Distribution of polyethylenimine in zebrafish embryos

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.

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.