Remplacement ovariectomie et 17β-estradiol chez les rats et les souris: une démonstration visuelle

Résumé

Ovariectomie et le remplacement ultérieur de la 17β-estradiol par voie de capsules en silastic et Nutella par voie orale sont mises en évidence chez des rats et des souris.

Résumé

Les œstrogènes sont une famille des hormones sexuelles féminines avec un spectre exceptionnellement large d'effets. Lorsque les rats et les souris sont utilisés dans la recherche d'œstrogènes, ils sont souvent une ovariectomie en vue de l'ablation de la production d'hormones cycle rapide, le remplacement de la 17β-estradiol exogène. Il ya, cependant, l'absence de consensus sur la façon dont l'hormone doit être administré pour obtenir des concentrations sériques physiologiques. Ce point est crucial puisque le 17β-estradiol niveau / administration méthode influe profondément sur ​​les résultats expérimentaux ^1-3. Nous avons dans une série d'études ont caractérisé les différents modes de 17β-estradiol administration, constatant que sous-cutanés capsules en silastic et par-orale de noix de crème Nutella sont supérieurs aux commercialement disponibles à libération lente pellets (produit par la société Research innovante d'Amérique) et injections quotidiennes en termes de production physiologiques des concentrations sériques de 17β-estradiol ^4-6. Parmi les advantages de la méthode de noix de crème, qui a déjà été utilisé pour la buprénorphine administration ^7, c'est que lorsqu'il est utilisé pour l'administration d'œstrogènes par voie orale il ressemble à l'hormonothérapie substitutive et est non-invasive. Les capsules sous-cutanées en silastic sont pratiques et de produire des concentrations sériques les plus stables. Cet article contient étape vidéo-par-étape des démonstrations de l'ovariectomie et le remplacement d'hormone 17β-estradiol par des capsules en silastic et Nutella par voie orale chez le rat et la souris, suivi par une discussion sur des aspects importants des procédures d'administration.

Protocole

1. L'ovariectomie par la Route dorsale

1. Anesthésier l'animal, par exemple en utilisant 1,5% d'isoflurane (4% pour l'induction) dans un oxyde d'oxygène / protoxyde d'azote de 30% / 70% mélange. Placer l'animal en position couchée sur une plaque de chauffage relié à un thermomètre rectal. Il est important d'avoir une fine couche d'isolation entre l'animal et la plaque, et que le thermomètre de feed-back du système maintient la température du corps au sein de 37 ± 0,5 ° C. Appliquer le gel de protection des yeux et d'administrer 5 mg Rimadyl / kg de poids corporel dilués dans une solution saline sous-cutanée sur la face latérale du cou de l'animal pour soulager la douleur postopératoire.
2. Shave a 4 * 4 cm (3 * 3 cm pour les souris) zone cephally de la crête iliaque. Laver soigneusement la zone rasée avec pour Jodopax par exemple avant de couvrir l'animal avec un 4 * 4 feuille de chirurgie cm d'ouverture.
3. Faire une incision de 2-3 cm la ligne médiane et carrément disséquer la peau de l'aponévrose sous-jacente. Un cm latérales de la ligne médiane, faire une autre incision through le fascia. Pour dire les choses disséquer latéralement sous ce fascia superficiel que possible jusqu'à la cavité abdominale.
4. L'aide de pincettes, récupérer le tissu adipeux qui entoure l'ovaire dans la cavité abdominale et retirez-le doucement. Identifier l'ovaire et ligaturer les trompes utérines et des vaisseaux 0,5-1 cm proximal de cette structure. Couper l'ovaire et le tissu adipeux et ligaturé remettre le tissu restant dans la cavité abdominale. Faites une autre incision dans le fascia controlatéral et répétez la procédure.
5. Fermez les plaies, de préférence en utilisant un fil de suture monofilament, et laisser l'animal se réveiller de l'anesthésie. Placer l'animal dans une cage chauffée (25-27 ° C) pendant au moins 2 heures après la chirurgie. Les animaux doivent être logés séparément les premiers jours après l'opération. Il est impératif que la cage est fréquemment nettoyé / remplacé au cours de la phase de récupération. Vingt-quatre heures après la chirurgie, injection sous-cutanée des animaux avec un autre 5 mg Rimadyl / kg de poids corporel dilués dansune solution saline.

