Ein neonatales Nagetiermodell der retroorbitalen Veneninjektion

Dieses Protokoll bietet eine klare und präzise Methode für die Injektion von Substanzen in den retroorbitalen Sinus von neugeborenen Mäusen und Ratten. Dies ist wichtig, weil es zeigt, dass retroorbitale Injektionen bei Nagetieren, die älter als P2 sind, bei denen die oberflächliche Schläfen-/Gesichtsvene nicht mehr erkennbar ist, und bei Tieren, die jünger als P12 sind, bei denen sich die Augenlider noch nicht geöffnet haben und der Augapfel nicht freiliegt, zuverlässig und reproduzierbar durchgeführt werden können. Darüber hinaus wird die retroorbitale Injektion bei Neugeborenen sowohl von den Jungtieren als auch von den Müttern gut vertragen, wobei das Risiko von Nebenwirkungen minimal ist, sobald die Technik beherrscht wurde.

IV-Injektionen haben einen Vorteil gegenüber anderen Verabreichungswegen, da sie eine Injektion hoher Konzentrationen sowie eines niedrigen und hohen pH-Werts ermöglichen, vorausgesetzt, dass die Injektionsrate konstant und niedrig gehalten wird, um einen Riss des Gefäßes zu vermeiden. Darüber hinaus ermöglichen intravenöse Injektionen eine schnellere Verteilung von Verbindungen, da sie direkt in den systemischen Kreislauf gelangen, wodurch mögliche Verzögerungen durch schlechte Resorption, die bei anderen Verabreichungswegen beobachtet werden, umgangen werden. Dies ermöglicht einen sofortigen Zugang und eine nahezu 100%ige Bioverfügbarkeit der Verbindungen.

Klinisch IV ist der bevorzugte Verabreichungsweg bei Neugeborenen (< Alter von 28 Tagen). Dies gilt insbesondere für die Intensivpflege von Neugeborenen, da die intravenöse Kanülierung einen einfachen Zugang zur Bereitstellung von Medikamenten/Flüssigkeiten ermöglicht. Injektionen über den sc-Weg wurden bei Neugeborenen in gewisser Weise eingesetzt, insbesondere zur Verabreichung von Erythropoetin¹⁵. Es wurden jedoch Bedenken geäußert, wobei eine Studie die intravenöse Infusion als überlegene Alternative vorschlug¹⁶. Die orale Verabreichung ist oft keine praktikable Option, wenn sich Neugeborene auf einer Intensivstation im Krankenhaus befinden. Darüber hinaus weisen Neugeborene im Vergleich zu Erwachsenen Unterschiede in ihrem Magen-Darm-Trakt auf, einschließlich einer verzögerten Magenentleerung und einer verminderten Darmmotilität, die die Arzneimittelabsorption beeinträchtigen kann. Intramuskuläre Injektionen sind aufgrund der geringen Muskelmasse von Neugeborenen schwierig zu verabreichen ^3,4.

In der Nagetierforschung ist eine der am weitesten verbreiteten Methoden der IV-Injektion die Schwanzveneninjektion. Diese Methode ist jedoch bei der Arbeit mit Neugeborenen nicht praktikabel. Andere Infusionsstellen, wie z.B. die oberflächliche Schläfen-/Gesichtsvene⁶, werden bei P3 unsichtbar. Der neonatale Sinus transversum wurde in einer Studie beschrieben und bei P0-P1 durchgeführt, wobei mit Hilfe eines Mikroskops die Haut geöffnet und eine Kapillarnadel durch den Schädel in den Sinus transversum vorgeschoben wurde, was Injektionen von 2-4 μl Volumen ermöglichte⁷. Nur wenige Studien haben die Verwendung der Vena jugularis externa bei P7 bei Ratten¹⁷ dokumentiert. Hierbei handelt es sich jedoch um eine invasive Technik, die eine chirurgische Öffnung der Haut und eine Freilegung der Vena jugularis externa^{erfordert 18}. In Studien an erwachsenen Nagetieren hat sich gezeigt, dass die retroorbitale Verabreichung genauso wirksam ist wie die Schwanzveneninjektion⁵ und damit die Lebensfähigkeit und Relevanz der retroorbitalen Route verstärkt. Die retroorbitale Injektion verursacht minimale Beschwerden und kann, sobald sie gemeistert ist, von einer einzigen Person mit minimaler Ausrüstung durchgeführt werden und ermöglicht mehrere Injektionen (wobei sichergestellt wird, dass die Augen abwechselnd sind). Frühere Studien haben gezeigt, dass die retroorbitale Injektion zur Verabreichung von Adeno-assoziiertem Virus 9 bei Mäusen bei P0-P1 oder bei P14-P21¹¹ oder FITC-Dextran bei P17-19 verwendet wurde, was auf eine zunehmende Akzeptanz dieser Methode hindeutet.

Es gibt einige Einschränkungen im Zusammenhang mit der retroorbitalen Injektion bei Neugeborenen. Wie bei allen intravenösen Injektionen ist das injizierte Volumen begrenzt, und wir empfehlen für dieses Verfahren 5 μl/g. Zusätzlich erfordert die retroorbitale Injektion eine Ganzkörperanästhesie. Um Komplikationen zu minimieren, wird die Verwendung von inhalativen Anästhesiemitteln wie Isofluran empfohlen, da diese bei der Anästhesieeinleitung schneller sind, einen schnellen Stoffwechsel aufweisen und eine schnelle Genesungsrate aufweisen. Es ist eine Schulung erforderlich, vorzugsweise unter Verwendung von farbigem Farbstoff bei terminalanästhesierten Tieren, um eine mögliche Schwellung um die Injektionsstelle herum oder ein Augentrauma aufgrund einer falschen Platzierung der Nadelfase zu vermeiden. Aufgrund der geringen Größe dieser Tiere werden feinere Nadeln mit kleiner Nadelstärke benötigt. Die Injektion von Zellen muss in Einzelzellsuspension erfolgen, um eine Verstopfung der Gefäße zu vermeiden und die Lebensfähigkeit der Zellen zu gewährleisten. Ermutigend ist, dass eine Studie von Amer und Kollegen gezeigt hat, dass die Injektion von Säugetierzellen mit 30-G-Spritzen auch bei einem Auswurf mit hoher Zelldichte immer noch eine zuverlässige Zelllebensfähigkeit bietet²⁰.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Etablierung eines zuverlässigen IV-Verabreichungswegs bei Neugeborenen von klinischer Bedeutung ist, da dies der bevorzugte Verabreichungsweg beim Menschen ist. Die retroorbitale Injektion kann leicht gemeistert werden, ist reproduzierbar und bietet eine relevante Alternative zu anderen intravenösen Injektionsstellen, wie z. B. Schwanz und Temporal-/Gesichtsvene, die während der gesamten neonatalen Periode von Nagetieren nicht zuverlässig verwendet werden können. Somit ermöglicht die retroorbitale Injektion bei Neugeborenen die Verabreichung von Medikamenten, Zellen und anderen Verbindungen im entsprechenden neonatalen Alter.