نموذج فعال للفأر لإصابة نقص التروية الكلوية أحادية الجانب
يوليو 15, 2021
ترتبط إصابة نقص التروية الكلوية بارتفاع معدلات المراضة والوفيات لدى المرضى في المستشفيات. هنا ، نقدم نموذجا بسيطا وفعالا للفأر لإصابة نقص التروية الكلوية أحادية الجانب ونقدم نظرة عامة متسلسلة للتغيرات المرضية التمثيلية التي لوحظت في الكلى.
إصابة نقص التروية الكلوية هي السبب الرئيسي للفشل الكلوي الحاد. هذا النموذج مفيد جدا لفهم التغيرات الفسيولوجية المرضية التي تحدث في الكلى بعد إهانة نقص التروية. هذا النموذج فعال من حيث الوقت والتكلفة ويوفر بيانات قابلة للتكرار للغاية.
بالإضافة إلى ذلك ، يسمح نموذج نقص التروية الكلوية من جانب واحد هذا للباحث بالعمل مع أوقات إقفارية أطول مع الحفاظ على معدل بقاء مرتفع. بادئ ذي بدء ، ضع الماوس المخدر على طاولة العمليات. بعد تعقيم المنطقة الجراحية، استخدم شفرة مشرط لإجراء شق جراحي جانبي ظهري بطول سنتيمتر واحد تقريبا على الجناح الأيمن خلف الضلع والاستمرار في التدليل حوالي سنتيمتر واحد مواز لخط الوسط القطني.
انقل عضلات البطن باستخدام مقص لتصور الفضاء خلف الصفاق. استخدم قطعة قطن معقمة لإزالة كميات صغيرة من الدم المنتج أثناء تقسيم العضلات. بعد ذلك ، ادفع الكلى اليمنى من تجويف البطن.
ببطء وبعناية فضح الكلى مع ملقط رمادي وتحديد عنيق الكلى. ثم قم بإزالة الأنسجة الدهنية بعناية حول عنيق. استخدم مرقأ البعوض المتوقف للتلاعب بمشبك الأوعية الدموية.
لتحفيز نقص التروية ، ضع المشبك الوعائي فوق الشريان الكلوي والوريد الموجود في عنيق الكلى لتجنب تثبيت الحالب المجاور. قم بتغطية الكلى المثبتة بشاش معقم منقوع في محلول ملحي لتجنب الجفاف. اترك الكلى على الشاش لمدة 30 دقيقة وراقب عمق التخدير ورطوبة الشاش بشكل دوري.
قبل فترة وجيزة من نهاية فترة نقص التروية ، كشف عن الكلى وعقد مرقئ البعوض المتوقف ، على استعداد لإزالة المشبك. في نهاية فترة نقص التروية ، افتح المشبك الوعائي باستخدام المرقئ وقم بإزالة المشبك للسماح بتروية الكلى. بالنسبة للحيوانات التي تسيطر على الصورية ، قم بإجراء الجراحة المثبتة دون تثبيت عنيق الكلى.
بعد التحقق من تغير لون الكلى ، أعد الكلى إلى تجويف البطن. أغلق عضلات البطن في نمط صليبي مع خياطة قابلة للامتصاص 5-0. أغلق الجلد في نمط مرتبة أفقي مع خياطة قابلة للامتصاص 5-0.
تنظيف الجرح بمحلول البوفيدون اليود. بعد إصابة التروية الإقفارية ، لوحظ انخفاض وزن الجسم في بعض الفئران مع أقل من 10 ٪ من وزن الجسم الأولي. ومع ذلك ، استعادت معظم الفئران وزن جسمها الأولي بين الأيام 4 و 7 بعد الجراحة.
لم تظهر الفئران الضابطة أي تغييرات في وزن الجسم بعد الجراحة. تم تحديد العديد من التغييرات في مورفولوجيا الكلى بعد الجراحة باستخدام الهيماتوكسيلين الإيوسين ، وحمض شيف الدوري ، وتلطيخ تريكروم ماسون. لوحظ وجود صب بروتيني في التجويف الأنبوبي بعد أربع ساعات.
تم الكشف عن التمدد الأنبوبي في ثماني ساعات ولوحظ الجبيرة الأنبوبية وكذلك النخر الخلوي في الأجزاء النخاعية في 16 ساعة بعد جراحة IRI. بعد 24 ساعة من الجراحة ، لوحظ تمدد أنبوبي. تم الكشف عن تسلل الخلايا الليمفاوية والبلاعم ونوى الخلايا المتضخمة بعد 48 ساعة.
