PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
2018 | 69 | 3 |

Tytuł artykułu

Distribution of polyethylenimine in zebrafish embryos

Treść / Zawartość

Warianty tytułu

Języki publikacji

EN

Abstrakty

EN
Background. Polyethylenimine (PEI) plays important roles in the pharmaceutical design of non-viral gene delivery systems. Due to a set of unique physicochemical properties this cationic polymer has a great potential in modern gene therapies. Objective. The aim of the present study was to determine the distribution of branched PEI (0.8 kDa) in zebrafish embryos (Danio rerio). Material and methods. Zebrafish embryos at 3 hours post-fertilization (hpf) were incubated with PEI (10 μg/ml) for 24 and 48 hours and studied using the confocal laser microscopy. Results. The obtained results show that PEI effectively distributed into the layers of the chorion and yolk sac in developing embryos due to first 24 hours of exposure. In contrast, PEI was found in the yolk, head, trunk and tail of the embryos due to prolonged treatments (48 hours). Conclusion. The study evidences a high distribution of the branched PEI (0.8 kDa) polymer in the zebrafish embryo tissues.
PL
Wprowadzenie. Polietylenoimina (PEI) odgrywa ważną rolę w projektowaniu niewirusowych transporterów genów. Ze względu na unikalne właściwości fizykochemiczne, ten kationowy polimer posiada duży potencjał aplikacyjny w nowoczesnych terapiach genowych. Cel badań. Celem niniejszego badania było określenie dystrybucji rozgałęzionego PEI (0,8 kDa) w zarodkach Danio pręgowanego (Danio rerio). Materiały i metodyka. Trzy godziny po zapłodnieniu zarodki Danio pręgowanego inkubowano z PEI (10 μg/ml) przez 24 godziny i 48 godzin po czym badano przy użyciu konfokalnej mikroskopii laserowej. Wyniki. Wykazano, że PEI ulega dystrybucji w warstwach chorionu oraz żółtku rozwijającego się zarodka w pierwszych 24 godzinach ekspozycji. W wyniku przedłużonej ekspozycji (48 godzin), wykazano obecność PEI w żółtku, głowie, tułowiu i ogonie zarodków. Wnioski. Badania wskazują na znaczącą dystrybucję rozgałęzionego polimeru PEI (0,8 kDa) w tkankach zarodka Danio pręgowanego.

Słowa kluczowe

Wydawca

-

Rocznik

Tom

69

Numer

3

Opis fizyczny

p.315-318,fig.,ref.

Twórcy

  • Department of Applied Toxicology, Faculty of Pharmacy, Medical University of Warsaw, Banacha 1, 02-097 Warsaw, Poland
autor
  • Department of Human Physiology and Pathophysiology, Faculty of Pharmacy, Medical University of Warsaw, Banacha 1, 02-097 Warsaw, Poland
  • Department of Applied Toxicology, Faculty of Pharmacy, Medical University of Warsaw, Banacha 1, 02-097 Warsaw, Poland
autor
  • Department of Organic Chemistry, Faculty of Chemistry, Warsaw University of Technology, Noakowskiego 3, 00-664 Warsaw, Poland
  • Department of Applied Toxicology, Faculty of Pharmacy, Medical University of Warsaw, Banacha 1, 02-097 Warsaw, Poland

