Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Laringotracheal stenoz, trakeal hava yolunu kritik derecede daraltan ve etkili tıbbi tedavilerden yoksun patolojik skar birikiminden kaynaklanır. PlLA-PCL (%70 poli-L-laktit ve %30 polikaprolakon) stent kullanılarak lokal ilaç dağıtım sistemi olarak, trakeada skar proliferünü azaltmaya yönelik potansiyel tedaviler incelenebilir.
Laringotracheal darlığı (LTS), subglottis ve trakeanın patolojik olarak daraltması sonucu ekstratorasik obstrüksiyon ve önemli nefes darlığı. LTS trakea yabancı bir cisimden mukozal yaralanma sonuçları, doku hasarı ve ters gider lokal inflamatuar yanıta yol açan, patolojik skar dokusunun birikimine yol açan. LTS tedavisi etkili tıbbi tedavilerin eksikliği nedeniyle cerrahidir. Bu yöntemin amacı LTS ile fareler içine yerleştirmek için minyatür olabilir bir biyouyumlu stent inşa etmektir. Biz bir PLLA-PCL (%70 poli-L-laktit ve% 30 polikaprolakton) yapı optimal biyomekanik mukavemeti olduğunu gösterdi, biyouyumlu, in vivo yerleştirme stent için uygulanabilir, ve ilaç eluting yeteneğine sahip. Bu yöntem lokal inflamasyonu inhibe etmek ve hava yolu fibrozisini azaltmak için çeşitli immünomodülatör ajanları test etmek için bir ilaç dağıtım sistemi sağlar. Stentlerin imalatı 28−30 h sürer ve kolayca çoğaltılarak büyük kohortlarla deneyler yapılmasına olanak sağlar. Burada fibrozis ve kollajen birikimini azaltmada etkinliğini test etmek için stent içinde ilaç rapamisin dahil. Sonuçlar PLLA-PCL çadırgüvenilir rapamisin salınımı gösterdi, fizyolojik koşullarda mekanik olarak stabil olduğunu ve biyouyumlu olduğunu ortaya koymuştur, trakea küçük inflamatuar yanıt indükleyen. Ayrıca, rapamisin eluting PLLA-PCL stentler in vivo trakea skar oluşumunu azalttı.
Laringorrakheal darlık (LTS), en sık iyatrojenik post-entübasyon yaralanmasına bağlı olarak trakeanın patolojik olarak daraltılmasıdır. Bakteriyel kolonizasyon kombinasyonu, trakeostomi veya endotrakeal tüpyabancı cisim yanıtı, ve hastaya özgü faktörler anormal inflamatuar yanıtyol açar. Bu maladaptif immün yanıt trakea kollajen birikimine yol açar, trakea ve sonraki darlık luminal daralma ile sonuçlanan1,2. Bu hastalığın mevcut tedavisi öncelikle cerrahi olduğundan, aşırı kollajen birikimine yol açan anormal inflamatuar ve profibrotik yolları hedefleyen tıbbi temelli alternatif bir tedavi paradigması geliştirilmesi incelenmiştir. Rapamisin, hangi mTOR sinyal kompleksi inhibe, immünsupresif etkileri yanı sıra sağlam bir antifibroblast etkisi olduğu gösterilmiştir. Ancak, rapamisin sistemik olarak uygulandığında, yaygın yan etkiler (örn. hiperlipidemi, anemi, trombositopeni)3. Metodolojimizin amacı, bu sistemik etkileri azaltacak hava yolunda kullanılmak üzere yerel ilaç teslimatı için uygun bir araç geliştirmektir. Değerlendirmelerimiz, ilaç dağıtım yapısına verilen yerel immün yanıtın yanı sıra fibroblast fonksiyonunu inhibe etme ve yerel immün mikroçevreyi değiştirme kapasitesini araştırmaya odaklanmaktadır. Hastalığa özgü sonuçlar fibrozis belirteçlerini değerlendiren in vivo testleri içerir.
Biyobozunur ilaç eluting stentler birden fazla organ sistemlerinde hastalığın hayvan modellerinde kullanılmıştır, hava yolu da dahil olmak üzere4. Hava yolu darlığı veya çökme yönetimi için, önceki araştırmalar ilaç kaplı silikon ve nikel bazlı stent kullanmış5. Bir PLLA-PCL yapısı nedeniyle ilaç elüsyon profili ve fizyolojik koşullarda mekanik gücü nedeniyle bu özel yöntem için seçildi 3 haftalık bir süre içinde, hangi önceki yayınlanan çalışmalarda gösterilmiştir6. PLLA-PCL de biyouyumlu ve biyobozunur malzeme zaten FDA tarafından onaylanmış4. Sisplatin ve MMC'yi elüt eden biyouyumlu stentler tavşan ve köpek gibi büyük hayvan modellerinde incelenmiştir. Ancak bu hayvan modellerinde stentler hayvansal bir hastalık modeline yerleştirilmemiş ve transcerevik olarak implante edilmiştir. Bu çalışma, hava yolu yaralanması ve laringgotracheal darlık bir fare modeli transoral yerleştirilen biyouyumlu bir ilaç eluting stent değerlendirmek için benzersiz bir yöntem sağlar. Bir biyouyumlu stent yerel bir immünomodülatör ilaç elutes ve bir murine modelinde çalışma için minyatür olabilir çeviri preklinik araştırma için değerlidir. Diğer malzeme yapıları ile stent kullanımı önceki girişimleriLTSayıran altta yatan iltihabı kötüleştiren sağlam yabancı cisim tepkileri üretti 7 . Bu metodoloji, bizim bilgimize göre, LTS bir murine modelinde stent bazlı ilaç dağıtım sisteminin immünomodülatör ve antifibrotik etkilerini inceleyen türünün ilk ıdır. Murine modeli kendisi trakea üzerinde bir immünomodülatör ilacın etkilerini incelemek için çeşitli avantajlar sunuyor. Genetik olarak modifiye edilmiş fareler ve sağlıklı ve hastalıklı farelerin deneysel kohortları incelenebilir, bu da deneysel tekrarlanabilirliğe yol açabilir ve maliyet etkinliğini artırabilir. Ayrıca, stentin fare trakeasına transoral olarak verilmesi, bu yöntemin çevirisel avantajını daha da vurgulayan, insanlarda böyle bir stentin klinik olarak teslimini taklit eder. Son olarak, ilaç ile PLLA-PCL stent üretilebilir göreceli kolaylığı trakea skar oluşumunu azaltmaya yönelik alternatif ilaç tedavileri sunmak için değişiklikler için izin verir.
