Name: a surgical procedure for the administration of drugs to the inner ear in a non-human primate common marmoset (callithrix jacchus)
Uploaded: 2018-02-27T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Surgical Procedure for the Administration of Drugs to the Inner Ear in a Non-Human Primate Common Marmoset Callithrix jacchus at JoVE.com

Il lavoro è supportato da sovvenzioni per M.F. dal governo giapponese MEXT KAKENHI (24592560, 15 H 04991 e 15 K 15624) e la Fondazione di scienza di Takeda di M.F. e il Jikei University priorità ricerca fondo strategico per H.J.O.

Tutte le procedure sperimentali sono state effettuate presso l'Università di Jikei, Tokyo Giappone. Movimentazione degli animali e procedure sperimentali sono state approvate dal comitato di utilizzare della Jikei University e The Animal Care istituzionali (approvazione no: 26-060) ed eseguite in conformità con le linee guida istituzionali per l'uso degli animali da laboratorio presso il Jikei Università, che sono d'accordo con le linee guida per la corretta condotta di animale esperimenti dal Consiglio scienza del Giappone (2006). Cura d...

<ol>
	<li>Liberman, M. C., Kujawa, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cochlear+synaptopathy+in+acquired+sensorineural+hearing+loss:+Manifestations+and+mechanisms.">Cochlear synaptopathy in acquired sensorineural hearing loss: Manifestations and mechanisms.</a> Hear Res. 349, 138-147 (2017).</li><li>World Health Organization. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Deafness and hearing loss (Fact sheet N8300). , (2015).</li><li>Thompson, D. 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J., Wang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+substrates+of+vocalization+feedback+monitoring+in+primate+auditory+cortex.">Neural substrates of vocalization feedback monitoring in primate auditory cortex.</a> Nature. 453 (7198), 1102-1106 (2008).</li><li>Hosoya, M., Fujioka, M., Ogawa, K., Okano, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distinct+Expression+Patterns+Of+Causative+Genes+Responsible+For+Hereditary+Progressive+Hearing+Loss+In+Non-Human+Primate+Cochlea.">Distinct Expression Patterns Of Causative Genes Responsible For Hereditary Progressive Hearing Loss In Non-Human Primate Cochlea.</a> Sci Rep. 6, 22250 (2016).</li><li>Hosoya, M., Fujioka, M., Kobayashi, R., Okano, H., Ogawa, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overlapping+expression+of+anion+exchangers+in+the+cochlea+of+a+non-human+primate+suggests+functional+compensation.">Overlapping expression of anion exchangers in the cochlea of a non-human primate suggests functional compensation.</a> Neurosci Res. 110, 1-10 (2016).</li><li>Sasaki, E., 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=Generation+of+transgenic+non-human+primates+with+germline+transmission.">Generation of transgenic non-human primates with germline transmission.</a> Nature. 459 (7246), 523-527 (2009).</li><li>Sato, 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=Generation+of+a+Nonhuman+Primate+Model+of+Severe+Combined+Immunodeficiency+Using+Highly+Efficient+Genome+Editing.">Generation of a Nonhuman Primate Model of Severe Combined Immunodeficiency Using Highly Efficient Genome Editing.</a> Cell Stem Cell. 19 (1), 127-138 (2016).</li><li>Sasaki, E., 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=Establishment+of+novel+embryonic+stem+cell+lines+derived+from+the+common+marmoset+(Callithrix+jacchus).">Establishment of novel embryonic stem cell lines derived from the common marmoset (Callithrix jacchus).</a> Stem Cells. 23 (9), 1304-1313 (2005).</li><li>Tomioka, I., 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=Generating+induced+pluripotent+stem+cells+from+common+marmoset+(Callithrix+jacchus)+fetal+liver+cells+using+defined+factors,+including+Lin28.">Generating induced pluripotent stem cells from common marmoset (Callithrix jacchus) fetal liver cells using defined factors, including Lin28.</a> Genes Cells. 15 (9), 959-969 (2010).</li><li>Harada, T., Tokuriki, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+click+intensity+and+frequency+on+the+brain-stem+auditory+evoked+potentials+in+the+common+marmoset+(Callithrix+jacchus).">Effects of click intensity and frequency on the brain-stem auditory evoked potentials in the common marmoset (Callithrix jacchus).</a> J Vet Med Sci. 59 (7), 561-567 (1997).</li><li>Harada, T., Tokuriki, M., Tanioka, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Age-related+changes+in+the+brainstem+auditory+evoked+potentials+of+the+marmoset.">Age-related changes in the brainstem auditory evoked potentials of the marmoset.</a> Hear Res. 128 (1-2), 119-124 (1999).</li><li>Juhn, S. 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H., Kanzaki, S., Brown, N., Raphael, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+functional+and+structural+outcome+of+inner+ear+gene+transfer+via+the+vestibular+and+cochlear+fluids+in+mice.">The functional and structural outcome of inner ear gene transfer via the vestibular and cochlear fluids in mice.</a> Mol Ther. 4 (6), 575-585 (2001).</li><li>Praetorius, M., Baker, K., Weich, C. M., Plinkert, P. 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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=double+blind,+placebo+controlled+trial+on+the+safety+and+efficacy+of+continuous+intratympanic+dexamethasone+delivered+via+a+round+window+catheter+for+severe+to+profound+sudden+idiopathic+sensorineural+hearing+loss+after+failure+of+systemic+therapy.">double blind, placebo controlled trial on the safety and efficacy of continuous intratympanic dexamethasone delivered via a round window catheter for severe to profound sudden idiopathic sensorineural hearing loss after failure of systemic therapy.</a> Laryngoscope. 119 (2), 359-369 (2009).</li><li>Wenzel, G. I., Warnecke, A., Stover, T., Lenarz, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+extracochlear+gacyclidine+perfusion+on+tinnitus+in+humans:+a+case+series.">Effects of extracochlear gacyclidine perfusion on tinnitus in humans: a case series.</a> Eur Arch Otorhinolaryngol. 267 (5), 691-699 (2010).</li></ol>

