Name: rat model of blood-brain barrier disruption to allow targeted neurovascular therapeutics
Uploaded: 2012-11-30T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Rat Model of Blood-brain Barrier Disruption to Allow Targeted Neurovascular Therapeutics at JoVE.com

Dit werk werd ondersteund door de JB Marshall Foundation.

1. Bereid Dier en Apparatuur voor Procedure <ol><li> Voordat chirurgie bereiden operatiegebied en het dier. Maak de halsslagader catheter door het invoegen van een 23-gauge naald in een stompe einde 12 &quot;van PE50 buis. Snijd ongeveer 45 ° afschuining aan de andere kant van de katheter. Steriliseren materiaal voorafgaand aan de procedure. Dragen een haar motorkap, chirurgisch masker en steriele handschoenen. </li><li> Plaats een verwarmingselement op het oppervlak waar de operatie wordt uitgevoerd. Activeer het en...

<ol>
	<li>Abbott, N. J., Patabendige, A. A. K., Dolman, D. E. M., Yusof, S. R., Begley, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structure+and+function+of+the+blood-brain+barrier.">Structure and function of the blood-brain barrier.</a> Neurobiology of disease. 37, 13-25 (2010).</li><li>Smith, Q. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Blood-Brain+Barrier.">The Blood-Brain Barrier.</a> 89, 193-208 (2003).</li><li>Kroll, R. A., Neuwelt, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Outwitting+the+blood-brain+barrier+for+therapeutic+purposes:+osmotic+opening+and+other+means.">Outwitting the blood-brain barrier for therapeutic purposes: osmotic opening and other means.</a> Neurosurgery. 42, 1083 (1998).</li><li>Kroll, R. A., Pagel, M. A., Muldoon, L. L., Roman-Goldstein, S., Neuwelt, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increasing+volume+of+distribution+to+the+brain+with+interstitial+infusion:+dose,+rather+than+convection,+might+be+the+most+important+factor.">Increasing volume of distribution to the brain with interstitial infusion: dose, rather than convection, might be the most important factor.</a> Neurosurgery. 38, 746-754 (1996).</li><li>Butt, A. M., Jones, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+histamine+and+antagonists+on+electrical+resistance+across+the+blood-brain+barrier+in+rat+brain-surface+microvessels.">Effect of histamine and antagonists on electrical resistance across the blood-brain barrier in rat brain-surface microvessels.</a> Brain research. 569, 100-105 (1992).</li><li>Inamura, T., Black, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bradykinin+selectively+opens+blood-tumor+barrier+in+experimental+brain+tumors.">Bradykinin selectively opens blood-tumor barrier in experimental brain tumors.</a> Journal of Cerebral Blood Flow &amp; Metabolism. 14, 862-870 (1994).</li><li>Matsukado, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+tumor+uptake+of+carboplatin+and+survival+in+glioma-bearing+rats+by+intracarotid+infusion+of+bradykinin+analog,+RMP-7.">Enhanced tumor uptake of carboplatin and survival in glioma-bearing rats by intracarotid infusion of bradykinin analog, RMP-7.</a> Neurosurgery. 39, 125 (1996).</li><li>Kroll, R. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improving+drug+delivery+to+intracerebral+tumor+and+surrounding+brain+in+a+rodent+model:+a+comparison+of+osmotic+versus+bradykinin+modification+of+the+blood-brain+and/or+blood-tumor+barriers.">Improving drug delivery to intracerebral tumor and surrounding brain in a rodent model: a comparison of osmotic versus bradykinin modification of the blood-brain and/or blood-tumor barriers.</a> Neurosurgery. 43, 879 (1998).</li><li>Kinoshita, M., McDannold, N., Jolesz, F. A., Hynynen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+localized+delivery+of+Herceptin+to+the+mouse+brain+by+MRI-guided+focused+ultrasound-induced+blood-brain+barrier+disruption.">Noninvasive localized delivery of Herceptin to the mouse brain by MRI-guided focused ultrasound-induced blood-brain barrier disruption.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 103, 11719-11723 (2006).</li><li>Neuwelt, E. A., Dahlborg, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemotherapy+administered+in+conjunction+with+osmotic+blood-brain+barrier+modification+in+patients+with+brain+metastases.">Chemotherapy administered in conjunction with osmotic blood-brain barrier modification in patients with brain metastases.</a> Journal of neuro-oncology. 4, 195-207 (1987).</li><li>Doolittle, N. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Safety+and+efficacy+of+a+multicenter+study+using+intraarterial+chemotherapy+in+conjunction+with+osmotic+opening+of+the+blood-brain+barrier+for+the+treatment+of+patients+with+malignant+brain+tumors.">Safety and efficacy of a multicenter study using intraarterial chemotherapy in conjunction with osmotic opening of the blood-brain barrier for the treatment of patients with malignant brain tumors.</a> Cancer. 88, 637-647 (2000).</li><li>Guillaume, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intra-arterial+chemotherapy+with+osmotic+blood-brain+barrier+disruption+for+aggressive+oligodendroglial+tumors:+results+of+a+phase+I+study.">Intra-arterial chemotherapy with osmotic blood-brain barrier disruption for aggressive oligodendroglial tumors: results of a phase I study.</a> Neurosurgery. 66, 48 (2010).</li><li>Remsen, L. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+anesthetic+choice,+PaCO2,+and+other+factors+on+osmotic+blood-brain+barrier+disruption+in+rats+with+brain+tumor+xenografts.">The influence of anesthetic choice, PaCO2, and other factors on osmotic blood-brain barrier disruption in rats with brain tumor xenografts.</a> Anesthesia &amp; Analgesia. 88, 559-559 (1999).</li><li>Nilaver, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Delivery+of+herpesvirus+and+adenovirus+to+nude+rat+intracerebral+tumors+after+osmotic+blood-brain+barrier+disruption.">Delivery of herpesvirus and adenovirus to nude rat intracerebral tumors after osmotic blood-brain barrier disruption.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 92, 9829 (1995).</li><li>Fortin, D., McCormick, C. I., Remsen, L. G., Nixon, R., Neuwelt, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unexpected+neurotoxicity+of+etoposide+phosphate+administered+in+combination+with+other+chemotherapeutic+agents+after+blood-brain+barrier+modification+to+enhance+delivery,+using+propofol+for+general+anesthesia,+in+a+rat+model.">Unexpected neurotoxicity of etoposide phosphate administered in combination with other chemotherapeutic agents after blood-brain barrier modification to enhance delivery, using propofol for general anesthesia, in a rat model.</a> Neurosurgery. 47, 199 (2000).</li><li>Neuwelt, E. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Primary+CNS+lymphoma+treated+with+osmotic+blood-brain+barrier+disruption:+prolonged+survival+and+preservation+of+cognitive+function.">Primary CNS lymphoma treated with osmotic blood-brain barrier disruption: prolonged survival and preservation of cognitive function.</a> Journal of clinical oncology. 9, 1580 (1991).</li><li>Remsen, L. G., Trail, P. A., Hellstr&#246;m, I., Hellstr&#246;m, K. E., Neuwelt, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+delivery+improves+the+efficacy+of+a+tumor-specific+doxorubicin+immunoconjugate+in+a+human+brain+tumor+xenograft+model.">Enhanced delivery improves the efficacy of a tumor-specific doxorubicin immunoconjugate in a human brain tumor xenograft model.</a> Neurosurgery. 46, 704 (2000).</li><li>Neuwelt, E. A., Pagel, M. A., Kraemer, D. F., Peterson, D. R., Muldoon, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bone+marrow+chemoprotection+without+compromise+of+chemotherapy+efficacy+in+a+rat+brain+tumor+model.">Bone marrow chemoprotection without compromise of chemotherapy efficacy in a rat brain tumor model.</a> Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 309, 594-599 (2004).</li></ol>

