Injeção de Retroductal de nanopartículas para a glândula Submandibular murino
Summary
Entrega de drogas local para as glândulas submandibulares é de interesse em biologia de glândula salivar de entendimento e para o desenvolvimento de novas terapêuticas. Apresentamos um protocolo de injeção retroductal atualizadas e detalhadas, destinado a melhorar a precisão de entrega e reprodutibilidade experimental. O aplicativo aqui apresentado é a entrega de nanopartículas poliméricas.
Abstract
Dois objetivos comuns das glândulas salivares terapêutica são prevenção e cura da disfunção do tecido seguindo ou auto-imune ou radiação. Entregando localmente compostos bioativos para as glândulas salivares, maiores concentrações de tecido podem ser alcançadas com segurança contra administração sistémica. Além disso, fora o tecido-alvo os efeitos da acumulação extra glandular de material podem ser drasticamente reduzidos. A este respeito, injeção de retroductal é um método amplamente usado para investigar a biologia das glândulas salivares e a fisiopatologia. Retroductal administração de fatores de crescimento, as células primárias, vetores adenovírus e drogas pequena molécula mostrou para apoiar a função da glândula no cenário do ferimento. Nós anteriormente demonstraram a eficácia de uma estratégia de siRNA nanoparticle retroductally injetada para manter a função da glândula após irradiação. Aqui, um método altamente eficaz e reprodutível para administrar nanomateriais para a glândula submandibular murino através do ducto de Wharton é Detalhado (Figura 1). Descrevemos a acessar a cavidade oral e descrevem as etapas necessárias ao duto de cannulate da Wharton, com novas observações servindo como verificações de qualidade durante todo o procedimento.
Introduction
Disfunção da glândula salivar tem várias etiologias, incluindo a síndrome de Sjögren, uma auto-imune mediada por perda de tecido secretor funcional e radiação induzida hipossalivação (RIH), uma comum sequelas de cabeça e pescoço câncer radioterapia1. Perda da função salivar devido qualquer condição predispõe indivíduos a infecção oral e sistêmica, cárie dentária, disfunção digestiva e deglutição, Imparidade de discurso e depressão1,2,3. Como resultado, qualidade de vida significativamente sofre, com intervenções limitadas a paliação dos sintomas ao invés de cura4. Para investigar novas terapias na vivo, é de interesse para administrar compostos bioativos diretamente à glândula salivar.
Injeção de Retroductal é um método valioso para entregar compostos bioativos diretamente para as glândulas salivares e testar a eficácia na doença, lesão, ou sob a homeostase do tecido normal. As três principais glândulas salivares são as parótidas (PG), a submandibular (SMG) e a sublingual (SLG), todos que vazio na cavidade oral através de ductos excretores. A anatomia do murino SMG permite acesso direto através de cateterização do ducto de Wharton, localizado no assoalho da boca sob a língua5. Após a cateterização, solvated drogas podem ser administradas diretamente para a SMG. Após o parto retroductal, difusão extra glandular é restrito pela cápsula de tecido circundante, que regula a troca de material com em torno de estruturas6. O SMG e seu ducto estruturam-se da mesma forma em seres humanos e rotineiramente são acessados durante SMG cirurgia e sialoendoscopy7. Em humanos e ratos, o PG é igualmente acessível através do duto de Stensen na mucosa bucal8.
Em modelos murino da RIH, injeção de retroductal SMG tem sido utilizada para entregar terapêutica incluindo fatores de crescimento, as células primárias, vetores adenovírus, citocinas e compostos antioxidantes modular a resposta celular a lesões, e reduzir o tecido danos5,9,10,11,12,13,14,15,16. O mais notável sucesso clínico da injeção de retroductal é a administração do vetor adenovírus para direcionar a expressão de um canal de água (aquaporina 1; AQP1) em pacientes após a radiação para câncer de cabeça e pescoço17.
Anteriormente, desenvolvemos e demonstrado a eficácia de um sistema de nanopartículas poliméricas-siRNA retroductally injetado para proteger a função da glândula salivar de RIH11,18,19,20. Como uma extensão de nossos trabalhos anteriores, aqui, demonstramos nosso protocolo para injeção de SMG retroductal usando uma nanopartícula fluorescente etiquetada (NP) capaz de carregar e entregar outra forma pouco solúvel drogas21,22, 23.