Il volume del flusso sanguigno cocleare è estremamente piccolo, stimato nell'ordine di 1/1.000.000 di gittata cardiaca totale in esseri umani, e l'accesso è limitato dalla presenza della barriera sangue-coclea che separa l'orecchio interno dalla circolazione generale19 ,20. Per questi motivi, droga o amministrazione di vettore virale nell'orecchio interno è favorevole, non tramite somministrazione sistemica ma piuttosto di amministrazione diretta. Nel topo e ...

Perdita dell'udito neuro-sensoriale (SNHL) si manifesta principalmente da deficit nella coclea o danni. Le cause più comuni di SNHL includono invecchiamento (ad es. presbiacusia), difetti genetici, esposizione a rumori forti, infezione e farmaci ototossici1. L'organizzazione mondiale della sanità (OMS) stima che oltre 360 milioni di persone, che rappresentano il 5,3% della popolazione del mondo, soffrono di udito perdita2. Si stima anche che 1 in 900 a 1 in 2.500 neonati hanno moderato, severo, e ipoacusia permanente congenita profonda e circa uno in tre adulti oltre 65 anni hanno un certo grado di perdita di udito3. Tuttavia, non c'è nessun efficace trattamento clinico di perdita dell'udito per questi pazienti.
Ricerca di udienza lungo è stato eseguito utilizzando roditore o modelli di cavia, e molti approcci, quali la terapia genica e la terapia rigenerativa, sono stati suggeriti come un nuovo trattamento per la perdita dell'udito. Tuttavia, c'è una grande differenza tra gli esseri umani e roditori in termini di sistema uditivo, ed è molto difficile da tradurre modelli animali per applicazioni sull'uomo. Il comune uistitì (c. jacchus), una scimmia del nuovo mondo che proviene dal Rio delle Amazzoni, è diventato un modello attraente primate non umano per vari studi di ricerca di base per diversi motivi. In primo luogo, la sua anatomia e la fisiologia sono più simili a quelli degli esseri umani piuttosto che roditori. In secondo luogo, le informazioni biologiche di base riguardo a questa specie, tra cui malattie, reti neurali, il comportamento e il genoma, sono ben caratterizzate. Elaborazione uditiva e vocale, la codifica corticale di periodicità, la rappresentazione del passo e le interazioni uditivo-vocale di uistitì comuni sono stati anche segnalati4,5,6,7 , 8 , 9 , 10. in recenti studi istologici, i ricercatori hanno identificato i modelli di espressione distintiva di 20 geni sordità e scambiatori di anioni nella coclea di uistitì di comune e ha scoperto che cinque geni causativi di sordità progressiva e tre scambiatori di anioni, avuto modelli di espressione diversi da quelli di roditori11,12. Questi profili ci portano a credere che il marmoset comune è un potente strumento per la ricerca di udienza.
Gli attributi più marcati di uistitì di comune come un animale da laboratorio sono come segue:
<ul><li>Maneggevolezza con una piccola dimensione corporea rispetto ad alcune specie del vecchio mondo scimmie: uistitì adulti pesano 300-400 g e sono circa 60 cm di altezza, che è simile ai ratti.</li>
	<li>Primate altamente riproduttiva: uistitì raggiungono la maturità sessuale ad un'età di 18 mesi e sono in grado di sopportare due volte all'anno e producono prole di 4 a 6 ogni anno.</li>
	<li>Modificazioni genetiche sono disponibili: Sasaki E et al. è riuscito a creare transgenici13 e knock-out14 primati utilizzando Uistitì di modificazioni genetiche implicate nei disturbi neurologiciad es., morbo di Parkinson di ( malattia e malattia di Alzheimer).</li>
	<li>Entrambe le cellule staminali embrionali (ES) e pluripotenti indotte (iPS) staminali sono stati stabiliti15,16. Anche se è piuttosto difficile mantenere lo stesso numero di uistitì rispetto ai roditori, la disponibilità di cellule staminali o cellule iPS fornisce saggi in vitro che ridurranno il numero di saggi in vivo necessaria.</li>