Er zijn weinig middelen maximale werkzaamheid van BBBD. Het is belangrijk om bloeding minimaliseren tijdens het snijden van de installatie. Bloeddruk en hartslag kan worden beïnvloed door grote bloedingen en deze factoren is bekend dat de mate van BBBD 13 beïnvloeden. Bloeden kan worden verminderd door hechtingen grote bloedvaten, zoals de superieure schildklier en occipitale slagaders, die moeten worden gedeeld ligeren. Bovendien kan elektrocauterisatie worden gebruikt om schepen te verdelen en gebieden di...

<table border="1"><tbody><tr><td> Materiaalnaam </td><td> Vennootschap </td><td> Catalogusnummer </td><td> Commentaar </td></tr><tr><td> Long Evans ratten </td><td> Harlan Laboratories </td><td></td><td> 210 tot 250 g, man </td></tr><tr><td> PE 50 buizen </td><td> Beckton-Dickinson </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 18 gauge x 2.5 &quot;IV catheter </td><td> Terumo </td><td></td><td> Voor ET tube </td></tr><tr><td> 30 &quot;IV uitbreiding stelt </td><td> Abbott </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 26 gauge veterinaire IV katheter </td><td> Monoject </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Evans blauwe kleurstof </td><td> Sigma </td><td> E2129 </td><td></td></tr><tr><td> Bipolaire </td><td> Codman </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Filter, 5 urn </td><td> Braun </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

rat model of blood-brain barrier disruption to allow targeted neurovascular therapeutics