Podemos ter sintetizado o NP de um copolímero de diblock composto de poli (estireno-alt-hidrazida anhydride)-b-poly(styrene) (PSMA) através da polimerização de fragmentação (balsa) de cadeia de adição reversível, conforme descrito anteriormente,21. Através da troca de solvente, estes polímeros espontaneamente auto-montagem em estruturas de NP micelle com um hidrofóbico hidrofílico e interior exterior21. O NPs é rotulado com o fluoróforo Texas-vermelho para permitir a verificação da entrega NP nas glândulas sem sacrificar o animal. Viver a imagem animal e imuno-histoquímica SMG é mostrado em 1 h e 1 dia após a injeção.
Esta actualizado e protocolo de canulação reprodutível deve permitir que outros conseguir injeção de retroductal. Esperamos que esta técnica refinada se torne crítica para estudos em vivo e desenvolvimento terapêutico24,25.
Protocol
Representative Results
Discussion
Retroductal injeção é fundamental para a entrega de drogas localizadas à glândula salivar. Essa técnica tem aplicações na triagem de agentes terapêuticos para condições, incluindo a síndrome de Sjogren e RIH9,10,28. Entrega da droga direto para a SMG através da injeção de retroductal fornece uma vantagem chave sobre administração sistémica no seu potencial para reduzir os efeitos fora do alvo, incluindo ativaç…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Pesquisa reportada nesta publicação foi apoiada pelo Instituto Nacional de dentária e Craniofacial Research (NIDCR) e o National Cancer Institute (NCI) do institutos nacionais da saúde sob prêmio número R56 DE025098, DE027695 UG3 e CA206296 F30. O conteúdo é exclusivamente da responsabilidade dos autores e não representa necessariamente a opinião oficial do institutos nacionais da saúde. Este trabalho também foi apoiado pela NSF DMR 1206219 e a inovação IADR no prêmio de cuidado Oral (2016).
Gostaríamos de agradecer sua ajuda na realização de experimentos IVIS Jayne Gavrity. Gostaríamos de agradecer a Karen Bentley para sua entrada e assistência na realização de EM. Gostaríamos de agradecer sua ajuda com IHC Pei-Lun Weng. Gostaríamos de agradecer a Matthew Ingalls por sua assistência na preparação de figura. Gostaríamos de agradecer o Dr. Elaine Smolock e Emily Wu para leitura crítica deste manuscrito.
Materials
| Pilocarpine hydrochloride | Sigma Aldrich | P6503 | Pilocarpine |
| Student Vannas Spring Scissors | Fine Science Tools | 91500-9 | Spring Scissors for Tracheostomy |
| Sterile Saline Solution | Medline | RDI30296H | Saline |
| Dumont #7 Forceps | Fine Science Tools | 11274-20 | Curved Forceps |
| Dumont #5 Forceps | Fine Science Tools | 11251-10 | Straight Forceps |
| Standard Pattern Forceps | Fine Science Tools | 11000-12 | Blunt Forceps |
| Fine Scissors- Tungsten Carbide | Fine Science Tools | 14568-09 | Dissection Scissors |
| Microhematocrit Heparinized Capillary Tubes | Fisher Scientific | 22362566 | Capillary tubes |
| Lubricant Eye Ointment | Refresh | N/A | Refresh Lacri-Lube |
| Goat polyclonal anti-Nkcc1 | Santa Cruz Biotech | SC-21545 | Nkcc1 Antibody |
| DAPI (4',6-Diamidino-2-Phenylindole, Dihydrochloride) | Thermo Fisher Scientific | D1306 | DAPI |
| GraphPad Prism | GraphPad | ver6.0 | Statistical Software |
| Cotton tipped applicator | Medline | MDS202000 | Applicator for eye ointment |
| 0.5cc Insulin Syringe, 29G x 1/2" | BD | 7629 | Syringe for intraperitoneal injection |
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