Name: Transkutane Beurteilung der Nierenfunktion in Conscious Nagetiere (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-03-26T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 18 s
Description: Erfahren Sie die transkutane Messung der Nierenfunktion bei Nagetieren mit FITC-Sinistrin und optischer Fluoreszenztechnik. Diese minimal-invasive Methode ermöglicht sofortige Analyse ohne Blutentnahme.

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ZHP wurde durch das Marie-Curie-Projekt NephroTools unterstützt.

Notwendige Versuche, das Protokoll zu entwickeln, wurden gemäß den nationalen Vorschriften durchgeführt und wurden von den lokalen ethischen Wissenschaft Komitee (Regierungspräsidium Karlsruhe) zugelassen. 1. Herstellung von FITC-Sinistrin Injektionslösung <ol><li> Man löst FITC-Sinistrin in physiologischer Kochsalzlösung eine Stammlösung herzustellen. Die empfohlene Dosis in Mäusen liegt bei 7,5 mg / 100 g Körpergewicht (BW), während bei Ratten 5 mg / 100 g BW FITC-Sinistrin vorzuziehen ist. Bei Mäusen, bei 15 mg / ml, eine Lösung von FITC-Sinistrin Stammlösung vorzubereiten, während bei Ratten bei einer Konzentration von 40 mg / ml herzustellen. Hinweis: FITC-Sinistrin Stammlösung kann vor Licht geschützt im Voraus und bei -20 ° C hergestellt werden. </li></ol> 2. Vorbereitung der Tiere <ol><li> mindestens eine Woche vor ihrer Einführung in jedem Experiment akklimatisieren Tieren. </li><li> Anästhesieren das Tier unter Verwendung von 5% Isofluran bei 5 l / min O 2 </sub&gt; 2 min fließen. </li><li> Überprüfen Sie, ob das Tier richtig durch die Beobachtung seiner Atmung betäubt, die mit einem Mangel an einer Zehe Reaktion langsamer und tiefer, und überprüfen Teilnahmslosigkeit wird. </li><li> Sobald das Tier schläft, reduzieren die Anästhesie auf 2,5% Isofluran bei 2 l / min O 2 Fördermenge und die BW nehmen. </li><li> Entfernen Sie das Fell von der Flanke von der Rückseite des Tieres einen elektrischen Rasierer verwenden. Rasur eine Fläche etwas größer ist als die Fläche, die von der doppelseitigen Klebepflaster belegt werden, die Abmessungen von 3 cm x 6 cm hat. </li><li> Anschließend Enthaarungscreme für eine kurze Zeit (2-3 min) gelten die restliche Fell zu entfernen. </li><li> Waschen Sie den Bereich gründlich, bis die Creme vollständig entfernt wurde, als die Creme selbst fluoreszierend sein kann. Hinweis: Vermeiden Sie die Haut des Tieres Kratzen wie es zu Reizungen / Ödem produzieren kann. Wenn die enthaarte Bereich Pigmentierung auf der Haut zeigt, rasieren einen größeren Bereich, bis eine nicht pigmentierte Stelle für dieoptische Teil der Vorrichtung gefunden wird. Es wird empfohlen, 24 Stunden im Voraus zu rasieren Anästhesie Exposition zu minimieren. </li></ol> 3. Vorrichtung Vorbereitung <ol><li> Platzieren Sie die optische Einrichtung Nierenfunktion auf einer Seite des doppelseitig klebenden Pflaster, das Positionieren des optischen Teils über dem transparenten Fenster (1) , so dass die gegenüberliegende Teil mit der Schutzfolie zu messen. Anmerkung: Wenn bei kleinen Nagetieren arbeiten, um die Größe des Flecks zu reduzieren , wie in der Abbildung 2 dargestellt. </li><li> Befestigen ein Stück doppelseitig klebendes Patch von passender Größe an die Batterie , wie in Abbildung 3 dargestellt. </li></ol> 4. Die Befestigung der Geräte auf dem Tier <ol><li> Berechnen Sie die entsprechende Injektionsvolumen bezogen auf das Körpergewicht des Tieres. </li><li> Anesthetize das Tier mit Isofluran wie zuvor 2,1-2,3 auf den Abschnitten. </li><li> Schneiden Sie ein Stück Rohr elastischen Mullbinde of etwa 1 cm länger als die Breite des doppelseitig klebenden Pflaster verwendet werden. </li><li> Ziehen Sie die elastischen Mullbinde über den Kopf des