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Methodenartikel

Hochempfindliche Messung der Glomerularpermeabilität bei Mäusen mit Fluorescein-Isothiocyanat-Polysukrose 70

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DOI:

10.3791/59064

9. August 2019

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier stellen wir ein Protokoll zur Prüfung der glomerulären Permeabilität bei Mäusen mit einem hochempfindlichen, nicht radioaktiven Tracer vor. Diese Methode ermöglicht repetitive Urinanalysen mit kleinen Urinvolumina.

Zusammenfassung

Der Verlust von Albumin im Urin (Albuminurie) sagt kardiovaskuläres Ergebnis voraus. Unter physiologischen Bedingungen werden kleine Mengen von Albumin durch den Glomerulus gefiltert und im Röhrensystem bis zum Erreichen der Absorptionsgrenze resorbiert. Frühe Zunahmen der pathologischen Albuminfiltration können daher durch die Analyse von Albuminurie übersehen werden. Daher erscheint die Verwendung von Tracern zur Prüfung der glomerulären Permselektivität vorteilhaft. Fluoreszierend markierte Tracer fluorescein isothiocyanat (FITC)-Polysucrose (d.h. FITC-Ficoll) kann verwendet werden, um die glomeruläre Permselektivität zu untersuchen. FITC-Polysucrose-Moleküle werden durch den Glomerulus frei gefiltert, aber nicht im Röhrensystem resorbiert. Bei Mäusen und Ratten wurde FITC-Polysucrose in Modellen der glomerulären Permeabilität mit technisch komplexen Verfahren (d. h. radioaktive Messungen, Hochleistungsflüssigkeitschromatographie [HPLC], Gelfiltration) untersucht. Wir haben ein AUF FITC-Polysucrose Tracer basierendes Protokoll modifiziert und erleichtert, um frühe und geringfügige Erhöhungen der glomerulären Permeabilität zu FITC-Polysukrose 70 (Größe von Albumin) bei Mäusen zu testen. Diese Methode ermöglicht repetitive Urinanalysen mit kleinen Urinvolumina (5 l). Dieses Protokoll enthält Informationen darüber, wie der Tracer FITC-Polysukrose 70 intravenös aufgetragen und Urin über einen einfachen Harnkatheter gesammelt wird. Urin wird über einen Fluoreszenzplattenleser analysiert und zu einem Urinkonzentrationsmarker (Kreatinin) normalisiert, wodurch technisch komplexe Verfahren vermieden werden.

Einleitung

Funktionelle oder strukturelle Defekte innerhalb der glomerulären Filtrationsbarriere erhöhen die glomeruläre Durchlässigkeit gegenüber Albumin, was zur Detektion von Albumin im Urin (Albuminurie) führt. Albuminuria sagt kardiovaskuläres Ergebnis voraus und ist ein wichtiger Marker für glomeruläre Verletzungen1. Selbst niedrige Niveaus von Albuminurie, die im normalen Bereich liegen, sind mit einem erhöhten kardiovaskulären Risikoverbunden 1.

Unter physiologischen Bedingungen wird Albumin durch den Glomerulus gefiltert und fast vollständig im Röhrensystem2,

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Protokoll

Die Untersuchungen wurden gemäß den Richtlinien des Leitfadens für die Pflege und Verwendung von Labortieren (US National Institutes of Health Publication No. 85-23, revidiert 1996) durchgeführt. Alle Tierversuche wurden in Übereinstimmung mit den einschlägigen institutionellen Zulassungen durchgeführt (Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz [LANUV] Referenznummer 84-02.04.2012.A397).

1. Vorbereitung von Instrumenten, Lösungen und Ausrüstung

  1. FitC-Polysucrose 70 mit 0,9% sterilem Natriumchlorid (NaCl) auf eine Endkonzentration von 10 mg/ml (d. h. 100 mg in 10 ml NaCl) rekonstituieren.
  2. Dialyse FITC-Polysucrose 7....

