Name: pancreatic duct infusion: an effective and selective method of drug and viral delivery
Uploaded: 2021-09-30T13:00:00
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Os autores não têm reconhecimentos. O financiamento foi recebido da Fundação de Saúde e Planejamento Familiar da Província de Zhejiang (Grant 20146242) e da Fundação wenzhou Science & Technology Bureau (Grant Y20140248).

Todos os experimentos em animais foram aprovados pelo Comitê de Pesquisa e Cuidado Animal do Hospital Infantil de Pittsburgh e do Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais da Universidade de Pittsburgh.
1. Preparação pré-operatória
<ol><li>Administrar isoflurano inalado (1 - 3% para manutenção e até 5% para indução) através de um cone de nariz a um nível anestésico apropriado. Monitore a adequação da anestesia por beliscão do dedo do dedo com fórceps. A falta de res...

<ol>
	<li>Gittes, G. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+biology+of+the+pancreas:+a+comprehensive+review.">Developmental biology of the pancreas: a comprehensive review.</a> Dev Biol. 326 (1), 4-35 (2009).</li><li>Gu, G., Dubauskaite, J., Melton, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+evidence+for+the+pancreatic+lineage:+NGN3++cells+are+islet+progenitors+and+are+distinct+from+duct+progenitors.">Direct evidence for the pancreatic lineage: NGN3+ cells are islet progenitors and are distinct from duct progenitors.</a> Development. 129 (10), 2447-2457 (2002).</li><li>Weinberg, N., Ouziel-Yahalom, L., Knoller, S., Efrat, S., Dor, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lineage+tracing+evidence+for+in+vitro+dedifferentiation+but+rare+proliferation+of+mouse+pancreatic+beta-cells.">Lineage tracing evidence for in vitro dedifferentiation but rare proliferation of mouse pancreatic beta-cells.</a> Diabetes. 56 (5), 1299-1304 (2007).</li><li>Raper, S. E., DeMatteo, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adenovirus-mediated+in+vivo+gene+transfer+and+expression+in+normal+rat+pancreas.">Adenovirus-mediated in vivo gene transfer and expression in normal rat pancreas.</a> Pancreas. 12 (4), 401-410 (1996).</li><li>Xiao, X., 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=Pancreatic+cell+tracing,+lineage+tagging+and+targeted+genetic+manipulations+in+multiple+cell+types+using+pancreatic+ductal+infusion+of+adeno-associated+viral+vectors+and/or+cell-tagging+dyes.">Pancreatic cell tracing, lineage tagging and targeted genetic manipulations in multiple cell types using pancreatic ductal infusion of adeno-associated viral vectors and/or cell-tagging dyes.</a> Nat Protoc. 9 (12), 2719-2724 (2014).</li><li>Song, Z., 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=EGFR+signaling+regulates+beta+cell+proliferation+in+adult+mice.">EGFR signaling regulates beta cell proliferation in adult mice.</a> J Biol Chem. 291 (43), (2016).</li><li>Xiao, X., 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=M2+macrophages+promote+beta-cell+proliferation+by+up-regulation+of+SMAD7.">M2 macrophages promote beta-cell proliferation by up-regulation of SMAD7.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 111 (13), E1211-E1220 (2014).</li><li>Laukkarinen, J. M., Van Acker, G. J., Weiss, E. R., Steer, M. L., Perides, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mouse+model+of+acute+biliary+pancreatitis+induced+by+retrograde+pancreatic+duct+infusion+of+Na-taurocholate.">A mouse model of acute biliary pancreatitis induced by retrograde pancreatic duct infusion of Na-taurocholate.</a> Gut. 56 (11), 1590-1598 (2007).</li><li>Lichtenstein, 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=Acute+lung+injury+in+two+experimental+models+of+acute+pancreatitis:+infusion+of+saline+or+sodium+taurocholate+into+the+pancreatic+duct.">Acute lung injury in two experimental models of acute pancreatitis: infusion of saline or sodium taurocholate into the pancreatic duct.</a> Crit Care Med. 28 (5), 1497-1502 (2000).</li><li>Perides, G., van Acker, G. J., Laukkarinen, J. M., Steer, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+acute+biliary+pancreatitis+induced+by+retrograde+infusion+of+bile+acids+into+the+mouse+pancreatic+duct.">Experimental acute biliary pancreatitis induced by retrograde infusion of bile acids into the mouse pancreatic duct.</a> Nat Protoc. 5 (2), 335-341 (2010).</li><li>Guo, P., 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=Specific+transduction+and+labeling+of+pancreatic+ducts+by+targeted+recombinant+viral+infusion+into+mouse+pancreatic+ducts.">Specific transduction and labeling of pancreatic ducts by targeted recombinant viral infusion into mouse pancreatic ducts.</a> Lab Invest. 93 (11), 1241-1253 (2013).</li><li>Xiao, X., 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=Neurogenin3+activation+is+not+sufficient+to+direct+duct-to-beta+cell+transdifferentiation+in+the+adult+pancreas.">Neurogenin3 activation is not sufficient to direct duct-to-beta cell transdifferentiation in the adult pancreas.</a> J Biol Chem. 288 (35), 25297-25308 (2013).</li></ol>