Tieres und auf dem Rücken, die rasierte Fläche verlassen aufgedeckt. Hinweis: Alternativ fixieren Sie das Gerät nur mit Hilfe von Klebeband, sondern von übermäßigen Druck auf das Gerät bewusst sein. </li><li> Schließen Sie die Batterie an das Gerät durch Einstecken des Batteriestecker an den entsprechenden Anschluss auf dem Gerät. Danach die Schutzfolie von dem Stück Patch entfernen und die Batterie auf der Oberseite des Gerätes (4A) montieren. Stellen Sie sicher, dass die Batterie richtig durch Prüfen, dass das Gerät beginnt zu blinken eingesteckt ist. Anmerkung: Bei Ratten kann die Batterie auch direkt auf dem Klebepflaster angebracht sein, neben dem Gerät (4B). </li><li> Entfernen Sie die Schutzkappe von der Patch mit dem Bediengerät und legen Sie es auf die rasierte Fläche auf dem Rücken des Tieres es haltens Kanten, bis sie richtig befestigt ist. </li><li> Bedecken , die Vorrichtung mit dem röhrenförmigen elastischen Mullbinde es auf die Klebeoberfläche des Pflasters (Abbildung 5) anhaften. </li><li> dehnen Sie richtig den Schlauchverband auf dem Bauch des Tieres zu gewährleisten, dass die Schenkel frei bewegen können. </li><li> Für eine bessere Fixierung und zum Schutz der Vorrichtung, um einen Streifen des Klebebandes nach der Form der Vorrichtung und zum Abdecken der Drähte der Batterie anzuwenden. </li><li> Messen Hintergrund für 1 bis 3 min, ohne Druck auf das Gerät </li></ol> 5. FITC-Sinistrin Verwaltung und Messverfahren <ol><li> mit warmem Wasser vor der Injektion oder einer temperaturgeregelten Heizplatte entlang der ganzen Prozedur Bei Bedarf erwärmen den Schwanz des Tieres auf. </li><li> Injizieren durch Schwanzvene das entsprechende Volumen von FITC-Sinistrin Stammlösung. Das Volumen der Injektion hängt von Tier BW und daher muss für jedes einzelne Nachteile berechnet werdenidering die gewünschte Dosis und die Konzentration der Stammlösung, in Abschnitt 1.1 zuvor erwähnte. </li><li> Stellen Sie sicher, dass alle FITC-Sinistrin Lösung intravenös verabreicht wird und nicht subkutan. Hinweis: Alternativ FITC-Sinistrin verabreicht werden kann , eine vorge implantiert intravenösen Katheter am Nacken in Nagetieren oder über retro orbital Injektion in Mäuse verlassen werden. </li><li> Vorsichtig, bringen Sie das Tier in seinen Heimkäfig starke Bewegungen und keinen Druck auf das Gerät zu vermeiden, da es Bewegungsartefakte einführen würde. </li><li> Setzen Sie den Käfig in einem ruhigen Ort zu vermeiden, dass das Tier nicht gestört wird. </li><li> Führen Sie die Messung während mindestens 1 Stunde, wenn sie mit Mäusen und 2 Stunden zu arbeiten, wenn Ratten mit. Während dieser Zeit wird die optische Vorrichtung durch die Haut messen die Fluoreszenz von FITC-Sinistrin emittiert. Hinweis: Während der Aufzeichnungsperiode muss das Tier allein gehostet werden. Weiterhin Wasserversorgung, sowie vorstehendeStrukturen wie die Draht Deckel muss eine Beschädigung der elektronischen Vorrichtung und Bewegungsartefakten aufgrund von Auswirkungen, die mit Gegenständen zu vermeiden, werden entfernt. </li></ol> 6. Entfernen des Geräts <ol><li> Sobald die Aufzeichnungsperiode vorbei ist, entfernen Sie das Gerät ohne Betäubung; jedoch, falls erforderlich, das Tier zu betäuben kurz unter 5% Isofluran bei 5 l / min O 2 Fördermenge während 2 min. </li><li> das Klebeband zuerst, dann die Schlauchverband vorsichtig abziehen. </li><li> Vorsichtig lösen sich von der Haut und zurück, das Tier zu seinem normalen Heimkäfig des doppelseitigen Klebepflaster. </li></ol> 7. Lesen von Daten <ol><li> Ziehen Sie den Akku aus dem Gerät und entfernen Sie die Klebepflaster. Anmerkung: Die Daten werden auf dem Gerät gespeichert , bis eine neue Messung beginnt. Wenn eine Batterie die gespeicherten