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Ergebnisse

Wie in Abbildung 2dargestellt, ist die Methode zur Prüfung der glomerulären Permeabilität bei Mäusen in drei Phasen aufgebaut. Die erste Phase wird als Vorbereitungsphase bezeichnet, in der ein Harnkatheter und ein zentraler Venenkatheter platziert werden. Die zweite Phase wird als Ausgleichsphase bezeichnet, beginnend mit einer intravenösen Bolusinjektion von FITC-Polysukrose 70 und gefolgt von der kontinuierlichen Infusion von FITC-Polysukrose 70 für 60 min.......

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Diskussion

Die vorgestellte Methode ermöglicht es dem Prüfer, die glomeruläre Permeabilität bei Mäusen auf sehr empfindliche Weise mit einem Tracer zu testen. Mit dieser Methode kann eine kurzfristige Erhöhung der glomerulären Permeabilität mit nur geringen Mengen Urin diagnostiziert werden. Die wichtigsten Schritte für die erfolgreiche Beherrschung dieser Technik sind 1) die Entwicklung manueller Expertise in der Mauschirurgie, insbesondere in der Kanulation einer zentralen Vene, 2) Platzierung des Harnkatheters ohne Beeinträchtig.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts zu verraten.

Danksagungen

Die Autoren danken Christina Schwandt, Blanka Duvnjak und Nicola Kuhr für ihre außergewöhnliche technische Unterstützung und Dr. Dennis Sohn für seine Hilfe beim Fluoreszenzscan. Diese Forschung wurde durch ein Stipendium der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) SFB 612 TP B18 an L.C.R. und L.S. unterstützt. Der Geldgeber hatte keine Rolle bei der Erstellung, Datenerhebung und -analyse, der Entscheidung zur Veröffentlichung oder der Vorbereitung des Manuskripts.

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Motic SMZ168 BLMoticSMZ168BLMikroskop für die Mauschirurgie
KL1500LCDPulch- und Lorenzmikroskopie150500Licht für die Mauschirurgie
MicrofederschereBraun, AesculapFD100RFeinschere
Durotip Feine ScherenBraun, AesculapBC210Rfür Halsschnitt
Anatomische PinzetteBraun, AesculapBD215Rfür die Chirurgie 
Prä parierklemmeAesculapBJ008Rfür die Chirurgie 
SeraflexSerag WiessnerIC108000Seidenfaden
Ketamin 10%MedistarAnästhesie
Rompun (Xylazin) 2%BayerAnästhesie
Feinbore Polyethylen Schlauch ID 0,28 mm OD 0,61 mmPortex800/100/100Katheter
Feine Bore Polyethylen Schlauch ID 0,58 mm OD 0,96 mmPortex800/100/200Katheter
Harvard Apparat 11 PlusHarvard Apparatus70-2209Spritzenpumpe
BD Insyte AutoguardBD381823  Harnkatheter
Multimode-Detektor DTX 880Beckman CoulterPlattenleser
384 Well MikrotiterplatteNunc262260384 Well Platte
Kreatinin Assay KitSigma-AldrichMAK080zur Messung der Kreatininkonzentration
96 Well PlatteNunc260836für Kreatinin-Assay 
FITC-markierte Polysuccrose 70TBDConsultancy FP70FITC-Ficoll
Angiotensin IISigma-AldrichA9525zur Prüfung der glomerulären Permeabilität
BP-98ASoftronzur Blutdruckmessung
OTS 40.3040Medite01-4005-00Heizplatte für die Mauschirurgie
Instillagel 6mLFarco-Pharma GmbHfür Harnkatheter
ExactaAesculapGT415Rasierer

Referenzen

  1. Chronic Kidney Disease Prognosis Consortium,, et al. Association of estimated glomerular filtration rate and albuminuria with all-cause and cardiovascular mortality in general population cohorts: a collaborative meta-analysis. Lancet. 375 (9731), 2073-2081 (2010).
  2. Mori, K. P., et al.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Schlagwörter

FITC Polysaccharose 70UrinanalyseFluoreszenz Plattenleseger tHarnkatheterisierungJugularvenenkan lierungSpritzenpumpeninfusionKreatinin NormalisierungAngiotensin II StimulationNierenerkrankung beim Mausmodell