توضح هذه المقالة تعديلات على إجراء لزرع قسطرة غسيل الكلى البريتوني في نموذج الفئران لتجنب المشكلات الفنية الرئيسية التي لوحظت مع التقنيات التقليدية.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
توضح هذه المقالة تعديلات على إجراء لزرع قسطرة غسيل الكلى البريتوني في نموذج الفئران لتجنب المشكلات الفنية الرئيسية التي لوحظت مع التقنيات التقليدية.
يتم استخدام نماذج الفئران لاستكشاف جوانب مختلفة من غسيل الكلى البريتوني (PD) ، مثل التهاب الصفاق والتليف. تؤدي هذه الأحداث إلى فشل الغشاء البريتوني لدى البشر ، والذي لا يزال مجالا للتحقيق المكثف بسبب آثاره السريرية العميقة في إدارة المرضى الذين يعانون من مرض الكلى في المرحلة النهائية (ESKD). على الرغم من الأهمية السريرية لمرض باركنسون والمضاعفات المرتبطة به، فإن نماذج الفئران التجريبية الحالية تعاني من تحديات تقنية رئيسية تؤثر على أداء النماذج. وتشمل هذه هجرة قسطرة PD والالتواء وعادة ما تستدعي إزالة القسطرة في وقت مبكر. تدفع هذه القيود أيضا الحاجة إلى عدد أكبر من الحيوانات لإكمال الدراسة. لمعالجة هذه العيوب ، تقدم هذه الدراسة تحسينات تقنية وفروق جراحية دقيقة لمنع مضاعفات قسطرة PD التي لوحظت بشكل شائع في نموذج الفئران. علاوة على ذلك ، يتم التحقق من صحة هذا النموذج المعدل عن طريق إحداث التهاب الصفاق والتليف باستخدام حقن عديد السكاريد الدهني. في جوهرها ، تصف هذه الورقة طريقة محسنة لإنشاء نموذج تجريبي ل PD.
المرحلة النهائية من عبء مرض الكلى
مرض الكلى المزمن (CKD) هو مشكلة صحية في جميع أنحاء العالم1. تشير التقديرات الحالية إلى أن أكثر من 850 مليون شخص في جميع أنحاء العالم يعانون من أمراض الكلى. يضاعف انتشار أمراض الكلى تقريبا عدد مرضى السكري (422 مليون) وهو أكثر من 20 ضعف معدل انتشار السرطان (42 مليون) أو فيروس نقص المناعة البشرية / الإيدز (36.7 مليون) في جميع أنحاء العالم2. ما يقرب من واحد من كل سبعة أمريكيين يعانون من مرض الكلى المزمن ، واثنان من كل 1000 أمريكي لديهم ESKD تتطلب زراعة الكلى أو دعم غسيل الكلى3. بالنظر إلى العبء المتصاعد ل ESKD في جميع أنحاء العالم ، فإن تحسين تقنية غسيل الكلى أمر بالغ الأهمية3.
غسيل الكلى البريتوني
PD هي طريقة غير مستغلة بشكل كبير لعلاج ESKD في الولايات المتحدة. وفقا لنظام بيانات الكلى بالولايات المتحدة (USRDS) ، كانت النسبة المئوية لمرضى PD السائدين 11٪ فقط في عام 2020 4,5. يمنح PD العديد من المزايا على غسيل الكلى في المركز (HD) ، بما في ذلك نوعية حياة أفضل ، وعدد أقل من زيارات العيادة ، وانخفاض في نفقات Medicare 6,7. بالإضافة إلى ذلك ، PD هو علاج منزلي ويرتبط بخطر أقل بكثير للإصابة بالتهابات شديدة مثل تجرثم الدم والتهاب الشغاف التي غالبا ما ترتبط بقسطرة غسيل الكلى. علاوة على ذلك ، يمكن بدء PD بسرعة من خلال بروتوكول البدء العاجل ، مما يقلل من الحاجة إلى بدء غسيل الكلى باستخدام القسطرة الوعائية الساكنة8. يعتبر PD الطريقة المفضلة لغسيل الكلى في مجموعة ESKD للأطفال9.
ضعف الصفاق الناجم عن غسيل الكلى البريتوني
يستلزم PD إدخال سائل PD (الديالة) في الصفاق ، مما يؤدي إلى التهاب وإعادة تشكيل الغشاء البريتوني بمرور الوقت. يؤدي الالتهاب البريتوني إلى التليف ، ويبلغ ذروته في الخسارة المحتملة لقدرات الترشيح الفائق للغشاء بمرور الوقت. يمثل الحفاظ على الغشاء البريتوني تحديا كبيرا في مرض باركنسون، ومن المهم إجراء المزيد من الأبحاث لضمان توفر أفضل الممارسات السريرية للممارسين. هناك نماذج راسخة للفئران للمساعدة في زيادة فهم الآليات الفيزيولوجية المرضية للعدوى البريتونية والالتهابات ، والمذاب ، وحركية نقل المياه ، وفشل الغشاء. ومع ذلك ، فإن المشكلات الفنية في القسطرة غالبا ما تحد من هذه النماذج10.