Daten verbunden ist, sind mit den neuen Aufzeichnungen überschrieben. Daher haben wieder den Akku nicht, bevor die Daten aus dem DownloadGerät. Es gibt eine 10 sec Gnadenfrist für zufällige reconnections der Batterie bestimmt. </li><li> Schließen Sie das Gerät an einen PC über ein Micro-USB-Kabel und laden Sie die Daten, die die Software zur Verfügung gestellt werden. Die Ausgabedatei ist eine CSV-Datei, die mit einem Tabellenkalkulationsprogramm geöffnet und bearbeitet werden können. </li><li> Öffnen Sie die Datei mit der speziellen Software für die optische Einrichtung und erzeugen die Eliminationskinetik Kurve, die die Software-Protokolle. </li><li> Analysieren Sie die Kurve, indem Sie die mit der optischen Vorrichtung Anweisungen. Kurz, für die Auswertung der Daten, welche Hintergrundsignals vor FITC-Sinistrin Verwaltung und markieren den Beginn der exponentiellen Ausscheidungsphase des Markers gemessen wird, die in der Regel 15 min und 45 min nach der Injektion Bolus auftritt, bei Mäusen und Ratten jeweils . Hinweis: Die Software wird die FITC-Sinistrin Halbwertszeit automatisch angezeigt (t 1/2) zusammen mit einem R 2 -Wert, bestimmt durch eine 1-compartment Modell. t 1/2 kann GFR zu berechnen , indem mit Hilfe eines Umrechnungsfaktors 9,10 verwendet werden. </li></ol>

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<li>Sadick, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two+non-invasive+GFR-estimation+methods+in+rat+models+of+polycystic+kidney+disease%3A+3.0+Tesla+dynamic+contrast-enhanced+MRI+and+optical+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Nephrol+Dial+Transplant%22%5BJournal%5D)">Two non-invasive GFR-estimation methods in rat models of polycystic kidney disease: 3.0 Tesla dynamic contrast-enhanced MRI and optical imaging.</a> Nephrol Dial Transplant. 26, 3101-3108 (2011).</li>
<li>Trudu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Common+noncoding+UMOD+gene+variants+induce+salt-sensitive+hypertension+and+kidney+damage+by+increasing+uromodulin+expression%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Med%22%5BJournal%5D)">Common noncoding UMOD gene variants induce salt-sensitive hypertension and kidney damage by increasing uromodulin expression.</a> Nat Med. 19, 1655-1660 (2013).</li>
<li>Zollner, F. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+measurement+of+kidney+function+by+dynamic+contrast+enhanced+MRI+and+FITC-sinistrin+clearance+in+rats+at+3+tesla%3A+initial+results%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Simultaneous measurement of kidney function by dynamic contrast enhanced MRI and FITC-sinistrin clearance in rats at 3 tesla: initial results.</a> PLoS One. 8, e79992(2013).</li>
</ol>

NG hält ein Patent auf die Herstellung von FITC-Sinistrin.

Die vorliegende Arbeit beschreibt das Verfahren, die Nierenfunktion in der bewussten Nagetieren mit einer miniaturisierten Vorrichtung zu bestimmen und die exogene Nierenmarker FITC-Sinistrin. Wie bereits erwähnt, hat dieses Verfahren mehrere Vorteile im Vergleich zu den herkömmlichen Verfahren der Urin- und Plasma-Clearance. Einer von ihnen ist die Unabhängigkeit von Blut und Urin Probenahme, die im Hinblick auf die Verbrauchsmaterialien, Zeit und natürlich, Tier Stress zu großen Einsparungen führt. Wie in Tabelle 2 gezeigt, um die exogene renal Marker FITC-Sinistrin und die Messung seiner Eliminationskinetik durch die Haut ermöglichen , die Auswirkungen der renalen Pathologien auf die Nierenfunktion 9,10,14-18 sucht werden. Die Serien Entnahme von Blutproben erforderlich Plasma-Clearance oder Biomarker für Nierenerkrankungen sind für das Tier, umständlich und zeitaufwendig für die Forscher stressig zu beurteilen. Daher sequentielle Messungen