</ul>Per facilitare la ricerca traslazionale di meglio nel campo della sordità e della sua terapia potenziale, abbiamo stabilito un protocollo di studio di imaging utilizzando CT e MRI, anestesia generale e test dell'udito utilizzando risposte uditive del tronco cerebrale (ABR). Questi sistemi sperimentali possono fornirci le migliori opportunità di ottenere la prova pre-clinico di studi concettuali che sono essenziali per colmare i divari tra gli studi del roditore e studi clinici. Qui, segnaliamo un metodo chirurgico per amministrare le droghe all'interno dell'orecchio dell'uistitì comune attraverso la membrana della finestra rotonda. Per ottenere una visione chiara intorno la finestra rotonda, senza manipolare la membrana timpanica che potrebbe causare una perdita della capacità uditiva conduttiva, è utile all'approccio da cavità mastoid. Clinicamente, questo approccio, definito come "posteriore tympanotomy" è ben consolidata e solitamente utilizzato per la chirurgia coclea impianto e cholesteatoma. Noi crediamo che tympanotomy posteriore ci permette di effettuare la gestione accurata delle droghe senza indurre la perdita della capacità uditiva.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:675px;" width="674">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">common marmoset</td>
			<td style="width:92px;">CLEA Japan</td>
			<td style="width:160px;">EDM:C.Marmoset(Jic)</td>
			<td style="width:207px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">isoflurane</td>
			<td style="width:92px;">Phizer</td>
			<td style="width:160px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">medetomidine</td>
			<td style="width:92px;">ZENOAQ</td>
			<td style="width:160px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">midazolam</td>
			<td style="width:92px;">astellas</td>
			<td style="width:160px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">butorphanol</td>
			<td style="width:92px;">Meiji Seika</td>
			<td style="width:160px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:216px;">ampicillin</td>
			<td style="width:92px;">Meiji Seika</td>
			<td style="width:160px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">lidocaine hydrochloride</td>
			<td style="width:92px;">AstraZeneca</td>
			<td style="width:160px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">&#160;6-0 absorbent thread</td>
			<td style="width:92px;">ETHICON</td>
			<td style="width:160px;">RD-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">atipamezole hydrochloride</td>
			<td style="width:92px;">ZENOAQ</td>
			<td style="width:160px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">phosphate buffered saline</td>
			<td style="width:92px;">Wako</td>
			<td style="width:160px;">045-29795</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Surge Wave</td>
			<td style="width:92px;">Morita</td>
			<td style="width:160px;">TR-900-OR</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Diamond Bar 006</td>
			<td style="width:92px;">Morita</td>
			<td style="width:160px;">14070057</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Diamond Bar 010</td>
			<td style="width:92px;">Morita</td>
			<td style="width:160px;">14070081</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">intensive care unit</td>
			<td style="width:92px;">Menix</td>
			<td style="width:160px;">P-100</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a surgical procedure for the administration of drugs to the inner ear in a non-human primate common marmoset (callithrix jacchus)

Sentendo la ricerca lungo è stata facilitata dai modelli del roditore, anche se in alcune malattie, sintomi umani non possono essere ricapitolati. Il comune uistitì (Callithrix jacchus) è una scimmia di nuovo mondo piccola, facile da maneggiare che ha un'anatomia simile dell'osso temporale, compresi le catene degli ossicini dell'orecchio medio e orecchio interno agli esseri umani, inferiore rispetto a quello dei roditori. Qui, segnaliamo un approccio chirurgico riproducibile, sicuro e razionale alla nicchia cocleare finestra rotonda per la consegna di droga all'interno dell'orecchio di uistitì di comune. Abbiamo adottato tympanotomy posteriore, una procedura utilizzata clinicamente in chirurgia umana, per evitare la manipolazione della membrana timpanica che può causare la perdita della capacità uditiva conduttiva. Questa procedura chirurgica non ha condotto a qualsiasi significativa perdita di udito. Questo approccio è stato possibile grazie alla struttura grande bulla del marmoset comune, anche se il canale semicircolare laterale e la parte verticale del nervo facciale dovrebbe essere considerati con attenzione. Questo metodo chirurgico permette di eseguire la gestione sicura e precisa delle droghe senza perdita di udito, che è di grande importanza nell'ottenere pre-clinici proof of concept per ricerca traslazionale.