تحليل تغيرات الغشاء البريتوني
في مرضى ESKD ، يتم إدخال غسيل الكلى تقليديا في التجويف البريتوني من خلال قسطرة Tenkhoff ذات الكفة العميقة والسطحية. يمكن أن يعاني المرضى من مضاعفات مرتبطة بالقسطرة ، بما في ذلك هجرة القسطرة وألم التسريب وسوء تصريف الديالة11،12،13. تم إدخال نوعين رئيسيين من القسطرة البريتونية للبشر ، ملفوفة أو مستقيمة ، لتقليل هذه المضاعفات12. تمت إضافة العديد من التعديلات ، بما في ذلك الكفة الإضافية للقسطرة التقليدية ذات الأصفاد ، إلى القسطرة الأصلية لإطالة بقاء قسطرة PD11. تختلف تقنية الإدخال وفقا لعدة عوامل عن طريق منع هجرة القسطرة المراد إضافتها بعد البقاء على قيد الحياة ، بما في ذلك توفر الموارد ومستوى الخبرة14.
في المقابل ، فإن نماذج الفئران لغسيل الكلى البريتوني لها اختلافات جوهرية في التقنيات والغرض مقارنة بالقسطرة البريتونية البشرية. على سبيل المثال ، تستخدم القسطرة البريتونية في نماذج الفئران في المقام الأول لدراسة التغيرات الغشائية وهي أقل مخصصة لوظائف الصرف ثنائية الاتجاه. تعاني التقنية الحالية من احتمال إزاحة الميناء وهجرة القسطرة بسبب التعامل مع الحيوانات. في نماذج الفئران التقليدية ، لم يتم تثبيت منافذ الوصول على الجلد. خلق هذا الجانب منفذ وصول غير مستقر ، والذي قد يتم إزاحته في الحيوانات المستيقظة ، مما يؤدي إلى هجرة القسطرة. نظرا لأهمية نماذج الفئران في أبحاث الغشاء البريتوني ، من الضروري إنشاء تقنيات جراحية فعالة لتوليد نماذج موثوقة. لذلك ، شرعنا في تحسين النموذج التقليدي لوضع قسطرة PD. من المهم ملاحظة أن القسطرة نفسها تسبب تغيرات نسيجية مرضية في الغشاء البريتوني ، وبالتالي ، يجب تفسير أي استنتاجات تتعلق بتأثير محاليل PD في الدراسات على الحيوانات في سياق قسطرة PD كجسم غريب15،16،17.
الغشاء البريتوني التشريح المرضي
يرتبط فشل PD بشكل أساسي بالتليف وتكوين الأوعية الزائدة مما يؤدي إلى فقدان تدرج التركيز الأسمولي. بالإضافة إلى ذلك، قد تتأثر قدرة ترشيح الغشاء البريتوني بالتهاب الصفاق. بالإضافة إلى ذلك ، يعد التهاب الصفاق المعدي سببا راسخا للتغيير في طريقة غسيل الكلى من غسيل الكلى البريتوني إلى غسيل الكلى. 18.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
في هذه الدراسة ، تم استخدام ثماني إناث من الفئران C57BL / 6J ، تتراوح أعمارهن بين 8 و 12 أسبوعا ، ومتوسط وزن 20 جم. تم إيواء الفئران في ظل ظروف قياسية وتم إطعامها بالطعام والماء حسب الطلب. تم إجراء هذه الدراسة بموافقة اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدام الحيوانات (IACUC) ، المركز الطبي بجامعة بوسطن (AN-1549). تم تنفيذ الإجراءات الموضحة هنا في ظل ظروف معقمة.
1. تخدير الفأر في غرفة إيزوفلوران ، وحقن المسكن تحت الجلد
2. إعداد الجلد
3. قياس طول القسطرة ووضع علامة على نقطة الإدخال داخل البطن والقناة الأنبوبية فوق الجلد المحضر
4. تخصيص قسم خزان القسطرة البريتوني
5. ضع منفذ التقطير
6. قم بعمل شق موقع إدخال طرف القسطرة
7. تأكيد عمل القسطرة
8. أغلق شقوق الجلد
9. إصلاح طرف القسطرة داخل تجويف البطن
10. مراقبة الحيوانات بعد الجراحة ويوميا ، وإدارة التسكين والسوائل بعد العملية الجراحية ، والاحتفاظ بسجلات يومية بعد الجراحة لمدة لا تقل عن 7 أيام وحتى الشفاء التام
11. حقن السوائل
12. تخدير الفئران قبل حصاد الصفاق وجمع السائل البريتوني
13. خزعة البريتوني
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
كانت جميع القسطرة المزروعة تعمل حتى نهاية الدراسة ، ولم يؤدي إزاحة القسطرة أو التواءها إلى تعقيد أي من القسطرة المزروعة. تم التحقق من صحة التقنية الحالية المعدلة بشكل أكبر باستخدام نموذج ناتج عن التهاب الصفاق باستخدام LPS. تلقت الفئران الضابطة 200 ميكرولتر من الحقن الملحي العادي اليومي ، بينما تم حقن الفئران التجريبية ب 200 ميكرولتر من LPS ، كما تمت مناقشته في بروتوكول الخطوة 11 ، لمدة 7 أيام بعد زرع القسطرة.
