Een neonataal knaagdiermodel van retroorbitale aderinjectie

Dit protocol biedt een duidelijke en nauwkeurige methode voor de injectie van stoffen in de retroorbitale sinus van neonatale muizen en ratten. Dit is belangrijk omdat het aantoont dat retroorbitale injecties betrouwbaar en reproduceerbaar kunnen worden uitgevoerd bij knaagdieren ouder dan P2, waar de oppervlakkige temporale/gezichtsader niet langer waarneembaar is, en bij dieren jonger dan P12, waar de oogleden nog niet zijn geopend en de oogbol niet is blootgesteld. Bovendien wordt de neonatale retroorbitale injectie goed verdragen door zowel de pups als de moederdieren, met minimale risico’s op bijwerkingen als de techniek eenmaal onder de knie is.

Injecties via een iv hebben een voordeel ten opzichte van andere toedieningsroutes, omdat ze injectie met een hoge concentratie mogelijk maken, evenals zowel een lage als een hoge pH, op voorwaarde dat de injectiesnelheid constant en laag wordt gehouden om scheuren van het vat te voorkomen. Bovendien zorgen iv-injecties voor een snellere distributie van verbindingen omdat ze rechtstreeks in de systemische circulatie terechtkomen, waardoor mogelijke vertragingen als gevolg van slechte absorptie die bij andere toedieningsroutes worden waargenomen, worden omzeild. Dit zorgt voor onmiddellijke toegang en bijna 100% biologische beschikbaarheid van verbindingen.

Klinisch iv is de voorkeursroute van toediening bij pasgeborenen (< de leeftijd van 28 dagen). Dit geldt met name in neonatale intensive care-omgevingen, omdat iv-canulatie gemakkelijke toegang biedt om medicijnen/vloeistoffen te verstrekken. Injecties via de sc-route zijn enigszins gebruikt bij pasgeborenen, met name voor de toediening van erytropoëtine¹⁵. Er zijn echter zorgen geuit, met een studie die intraveneuze infusie suggereert als een superieur alternatief¹⁶. Orale toediening is vaak geen praktische optie wanneer pasgeborenen zich op een intensieve afdeling van een ziekenhuis bevinden. Bovendien hebben pasgeborenen, in vergelijking met volwassenen, verschillen in hun maagdarmkanaal, waaronder vertraagde maaglediging en verminderde darmmotiliteit, wat de opname van geneesmiddelen kan beïnvloeden. Intramusculaire injecties zijn moeilijk toe te dienen als gevolg van de kleine spiermassa van pasgeborenen ^3,4.

In het onderzoek naar knaagdieren is een van de meest gebruikte methoden voor infuusinjecties de injectie van de staartader. Deze methode is echter niet levensvatbaar bij het werken met pasgeborenen. Andere iv-plaatsen, zoals de oppervlakkige temporale/faciale ader⁶ , worden onzichtbaar op P3. Neonatale transversale sinus is beschreven in één onderzoek en werd uitgevoerd op P0-P1 en, met behulp van een microscoop, de huid openen en een capillaire naald door de schedel in de transversale sinus brengen, waardoor^{injecties met} een volume van 2-4 μl mogelijk werden 7. Er zijn maar weinig studies die het gebruik van de uitwendige halsader op P7 bij ratten hebben gedocumenteerd¹⁷. Dit is echter een invasieve techniek die chirurgische opening van de huid en blootstelling van de uitwendige halsader vereist¹⁸. In onderzoeken bij volwassen knaagdieren is aangetoond dat retroorbitale toediening even effectief is als staartaderinjectie⁵ , waardoor de levensvatbaarheid en relevantie van de retroorbitale route wordt versterkt. De retroorbitale injectie veroorzaakt minimaal leed en kan, eenmaal onder de knie, worden uitgevoerd door één persoon met minimale apparatuur en maakt meerdere injecties mogelijk (zodat de ogen worden afgewisseld). Eerdere studies hebben aangetoond dat retroorbitale injectie is gebruikt om adeno-geassocieerd virus 9 toe te dienen bij muizen op P0-P1 of op P14-P21¹¹ of FITC-dextran op P17¹⁹ , wat wijst op een toenemende acceptatie van deze methode.

Er zijn enkele beperkingen verbonden aan retroorbitale injectie bij pasgeborenen. Zoals bij alle intraveneuze injecties is het geïnjecteerde volume beperkt en raden we voor deze procedure 5 μL/g aan. Bovendien vereist de retroorbitale injectie anesthesie van het hele lichaam. Om complicaties tot een minimum te beperken, wordt het gebruik van inhalatie-anesthesiemiddelen zoals isofluraan aanbevolen, omdat deze sneller zijn bij anesthesie-inductie, een snel metabolisme hebben en een snel herstelpercentage hebben. Training is vereist, bij voorkeur met behulp van gekleurde kleurstof bij terminaal verdoofde dieren, om mogelijke zwelling rond de injectieplaats of oogtrauma als gevolg van onjuiste plaatsing van de naaldafschuining te voorkomen. Vanwege het kleine formaat van deze dieren zijn fijnere naalden nodig, met een kleine naalddikte. Injectie van cellen moet worden uitgevoerd in eencellige suspensie, om verstopping van bloedvaten te voorkomen en de levensvatbaarheid van de cellen te garanderen. Bemoedigend is dat een studie van Amer en collega’s heeft aangetoond dat injectie van zoogdiercellen met behulp van 30 G-spuiten nog steeds een betrouwbare cellevensvatbaarheid biedt, zelfs bij ejectie met hoge^{celdichtheid20}.

Samenvattend is het vaststellen van een betrouwbare intraveneuze toedieningsroute bij pasgeborenen van klinisch belang, aangezien dit de voorkeurstoedieningsroute is bij mensen. De retroorbitale injectie kan gemakkelijk onder de knie worden gekregen, is reproduceerbaar en biedt een relevant alternatief voor andere infuusinjectieplaatsen, zoals staart en temporale/gezichtsader, die niet betrouwbaar kunnen worden gebruikt gedurende de neonatale periode van knaagdieren. De neonatale retroorbitale injectie zorgt dus voor de toediening van medicijnen, cellen en andere verbindingen op de juiste neonatale leeftijd.