Intrarenale Injektion von Escherichia coli In einem Rattenmodell der Pyelonephritis

Zusammenfassung

Dieses Manuskript beschreibt ein chirurgisches Modell der Pyelonephritis bei Ratten unter Verwendung einer direkten intrarenalen Infektion durch Escherichia coli in das Nierenbecken. Das experimentelle Verfahren kann genutzt werden, um die Pathogenese der Pyelonephritis sowie die damit einhergehende Entzündung und Fibrose zu untersuchen.

Zusammenfassung

Pyelonephritis ist eine bakterielle Infektion der Niere und wird am häufigsten durch Escherichia coli verursacht. Wiederkehrende Infektionen können zu erheblichen Nierenentzündungen und Fibrose führen, was letztendlich zu einer Verschlechterung der Nierenfunktion führt. Bevor ein verbessertes klinisches Management und eine verbesserte Prävention der Pyelonephritis eingeleitet werden können, muss ein zuverlässiges Tiermodell etabliert werden, um die Mechanismen des Fortschreitens, des Rezidivs und der therapeutischen Wirksamkeit zu untersuchen. Das transurethrale Infektionsmodell ahmt die menschliche Pyelonephritis sehr gut nach, weist jedoch erhebliche Unterschiede auf, da es auf den Harnröhren-Reflux angewiesen ist, um die Bakterien zur Niere zu transportieren. Darin wird ein detailliertes chirurgisches Protokoll für die Durchführung von bakteriellen Injektionen in das Nierenbecken der Ratte zur Verfügung gestellt und durch nicht-invasive Magnetresonanztomographie (MRT) bestätigt. Bei der Anwendung dieses Protokolls werden die Tiere einer gewünschten Konzentration von E. coli-Bakterien direkt ausgesetzt und können sich bei angemessener postoperativer Versorgung vollständig von dem chirurgischen Eingriff erholen. Dies ermöglicht die anschließende longitudinale MRT-Beurteilung der Versuchstiermodelle zum Vergleich mit Kochsalz-(Schein-)Kontrollen. Mit diesem direkten Verabreichungsansatz ist der Schweregrad der Infektion kontrollierbar und sowohl für mechanistische Studien der Progression als auch für die Entwicklung neuartiger Behandlungsstrategien anwendbar.

Einleitung

Nagetier-Modelle wurden verwendet, um zahlreiche menschliche Erkrankungen Manifestationen, einschließlich Pyelonephritis und Harnwegsinfektionen (UTI) zu studieren. UTIs sind ein globales Gesundheitsproblem und können Kinder, Männer und Frauen aller Altersstufen beeinflussen. ^{1 , 2 , 3} Die anfängliche Manifestation von UTIs umfasst Zystitis, und wenn die Infektion entlang des Harnleiters steigt, kann eine Niereninfektion (Pyelonephritis) folgen. Gleichzeitig nähert sich die Prävalenz von Diabetes 400 Millionen Menschen weltweit. ^{4 ,}

Protokoll

Alle Tierstudien wurden nach den genehmigten Protokollen des örtlichen Tierpflege- und -nutzungsausschusses (IACUC) an der Case Western Reserve University durchgeführt. Die Dauer des nachstehend beschriebenen chirurgischen Verfahrens beträgt ca. 45-60 min. Die MRT-Prozedur selbst beträgt ca. 15 min für jeden Zeitpunkt.

1. Anästhesie

1. Anästhesieren Sie die Ratte in der Isoflurankammer, die auf 2% Isofluran eingestellt ist, um mit dem Tier gemischt zu werden, um die Tierbehandlung und die Zurückhaltung zu erleichtern, bevor die injizierbare Anästhesie intraperitoneal verabreicht wird.
2. Nach 3-5 min Exposition gegenüber Is....

Ergebnisse

Medizinische Bildgebungsverfahren bieten die Möglichkeit, die UTI und die therapeutische Wirksamkeit nicht invasiv zu beurteilen. Daher wurde MRT verwendet, um die Induktion einer akuten Infektion nach der Injektion von 1-2 x 10 ⁷ UTI89 E. coli zu validieren und die Veränderungen in der Niere vor und nach der Operation zu visualisieren. Abbildung 1a-b zeigt eine zunehmend zunehmende Region der Niereninfektion (gelbe Pfeile). MRT-Bilder, die für jedes .......

Diskussion

Aufsteigende akute Pyelonephritis bei Nagetieren (dh Mäusen und Ratten) kann durch transurethrale Katheterisierung hergestellt werden. ^{16 , 17 , 18} Diese transurethrale Infektionsmethode ist insofern vorteilhaft, als sie nicht invasiv ist und die menschliche Pathophysiologie der aufsteigenden Infektion nachahmt. ^{17 , 18 , 19} <.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Absorbierendes Pad	Fisher	14-127-47
Steriles Watte-Mull-Pad	Fisher	22-415-469
Latex-OP-Handschuhe	Henry Schein Animal Health	21540
Gebogene Mayo-Schere	Fisher	S17341
Gerade stumpfe Foreceps	Fisher	08-895
Skalpellgriff	Fisher	08-913-5
Sterile Skalpellklingen	Fisher	53220
1 ml Luer-Lok Spritze	BD Biosciences	309628	Für bakterielle
Injektionen 20 ml Luer-Lok Spritze	BD Biosciences	301031	Für die Salzwäsche
Hämostat	Seneca Medical	240267
23 G 3/4 in. Nadel	BD Biosciences	305143
30 G 1 Zoll Nadel	BD Biosciences	305128
U-100 Insulinspritze	Exel International	25846	Für medikamentöse Injektionen
Isofluran	Henry Schein Animal Health	050033
Xylazin	Henry Schein Animal Health	33197	Injektion IP
Ketamin	Patterson Vetrinary	07-881-9413	Injektion von IP
Yohimbin (Atipamezol)	Patterson Vetrinary	07-867-7097	Injektion von IP nach der Operation
Bupivacain (Marcain)	Patterson Vetrinary	07-890-4584	SQ an der Stelle der Inzision injizieren
4-0 Chromische Darmnaht	Ethicon Inc.	U203H
4-0 Geflochtenes Vicryl-Nahtmaterial	Ethicon Inc.	J304H
1 ml SubQ Spritze	BD Biosciences	309597
E. coli  UTI89 oder CFT073	ATCC	700928
Surgicel Resorbierbares Hämostat	Ethicon Inc.	ETH1951CS
Biospec 9.4T MRT	Bruker	94/20 USR