بحلول اليوم 4 ، لوحظت خلايا أنبوبية انقسامية وفي اليوم 7 بعد جراحة IRI ، تم الكشف عن التليف البؤري. تم رصد القشرة الكلوية للفئران أثناء إعادة التروية المبكرة باستخدام تلطيخ PAS وكان التوهين التدريجي لحدود الفرشاة مرئيا. تم تصور مناطق التليف الخلالي في اليوم 7 بعد الجراحة باستخدام تلطيخ ماسون تريشوم.
تم تطوير نظام تسجيل الإصابات الأنبوبي لتصنيف الضرر بمرور الوقت. تم الحصول على أعلى درجات الإصابة الأنبوبية بين 8 ساعات و 24 ساعة بعد IRI الكلوي. بعض الخطوات الأكثر أهمية هي الوضع الصحيح للمشبك الوعائي في عنيق الكلى والحفاظ على درجة حرارة ثابتة للجسم أثناء الجراحة.
نظرة عامة
تقدم هذه الدراسة نموذجاً للفئران لمحاكاة إصابة نقص تروية وإعادة تروية كلوية أحادية الجانب، وهي حالة مرتبطة بالفشل الكلوي الحاد. ويعد هذا النموذج فعالاً لفحص التغيرات الفيزيولوجية المرضية في الكلية التي تلي أحداث نقص التروية.
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال العلم
- أمراض الكلى
- الفيزيولوجيا المرضية
- النماذج الحيوانية
خلفية علمية
- تعد إصابة نقص التروية وإعادة التروية الكلوية سبباً رئيسياً للفشل الكلوي الحاد.
- يتيح هذا النموذج فترات نقص تروية أطول مع ضمان معدلات بقاء عالية.
- يعد فهم التغيرات المورفولوجية بعد الإصابة أمراً بالغ الأهمية لتطوير الاستراتيجيات العلاجية.
- يمكن أن توفر التقييمات الباثولوجية رؤى حول آليات الإصابة.
الغرض من الدراسة
- تأسيس نموذج موثوق من الفئران لدراسة إصابة نقص التروية وإعادة التروية الكلوية.
- توثيق التغيرات الباثولوجية المتسلسلة في الكلية.
- تقييم تأثيرات نقص التروية على شكل ووظيفة الكلى.
الطرق المستخدمة
- تم استحثاث نقص تروية كلوية أحادي الجانب عن طريق ربط الشريان والوريد الكلويين.
- استُخدمت تقنيات جراحية للكشف عن الكلية ووضع الملقط.
- أُجريت التحاليل النسيجية باستخدام طرق صبغ متنوعة.
- تمت مراقبة التغيرات في وزن الجسم ومورفولوجيا الكلى بعد الجراحة.
النتائج الرئيسية
- لوحظ انخفاض في وزن الجسم لدى بعض الفئران بعد الجراحة.
- شملت التغيرات المرضية توسع الأنابيب، والنخر، والتليف بمرور الوقت.
- تم تسجيل ارتشاح الخلايا المناعية في نقاط زمنية مختلفة.
- تم تطوير نظام لتسجيل إصابة الأنابيب لتقييم شدة الضرر.
الاستنتاجات
- يُعد هذا النموذج فعالاً لدراسة إصابة نقص تروية وإعادة التروية الكلوية.
- توفر التغيرات المتسلسلة في مورفولوجيا الكلى رؤى حول تطور الإصابة.
- قد تفيد هذه النتائج في توجيه الأبحاث المستقبلية والنهج العلاجية.
الأسئلة الشائعة
الأهمية الصناعية التنفيذية
يوفر هذا النموذج نظاماً قابلاً للتكرار لدراسة إصابة نقص تروية وإعادة تروية الكلى، وهي آلية رئيسية في إصابة الكلى الحادة وضعف وظيفة الطعم المتأخر في عمليات الزرع. وهو يتيح تقليل المخاطر الميكانيكية للعلاجات التي تستهدف الكلى من خلال رصد التغيرات الفسيولوجية المرضية الزمنية. كما يدعم النموذج التحقق من الأهداف وتطوير المقاييس في برامج الاكتشاف التي تركز على أمراض الكلى.
