L'infusion de neurotrophine sous-cutanée sous-cutanée à l'aide de pompes osmotiques ou d'injection directe par voie musculaire améliore le vieillissement des muscles du larynx du rat
Summary
Ici, nous présentons un protocole pour décrire l'utilisation de la neurotrophine 4 (NTF4) systémique et directement pour remodeler les muscles laryngés du rat.
Abstract
Le dysfonctionnement du larynx chez les personnes âgées est une cause majeure d'invalidité, des troubles de la voix à la dysphagie et à la perte de réflexes protecteurs des voies aériennes. Peu de thérapies, le cas échéant, existent qui visent le dysfonctionnement du muscle laryngien lié à l'âge. Les neurotrophines sont impliquées dans l'innervation musculaire et la différenciation des jonctions neuromusculaires (NMJ). On pense que les neurotrophines augmentent la transmission neuromusculaire en augmentant la libération des neurotransmetteurs. Les jonctions neuromusculaires (NMJ) deviennent plus petites et moins abondantes dans le vieillissement des muscles laryngés du rat, avec des signes de dénervation fonctionnelle. Nous avons exploré les effets du NTF4 pour une utilisation clinique future en tant que thérapeutique pour améliorer la fonction dans le vieillissement des muscles laryngés humains. Ici, nous fournissons le protocole détaillé pour l'application systémique et l'injection directe de NTF4 pour étudier la capacité du vieillissement du muscle laryngé du rat à remodeler en réponse à l'application NTF4. Dans cette méthode, les rats ont soit reçu NTF4 soit systémiquement via oPompe smotique ou par injection directe à travers les plis vocaux. Les muscles laryngés ont ensuite été disséqués et utilisés pour l'examen histologique de la morphologie et la dénervation liée à l'âge.
Introduction
Les muscles laryngés se contractent rapidement et constamment, et sont vulnérables aux effets néfastes du vieillissement. On pense que cette activité constante contribue aux problèmes de la voix ou à la dysphagie chez les personnes de plus de 65 ans 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 . Plusieurs mécanismes moléculaires et pathophysiologiques contribuent à ce dysfonctionnement lié à l'âge. Ces mécanismes peuvent inclure le remodelage de la muqueuse laryngée, l'atrophie ou la perte de fibres musculaires, le manque de régénération ou d'atrophie des fibres musculaires, ce qui entraîne l'inclinaison des plis vocaux et l'incapacité de la fermeture des glottes 8 , 9 , 10 , 11 . Il n'y a pas de thérapie médicale prouvée à ce moment qui peut comPrévenir ou réhabiliter complètement ces changements liés à l'âge dans ces muscles.
La modulation de l'efficacité de la transmission neuromusculaire peut influencer grandement la performance neuromoteuse. La famille des neurotrophines comprend le facteur de croissance nerveuse (NGF), le facteur de croissance du nerf dérivé du cerveau (BDNF), la neurotrophine 3 (NTF3) et le NTF4 12 , 13 . Les neurotrophines ont montré qu'ils modulent l'efficacité synaptique 1 , 4 . Le facteur de croissance des hépatocytes, le facteur de croissance transformant bêta et le facteur de croissance des fibroblastes ont récemment été utilisés chez les humains pour le traitement des cicatrices de plomb vocal de 15 à 17 ans . NTF4 régule également l'efficacité NMJ; Les souris dépourvues de NTF4 montrent des NMJ désassemblés 11 , 18 , 19 . Ces études conduisent à des effets prometteurs du traitementT des troubles du muscle laryngien vieillissant et la dénervation avec des facteurs de croissance.
