Souris microchirurgie Infusion Technique pour ciblée Substance Livraison dans le SNC<i> via</i> L'artère carotide interne
Summary
The present protocol describes a mouse microsurgery infusion technique, which effectively delivers substances directly into the brain via the internal carotid artery.
Abstract
Animal models of central nervous system (CNS) diseases and, consequently, blood-brain barrier disruption diseases, require the delivery of exogenous substances into the brain. These exogenous substances may induce injurious impact or constitute therapeutic strategy. The most common delivery methods of exogenous substances into the brain are based on systemic deliveries, such as subcutaneous or intravenous routes. Although commonly used, these approaches have several limitations, including low delivery efficacy into the brain. In contrast, surgical methods that locally deliver substances into the CNS are more specific and prevent the uptake of the exogenous substances by other organs. Several surgical methods for CNS delivery are available; however, they tend to be very traumatic. Here, we describe a mouse infusion microsurgery technique, which effectively delivers substances into the brain via the internal carotid artery, with minimal trauma and no interference with normal CNS functionality.
Introduction
Dans les modèles in vivo du système nerveux central (SNC) ont besoin d' une prestation efficace des substances exogènes, tels que les médicaments, les agents pathogènes, ou exosomes, dans le cerveau. Par conséquent, une méthode de distribution idéale devrait provoquer un traumatisme minimal à l'animal, de préserver l'intégrité du réseau neuronal, et d' atteindre des concentrations élevées de la substance dans le cerveau 1.
Plusieurs méthodes chirurgicales de distribution de substance locale ont été décrites, y compris intra-gaine, intracérébrale, et les injections intraventriculaire ou implants 2, 3, 4, 5. Ces approches, cependant, sont considérés comme traumatique du système nerveux central, et permettent l'administration des seuls volumes faibles de la substance d'intérêt. En outre, il a été suggéré que les substances exogènes peuvent être éliminées rapidement par le liquide céphalo – 6 </sup>, et une faible gamme de pénétration du parenchyme cérébral a été observée 7 lorsque les techniques mentionnées ci-dessus sont utilisées. Méthodes de libération systémique, comme par voie orale, pulmonaire, sous – cutanée et intraveineuse, sont plus couramment utilisés dans des modèles animaux, bien qu'ils présentent une faible efficacité dans la livraison des substances au système nerveux central, en raison de l' absorption par les autres organes 8, 9. Par conséquent, ces voies d'administration nécessitent des doses élevées de substances administrées, ce qui augmente le risque d'effets secondaires et de toxicité 10, 11.
Ici, nous décrivons une technique de microchirurgie d'infusion de souris, ce qui crée effectivement des substances directement dans le cerveau par l'intermédiaire de l'artère carotide interne. En plus de cibler la livraison au CNS, cette technique ne contourne pas les barrières physiologiques normales et est donc très pertinente pour biological processus impliqués dans les passages des agents thérapeutiques ou des agents pathogènes dans le cerveau.
Protocol
Representative Results
Discussion
La microchirurgie de perfusion décrit ici a été prouvé être très efficace dans la prestation de substances exogènes de diverses caractéristiques biologiques dans le SNC, ce qui empêche la diffusion non désirée dans tout le corps 1, 12. Rupture de la barrière hémato-encéphalique est une caractéristique pathologique de plusieurs maladies liées au système nerveux central; Par conséquent évaluer la relation entre les substances exogènes à la bar…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We would like to thank Dr. Lei Chen (Icahn School of Medicine at Mount Sinai, NY) who first established the use of this model in our laboratory, and to Dr. Gretchen Wolff (German Cancer Research Center, Heidelberg, Germany) for disseminating the technique in our laboratory. Supported in part by HL126559, DA039576, MH098891, MH63022, MH072567, DA027569, and NSC 2015/17/B/NZ7/02985.
Materials
| Anesthesia instrument | Vetequip | 901806 |
| Surgical scissors | Fine Science Tool | 14558-09 |
| Surgical forceps straight tip | Fine Science Tool | 00108-11 |
| Surgical forceps angled tip | Fine Science Tool | 00109-11 |
| Spring scissors | Fine Science Tool | 15000-08 |
| Nylon suture | Braintree Scientific | SUT-S 104 |
| Capillary tubing (Micro-Renathane 0.010” x 0.005” per ft.) | Braintree Scientific | MRE01050 |
| Closing suture | VWR | 95057-036 |
| Isoflurane | Piramal | |
| 2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride | FisherScientific | 50-121-8005 |
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