innerhalb des gleichen Tieres haben lim gewesenITED durch das Wohlbefinden der Tiere und methodischen Gründen. Das erwies sich im Tier Reproduzierbarkeit der transkutane Messung 13 macht es eine ideale Methode für Veränderungen der Nierenfunktion aufgrund von Krankheitsprogression oder Alterung zu erfassen. Aus dem gleichen Grund kann es auch sehr nützlich sein, um die Wirksamkeit von therapeutischen Ansätzen zu studieren. Zwei kritische Schritte für eine erfolgreiche Anwendung dieser Technologie sind die Fixierung der optischen Vorrichtung an dem Tier und der korrekten Verabreichung des Markers. Das Gerät muss in geeigneter Weise festgelegt werden Bewegungsartefakte zu vermeiden. Zu diesem Zweck ist das Anbringen und Ablösen des doppelseitig klebende Patch verhindert entscheidend, da es den Verlust seiner Hafteigenschaften und schließlich einer unangemessenen Fixierung auf dem Tier führen kann. Wie in dem Protokoll, Immobilisierung und zum Schutz der optischen Vorrichtung erwähnt, indem sie es mit einem Klebeband bedeckt, ist ein wirksamer Ansatz einen adequat, um sicherzustellen,e Fixierung. Wenn FITC-Sinistrin Bolus-Injektion durchzuführen ist es entscheidend, die Substanz alle intravenös zu verabreichen und nicht subkutan. Die Freigabe der Markierung in das subkutane Gewebe kann leicht durch einen gelben Ring den Schwanz des von FITC-Sinistrin eigene Farbe erzeugt Tier kreisen identifiziert werden. Eine subkutane Injektion manifestiert sich typischerweise als eine flachere Kurve und verlängerte Marker Ausscheidungszeit. Die mögliche Einschränkung dieses Verfahrens ist im Zusammenhang mit dem Marker verwendet als bei der Technik per se. Wenn ein Ödem in der Haut eines Tieres vorhanden ist, würde die transkutane Beurteilung der Nierenfunktion nicht empfohlen werden, da es ein zusätzliches Fach ist, die die Ausscheidung Dynamik von FITC-Sinistrin verändern könnten. In ähnlicher Weise kann pigmentierte Haut die Anwendung der Technik auf Grund der überlappenden Anregungs- und Emissionsspektren von FITC-Sinistrin und Melanin begrenzen. bei Tieren mit Pigmentierung der Haut in patches, jedoch wird das Problem durch Anordnen des optischen gelöstTeil der Vorrichtung in einer unpigmentierten Bereich. Es ist möglich, verschiedene Aspekte der transkutanen Beurteilung der Nierenfunktion zu modifizieren, um das Verfahren zu verschiedenen Tierarten und / oder Ansätze anzupassen. So kann beispielsweise die empfohlene FITC-Sinistrin Dosierung oder die Länge der Messung eingestellt werden, je nach dem Ziel des Experiments sowie für verschiedene Arten oder Tiermodellen. Diese Anpassungsfähigkeit des Verfahrens wurde bereits durch seine erfolgreiche Anwendung in verschiedenen Arten von Nagetieren und verschiedene Arten von Stämmen mit unterschiedlichen gesundheitlichen Bedingungen bestätigt worden. Darüber hinaus hat die transkutane Beurteilung der Nierenfunktion wurden bei Hunden und Katzen 12 mit hervorragenden Ergebnissen kürzlich validiert. Aufgrund der unbestrittenen Unterschiede zwischen diesen Tieren und Nagetiere, bestimmt diese Studie die geeignete Dosis von FITC-Sinistrin für beide, Hunde und Katzen, und es erfolgt die Verwendung eine viel längere Messzeit, 4 Stunden statt der 1 oder 2 Stundend bei Nagern. Insgesamt kann die Verwendung dieser Technik uns helfen genauere Erkenntnisse in Nephrology zu gewinnen, auch ein besseres Verständnis der Nierenkrankheitsprogression und die Wirkung von Therapien. Die Eigenschaften des transkutanen Beurteilung der Nierenfunktion legt es als eine geeignete Technik in der Human- und Tier klinischen Bereichen in Zukunft angewendet wird, und sollte als eine vielversprechende Technologie angesehen werden, die traditionellen Ansätze zu ersetzen.