2. Administration sous-cutanée de 17β-estradiol par le biais Capsules Silastic

1. Bien mélanger la quantité désirée de 17β-estradiol dans de l'huile de sésame. Pour des concentrations physiologiques chez les rats et les souris, nous vous recommandons 180 mg / ml et 18-36 pg / mL, respectivement. Capsules placebo sont remplis d'huile de sésame pur.
2. Couper 3 cm (2 cm pour les souris) de longueur de tube en silastic et 5 mm (3 mm pour les souris) longueurs de bâtons applicateurs en bois pour brancher. Utilisation pince, presser un bouchon en bois dans la capsule silastique avant l'injection de la solution d'huile 17β-estradiol/sesame à remplir toute la longueur. Doucement plafonner la capsule de silastic dans l'extrémité ouverte avec un autre bouchon en bois (les bouchons sont censés rester en permanence dans la capsule). Incuber les capsules dans le reste de 17β-estradiol solution du jour au lendemain avant l'implantation.
3. Implantation de la capsule peut être effectuée pendant l'anesthésie utilisée à l'ovariectomie chez les rats. Pour miCE, cependant, une période de récupération de 14 jours après une ovariectomie est fortement recommandée afin de minimiser le risque de la capsule en saillie à travers la peau fragile.
4. Après préparations chirurgicales comme dans 1.1, ou après la fermeture de l'incision ovariectomie, de se raser et laver une superficie de 2 * cm 2 sur la face dorsale du cou de l'animal. Faire une incision de 1 cm et carrément disséquer un poche sous-cutanée caudolaterally, avec amplement d'espace pour la capsule. Essuyer la capsule silastique (que jusqu'à ce point de temps a été incubé dans la solution 17β-estradiol) et lentement l'installer à travers l'incision, qui est ensuite fermée par une suture. Il est essentiel de s'assurer que les souches de la peau capsule aussi peu que possible, en particulier dans la zone proche de la plaie. De la production de capsules à l'implantation, il est important que la contamination est évitée.

3. Administration par voie orale de 17β-estradiol par l'intermédiaire du Nutella noix de crème

1. Bien dissoudre 17β-estradiol dans l'huile de sésame, puis mélanger l'huile de sésame avec le Nutella. Nous recommandons que chaque portion contient 28 mg par jour 17β-estradiol, 5 ul d'huile de sésame et 1 g par Nutella kilogramme de poids corporel pour le rat et de 1,12 mg 17β-estradiol, l'huile de sésame 0,312 pi et 60 mg Nutella pour chaque souris de 30 g. Placebo écrou-crème est préparée de manière identique mais sans le 17β-estradiol.
2. Former les animaux de manger sans hormones de noix de crème pendant cinq jours avant l'expérience. Les trois premiers jours de la formation, les rats doivent être formés de manière optimale dans des groupes (environ 0,5 g de Nutella à 2-5 animaux), dans leurs cages à domicile. Sur les quatrième et cinquième jours de formation, les animaux sont mis dans des cages séparées avant de recevoir la portion journalière de ressembler à la situation expérimentale.
3. Pendant l'expérience, les animaux sont mis dans des cages séparées pour chaque occasion l'alimentation, après quoi la partie Nutella est servi sur de petits carreaux de céramique. Si la formation a été réalisée comme ci-dessus, our l'expérience, c'est que plus de 95% des rats et des souris d'accepter l'écrou-crème, et une fois totalement habitués, la plupart des animaux la consomment en quelques secondes.

4. Les résultats représentatifs

Sérum physiologique 17β-estradiol concentrations, ce qui les méthodes actuelles visent à reproduire, sont d'environ 5 à 140 pg / mL pour les rats et les 5-35 pg / mL pour les souris ^4,6. Les capsules sous-cutanées silastic selon les instructions ci-dessus, lorsqu'il est administré à 300 g femelles Sprague-Dawley, de produire diminue lentement 17β-estradiol concentrations sériques de l'ordre de 40 pg / ml le jour 2 à 10 pg / ml de 35 jours. Cependant, immédiatement après l'administration, un pic de concentration sérique d'environ 1000 pg / ml peut être prévu, tombant à la gamme physiologique dans les 8 heures (figure 1A) ^4,5. Les capsules en silastic pour les souris décrites ci-dessus avec 36 ug 17β-estradiol/mL, lorsqu'il est administré à 25 g C57BL / 6 femelles souris, de rendre le sérum concentréentrations que lentement diminuer d'environ 90 pg / ml Jour 2 au 25 pg / ml Jour 35. Ceci est probablement précédée par un pic similaire a été trouvé chez les rats, même si cela n'a pas été étudiée (figure 1B) ^6.