Este trabalho descreve em detalhes a metodologia por trás da infusão do ducto pancreático, um modelo eficaz de camundongos para a entrega de genes e outras moléculas especificamente e efetivamente no pâncreas. A ambiguidade nas especificidades do procedimento entre vários grupos destacou a necessidade de um protocolo padronizado8,9,10.
Existem várias etapas críticas do procedimento, começando...

O pâncreas é um órgão bifuncional, com componentes endócrinos e exócrinos. Uma série de patologias podem afligir o pâncreas, incluindo diabetes, pancreatite e câncer de pâncreas1. Todas essas três doenças marcam áreas ativas de estudo, não apenas para desenvolver terapia imediata, mas também para entender melhor sua fisiopatologia.
Um método de entrega terapêutica direcionado seria benéfico. Desenvolvemos uma técnica de infusão de dutos pancreáticos que é um método eficaz e seletivo para a entrega de drogas e virais para células pancreáticas. Neste modelo, o ducto pancreático é seletivamente cânulado, e o ducto biliar comum é ocluído, permitindo a entrega exclusivamente ao pâncreas.
Essa técnica pode permitir o rastreamento de linhagem de tipos celulares específicos para elucidar ainda mais as vias de desenvolvimento importantes para o desenvolvimento pancreático e patologia2,3. Diferentes promotores em vetores virais permitem o direcionamento específico das linhas celulares e para a introdução de genes nessas linhas celulares4,5. Este trabalho demonstra a expressão de uma proteína fluorescente verde (GFP) dentro do pâncreas após a infusão do ducto pancreático de um vetor viral expressando GFP versus uma cirurgia falsa.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="762">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:288px;">Mice (25-30g, 8-12 weeks old)</td>
			<td style="width:171px;">Jackson Laboratory</td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:288px;">Ketofen</td>
			<td style="width:171px;">Henry Schein Inc.</td>
			<td style="width:137px;">5487</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:288px;">Ethanol (70%)</td>
			<td style="width:171px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:137px;">34923</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:288px;">Sterile Saline Solution</td>
			<td style="width:171px;">Baxter Healthcare Corp.</td>
			<td style="width:137px;">2B-13-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:288px;">Protective Equipment</td>
			<td style="width:171px;"></td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:288px;">Hair Removal Product</td>
			<td style="width:171px;"></td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td>Nair or trimmer</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:288px;">Gauze Pads 2in x 2in</td>
			<td style="width:171px;">Fisher Healthcare</td>
			<td style="width:137px;">22-362-178</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:288px;">Needles (30.5G and 25G)</td>
			<td style="width:171px;">Becton Dicksinson and Co.</td>
			<td style="width:137px;">305106 and 305122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:288px;">Syringe for Ketofen and Saline</td>
			<td style="width:171px;">Becton Dicksinson and Co.</td>
			<td style="width:137px;">309657</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:288px;">Syringe for Pump</td>
			<td style="width:171px;">Henke Sass Wolf</td>
			<td style="width:137px;">4010.200V0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:288px;">Infusion Pump</td>
			<td style="width:171px;">Pump Systems Inc.</td>
			<td style="width:137px;">NE-1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:288px;">Infusion Catheter</td>
			<td style="width:171px;">World Precision Instruments</td>
			<td style="width:137px;">CMF31G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:288px;">Curved Bulldog Clamps (2)</td>
			<td style="width:171px;">Roboz</td>
			<td style="width:137px;">RS-7439</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:288px;">Arruga Forceps</td>
			<td style="width:171px;">Roboz</td>
			<td style="width:137px;">RS-5163</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:288px;">Adson Forcep</td>
			<td style="width:171px;">Roboz</td>
			<td style="width:137px;">RS-5234</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:288px;">Needle Holder</td>
			<td style="width:171px;">Roboz</td>
			<td>RS-7882</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:288px;">Scissor</td>
			<td style="width:171px;">Roboz</td>
			<td>RS-5982</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:288px;">Cotton Tip Applicators</td>
			<td style="width:171px;">Physician Sales and Services</td>
			<td>22-9988</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:288px;">Dissecting Microscope</td>
			<td style="width:171px;"></td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:288px;">Suture</td>
			<td style="width:171px;">Owens and Minor</td>
			<td>SXMD1B402</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