Glomerulären Filtrationsrate (GFR) ist der beste Parameter Gesamtnierenfunktion zu beurteilen. Der Goldstandard GFR um zu bestimmen , stützt sich auf die im Urin oder Plasma - Clearance von exogenen Nierenmarker wie Inulin 1. Allerdings sind diese Verfahren zeitaufwendig und kompliziert und erfordert die Erfassung von Serien Blut und / oder Urinproben und hinteren Labor-Tests für ihre Analyse. Darüber hinaus sind diese Verfahren invasive und Stress für die Tiere, die Häufigkeit und die Frequenzbegrenzung in dem die Messungen wiederholt werden kann. Eine Anzahl alternativer Ansätze sind entwickelt worden , die klassischen Verfahren zu vereinfachen GFR zu bestimmen, aber sie immer noch auf Urin- und Plasma - Sampling 2-4 und / oder erfordern tiefe Narkose 5,6, die renale Hämodynamik und Funktion 7 zu beeinflussen bekannt ist, 8. Endprodukte des Stoffwechsels, wie beispielsweise Kreatinin, werden ebenfalls weit verbreitet Nierenfunktion zu schätzen. Jedoch ist es, dass die Accur bekanntacy dieser endogenen Marker nicht optimal ist, und darüber hinaus, sie zu analysieren, Urin oder Blutabnahme auch unverzichtbar ist. Hier beschreiben wir eine transkutane Methodik der Nierenfunktion bei wachen Tieren zu beurteilen. Dieses Verfahren ist einfacher und schneller als herkömmliche Methoden sowie nur minimal invasiv. Mit dieser Technik wird eine miniaturisierte optische Einrichtung und die exogene renal Marker Fluoreszein-Isothiocyanat (FITC) -sinistrin verwendet wird, ist es möglich, die Nierenfunktion fast in Echtzeit ohne eine Notwendigkeit für Plasma- oder Urinprobennahme und ohne chirurgische Katheterisierung für die Substanzverabreichung zu bestimmen. Aufgrund dieser Eigenschaften ist das Verfahren geeignet sequenziellen Messungen in dem gleichen Tier durchzuführen. FITC-Sinistrin ist ein Nieren Marker frei durch die Glomeruli gefiltert, ohne tubulären oder Sekretion. Der optische Teil des miniaturisierten Vorrichtung besteht aus zwei Leuchtdioden (LEDs), die erregtdie verabreichte Marker und eine Photodiode, die emittierte Fluoreszenz durch die Haut zu erfassen. Die aufgezeichneten Daten werden in dem internen Speicher integriert in dem Gerät gespeichert und sie können verwendet werden, um die FITC-Sinistrin Eliminationskinetik Kurve zu erzeugen. Energie wird durch eine kleine wiederaufladbare Lithium-Batterie versorgt. Nähere Informationen über das Gerät und seine einzelnen Komponenten beziehen sich auf Schreiber et al. 9. Die Vorrichtung wird auf dem Tierkörper unter Verwendung eines doppelseitig klebenden Pflaster trägt ein transparentes Fenster für die optischen Komponenten leicht montiert. Die Ergebnisse sind leicht verfügbar, nachdem die Aufzeichnungsperiode ist vorbei. Mit dem Verfahren und Protokoll hier vorgesehen ist, stellen wir eine vielversprechende Technologie, die der derzeitige Goldstandard ersetzen könnte GFR, um zu bestimmen, nicht nur in der Forschung, sondern auch im klinischen Bereich.

<table><tbody><tr><td>NIC-Nierengerät</td><td>Mannheim Pharma & Diagnostics GmbH</td><td></td><td>Software, Akkus und Ladegeräte werden zusammen mit dem/den Gerät(en) zur Verfügung gestellt. Bestellungen sollten über info@mapdiagnostics.com</td></tr><tr><td>FITC-sinistrin</td><td>Mannheim Pharma & Ltd. erfolgen. Diagnostics GmbH</td><td></td><td>Bestellungen sollten über info@mapdiagnostics.com</td></tr><tr><td>Doppelseitiges Klebepflaster</td><td>Mannheim Pharma & Ltd. erfolgen. Diagnostics GmbH</td><td></td><td>Bestellungen sollten über info@mapdiagnostics.com</td></tr><tr><td>Isis Nagetier Elektrorasierer</td><td>Braun Aesculap&nbsp;</td><td>GT420</td><td></td></tr><tr><td>Isofluran</td><td>Abbott GmbH&nbsp;</td><td></td><td></td>PZN4831850</tr><tr><td>Leukosilk Klebeband</td><td>BSN medical</td><td>102200</td><td></td></tr><tr><td>Schlauchförmige elastische Mullbinde&nbsp;</td><td>MaiMed Medical GmbH</td><td>73012</td><td>Es stehen verschiedene Größen zur Verfügung. Für Mäuse wird Größe 1 empfohlen.</td></tr><tr><td>Veet Enthaarungscreme</td><td>Reckitt Benckiser</td><td>PZN7768307</td><td>Formulierung für empfindliche Haut wird empfohlen, da sie sanfter zur Haut der Tiere ist</td></tr><tr><td>Micro-USB-Kabel Samsung</td><td></td><td>APCBU10BBE</td><td></td></tr><tr><td>Deltajonin Physiologische Lösung</td><td>AlleMan Pharma GmbH</td><td>3366954</td><td>Alternativ kann es Kochsalzlösung oder PBS verwendet werden&nbsp;</td></tr></tbody></table>

transkutane beurteilung der nierenfunktion in conscious nagetiere