التطبيقات الاستراتيجية في البحث والتطوير في مجال الأدوية الحيوية
الاكتشاف المبكر والتحقق من الهدف
- القيمة العلمية: تتيح استقصاء الفرضيات العلاجية في نظام مرتبط بالمرض مع نقاط نهاية نسيجية مرضية قابلة للقياس الكمي.
- القيمة التشغيلية: توفر بيانات عالية القابلية للتكرار عبر النقاط الزمنية لإعادة التروية، مما يدعم التقييم المتسق لمدى التفاعل مع الهدف.
- القيمة التنبؤية: تسهل تقليل المخاطر البيولوجية من خلال نمذجة تطور الإصابة بدءاً من التوسع النبيبي وصولاً إلى التليف.
الفحص وتطوير المقايسة
- القيمة العلمية: توفر منصة موحدة لتقييم تأثيرات المركبات على تسجيل إصابة الأنابيب والتسلل المناعي.
- القيمة التشغيلية: تدعم توحيد المقايسات من خلال جداول زمنية محددة للجراحة وإعادة التروية.
- القابلية للتوسع: تسمح بالمراقبة الطولية من 4 hours إلى 7 days لتوصيف الديناميكا الدوائية المعتمدة على الوقت.
الأبحاث الانتقالية وما قبل السريرية
- الاستمرارية الانتقالية: تحاكي الفسيولوجيا المرضية لإصابة نقص تروية إعادة التروية (IRI) لدى البشر، مما يتيح التحقق من الصلاحية قبل السريرية للعوامل الواقية للكلى.
- توافق المؤشرات الحيوية: تربط التغيرات النسيجية المرضية بالقراءات الوظيفية مثل استعادة وزن الجسم.
- التقدم المعدل حسب المخاطر: توجه قرارات المضي قدماً أو التوقف بناءً على درجات شدة الإصابة عبر فترات إعادة التروية.
تكامل خطوط المعالجة وسير العمل
يندرج هذا النموذج ضمن التسلسل الممتد من مرحلة الاكتشاف إلى المرحلة قبل السريرية، مما يدعم التحقق من صحة الأهداف من خلال الفرز المظهري وفهم الآليات المسببة لمسارات إصابة الكلى.
- بيولوجيا الاكتشاف: يدعم اختبار الفرضيات من خلال التحليل الزمني للنخر النبيبي، وتكون الأسطوانات، والنشاط الانقسامي.
- المسح: يتيح التقييم الكمي لدرجات الإصابة النبيبية وتسلل الخلايا المناعية كعلامات حيوية للديناميكا الدوائية.
- التحليلات: يولّد مخرجات نسيجية مرضية قابلة للقياس تسمح بمقارنة تعديل الإصابة عبر المجموعات التجريبية.
- الأبحاث الانتقالية: يربط أحداث الإصابة المبكرة بالتليف في المراحل المتأخرة، مما يدعم تقييم الفعالية قبل السريرية.
- إعادة الاستخدام في المؤسسات: يؤسس إطار عمل جراحي ونظام تسجيل قابل لإعادة الاستخدام في حملات اختبار مركبات متعددة.
التأثير التشغيلي والمؤسسي
- القيمة العلمية: توفر ثقة تنبؤية في تعديل الهدف من خلال نمذجة إصابة قابلة للتكرار.
- القيمة التشغيلية: تضمن التوحيد القياسي عبر تحديد وقت نقص التروية، وأخذ عينات إعادة التروية، وبروتوكولات الصبغ.
- القيمة الاستراتيجية: تحسن كفاءة رأس المال عن طريق تقليل معدلات الفشل من خلال الحد من المخاطر الآلية في مرحلة مبكرة.
- تأثير المحفظة: تتيح تحديد أولويات المرشحين للعلاجات الكلوية المعدلة وفقاً للمخاطر بناءً على بيانات تعديل الإصابة.
اعتبارات التنفيذ
- يتطلب خبرة في الجراحة المجهرية للقوارض وتقنيات الانسداد الوعائي.
- يعتمد على أدوات جراحية معقمة وأنظمة مراقبة التخدير.
- يستلزم توفر بنية تحتية للفحص النسيجي من أجل صبغ وتقييم H&E وPAS وMasson's Trichrome.
- يتطلب مراعاة اعتبارات التكيف عند الانتقال إلى النماذج ثنائية الجانب أو النماذج ذات الأمراض المصاحبة.
- تشمل القيود العملية التباين في وضع المشبك والحفاظ على درجة الحرارة، مما يؤثر على إمكانية تكرار النتائج.