تم تقييم الغشاء البريتوني للخصائص النسيجية المرضية بواسطة تلطيخ الهيماتوكسيلين ويوزين...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم وصف ثلاثة نماذج الفئران من PD. يتضمن ذلك ثقبا أعمى للسطح البريتوني ، ونظام مفتوح دائم ، ونظام مغلق10. يتضمن الثقب الأعمى للسطح البريتوني وصولا بريتوني مباشرا مشابها للحقن داخل الصفاق ولكنه لا يسمح بتصريف الديالة. كونها إجراء أعمى ، يمكن لهذه الطريقة أن تجرح الأعضاء الحشوية في البطن. يحافظ نموذج النظام المفتوح الدائم على قسطرة غسيل الكلى ومنفذ التقطير خارج الجسم. ومع ذلك ، ترتبط هذه التقنية في الفئران بمضاعفات ، مثل الأكياس المنفصلة بسبب حركة الحيوانات ، والعدوى ، وعدم القدرة على إجراء تجارب طوي...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للكشف عنه.
تم دعم هذا العمل من قبل NIH 1R01HL132325 و R21 DK119740-01 (VCC) و AHA لأمراض القلب والأورام SFRN CAT-HD CENTER GRANT 857078 (VCC و SL).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 10٪ هيبارين | Canada Inc. ، Boucherville ، QC ، كندا) | الصيدلانية | |
| بوبرينورفين 0.3 مجم / مل | ؛ PAR للأدوية | NDC 42023-179-05 | |
| C57BL / 6J الفئران | مختبر جاكسون | IMSR_JAX: 000664 | |
| CD31 | Abcam | Ab9498 | |
| المشبك | أدوات العلوم الدقيقة | 13002-10 | |
| ملقط | أدوات العلوم الدقيقة | 11002-12 | |
| ملقط دومون #5SF | أدوات العلوم الدقيقة | 11252-00 | |
| ملقط دومون | العلوم الدقيقة | 11282-11 | |
| مقص ناعم - حلقات كبيرة | أدوات العلوم الدقيقة | 14040-10 | |
| Fisherbrand Animal Ear-Punch | Fisher Scientific | 13-812-201 | |
| Hill Hemostat | Fine Science | Tools 13111-12 | |
| Huber point needle | الوصول التقنيات | PG25-500 | إبرة للحقن |
| ; Isoflurane, USP | Covetrus | NDC 11695-6777-2 | |
| عديد السكاريد الدهني من E.coli< / em> | ؛ SIGMA | L4391 | |
| مجهر | نيكون كسوف مقلوب مجهر | TE2000 | |
| دقيقة منفذ الماوس 4الفرنسية مع حبات الاحتفاظ والثقوب المتقاطعة | الوصول التقنيات | MMP-4S-061108A | |
| Posi-Grip نقطة هوبر إبر 25 جم × 1/2 حاد ؛ &حاد؛ | الوصول التقنيات | PG25-500 | |
| مقص | أدوات العلوم الدقيقة | 14079-10 | |
| خياطة فيكريل | AD-جراحية | #L-G330R24 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
An erratum was issued for: A Retrograde Implantation Approach for Peritoneal Dialysis Catheter Placement in Mice. The Authors section was updated from:
Saran Lotfollahzadeh1
Mengwei Zhang1
Marc Arthur Napoleon1
Wenqing Yin1
Josephine Orrick1
Nagla Elzind1
Austin Morrissey1
Isaac E. Sellinger1
Lauren D. Stern1
Mostafa Belghasem2
Jean M. Francis1
Vipul C. Chitalia1,3,4
1Renal Section, Department of Medicine, Boston University School of Medicine
2Department of Biomedical Science, Kaiser Permanente Bernard J. Tyson School of Medicine
3Veterans Affairs Boston Healthcare System
4Institute of Medical Engineering and Sciences, Massachusetts Institute of Technology
to:
Saran Lotfollahzadeh1
Mengwei Zhang1
Marc Arthur Napoleon1
Wenqing Yin1
Josephine Orrick1
Nagla Elzind1
Austin Morrissey1
Isaac E. Sellinger1
Lauren D. Stern1
Mostafa Belghasem2
Jean M. Francis1
Vipul C. Chitalia1,3,4
1Renal Section, Department of Medicine, Boston University Aram V. Chobanian & Edward Avedisian School of Medicine
2Department of Biomedical Science, Kaiser Permanente Bernard J. Tyson School of Medicine
3Veterans Affairs Boston Healthcare System
4Institute of Medical Engineering and Sciences, Massachusetts Institute of Technology