Endotheelcellen met tight junctions met de basale membraan en astrocyt einde voeten heen hersenbloedvaten de bloed-hersenbarrière 1 te vormen. De barrière sluit selectief moleculen kruising tussen bloed en hersenen op basis van hun grootte en lading. Deze functie kan belemmeren de levering van geneesmiddelen voor neurologische aandoeningen. Een aantal chemotherapeutische geneesmiddelen, bijvoorbeeld niet doeltreffend de bloed-hersenbarrière te bereiken tumorcellen 2. Aldus verbeteren de afgifte van geneesmiddelen over de bloed-hersen barrière is een gebied van belang. De meest voorkomende werkwijzen voor het verbeteren van de aflevering van geneesmiddelen aan de hersenen direct cerebrale infusie en bloed-hersenbarrière verstoring 3. Directe intracerebrale infusie garandeert dat therapieën de hersenen bereiken, maar deze werkwijze heeft een beperkt vermogen om het geneesmiddel te dispergeren 4. Bloed-hersen barrière verstoring (BBBD) aldieptepunten medicijnen om rechtstreeks voort uit de bloedsomloop in de hersenen en dus effectiever te bereiken gedispergeerd tumorcellen. Drie methoden van barrièrebeschadiging zijn osmotische barrièrebeschadiging, farmacologische barrièrebeschadiging, en focused ultrasound met microbellen. Osmotische verstoring, ontwikkeld door Neuwelt, gebruikt een hypertone oplossing van 25% mannitol dat de cellen van de bloed-hersenbarrière waardoor ze krimpen en verstoren de tight junctions ontwatert. Barrièrebeschadiging kan farmacologisch worden bereikt met vasoactieve stoffen zoals histamine en bradykinine 5 6. Deze methode is echter voornamelijk voor de selectieve hersentumoren afsluitorgaan 7. Bovendien werd RMP-7, een analoog van het peptide bradykinine, bevonden inferieur in vergelijking head-to-head met osmotische BBBD met 25% mannitol 8. Een andere methode, ultrasone (FUS) in combinatie met microbellen ultrageluid contrastmiddelen, is ook aangetoondom reversibel openen de bloed-hersen barrière 9. In vergelijking met FUS, hoewel, 25% mannitol heeft een langere geschiedenis van de veiligheid in menselijke patiënten dat maakt het een bewezen hulpmiddel voor translationeel onderzoek 10-12. Om BBBD verwezenlijken moet mannitol worden geleverd met een hoge snelheid direct in de hersenen arteriële circulatie. Bij mensen wordt een endovasculaire katheter geleid naar de hersenen waar snelle, directe stroom kan worden bereikt. Dit protocol modellen menselijke BBBD zoveel mogelijk. Na een cut-down tot aan de splitsing van de gemeenschappelijke halsslagader, wordt een katheter ingebracht retrograde in de Rekenkamer en worden gebruikt om rechtstreeks te leveren mannitol in de interne halsslagader (ICA) circulatie. Propofol en N 2 O verdoving worden op hun vermogen om de effectiviteit van barrièrebeschadiging 13 maximaliseren. Indien correct uitgevoerd, deze procedure heeft de mogelijkheid om veilig, effectief en reversibel opent de bloed-hersenbarrière en improve de levering van geneesmiddelen die niet gewoonlijk de hersenen bereiken 8,13,14.

<img alt="Figuur 1" src="/files/ftp_upload/50019/50019fig1.jpg" /> Figuur 1. Visualiseren bloedhersenbarrière verstoring via Evans blauwe kleurstof extravasatie. Evans blauwe kleurstof is een pigment dat bindt aan albumine en is niet extravasatie in de hersenen onder fysiologische omstandigheden. Verstoring van de bloed-hersenbarrière aan een zijde van de hersenen kan Evans blauwe vlek te voeren en de verstoorde halfrond blauw terwijl de niet-verstoorde halfr...

Watch this Scientific Journal Video about Rat Model of Blood-brain Barrier Disruption to Allow Targeted Neurovascular Therapeutics at JoVE.com

Rat Model of Blood-brain Barrier Disruption to Allow Targeted Neurovascular Therapeutics

Bloed-hersen barrière verstoring helpt de levering van bepaalde geneesmiddelen naar de hersenen. Mannitol geleverd intra-arterieel krimpt cellen rondom de bloedvaten om fysiek verstoren de barrière.

Rat Model van bloed-hersen barrière Verstoring toestaan ​​Gerichte Neurovasculaire Therapeutics

Endothelial cells with tight junctions along with the basement membrane and astrocyte end feet surround cerebral blood vessels to form the blood-brain ...