La thérapie par injection directe aux tissus des plis vocaux n'est pas sans précédent chez les humains. Par exemple, les injections locales de toxine botulique sont actuellement utilisées comme traitement efficace pour les troubles du mouvement neurologique qui affectent les muscles du larynx, tels que la dysphonie spasmodique et la paralysie bilatérale du nerf laryngé récurrent 20 , 21 . L'hydrogel d'acide hyaluronique est un autre injectable, qui est utilisé pour traiter l'affection des plis vocaux et l'insuffisance glotale 22 , 23 . La laryngoplastie par injection peut être utilisée pour traiter une variété de troubles de la communication 24 . Ces méthodes d'injection directe sont prometteuses pour améliorer la fonction vocale et la déglutition dans les populations vieillissantes.
Protocol
Representative Results
Discussion
Les muscles laryngés sont vulnérables aux effets défavorables du vieillissement. Des études antérieures ont démontré des changements dans les muscles laryngés vieillissants qui incluent des changements dans la taille de la fibre, le nombre total de fibres, la capacité de régénération, la taille NMJ et les changements de quantité, en plus des variations de la fonction contractile et des changements d'isoforme de myosine 4 , 11 , <sup c…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail a été soutenu par des subventions de l'Institut national sur la surdité et autres troubles de la communication (R21DC010806 à CAM et JCS et R01DC011285 à CAM).
Materials
| Neurotrophin 4 | Pepro Tech | 450-04 | 200ng in 50μl |
| Alzet Osmotic Pump | DURECT Corporation | 2001D | |
| 30° endoscope | Stoltz | 61029D | |
| 50mm 30 gauge 100-μl syringe | Hamilton | 84850 and 201812 | |
| saline (sodium chloride solution) | Sigma-Aldrich | S8776 | |
| ketamine hydrochloride | Henry Schein | 56344 | |
| xylazine hydrochloride | Henry Schein | 33198 | |
| 25 G 5/8 needle | Becton-Dickinson | 305901 | |
| 1 ml syringe | Becton-Dickinson | 309659 | |
| ophthalmic ointment | Henry Schein | 8897 | |
| clippers | Oster | 44-018 | |
| ethanol | Decon | 2716 | |
| iodine (Betadine) | Purdue Pharma L.P. | 606404 | |
| heating pad | Sunbeam | 731-5 | |
| 5-0 nylon suture thread | AD Surgical | PMN-518R6 | |
| crile hemostat | Fine Science Tools | 13005-14 | |
| delicate suture tying forceps | Fine Science Tools | 11063-07 | |
| meloxicam | Henry Schein | 49756 | |
| carprofen | Merritt Veterinary Supplies | 148700 | |
| antibiotic ointment | Henry Schein | 57110 | |
| acepromizine Aceproject | Henry Schein | 3845 | |
| isoflurane Isothesia | Henry Schein | 50033 | |
| induction box (anesthetizing box) | Harvard Apparatus | 50-0116 | |
| oxygen compressed tank | Scott Gross | UN1072 | |
| plexiglas platform | Small Parts Inc (Amazon) | ||
| rubber tipped forceps | Fine science tools rubber | 11075-00 | |
| liquid rubber for forceps above | Lowe's | 42518 | |
| plastic spectula (BD syringe cut to length) | Becton-Dickinson | 309659 | |
| halogen light source rhino-laryngeal stroboscope | Kay-Pentax | RLS 9100 B | |
| video recorder | Kay-Pentax | ||
| sucrose | Sigma-Aldrich | S0389-500G | |
| phosphate buffered saline | Sigma-Aldrich | P4417-100TAB | |
| cryostat Mictotom HM525 | Thermo Scientific | HM 525 | |
| Gill 1 hematoxylin | VWR | 10143-142 | |
| Shandon eosin-Y alcoholic | Thermo Fisher Scientific | 6766007 | |
| anti-sodium channel Nav1.5 antibody produced in rabbit | Sigma-Aldrich | S0819 | |
| Texas red-X phalloidin | Sigma-Aldrich | T7471 | |
| alpha- bungarotoxin alexa fluor 488 conjugate | Thermo Fisher Scientific | B-13422 | |
| Small animal anaesthesia machine | Smiths Medical | CDS 9000 |
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