Canalostomy come un approccio chirurgico alla consegna di droga locale nelle orecchie interno dei topi adulti e neonati

Neurosensoriale dell’udito perdita e la disfunzione vestibolare influiscono un numero considerevole di pazienti e sono strettamente associata a disturbi dell’orecchio interno. Consegna di farmaci terapeutici nell’orecchio interno Mostra la promessa per il trattamento di patologie dell’orecchio interno. Un approccio sistemico o locale può essere utilizzato per consegnare i farmaci nell’orecchio interno. Alcune malattie dell’orecchio interno sono trattati con successo con farmaci sistemici, come la perdita dell’udito improvvisa idiopatica, che è comunemente trattato con steroidi sistemici¹. Inoltre, Lentz et al hanno dimostrato che la somministrazione sistemica di oligonucleotide antisenso è stato in grado di migliorare l’udito e l’equilibrio di funzioni in Ush1c topo mutante modello². Tuttavia, gran parte delle patologie dell’orecchio interno in modo efficace non sono trattati da somministrazione sistemica a causa della barriera sangue-labirinto, che limita l’accesso di droga per l’orecchio interno^3,4. Al contrario, strategie di consegna della droga locale possono trattare patologie dell’orecchio interno in modo più efficiente. Infatti, l’orecchio interno è potenzialmente un bersaglio ideale per la consegna di droga locale; è pieno di liquido, che facilita la diffusione della droga dopo uno-sito diffusione o iniezione, ed è relativamente isolato da organi vicini, che limita gli effetti collaterali^5,6.

Strategie di consegna di droga locali includono metodi intratimpanici e intralabyrinthine. L’efficacia del percorso intratimpanico si basa in gran parte sulla permeabilità del farmaco attraverso la membrana della finestra rotonda (RWM) e il tempo di permanenza del farmaco sul RWM^3,4,7,8. Così, non è adatto per la consegna di farmaci o reagenti che non possono penetrare il RWM. Intralabyrinthine metodi implicano l’inoculazione di farmaci direttamente nell’orecchio interno, con conseguente una dose elevata e distribuzione capillare. Tuttavia, intralabyrinthine metodi richiedono interventi chirurgici delicati e sono invasivi, conseguenti danni alla funzione dell’orecchio interno. Attualmente, la intralabyrinthine iniezione delle droghe viene utilizzata solo negli studi sugli animali come non è stato dimostrato di essere sufficientemente sicuro per uso in esseri umani⁹. Di conseguenza, le procedure chirurgiche devono essere semplificate e ridurre il rischio di lesioni per tradurre intralabyrinthine approcci in clinica.

Intralabyrinthine diversi approcci sono stati valutati negli animali tramite l’iniezione attraverso il RWM^5,10,11 e nella scala media^12,13,14, tympani di scala ^{15 , 16}, il vestibolo di scala¹⁷, i canali semicircolari^16,18,19,20e il sacco endolinfatico²¹. Ciascuno di questi approcci ha vantaggi e svantaggi⁶. Consegna attraverso il RWM è atraumatica in topi neonatali^5,22. Tuttavia, una perdita della capacità uditiva delicata viene osservata in topi adulti dopo iniezione RWM²³, probabilmente a causa di effusione dell’orecchio centrale dopo la chirurgia²⁴. Iniezione del mezzo di scala, che comprende l’iniezione di reagente direttamente nello spazio endolinfatico contenente l’epitelio sensoriale, raggiunge una concentrazione di reagente alta nella destinazione finale-organi^{12,14, 25 , 26}. Tuttavia, questo approccio richiede una procedura complessa e risultati in significativa elevazione della soglia dell’udito se eseguita più tardi postnatale giorno 5 (P5)^25,27, che limita la sua applicazione.

Rispetto ai suddetti approcci intralabyrinthine, canalostomy provoca il minimo danno all’orecchio interno, soprattutto in topi adulti^{16,18,28,29,30}, che è importante per la valutazione degli effetti protettivi e aspetti traslazionali. Inoltre, nei roditori, i canali semicircolari si trovano oltre la bulla, che facilita le procedure chirurgiche ed evita la dispersione dell’orecchio medio durante la chirurgia. Nella clinica, canale semicircolare ambulatori sono utilizzati per vertigine posizionale parossistica benigna intrattabile^31,32,33, suggerendo la fattibilità clinica di canalostomy. Poiché in primo luogo è stato descritto da Kawamoto et al. ¹⁶ nel 2001, canalostomy è stato utilizzato per trasportare vari reagenti, quali vettori virali, siRNA, cellule staminali e aminoglicoside, nel murino dell’orecchio interno^{18,19,28,29 ,34,35,36,37}. Inoculazione di vettori di virus adeno-associato (AAV) di canalostomy attivare la sovraespressione di geni esogeni in epitelio sensoriale e neuroni primari della coclea e del fine-organi vestibolari^{18,28, 29,30}. Whirlin terapia genica di canalostomy ristabilisce la funzione di equilibrio e migliora l’ascolto in un modello murino di umano Usher sindrome¹⁹, suggerendo che canalostomy è utile per gli studi di terapia genica per le malattie genetiche cochleovestibular. Trapianto di cellule staminali mesenchimali da canalostomy risultati nella riorganizzazione dei fibrociti cocleari e recupero dell’udito in un modello del ratto di di perdita dell’udito neurosensoriale acuta³⁵. Inoltre, canalostomy può essere usato per introdurre gli aminoglicosidi nell’orecchio interno per stabilire lesioni vestibolari^18,34,38, e iniezioni multiple possono essere eseguite se necessario^{18 , 34}.

Nel presente articolo, descriveremo nel dettaglio, tecniche di canalostomy in topi adulti e neonati. Abbiamo inoculato reagenti vari, tra cui fast-verde colorante e sierotipo AAV 8 (AAV8), insieme con il gene della proteina fluorescente verde (GFP) (AAV8-GFP) e streptomicina, nell’orecchio interno del mouse per valutare i risultati immediati e a lungo termine dopo canalostomy.