La méthode Nutella par voie orale avec les dosages décrits ci-dessus, lorsqu'il est administré à 300 g femelles Sprague-Dawley, rend les niveaux physiologiques de 17β-estradiol avec des fluctuations quotidiennes entre 10-70 pg / mL (figure 2A) ^4. Pour les souris en utilisant le dosage ci-dessus, les niveaux quotidiens varient entre environ 20 et 120 pg / mL (figure 2B) ^6.

rong.> Figure 1 graphiques stylisés présentant 17β-estradiol concentrations chez le rat (A, n = 10 dans le temps des points jusqu'à 24 h, n = 15 dans les derniers temps les points) ^4,5 et souris (B, n = 10) ⁶ après l'implantation capsule. Les capsules en silastic produisent un pic initiale de courte durée des concentrations sériques jusqu'à 1000 pg / mL, mais diminution dans les heures à des niveaux inférieurs à 100 pg / mL. Pour les prochaines semaines 4-5, les capsules rendement stable, même si en constante diminution, les concentrations sériques. Les zones ombrées correspondent à physiologiques 17β-estradiol concentrations sériques en intactes rats et des souris femelles, respectivement. Même si pas visuellement démontré dans les graphiques, il ya variabilité inter-individuelle des concentrations 17β-estradiol, ce qui rend les coefficients de variation de 27 à 183% chez le rat et de 28 à 115% chez la souris avec la méthode capsule de silastic (moyenne très faible concentrations génèrent souvent des coefficients de variation élevés).

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Figure 2 graphiques stylisées présentant 17β-estradiol concentrations chez le rat (A, n = 15). ⁴ et souris (B, n = 10) ⁶ à la suite de l'administration journalière de l'hormone de Nutella. La méthode Nutella par voie orale rend pics journaliers, mais pas de loin plus élevé que produit par voie sous-cutanée ou intraveineuse méthodes. Cela imite la pharmacocinétique de l'hormonothérapie de remplacement de l'homme, et le traitement par voie orale peut procéder aussi longtemps que nécessaire, même si l'exemple ci-dessus ne présentent environ 96 heures initiales. Les zones ombrées correspondent à physiologiques 17β-estradiol concentrations sériques en intactes rats et des souris femelles, respectivement. Même si pas visuellement démontré dans les graphiques, il ya variabilité inter-individuelle des concentrations 17β-estradiol, ce qui rend les coefficients de variation de 40 à 132% chez le rat et de 13 à 219% chez la souris avec la méthode Nutella (très faibles concentrations moyennes génèrent souvent de hautles coefficients de variation).

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Discussion

Les modes d'administration présentés ci-dessus dans des études antérieures ont prouvé supérieur à libération lente commerciales boulettes et les injections en termes de production physiologiques des concentrations sériques de 17β-estradiol. Alors que l'granulés à libération lente de très haute et prolongée des pics de concentration sérique, les injections sont extrêmes, les fluctuations hormonales quotidiennes et nécessitent des manipulations répétées de stress des animaux ^4-6. L&...

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matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
Nom du réactif	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Rimadyl, 50 mg / ml	Pfizer	462986	L'analgésie postopératoire après ovariectomie.
Gel pour les yeux Lubrithal	Laboratoires Leo		Protection des yeux pendant la chirurgie.
Vétérinaire Jodopax	Pharmaxim		Chirurgie de désinfection.
Vicryl suture 4-0	Johnson & Johnson		Enroulé de suture et de ligature des ovaires.
17β-estradiol,> 98%	Sigma	E8875-1G	Dans l'huile de sésame pour les capsules en silastic et Nutella.
Huile de sésame	Sigma	S3547-1L	Dissolution de la 17β-estradiol.
Tube en Silastic, ID / OD: 1.575/3.175 mm	Dow Corning	508-008	La production de capsules en silastic.
Bâtonnet applicateur en bois	Selefatrade	12-0783	Le plafonnement des capsules en silastic.
Nutella	Ferrero		Moyen pour perorale 17β-estradiol.