Selbstverabreichung von Medikamenten in Mausmodellen von Fütterung und Fettleibigkeit

Summary

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, eine Methode zur Selbstverabreichung von Medikamenten zu beschreiben, die in Mausmodellen für Fütterung und Fettleibigkeit verwendet werden kann.

Abstract

Präklinische Studien an Mäusen stützen sich oft auf invasive Protokolle wie Injektionen oder Mundgavage, um Medikamente zu verabreichen. Diese stressigen Verabreichungswege haben signifikante Auswirkungen auf wichtige Stoffwechselparameter wie Nahrungsaufnahme und Körpergewicht. Obwohl eine attraktive Option, dies zu umgehen, darin besteht, das Medikament in Nagetiernahrung zu verbinden oder in Wasser aufzulösen, haben diese Ansätze auch Einschränkungen, da sie von der Arzneimittelstabilität bei Raumtemperatur für längere Zeit, der Löslichkeit des Arzneimittels in Wasser und der Dosierung stark vom Zeitpunkt der Nahrungs- oder Wasseraufnahme beeinflusst werden. Die ständige Verfügbarkeit des Medikaments schränkt auch die translationale Relevanz für die Verabreichung von Medikamenten an Patienten ein. Um diese Einschränkungen zu überwinden, können Medikamente mit sehr schmackhaften Lebensmitteln wie Erdnussbutter gemischt werden, so dass Mäuse Verbindungen selbst verabreichen können. Mäuse konsumieren das Medikament/Erdnussbutter-Pellet zuverlässig und reproduzierbar in kurzer Zeit. Dieser Ansatz ermöglicht einen Verabreichungsansatz mit minimalem Stress im Vergleich zu einer Injektion oder einem Gavage. Dieses Protokoll demonstriert den Ansatz der Arzneimittelzubereitung, der Akklimatisierung von Tieren an die Placeboabgabe und der Arzneimittelabgabe. Die Implikationen dieses Ansatzes werden in Studien im Zusammenhang mit dem Zeitpunkt der Arzneimittelverabreichung und dem circadianen Rhythmus diskutiert.

Introduction

Ziel dieser Methode ist es, Medikamente über ein nicht-invasives, minimal belastendes Verfahren in Mäuse zu verenden. Präklinische Studien an Mäusen beruhen oft auf stressigen, invasiven Verabreichungswegen, die erhebliche Auswirkungen auf die Stoffwechselparameter haben können. Zum Beispiel kann eine sich wiederholende tägliche orale Gavage die Kalorienaufnahme und Gewichtszunahme bei Mäusen signifikant verringern¹. Darüber hinaus kann mundgemäß technisch anspruchsvoll sein und hat das Potenzial, Verletzungen zu verursachen. Alternativ können Mäuse Verbindungen selbst verabreichen, die in ihrer Nahrung gemischt oder in ihrem Trinkwasser gelöst sind ². Dieser Ansatz hat jedoch eine große Einschränkung, die darin besteht, dass er auf dem natürlichen circadianen Timing der Nahrungs- oder Wasseraufnahme beruht. Darüber hinaus kann die Arzneimittelstabilität oder Löslichkeit in Wasser bei chronischer Energetischkeit auf diese Weise ein großes Problem sein. Um diese Einschränkungen zu überwinden, können Medikamente mit sehr schmackhaften Lebensmitteln wie Keksteig ^3,Gelee ^4,5 oder Erdnussbutter ⁶ gemischt^werden,um die Selbstverabreichung bei Mäusen zu einem bestimmten Zeitpunkt zu fördern. Dieser Ansatz hat den Vorteil, dass die Medikamentenabgabe mit minimalem Stress im Vergleich zu einer Injektion oder einem täglichen Gavage erleichtert wird¹. Dieses Verfahren kann angepasst werden, um eine Vielzahl von Medikamenten an Mäuse zu liefern. Dieses Protokoll demonstriert den Prozess der Arzneimittelzubereitung, des Trainings, gefolgt von der Verabreichung von Medikamenten in sehr schmackhaften Lebensmitteln. Als Beispiel wird diese Methode verwendet, um das Antipsychotikum Risperidon an weibliche C57BL / 6J-Mäuse zu verabreichen. Es ist bekannt, dass Risperidon bei Patienten ⁷ starke hyperphagische und Gewichtszunahmeeffekte hat, die bei Nagetieren gut modelliert sind ^6,8. Dieses Verabreichungssystem ermöglicht ein hochgradig translationales Modell, mit dem eine Vielzahl von Medikamenten und ihre Auswirkungen auf Wege zur Regulierung der Nahrungsaufnahme und des Körpergewichts untersucht werden ^{könnten 9}.

Protocol

Alle Verfahren mit tierischen Probanden wurden vom Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) an der University of California, San Diego, genehmigt. 1. Herstellung des Droge-Erdnussbutter-Pellets Berechnen Sie die Menge an Medikament, die benötigt wird, um die gewünschte Dosis des Arzneimittels in einem Pellet Erdnussbutter herzustellen, und skalieren Sie auf die Größe der Charge, die für ein Experiment erforderlich ist. Wichtig ist, dass Pellets je nach Arzneimittelsta…

Representative Results

In dem hier vorgestellten Beispiel wurde Erdnussbutter verwendet, um Risperidon 14 Tage lang täglich an Mäuse zu liefern. Diese Studie zeigt, dass die chronische Abgabe von Risperidon über diese Methode eine hochreproduzierbare Erhöhung der Nahrungsaufnahme und des Körpergewichts im Vergleich zur Kontrolle ermöglicht (Abbildung 1a, b). Darüber hinaus führt diese Verabreichungsmethode zu sehr konsistenten Daten im Vergleich zu alternativen,…

Discussion

Bei der Durchführung dieses Protokolls ist es wichtig, die Genauigkeit der Messungen der Nahrungsaufnahme und des Körpergewichts sowie den Zeitpunkt der Arzneimittelverabreichung während der gesamten Studie einzuhalten. Während diese Selbstverabreichungsmethode eine signifikante Trainingsphase erfordert, ist dies besonders wichtig, um die Mäuse an die Neuheit der Erdnussbutter zu gewöhnen und sicherzustellen, dass Mäuse das Medikament zum gegebenen Zeitpunkt konsumieren. Einmal etabliert, bietet es auch eine groß…

Materials

C57B6/J mice	Jackson Labs, Sacramento, CA, USA	664
corticosterone pellet mold	Ted Pella Inc, Redding, CA, USA	106A
Mouse igloo	VWR, Visalia, CA, USA	89067-850	cage enrichment
peanut butter	Jif Peanut Butter, Orrville, OH, USA		Creamy peanut butter
pestle and mortar	VWR, Visalia, CA, USA	470148-960
risperidone	Patriot Pharmaceuticals, Horsham, PA, USA	50458-593-50
rodent chow	LabDiet, St. Louis, MO, USA	5001
weigh boat	VWR, Visalia, CA, USA	10803-148
weighing scale	Mettler Toledo, Greifensee, Switzerland	MS104TS
Wypall paper X60	Kimberly-Clark, Corinth, MS, USA	34865-05	absorbent paper bedding