pancreatic duct infusion: an effective and selective method of drug and viral delivery

O pâncreas é um órgão bifuncional com componentes endócrinos e exócrinos. Várias patologias podem afligir o pâncreas, incluindo diabetes, pancreatite e câncer de pâncreas. Todas essas três doenças marcam áreas ativas de estudo, não apenas para desenvolver terapia imediata, mas também para entender melhor sua fisiopatologia. Existem poucas ferramentas para promover essas áreas de estudo. A infusão do ducto pancreático é uma técnica importante que pode permitir o rastreamento de linhagem, introdução genética e segmentação específica da linha celular. A técnica requer a dissecação intrincada da segunda porção do duodeno e da ampola, seguida pela oclusão do ducto biliar e pela canulação do ducto pancreático. Embora a técnica seja tecnicamente desafiadora no início, as aplicações são miríades. A ambiguidade nas especificidades do procedimento entre os grupos destacou a necessidade de um protocolo padrão. Este trabalho descreve a expressão de uma proteína fluorescente verde (GFP) dentro do pâncreas após a infusão do ducto pancreático de um vetor viral expressando GFP versus uma cirurgia falsa. A infusão e, portanto, a expressão é específica para o pâncreas, sem expressão presente em qualquer outro tipo de tecido.

Com a prática e técnica cirúrgica cuidadosa, a taxa de sobrevivência desses camundongos deve ser superior a 95%. Uma semana após a infusão, o efeito desejado deve ser evidente no pâncreas. Camundongos com idade entre 10 e 12 semanas foram utilizados para infusões de dutos pancreáticos. Aqui usamos um sorotipo 8 (AAV8) associado ao vírus adeno com um promotor de CMV para expressar proteína fluorescente verde (GFP), em comparação com uma cirurgia falsa. Os pâncreas dos ratos f...

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Pancreatic Duct Infusion: An Effective and Selective Method of Drug and Viral Delivery

A infusão do ducto pancreático é uma técnica importante que pode permitir o rastreamento de linhagem, introdução genética e segmentação específica da linha celular. Uma técnica de infusão de dutos pancreáticos para a entrega de drogas e virais para células pancreáticas é apresentada aqui.

Infusão do ducto pancreático: um método eficaz e seletivo de medicamentos e entrega viral

The pancreas is a bifunctional organ with both endocrine and exocrine components. A number of pathologies can afflict the pancreas, including diabetes, ...

