Name: rat model of blood-brain barrier disruption to allow targeted neurovascular therapeutics
Uploaded: 2012-11-30T12:00:00
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Este trabalho foi financiado pela Fundação Marshall JB.

1. Prepare Animal e Equipamentos para Procedimento <ol><li> Antes de iniciar a cirurgia, preparar o local cirúrgico e do animal. Fazer o cateter da carótida, inserindo uma agulha de calibre 23 em uma extremidade romba, de 12 &quot;de tubagem PE50. Cortar um chanfro de aproximadamente 45 ° na extremidade oposta do cateter. Esterilizar equipamento antes do procedimento. Usar uma capota de cabelo, máscara cirúrgica e luvas estéreis. </li><li> Coloque uma almofada de aquecimento sobre a superfície onde a cirurgia s...

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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. 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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>

Existem alguns meios de maximizar a eficácia de BBBD. É importante minimizar a hemorragia durante a fase de corte para baixo. A pressão arterial ea freqüência cardíaca pode ser afetada por sangramento substancial e esses fatores são conhecidos por afetar o grau de BBBD 13. Sangramento pode ser reduzido pelo uso de suturas para ligar grandes vasos, tais como o da tiróide superior e as artérias occipitais, as quais devem ser divididas. Além disso, a electrocauterização pode ser usado para dividir va...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome de material </td><td> Companhia </td><td> Número de catálogo </td><td> Comentário </td></tr><tr><td> Ratos Long Evans </td><td> Harlan Laboratories </td><td></td><td> 210-250 g, do sexo masculino </td></tr><tr><td> PE 50 Tubulação </td><td> Beckton-Dickinson </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Calibre 18 x 2,5 &quot;cateter IV </td><td> Terumo </td><td></td><td> Para tubo ET </td></tr><tr><td> 30 &quot;extensão IV define </td><td> Abbott </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 26 medidor de cateter IV veterinária </td><td> Monoject </td><td></td><td></td></tr><tr><td> O corante azul de Evans </td><td> Sigma </td><td> E2129 </td><td></td></tr><tr><td> Bipolar </td><td> Codman </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Filtro, 5 micrómetros </td><td> Braun </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

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

Células endoteliais com junções apertadas, juntamente com a membrana de base e os pés de extremidade de astrócitos rodeiam os vasos sanguíneos cerebrais, para formar a barreira sangue-cérebro 1. A barreira selectivamente exclui moléculas de cruzamento entre o sangue e o cérebro com base no seu tamanho e carga. Esta função pode impedir a entrega de terapêuticas para doenças neurológicas. Um certo número de fármacos quimioterapêuticos, por exemplo, não irá efectivamente atravessar a barreira sangue-cérebro para atingir as células tumorais 2. Assim, melhorando a libertação de fármacos através da barreira sangue-cérebro, é uma área de interesse. Os métodos mais comuns para melhorar a administração de fármacos ao cérebro, são perfusão cerebral directa e barreira hemato-encefálica ruptura 3. Directos garantias de infusão intracerebrais terapias que chegar ao cérebro, no entanto, este método tem uma capacidade limitada para dispersar a droga 4. Hemato-encefálica ruptura da barreira (BBBD) albaixos de drogas para fluir directamente a partir do sistema circulatório no cérebro e, assim, atingir mais eficazmente dispersas células tumorais. Três métodos de interrupção barreira incluem rompimento barreira osmótica, a interrupção barreira farmacológico e ultra-som focalizado com microbolhas. Ruptura osmótica, iniciada por Neuwelt, utiliza uma solução hipertónica de 25% de manitol que desidrata as células da barreira sangue-cérebro, causando-lhes a encolher e perturbam as suas junções apertadas. Ruptura da barreira também pode ser realizada com compostos farmacologicamente vasoactivos, tais como a histamina 5 e 6 de bradicinina. Este método, no entanto, é selectiva em primeiro lugar para a barreira cérebro-tumoral 7. Além disso, RMP-7, um análogo do péptido bradiquinina, verificou-se ser inferior quando comparado cabeça-a-cabeça com BBBD osmótico com manitol 25% 8. Outro método, de ultra-som focado (FUS) em conjunto com agentes de contraste de microbolhas de ultra-som, também tem sido demonstradoa reversivelmente abrir a barreira sangue-cérebro 9. Em comparação com o FUS, porém, manitol 25% tem um longo histórico de segurança em pacientes humanos que o torna uma ferramenta comprovada para pesquisa translacional 10-12. A fim de realizar BBBD, manitol devem ser entregues a uma taxa elevada directamente na circulação arterial cerebral. Em seres humanos, um cateter endovascular é guiado para o cérebro, onde o fluxo rápido e directo pode ser realizado. Este protocolo de modelos humanos BBBD tão perto quanto possível. Na sequência de um corte para baixo em relação à bifurcação da artéria carótida comum, um cateter é inserido dentro da ECA retrógrado e usados ​​para entregar o manitol directamente para dentro da artéria carótida interna (ICA) a circulação. Propofol e N 2 O anestesia são usados ​​para a sua capacidade para aumentar a eficácia de ruptura da barreira 13. Se for executado adequadamente, este procedimento tem a capacidade de segurança, de forma eficaz, e reversivelmente abrir a barreira sangue-cérebro e improve a entrega de medicamentos que normalmente não chegam ao cérebro 8,13,14.

<img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/50019/50019fig1.jpg" /> Figura 1. Visualizando hematoencefálica ruptura da barreira através de extravasamento de corante azul de Evans. Corante azul de Evans é um pigmento que se liga a albumina e não é extravasado para o cérebro, em condições fisiológicas. O rompimento da barreira sangue-cérebro de um lado do cérebro permite azul de Evans para introduzir e manchar o azul hemisfério interrompido enquanto o ...

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

Hemato-encefálica ruptura da barreira auxilia a distribuição de certas drogas para o cérebro. Manitol entregue intra-arterialmente células vizinhas encolhe vasos sanguíneos, a fim de interromper a barreira física.

Modelo de ratos de sangue-cérebro Rompimento de barreira para permitir alvejado Neurovascular 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

Guiada por MRI rompimento da barreira hemato-encefálica utilizando Ultrassom Focalizado transcraniana em um modelo de rato

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

Medicina

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

Estique em células cerebrais endoteliais microvasculares (cEnd) como um<em&gt; In Vitro</em&gt; Modelo de lesão cerebral traumática do cérebro Barreira Hemato

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

Criação de um<em&gt; In Vitro</em&gt; Modelo de Rato barreira hemato-encefálica (BBB): A Focus on BBB impermeabilidade e Transportes Receptor mediada

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

Oxigênio-Glucose Privação e reoxigenação como um<em&gt; In Vitro</em&gt; Isquemia e reperfusão Lesão modelo para estudar Disfunção Barreira Hematoencefálica

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

A Rat carótida Balão Injury modelo para testar Therapeutics remodela Anti-vasculares

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 submandibular Glândula instilação e localizada fracionado irradiação em um modelo de rato de salivar Hipofunção

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

Ensaios In Vitro para Avaliar Formação e Perturbação de Embarque de Barreira de Sangue-Cérebro

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

Melhor método para o estabelecimento de uma In Vitro barreira hemato - encefálica modelo baseado em células endoteliais do cérebro de suínos

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

Medição de contratilidade isométrica da artéria mesentérica Mouse usando fio miografia

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

Aplicação da Terapêutica Cardioativa em Modelo de Infarto do Miocárdio Porcino

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