Transcutaneous Assessment of Renal Function in Conscious Rodents

Die glomeruläre Filtrationsrate (GFR) ist der Goldstandard zur Beurteilung der allgemeinen Nierenfunktion. Traditionelle Methoden zur Bewertung der GFR sind jedoch umständlich und zeitaufwändig. Zusätzlich sind serielle Blut- oder Urinproben erforderlich, mit der damit verbundenen Belastung für die Versuchstiere. Eine neue Technik reduziert den Zeit- und Ressourcenaufwand erheblich, minimiert die Invasivität und den Stress der Tiere, ist aber genauso gültig wie die traditionellen Ansätze. Die Methode misst transkutan die Nierenfunktion. Unter Verwendung eines optischen Geräts und des exogenen Nierenmarkers Fluorescein-Isothiocyanat (FITC)-Sinistrin ist diese Technik in der Lage, die Eliminationskinetik des Markers durch die Haut zu messen. Da weder Blut- noch Urinproben noch die zugehörigen Laboruntersuchungen erforderlich sind, stehen die Ergebnisse der transkutanen Messung nahezu augenblicklich zur Verfügung. Die Methode wurde bereits an verschiedenen Spezies validiert und in mehreren Modellen der Nierenpathologie erfolgreich angewendet. Darüber hinaus eignet es sich aufgrund seiner minimal-invasiven Eigenschaften für sequentielle Messungen innerhalb desselben Tieres. Hier wird ein detailliertes Protokoll zur Durchführung der transkutanen Beurteilung der Nierenfunktion bei Nagetieren bereitgestellt.

Der Aufbau der transkutanen Messung ist sehr einfach und schnell: das Gerät auf dem doppelseitig klebenden Pflaster (Abbildung 1) und eingestellt in Größe , falls erforderlich (2) angeordnet ist, wird die Batterie hergestellt (Abbildung 3) und verbunden (Abb 4). Diese Methode der Nierenfunktion zu beurteilen , wurde in verschiedenen Arten durch Vergleich mit dem traditionellen Ansatz der Plasma - Clearance 9,11,12 bereits validiert. Nach dem Protokoll hier ausgesetzt, Schreiber et al. die Gültigkeit der Technik in verschiedenen Mausmodellen gezeigt, sehr vergleichbare Ergebnisse unter transkutanen Messung und Plasma - Clearance für alle Gruppen zeigen , studiert (Tabelle 1) 9. In dieser Arbeit wurde die erhaltene t 1/2 bis GFR umgewandelt , um eine Maus spezifischen semi-empirischen Konvertierung mitFaktor. Die Konsistenz der transkutanen Beurteilung der Nierenfunktion wurde auch verschiedene Stämme von Mäusen nachgewiesen werden. Sequentielle Messungen innerhalb von 3 Tagen in dem gleichen Tier zeigte einen Koeffizienten der Varianzen von 3,0 bis 6,2% 13. In dieser Studie gab es keine Umstellung auf GFR aber die Ergebnisse zum Ausdruck gebracht wurden und direkt in Bezug auf die t 1/2 interpretiert. Die Möglichkeit, die Ergebnisse nahezu in Echtzeit zu haben, ist einer der großen Vorteile dieses Verfahrens. Nach der Aufzeichnungsperiode, sind die Ergebnisse sofort zur Analyse zur Verfügung und die mitgelieferte Software zeigt die Ausscheidungskurve von FITC-Sinistrin sofort (Abbildung 6). Innerhalb der gleichen Software die t 1/2 von FITC-Sinistrin erhalten werden kann, die direkt als Parameter verwendet werden kann , um die Nierenfunktion von umgerechnet in Bezug auf die GFR bewerten. Abbildung 7 </strong&gt; zeigt, wie es die FITC-Sinistrin Ausscheidungskurve transkutan in einem Tier mit eingeschränkter Nierenfunktion gemessen aussieht. Wenn die Nierenfunktion betroffen ist , FITC-Sinistrin t 1/2 erhöht sich aufgrund der reduzierten Ausscheidung der Substanz und dem Aussehen der Kurve ändert. Typischerweise wird die Messkurve nicht wieder in den Hintergrund Ebene kommen und stellt eine erhöhte Fläche unter der Kurve. Im gleichen Tier, von der Vor- Messungen nach der Verletzung kann eine Erhöhung der maximalen Fluoreszenzintensität erfahren aufgrund der Ansammlung der durch seine reduzierte Ausscheidung verursacht Marker. In Anwesenheit von Nierenversagen kann die transkutan gemessene Kurve von FITC-Sinistrin einen stabilen Zustand zeigen aufgrund stark eingeschränkter Funktion (7B). Der Einsatz des miniaturisierten Vorrichtung in mehrere Stämme von Nagetieren mit verschiedenen Gesundheitsstatus hat gezeigt, dass diese Technik ist geeignet und empfindlich genug, um Änderungen zu erfassen, due zu Nierenerkrankungen und Alterung. Tabelle 2 zeigt eine Zusammenfassung der Maus untersucht Modelle mit dieser Methode bisher. <img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/53767/53767fig1.jpg" /> Abbildung 1. Anordnung der Vorrichtung auf dem doppelseitig klebenden Pflaster. Die Vorrichtung wird auf dem Patch Positionierungsklebstoff befestigt sein optisches Teil in dem transparenten Fenster. <img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/53767/53767fig2.jpg" /> Abbildung 2. Die Anpassung der Klebepflaster für kleine Nagetiere. Für den Einsatz bei Kleintieren wird empfohlen , die Größe des Patches zu reduzieren. A: Verwenden Sie das Gerät als Leitfaden den Patch richtig zu schneiden. B: Wenn die gewünschte Größe erreicht worden ist , kann das Gerät auf der klebrigen Oberfläche des Pflasters angeordnet sein. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53767/53767fig2large.jpg" target="_blank">P</a>leasen klicken Sie hier eine größere Version dieser Figur zu sehen. <img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/53767/53767fig3.jpg" /> Abbildung 3. Herstellung der Batterie. Um die Batterie an das Gerät anschließen, schneiden Sie ein kleines Stück doppelseitigen Klebepflaster (A und B) und legen Sie es auf der Oberfläche der Batterie (C). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53767/53767fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier anzuschauen größere Version der Figur.</a> <img alt="Abbildung 4" src="/files/ftp_upload/53767/53767fig4.jpg" /> Abbildung 4. Anschluß- und Platzierung der Batterie während der Messung. (A) In kleinen Nagetieren, wie Mäusen, auf Grund der reduzierten Raum, muss die Batterie auf der Oberseite des Gerätes angeordnet werden. (B) Bei größeren Tieren die Batterie cein neben dem Gerät platziert werden. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53767/53767fig4large.jpg" target="_blank">Bitte hier klicken</a> , um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53767/53767fig4large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Abbildung 5" src="/files/ftp_upload/53767/53767fig5.jpg" /> Abbildung 5. Platzierung des rohrförmigen elastischen Mullbinde in einer Ratte. Der Schlauchverband sollte das doppelseitige Klebepflaster bedecken , ohne die freie Bewegung der Gliedmaßen für den Komfort des Tieres zu stören. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53767/53767fig5large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53767/53767fig5large.jpg" target="_blank">eine größere Version zu sehen diese Figur.</a> <img alt="Figur 6" src="/files/ftp_upload/53767/53767fig6.jpg" /> Abbildung 6. Repräsentative Bild einer Eliminationskurve von FITC-Sinistrin. Das erzeugte Signal von FITC-Sinistrin erkannt transcuzeitiges und in dem internen Speicher des Gerätes gespeichert. Wenn die aufgezeichneten Daten auf einen PC heruntergeladen werden, erzeugt die Software eine Kurve vergleichbar mit dem in dem Bild dargestellt. Y-Achse zeigt die aufgenommenen Fluoreszenzintensität [AU], emittiert durch das injizierte FITC-Sinistrin Marker, während X-Achse die Dauer der Messung in der Zeit darstellt [min]. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53767/53767fig6large.jpg" target="_blank">Bitte hier klicken</a> , um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53767/53767fig6large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="7" src="/files/ftp_upload/53767/53767fig7.jpg" /> Figur 7. Repräsentative Bild einer Eliminierungskurve des FITC-Sinistrin in Tieren mit eingeschränkter Nierenfunktion. (A) FITC-Sinistrin Eliminationskurve bei Tieren mit verminderter Nierenfunktion zeigt typischerweise eine erhöhte Fläche unter der Kurve und die Unfähigkeit , die Grundlinie innerhalb der zu erreichen normale Messperiode<html> . (B) In stark beeinträchtigt Tiere der transkutanen Messkurve einen stabilen Zustand zeigen kann , die Nierenversagen anzeigt. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53767/53767fig7large.jpg" target="_blank">Bitte hier klicken</a> , um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53767/53767fig7large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Tabelle 1" src="/files/ftp_upload/53767/53767table1.jpg" /> Tabelle 1. Die Validierung der transkutane Messung mit dem traditionellen Plasma - Clearance zu vergleichen. Die transkutane Messung der Nierenfunktion wurde in verschiedenen Mausmodellen validiert (gesunde und einseitig nephrektomierte (UNX) C57BL / 6-129 SV Mäuse und Mausmodell der Nephronophthise ( pcy)) durch Vergleich mit Plasma - Clearance. Werte sind Mittelwerte ± SD. GFR, glomeruläre Filtrationsrate 9. /53767/53767table2.jpg &quot;/&gt; Tabelle 2. Murine Modelle untersuchten die transkutane Messung mit UNX, einseitig nephrektomierte. ACE, Angiotensin-Converting-Enzym; T gumodwt / wt, transgene Uromodulin Knockout, SD, Sprague Dawley Ratte; PKD, polyzystische Nierenerkrankung.