Tympanotomy posteriore è stato effettuato senza alcuna complicazione come un'infezione del sito chirurgico, sanguinamento con lesioni vascolari o disfunzione vestibolare, che a volte si verifica con la manipolazione dell'orecchio medio. Abbiamo effettuato tympanotomy posteriore sull'orecchio destro del marmoset comune 7-anno-vecchio ed amministrato 1 µ l di tampone fosfato salino per la nicchia della finestra rotonda. ABRs sono stati misurati prima e due mesi dopo l'intervento chirurgic...

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A Surgical Procedure for the Administration of Drugs to the Inner Ear in a Non-Human Primate Common Marmoset Callithrix jacchus

Segnaliamo un metodo chirurgico per amministrare le droghe all'interno dell'orecchio di un primate non umano, il comune uistitì (Callithrix jacchus), tramite la membrana della finestra rotonda.

Una procedura chirurgica per l'amministrazione delle droghe all'interno dell'orecchio in un Non umano primati comune uistitì (Callithrix jacchus)

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A Novel Surgical Approach for Intratracheal Administration of Bioactive Agents in a Fetal Mouse Model

Un nuovo approccio chirurgico per somministrazione endotracheale di agenti bioattivi in ​​un modello murino fetale

Prenatal pulmonary delivery of cells, genes or pharmacologic agents could provide the basis for new therapeutic strategies for a variety of genetic and ...

Surgical Technique for Spinal Cord Delivery of Therapies: Demonstration of Procedure in Gottingen Minipigs

Tecnica chirurgica per la consegna del midollo spinale per le terapie: Dimostrazione di procedura a Gottinga nel maialino

This is a  compact visual description of a combination of surgical technique and device  for the  delivery of (gene and cell) therapies into the spinal ...

Development of an Audio-based Virtual Gaming Environment to Assist with Navigation Skills in the Blind

Sviluppo di un audio-based ambiente di gioco virtuale per assistere con doti di navigazione in the Blind

Audio-based Environment Simulator (AbES) is virtual environment software designed to improve real world navigation skills in the blind. Using only audio ...

Heterotopic Mucosal Engrafting Procedure for Direct Drug Delivery to the Brain in Mice

Eterotopico mucosa engrafting Procedura di Drug Delivery diretto al cervello nei topi

Delivery of therapeutics into the brain is impeded by the presence of the blood-brain barrier (BBB) which restricts the passage of polar and high ...

A Surgical Procedure for Resecting the Mouse Rib: A Model for Large-Scale Long Bone Repair

Una procedura chirurgica per la resezione Rib Mouse: Un modello per le grandi ossa lunghe Repair

This protocol introduces researchers to a new model for large-scale bone repair utilizing the mouse rib. The procedure details the following: preparation ...

Quantification of the Immunosuppressant Tacrolimus on Dried Blood Spots Using LC-MS/MS

Quantificazione del immunosoppressore Tacrolimus su macchie di sangue secco Uso LC-MS / MS

The calcineurin inhibitor tacrolimus is the cornerstone of most immunosuppressive treatment protocols after solid organ transplantation in the United ...

Performing Permanent Distal Middle Cerebral with Common Carotid Artery Occlusion in Aged Rats to Study Cortical Ischemia with Sustained Disability

Esecuzione permanente distale Medio cerebrale con arteria carotide comune di occlusione in ratti anziani per studiare corticale Ischemia con disabilità sostenuta

Stroke typically occurs in elderly people with a range of comorbidities including carotid (or other arterial) atherosclerosis, high blood pressure, ...

A Novel Murine Model of Arteriovenous Fistula Failure: The Surgical Procedure in Detail

A Novel Modello murino di fistola artero-venosa Fallimento: la procedura chirurgica in dettaglio

The arteriovenous fistula (AVF) still suffers from a high number of failures caused by insufficient remodeling and intimal hyperplasia from which the ...

Using Saccadometry with Deep Brain Stimulation to Study Normal and Pathological Brain Function

Utilizzando Saccadometry con stimolazione cerebrale profonda per studiare normali e patologiche funzione cerebrale

The oculomotor system involves a large number of brain areas including parts of the basal ganglia, and various neurodegenerative diseases including ...