NOT: Burada açıklanan tüm yöntemler Johns Hopkins Üniversitesi Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (MO12M354) tarafından onaylanmıştır.
1. PLLA-PCL rapamisin hazırlanması
2. Rapamycin elüsyon testi
3. Rapamisin-eluting PLLA-PCL murine hava yolu stentlerinin oluşturulması
NOT: In vivo ve in vitro uygulamaları etkileyecek kontaminasyonu önlemek için steril malzemeler ve steril tekniği kullanarak 3.2−3.9 adımlarını uygulayın.
4. Farelerde laringotracheal stenoz indüksiyonu
5. Farelerde transoral PLLA-PCL stent yerleşimi
6. Örneklerin histolojik hazırlanması
7. Stent biyouyumluluk in vivo
8. Fare trakea nicel gen ekspresyonu analizi
Bu çalışmada kullanılan rapamisin yüklü biyobozunur PLLA-PCL stent yapısı fizyolojik koşullarda tutarlı ve öngörülebilir bir şekilde rapamisin eluting yeteneğine sahip oldu(Şekil 1). Şekil 2, LTS'nin bir murine modelinde kullanılmak üzere 22 G anjiyaterin etrafına serpişne plla-PCL stentini göstermektedir. Trakeada rapamisin elusiyon etkilerinin fibrozisin zayıflatılmasında etkili olup olmadığını belirlemek için, fibrozis ile ilgili...
Başarılı bir şekilde inşa etmek ve vivo bir ilaç eluting stent kullanmak için en kritik adımlar 1) arzu edilen ilaç elüsülasyon oranı için optimal PLLA-PCL oranını belirleme, 2) eluted için ilaç uygun konsantrasyonu belirlenmesi, 3) stent kalıplama in vivo kullanım için anjiyokateter etrafında, ve 4) transoral ölümcül hava yolu tıkanıklığı neden olmadan LTS indüksiyon sonrası fareler içine stent teslim.
Hava yolu hastalığının hayvan modellerinde stent kullan...
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Ulusal Sağlık Enstitüleri Sağırlık ve Diğer İletişim Bozuklukları Enstitüsü ödül numaraları 1K23DC014082 ve 1R21DC017225 (Alexander Hillel) altında. Bu çalışma aynı zamanda Trioloji Derneği ve American College of Surgeons (Alexander Hillel), American Medical Association Foundation, Chicago, IL (Madhavi Duvvuri) ve T32 NIDCD eğitim bursu (Kevin Motz) tarafından da desteklenmiştir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1. For stent | |||
22-gauge angiocatheter | Jelco | 4050 | |
Dichloromethane | Sigma Aldrich | 270997-100ML | |
Glycerol | Fisher Scientific | 56-81-5 | Available from other vendors as well. |
PDLGA | Sigma Aldrich | 739955-5G | |
PLLA-PCL (70 : 30) | Evonik Industries AG | 65053 | |
Rapamycin | LC Laboratories | R-5000 | |
2. Animal surgery | |||
Wire brush | Mill-Rose Company | 320101 | |
3. For immunohistochemistry staining | |||
Antigen retrival buffer | Abcam | ab93678 | Available from other vendors as well; acidic pH needed |
DAPI | Cell Signaling | 8961S | |
DMEM | ThermoFisher Scientific | 11965-092 | Available from other vendors as well. |
FBS (Fetal Bovine Serum) | MilliporeSigma | F4135-500ML | |
Goat anti-rabbit-488 antibody | Lif technology | a11008 | |
Goat anti-rat-633 antibody | Lif technology | a21094 | |
Hydrophilic plus slide | BSB7028 | ||
PBS | ThermoFisher Scientific | 100-10023 | Available from other vendors as well. |
Rabbit anti-CD3 antibody | Abcam | ab5690 | |
Rat antiF4/80 antibody | Biolengend | 123101 | |
Zeiss LSM 510 Meta Confocal Microscope | Zeiss | ||
4. For quantative PCR | |||
0.5mm glass beads | OMNI International | 19-645 | |
Bead Mill Homoginizer | OMNI International | ||
Gene Specific Forward/Reverse Primers | Genomic Resources Core Facility | ||
Nanodrop 2000 spectrophotometer | Thermo Scientific | ||
Power SYBR Green Mastermix | Life Technologies | 4367659 | |
RNeasy mini kit | Qiagen | 80404 | |
StepOnePlus Real Time PCR system | Life Technologies |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır