Name: rat model of blood-brain barrier disruption to allow targeted neurovascular therapeutics
Uploaded: 2012-11-30T12:00:00
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Ce travail a été soutenu par la Fondation JB Marshall.

1. Préparer des animaux et de l&#39;équipement pour la procédure <ol><li> Avant de commencer la chirurgie, la préparation du champ opératoire et l&#39;animal. Faire le cathéter carotidien en insérant une aiguille de calibre 23 émoussée dans une extrémité de 12 &quot;de PE50 tube. Couper un biseau d&#39;environ 45 ° à l&#39;extrémité opposée du cathéter. Stériliser le matériel avant l&#39;intervention. Porter un chapeau cheveux, masque chirurgical , et des gants stériles. </li><li> Placez un coussin...

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	<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>

Il existe quelques moyens de maximiser l&#39;efficacité de BBBD. Il est important de minimiser le saignement pendant la phase de coupe-bas. La pression artérielle et la fréquence cardiaque peut être affectée par des saignements importants et ces facteurs sont connus pour affecter le degré de BBBD 13. Le saignement peut être réduite en utilisant des sutures pour ligaturer les gros vaisseaux, tels que la thyroïdienne supérieure et les artères occipitales, qui doivent être divisées. En outre, l&#39;...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nom du produit </td><td> Entreprise </td><td> Numéro de catalogue </td><td> Commenter </td></tr><tr><td> Longue rat Evans </td><td> Harlan Laboratories </td><td></td><td> 210-250 g, mâle </td></tr><tr><td> PE 50 Tubes </td><td> Beckton-Dickinson </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Calibre 18 x 2.5 &quot;cathéter IV </td><td> Terumo </td><td></td><td> Pour tube HE </td></tr><tr><td> 30 &quot;prolongation IV énonce </td><td> Abbott </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Cathéter de calibre 26 vétérinaire IV </td><td> Monoject </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Colorant bleu Evans </td><td> Sigma </td><td> E2129 </td><td></td></tr><tr><td> Bipolaire </td><td> Codman </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Filtrer, 5 um </td><td> Braun </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

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

Les cellules endothéliales de jonctions serrées le long de la membrane basale et pieds astrocytaires entourent extrémité vaisseaux sanguins cérébraux pour former la barrière hémato-encéphalique 1. La barrière exclut sélectivement les molécules du croisement entre le sang et le cerveau en fonction de leur taille et de charge. Cette fonction peut entraver la fourniture de traitements pour les troubles neurologiques. Un certain nombre de médicaments chimiothérapeutiques, par exemple, ne sera pas efficace traverser la barrière hémato-encéphalique pour atteindre les cellules tumorales 2. Ainsi, l&#39;amélioration de l&#39;administration de médicaments à travers la barrière hémato-encéphalique est un domaine d&#39;intérêt. Les méthodes les plus répandues pour améliorer la délivrance de médicaments au cerveau sont directement perfusion cérébrale et barrière hémato-encéphalique rupture 3. Des garanties directes liées à la perfusion intra-cérébrales que les thérapies atteignent le cerveau, mais cette méthode a une capacité limitée pour disperser le médicament 4. Rupture de la barrière hémato-encéphalique (BBBD) almédicaments à bas découler directement de l&#39;appareil circulatoire dans le cerveau et donc d&#39;atteindre plus efficacement les cellules tumorales dispersées. Trois méthodes de rupture de la barrière comprennent rupture de la barrière osmotique, rupture de la barrière pharmacologique et ultrasons focalisés avec des microbulles. Perturbation osmotique, mis au point par Neuwelt, utilise une solution hypertonique de mannitol 25% qui déshydrate les cellules de la barrière hémato-encéphalique les obligeant à se rétrécir et perturber leurs jonctions serrées. Rupture de la barrière peut également être réalisé avec des composés pharmacologiquement vasoactifs tels que l&#39;histamine 5 et 6 bradykinine. Cette méthode, cependant, est sélective principalement pour la barrière hémato-tumorale 7. En outre, la RMP-7, un analogue du peptide bradykinine, a été jugée inférieure par rapport tête-à-tête avec BBBD osmotique avec le mannitol 25% 8. Une autre méthode, ultrasons focalisés (FUS) en conjonction avec microbulles agents de contraste ultrasonores, a également été montréde manière réversible ouvrir la barrière hémato-encéphalique 9. En comparaison avec le FUS, cependant, le mannitol 25% a une longue histoire de tolérance chez des patients humains qui en fait un outil éprouvé pour la recherche translationnelle 10-12. Afin d&#39;accomplir BBBD, le mannitol doit être livré à un taux élevé directement dans la circulation artérielle du cerveau. Chez l&#39;homme, un cathéter endovasculaire est guidé vers le cerveau où la rapidité, le débit direct ne peut être accompli. Ce protocole modèles humaine BBBD aussi étroitement que possible. Suite à la réduction jusqu&#39;à la bifurcation de l&#39;artère carotide commune, un cathéter est inséré rétrograde dans la CEA et utilisés pour apporter le mannitol directement dans l&#39;artère carotide interne (ACI) la circulation. Propofol et de N 2 O anesthésie sont utilisés pour leur capacité à maximiser l&#39;efficacité de 13 rupture de la barrière. Si exécuté correctement, cette procédure a la capacité de manière sûre, efficace et réversible ouvrir la barrière hémato-encéphalique et improvisatione l&#39;administration de médicaments qui ne sont pas habituellement atteignent le cerveau 8,13,14.

<img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/50019/50019fig1.jpg" /> Figure 1. Visualisation rupture de la barrière hémato-encéphalique par l&#39;intermédiaire de colorant bleu Evans extravasation. Colorant bleu Evans est un pigment qui se lie à l&#39;albumine et n&#39;est pas extravasation dans le cerveau, dans des conditions physiologiques. Rupture de la barrière hémato-encéphalique d&#39;un côté du cerveau permet de bleu d&#39;Evans d&#39;entrer et d...

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

Rupture de la barrière hémato-encéphalique facilite la prestation de certains médicaments vers le cerveau. Mannitol livré intra-artérielle se rétrécit cellules entourant les vaisseaux sanguins afin de perturber physiquement la barrière.

Modèle Rat de rupture de la barrière hémato-encéphalique pour permettre ciblée Therapeutics neurovasculaire

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

Guidée par IRM rupture de la barrière hémato-encéphalique en utilisant transcrânienne d&#39;ultrasons focalisés dans un modèle de rat

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

Recherche

Médecine

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

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Étirer dans le cerveau cellules endothéliales microvasculaires (CEND) comme<em&gt; In Vitro</em&gt; Traumatisme modèle du cerveau de la barrière hémato-encéphalique

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

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Mise en place d&#39;un<em&gt; In Vitro</em&gt; Modèle de Rat barrière hémato-encéphalique (BHE): un regard sur le Bureau imperméabilité et de transport médié par le récepteur

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

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Oxygène-glucose privation et réoxygénation comme un<em&gt; In Vitro</em&gt; Ischémie-reperfusion modèle pour étudier la dysfonction barrière hémato-encéphalique

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

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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

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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

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Essais in vitro pour évaluer la formation et la perturbation du vaisseau en forme de barrière de sang-cerveau

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Procédé amélioré pour la création d’un In Vitro barrière hémato - encéphalique modèle basé sur les cellules endothéliales du cerveau porcin

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) ...

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Delivery of Cardioactive Therapeutics in a Porcine Myocardial Infarction Model

Administrer des traitements cardioactifs dans un modèle d’infarctus du myocarde porcin

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