Glomerulær filtreringshastighed (GFR) er den ideelle markør til vurdering af nyrefunktionen. Standardmålemetoden ved anvendelse af inulininjektion med seriel blod- og urinanalyse er imidlertid upraktisk. Denne artikel beskriver en praktisk metode til måling af GFR transdermalt hos smågrise.
Transdermal måling af glomerulær filtreringshastighed (GFR) er blevet brugt til at evaluere nyrefunktionen hos bevidste dyr. Denne teknik er veletableret hos gnavere til at studere akut nyreskade og kronisk nyresygdom. GFR-måling ved hjælp af det transdermale system er imidlertid ikke blevet valideret hos svin, en art med et nyresystem, der ligner mennesker. Derfor undersøgte vi effekten af sepsis på transdermal GFR hos bedøvede og mekanisk ventilerede neonatale grise. Polymikrobiel sepsis blev induceret ved cecal ligering og punktering (CLP). Det transdermale GFR-målesystem bestående af en miniaturiseret fluorescenssensor blev fastgjort til grisens barberede hud for at bestemme clearance af fluorescein-isothiocyanat (FITC) konjugeret sinistrin, et intravenøst injiceret GFR-sporstof. Vores resultater viser, at serumkreatinin steg ved 12 timer efter CLP med et fald i GFR. Denne undersøgelse viser for første gang nytten af den transdermale GFR-tilgang til bestemmelse af nyrefunktionen hos mekanisk ventilerede, neonatale grise.
En praktisk og kvantitativ evaluering af nyrefunktionen er den glomerulære filtreringshastighed (GFR) måling, som fortæller, hvor godt nyrerne filtrerer blod baseret på clearanceprincippet1. En tidligere metode til måling af GFR indebærer intravenøs injektion af eksogene forbindelser såsom inulin eller sinistrin, der udfører serielle målinger af plasma-/urinniveauer for at detektere deres clearance 2,3. Denne metode er besværlig og kræver seriel indsamling af plasma- og urinprøver4. Et alternativ er måling af endogene metaboliske slutprodukter såsom kreatinin. Dette er imidlertid tidskrævende og til tider unøjagtigt, da det ikke kun filtreres af glomerulus, men også udskilles af tubuli 5,6. Desuden påvirkes kreatininniveauet af køn, alder, kost og muskelmasse 7,8,9.
Et mere præcist, minimalt invasivt og udbredt mål for GFR er brugen af transdermale GFR-monitorer, der måler GFR i realtid hos dyr 4,10. Sinistrin, en meget opløselig og frit filtreret eksogen nyremarkør, er mærket med fluorescein-isothiocyanat (FITC). Denne konjugerede forbindelse injiceres intravenøst, og nyrefunktionen i realtid kan vurderes uden at indsamle blod- og urinprøver11. Brugen af transdermal GFR-måling er blevet valideret hos gnavere 12, hunde13 og katte14, men ikke hos svin.
Svinearter deler flere anatomiske og fysiologiske egenskaber med mennesker, hvilket gør dem til ideelle dyr til at studere forskellige menneskelige sygdomme15. Brugen af svin i translationel biomedicinsk forskning er blevet stadig mere populær og foretrukket frem for gnavermodeller, fordi den efterligner menneskelig fysiologi og patofysiologi16. Neonatale grise er af interesse for at forstå mekanismerne for sygdomme, der er unikke for pædiatriske patienter17. Desuden sætter den nylige udvikling inden for gris til human organtransplantation en trang til at udvide de diagnostiske værktøjer til prækliniske og kliniske forsøg 18,19,20,21. Dette papir giver for første gang en vejledning til brugen af den transdermale enhed til måling af GFR hos neonatale grise.
Dette papir beskriver praktiske trin til bestemmelse af nyrefunktion hos svin ved hjælp af de miniaturiserede transdermale GFR-skærme og FITC-sinistrin i en mekanisk ventileret, bedøvet neonatal grisemodel. Tidligere papirer har etableret eksperimentelle transdermale GFR-protokoller hos gnavere11,12,14, men der findes ingen protokoller hos svin.
For nylig har der været et drev til at udforske alte…
The authors have nothing to disclose.
Denne undersøgelse blev støttet af National Institutes of Health tilskud R01 DK120595 og R01 DK127625 tildelt Dr. Adebiyi. Indholdet af dette papir er udelukkende forfatternes ansvar og repræsenterer ikke nødvendigvis de officielle synspunkter fra National Institutes of Health. Tak til Dr. Daniel Schock-Kusch, site director hos MediBeacon GmbH, for hans råd.
Alpha – Chloralose | Sigma-Aldrich | C0128-25G | Used for maintanining anesthesia |
Black braided silk 3-0 | Surgical Specialties | SP117 | Silk tie for blood vessel traction and ligation |
Centrifugation machine AccuSpin 8C | Fischer Scientific | 75-008-821 | Used to extract plasma from whole blood sample |
Endotracheal Tube 3.0 uncuffed | Progressive Medical International | 1109021995 | Inserted through tracheostomy |
FITC-Sinistrin 1.0 g | MediBeacon Inc. | FTCF S001 | Store at room temp and protect from light |
GEM Premier 3000 Blood gas analyzer | Instrumentation Laboratory | 5700 | For bedside blood gas analysis |
Heating Pad medium size 20 in x 29 in | Adroit Medical Systems | V029 | Connects to heat therapy pump |
HTP-Heat Therapy Pump | Adroit Medical Systems | HTP | Allows you to set temperature as needed. |
IDEXX Catalyst One | IDEXX Laboratories | 89-92525-00 | Plasma creatinine analysis |
Invasive blood pressure catheter 3.5Fr | Millar | SPR-524 | Inserted in femoral artery |
IV adminstration set with flow regulator | True Care | TCRTCBINF033G | Used to connect IV fluid bag to vein catheter |
Ketamine | Covetrus | 68317 | Used for induction of Anesthesia |
MediBeacon analysis software version 3.0 | MediBeacon Inc. | N/A | Software program used for analysing data to obtain sinistrin clearance half life and curve |
Millex-GV Syringe Filter Unit 0.22 µm | Millipore Sigma | SLGVR33RS | Syringe filter for chloralose injection |
Neonate/Infant Ventilator | Sechrist Millennium | 20409 | Connected to air supply to provide ventilation through endotracheal tube |
Phenobarbital Sodium + Phenytoin Sodium (Euthasol) | Covetrus | 72934 | Used for euthanasia |
Ringer Lactate 500 mL bag | Baxter | 2B2323Q | Maintanence fluid infusion |
Sterile Gloves | Henry Schein | 104-5920 | Used by operator during surgery |
Sterile Gown | Halyard Health | 95021 | Used by operator during surgery |
Steril Towel | Medline | 42131704 | Used as drape to maintaine sterile field when operating |
Suture 3-0 silk reverse cutting needle | Ethicon | NC1842168 | Used for suturing abdominal wall layers |
Transdermal Mini GFR Monitor | MediBeacon Inc. | TDM004 | Battery and USB connector included in package |
Transdermal monitor adhesive patch | MediBeacon Inc. | PTC-SM001 | Doubl sided adhesive patch for GFR probe |
Umbilical Tape 1/8 in x 20 yds | Fisher Scientific | NC9303017 | To secure endotracheal tube |
Venous Catheter size PE/5 | Micro medical tubing | BB31695 | For femoral vein cannulation |
Xylazine | Covetrus | 61035 | Used for induction of anesthesia |