Research

JoVE Journal

Medicine

MRI-guided Disruption of the Blood-brain Barrier using Transcranial Focused Ultrasound in a Rat Model

MRI-geleide Verstoring van de bloed-hersen barrière met behulp van Transcraniële Focused Ultrasound in een ratmodel

Focused ultrasound (FUS) disruption of the blood-brain barrier (BBB) is an increasingly investigated technique for circumventing the BBB1-5. The BBB is a ...

Stretch in Brain Microvascular Endothelial Cells (cEND) as an In Vitro Traumatic Brain Injury Model of the Blood Brain Barrier

Stretch in Brain Microvascular Endothelial Cells cEND as an In Vitro Traumatic Brain Injury Model of the Blood Brain Barrier

Strekken in Brain microvasculaire endotheelcellen (CEND) als een<em&gt; In Vitro</em&gt; Traumatisch Hersenletsel Model van de Blood Brain Barrier

Due to the high mortality incident brought about by traumatic brain injury (TBI), methods that would enable one to better understand the underlying ...

Setting-up an In Vitro Model of Rat Blood-brain Barrier (BBB): A Focus on BBB Impermeability and Receptor-mediated Transport

Setting-up an In Vitro Model of Rat Blood-brain Barrier BBB: A Focus on BBB Impermeability and Receptor-mediated Transport

Oprichting van een<em&gt; In Vitro</em&gt; Model van Rat bloed-hersenbarrière (BBB): een focus op BBB Ondoordringbaarheid en receptor-gemedieerd transport

The blood brain barrier (BBB) specifically regulates molecular and cellular flux between the blood and the nervous tissue. Our aim was to develop and ...

Oxygen-Glucose Deprivation and Reoxygenation as an In Vitro Ischemia-Reperfusion Injury Model for Studying Blood-Brain Barrier Dysfunction

Oxygen-Glucose Deprivation and Reoxygenation as an In Vitro Ischemia-Reperfusion Injury Model for Studying Blood-Brain Barrier Dysfunction

Zuurstof-Glucose beroving en reoxygenatie als een<em&gt; In Vitro</em&gt; Ischemie-reperfusie letsel model voor de studie bloed-hersenbarrière Dysfunction

Ischemia-Reperfusion (IR) injury is known to contribute significantly to the morbidity and mortality associated with ischemic strokes. Ischemic ...

A Rat Carotid Balloon Injury Model to Test Anti-vascular Remodeling Therapeutics

Een Rat Carotis Balloon Injury Model te testen Anti-vasculaire remodeling Therapeutics

The rat carotid balloon injury is a well-established surgical model that has been used to study arterial remodeling and vascular cell proliferation. It is ...

Retroductal Submandibular Gland Instillation and Localized Fractionated Irradiation in a Rat Model of Salivary Hypofunction

Retroductal Submandibulaire Gland Blaasinstillatie en gelokaliseerde gefractioneerde bestraling in een Rat Model van het speeksel hypofunction

Normal tissues that lie within the portals of radiation are inadvertently damaged. Salivary glands are often injured during head and neck radiotherapy. ...

In Vitro Assays to Assess Blood-brain Barrier Mesh-like Vessel Formation and Disruption

In Vitro Assays to Assess Blood-brain Barrier Mesh-like Vessel Formation and Disruption

In Vitro- analyses voor het beoordelen van bloed-hersenbarrière Mesh-like Vessel Formation and Disruption

Blood-brain barrier (BBB) coverage plays a central role in the homeostasis of the central nervous system (CNS). The BBB is dynamically maintained by ...

Improved Method for the Establishment of an In Vitro Blood-Brain Barrier Model Based on Porcine Brain Endothelial Cells

Improved Method for the Establishment of an In Vitro Blood-Brain Barrier Model Based on Porcine Brain Endothelial Cells

Verbeterde methode voor de vaststelling van een In Vitro bloed - hersenbarrière Model gebaseerd op varkens Endothelial hersencellen

The aim of this protocol presents an optimized procedure for the purification and cultivation of pBECs and to establish in vitro blood-brain barrier (BBB) ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

Isometrische Contractility meting van de muis mesenterische slagader met behulp van draad Myography

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

Delivery of Cardioactive Therapeutics in a Porcine Myocardial Infarction Model

Levering van cardioactieve therapieën in een model voor een myocardinfarct bij varkens

Myocardial infarction is one of the leading causes of death and disability worldwide, and there is an urgent need for novel cardioprotective or ...

Rat Model van bloed-hersen barrière Verstoring toestaan ​​Gerichte Neurovasculaire Therapeutics

Rat Model van bloed-hersen barrière Verstoring toestaan Gerichte Neurovasculaire Therapeutics