fischer Scientific | 956640 | |
| MX35 Premier Disposable Low-Profile Microtome Blades | Thermo Fischer Scientific | 3052835 | |
| Wheaton™ Glass 20-Slide Staining Dish with Removable Rack | Fisher Scientific | 08-812 | |
| Super Pap Pen Liquid Blocker | Ted Pella, Inc. | 22309 | |
| Normal Donkey Serum | Jackson Immuno Research | 017-000-121 | Can be purchased through other vendors |
| TritonX-100 | Acros | 21568 | Can be purchased through other vendors |
| BSA | Sigma Aldrich | A7906 | Can be purchased through other vendors |
| Phospho-Stat1 (Ser727) antibody | Cell Signaling | 9177 | |
| VR1 Antibody (C-15) | Santa Cruz | sc-12503 | |
| DyLight 488 Donkey anti Rabbit | Jackson Immuno Research | 711-485-152 | Discontinued |
| DyLight 488 Donkey anti Goat | Jackson Immuno Research | 705-485-003 | Discontinued |
| Rhodamine (TRTIC) Donkey anti Rabbit | Jackson Immuno Research | 711-025-152 | Discontinued |
| ProLong® Diamond Antifade Mountant w/ DAPI | Thermo Fisher | P36971 | |
| (−)-N6-(2-Phenylisopropyl)adenosine | Sigma Aldrich | P4532 | |
| 8-Cyclopentyl-1,3-dipropylxanthine | Sigma Aldrich | C101 | |
| siRNA pSTAT1 | Qiagen | Custome Made | Kaur et al. 201120 |
| siRNA NOX3 | Qiagen | Custome Made | Kaur et al. 201120 |
| Scrambled Negative Control siRNA | Qiagen | 1022076 | Kaur et al. 201120 |
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