O objetivo geral deste procedimento de infusão de dutos pancreáticos é permitir o rastreamento de linhagem, introdução genética e direcionamento específico da linha celular no pâncreas. Esse método pode ajudar a responder a perguntas-chave sobre doenças que afetam o pâncreas, incluindo pancreatite crônica, diabetes e câncer de pâncreas. Para começar, coloque um rato anestesiado sob um microscópio dissecando para que seu abdômen esteja posicionado no centro do campo de visão.Imobilize o animal com uma fita cirúrgica e, em seguida, aplique uma pomada oftálmica em seus olhos para evitar que ele seque. Em seguida, cubra o abdômen do mouse com uma grossa camada de creme de depilação. E depois de aproximadamente três minutos, limpe suavemente o creme com gaze encharcada em 70% de etanol para remover todos os cabelos.Por fim, limpe a pele com 70% de etanol, seguida de solução de iodeto de povidone 10% para remover contaminantes e desinfetar a pele. Para começar a cirurgia, crie com um bisturi uma incisão de pele média que se estende do processo xifoide até o umbigo. Em seguida, usando fórceps Adson, levante o peritônio e faça com uma tesoura um pequeno buraco médio.Expanda o corte ao longo da linha média do peritônio de modo que seu comprimento seja igual ao comprimento da incisão da pele. Em seguida, use retráteis sem cortes para puxar o fígado e depois de expor o ducto biliar comum, fixá-lo com um grampo vascular de buldogue curvo. Identifique o duodeno e com asseps de Arruga, puxe-o para fora caudally para exibir a papila visível como uma mancha branca na superfície anterior da segunda porção do duodeno.Para identificar o ducto pancreático, retire o duodeno caudally, em seguida, posicione uma agulha de calibre 30-1/5 tangencialmente ao duodeno e faça uma punção em sua parede que diretamente em frente à papila. Para infundir a solução, introduza o cateter conectado a uma bomba de infusão através da duodenotomia criada e deslize-a ao longo do duto até que seja visível dentro do vaso, mas não chegue a mais de um centímetro para evitar contornar pequenos afluentes ductais. Imobilize o cateter fixando-o com um segundo grampo vascular de buldogue curvo.Em seguida, ligue a bomba para iniciar a infusão de 150 microliters da solução no duto. Em seguida, injete no peritônio do camundongo aproximadamente 1,5 mililitros de soro fisiológico para evitar qualquer perda de volume infundido e, em seguida, cubra o intestino exposto com uma gaze umedecida para evitar a dessecação. Uma vez concluída a infusão, solte o cateter imobilizado e usando o grampo do buldogue, remova-o suavemente do ducto pancreático.Em seguida, solte o grampo do ducto biliar comum. Feche o peritônio e a pele suturando-os continuamente em uma única camada e administre a primeira das duas doses de analgésico, a segunda será dada no dia seguinte. Em seguida, devolva o rato a uma gaiola posicionada sob uma lâmpada de calor e forneça ao animal comida e água ad libitum.Observe o rato até que ele recupere consciência suficiente manifestada em recumbência severa. Sete dias após a cirurgia, o consumo do pâncreas animal eutanizado, bem como o baço, fígado e duodeno servindo como controles. Mergulhe todos os tecidos isolados em uma solução de 4% de paraformaldeído e fixe-os a quatro graus Celsius durante a noite.Uma vez que os tecidos são fixos, crio proteger as amostras, encharcando-as em uma solução de 30% de sacarose a quatro graus Celsius durante a noite. Após uma proteção criogeno durante a noite, congele as amostras em nitrogênio líquido e usando um microtómeo, corte seções de tecido em seis micrômetros. Finalmente, imagem as seções sob um microscópio fluorescente.Apresentadas aqui estão imagens microscópicas de seções de pâncreas extirpadas de camundongos sete dias após cirurgia falsa e infusão de dutos pancreáticos de AAV8 carregando o gene GFP. Fígado, baço e duodeno isolados do rato infundido com AAV8 não mostraram nenhum sinal de GFP enquanto o pâncreas revelou expressão GFP proeminente, confirmando a entrega específica do pâncreas do vírus após a infusão do ducto pancreático. Uma vez dominada, essa técnica pode ser feita em 10 minutos quando executada corretamente.Ao realizar este procedimento, é muito importante realizar dissecção cuidadosa e fazer a menor duodenotomia possível para introdução do cateter. Após seu desenvolvimento, a técnica abriu caminho para pesquisadores que estudam o pâncreas para investigar uma série de patologias que afligem o órgão, incluindo pancreatite crônica, diabetes e câncer de pâncreas em modelos de roedores e animais maiores. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma compreensão muito boa de como infundir efetivamente e seletivamente o ducto pancreático.

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