Bibliografia

  • 1. Avdesh, A, Chen M, Martin-Iverson MT, Mondal A, Ong D, Rainey-Smith S, Taddei K, Lardelli M, Groth DM, Verdile G, Martins RN.: Regular care and maintenance of a zebrafish (Danio rerio) laboratory: An introduction. J. Vis. Exp. 2012; 69, e4196, doi:10.3791/4196.
  • 2. Benjaminsen RV, Mattebjerg MA, Henriksen JR, Moghimi SM, Andresen TL.: The possible “proton sponge “ effect of polyethylenimine (PEI) does not include change in lysosomal pH. Mol. Ther. 2013;21:149-157.
  • 3. Chakraborty C, Sharma AR, Sharma G, Lee SS.: Zebrafish: A complete animal model to enumerate the nanoparticle toxicity. Nanobiotechnol. 2016;65:1-13.
  • 4. Chongbo S, Tian T, Hasan U, Javier E. Cuervo: Molecular dynamics simulations of DNA/PEI complexes: Effect of PEI branching and protonation state. Biophys J. 2011;100: 2754-2763.
  • 5. Chong-Su Cho.: Design and development of degradable polyethylenimines for delivery of DNA and small interfering RNA: An updated review. ISRN Materials Science, 2012; 1-24, doi:10.5402/2012/798247.
  • 6. Forrest ML, Koerber JT, Pack DW.: A degradable polyethylenimine derivative with low toxicity for highly efficient gene delivery. Bioconjugate Chem. 2003; 14: 934-940.
  • 7. Goula D, Remy JS, Erbacher P, Wasowicz M, Levi G, Abdallah B, Demeneix BA.: Size, diffusibility and transfection performance of linear PEI/DNA complexes in the mouse central nervous system. Gene Ther. 1988; 5:712-717.
  • 8. Hu J, Zhu M, Liu K, Fan H, Zhao W, Mao Y, Zhang Y. A.: Biodegradable polyethylenimine-based vector modified by trifunctional peptide R18 for enhancing gene transfection efficiency in vivo. PLoS ONE 2016;11(12): e0166673.
  • 9. Kazemi OR, Dabbaghi M, Gholami L, Taheri-Bojd S, Balali-Mood M, Mousavi SH, Malaekeh-Nikouei B.: Investigating the influence of polyplex size on toxicity properties of polyethylenimine mediated gene delivery. Life Sci. 2018;197:101-108.
  • 10. Kim JH, Lee S, Kim K, Jeon H, Park RW, Kim JS, Choi K, Kwon IC. Polymeric nanoparticles for protein kinase activity. Chem. Commun. 2007:1346-1348. DOI: 10.1039/B612773H.
  • 11. Kimmel CB, Ballard WW, Kimmel SR, Ullmann B, Schilling DF.: Stages of embryonic development of the zebrafish. Dev. Dyn. 1995; 203:253-310.
  • 12. Park MR, Han KO, Han IK, Cho MH, Nah JW, Choi YI, Cho CS.: Degradable polyethyleneimine-altpoly(ethylene glycol) copolymers as novel gene carriers, J Control Release 2005;105:367-380.
  • 13. Saito M, Saitoh H.: Labeling of polyethylenimine with fluorescent dye to image nucleus, nucleolus, and chromosomes in digitonin-permeabilized HeLa cells. Biosci. Biotechnol. Biochem., 2012;76:1777-1780.
  • 14. Sarasamma S, Varikkodan MM, Liang ST, Lin YC, Wang WP, Hsiao CD.: Zebrafish: A premier vertebrate model for biomedical research in indian scenario. Zebrafish. 2017;14:589-605.
  • 15. Singh B, Maharjan S, Park TE, Jiang T, Kang SK, Choi YJ, Cho CS.: Tuning the buffering capacity of polyethylenimine with glycerol molecules for efficient gene delivery: staying in or out of the endosomes. Macromol Biosci. 2015;15(5):622-635.
  • 16. Wang X, Niu D, Hu C, Li P.: Polyethyleneiminebased nanocarriers for gene delivery. Curr Pharm Des. 2015;21:6140-6156.
  • 17. Zhou X, Laroche F, Lamers GE, Torraca V, Voskamp P, Lu T, Chu F, Spaink HP, Abrahams JP, Liu Z: Ultrasmall graphene oxide functionalized with polyethylenimine (PEI) for very efficient gene delivery in cell and zebrafish embryos, Nano Res. 2012;5: 703-709.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikatory

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.agro-ae1418dd-d150-4f80-b673-fa1d3b9b8e86
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.