Die Bestimmung der glomerulären Filtrationsrate (GFR) ist der Goldstandard zur Beurteilung der allgemeinen Nierenfunktion. Herkömmliche Verfahren zur Messung dieses Parameters sind jedoch umständlich und erfordern einen großen Zeitaufwand. Hier beschreiben wir eine schnellere und minimalinvasive Methode, um die GFR transkutan zu bestimmen.

Transkutane Beurteilung der Nierenfunktion in Conscious Nagetiere

Glomerular filtration rate (GFR) is the gold standard to assess overall kidney function. However, traditional methods to evaluate GFR are cumbersome and ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, die Nierenfunktion transkutan zu messen, ohne auf Blutproben oder weitere experimentelle Analysen angewiesen zu sein. Diese Methode kann helfen, zentrale Fragen im Bereich der Nephrologie zu beantworten, beispielsweise welchen Einfluss die Induktion einer Nierenschädigung oder spezifische therapeutische Maßnahmen auf die Nierenfunktion haben. Die wesentlichen Vorteile dieser Technik liegen in ihrer geringen Invasivität und darin, dass die Ergebnisse unmittelbar nach der Messung zur Analyse vorliegen, ohne dass anschließende experimentelle Manipulationen erforderlich sind.Mit dieser Technik können praktisch alle Nierenerkrankungen bei verschiedenen Arten untersucht werden. Außerdem eignet sie sich zur Durchführung sequenzieller Messungen am selben Tier. Vor Beginn des Verfahrens muss die ausreichende Anästhesietiefe durch Zupressen der Zehen überprüft werden.Verwenden Sie einen elektrischen Rasierer, um einen drei mal sechs Zentimeter großen Bereich des Fells vom unteren Rückenbauch des Tieres zu entfernen. Entfernen Sie das verbleibende Fell mit Enthaarungscreme. Nach zwei bis drei Minuten das enthaarte Hautareal gründlich waschen, da die Creme eine Hintergrundfluoreszenz verursachen kann.Als Nächstes platzieren Sie die optische Vorrichtung zur Messung der Nierenfunktion auf einer Seite eines doppelseitigen Klebestreifens. Positionieren Sie den optischen Teil über dem transparenten Fenster und lassen Sie die gegenüberliegende Seite mit Schutzfolie bedeckt. Befestigen Sie anschließend ein passendes Stück des doppelseitigen Klebestreifens an der Batterie.Bevor Sie das Gerät befestigen, wiegen Sie das Tier. Schneiden Sie dann ein Stück tubuläres elastisches Mullbindenmaterial etwa einen Zentimeter länger als die Breite des doppelseitigen Klebestreifens zu und ziehen Sie die Binde über den Kopf des Tieres.Als Nächstes bringen Sie das Tier in Rückenlage und lassen den rasierten Bereich unbedeckt. Schließen Sie anschließend den Batterieanschluss an die entsprechende Buchse am Gerät an. Wenn die Batterie ordnungsgemäß verbunden ist, beginnt das Gerät zu blinken.Entfernen Sie die Schutzfolie von der anderen Seite des Pflasters, das an der Batterie befestigt ist. Befestigen Sie die Batterie anschließend auf der Oberseite des Geräts. Entfernen Sie nun die Schutzabdeckung vom Pflaster des Betriebsgeräts und halten Sie die Ränder fest, bis es korrekt befestigt ist. Platzieren Sie das Pflaster dann auf dem rasierten Bereich auf dem Rücken des Tieres.Decken Sie das Gerät mit dem tubulären elastischen Mullverband ab und achten Sie darauf, den Verband über dem Bauch vollständig zu dehnen, während Sie sicherstellen, dass die Gliedmaßen sich frei bewegen können. Eine gute Fixierung ist entscheidend, um Bewegungsartefakte während der Messung zu vermeiden. Achten Sie daher darauf, dass das Gerät vor Beginn der Messung ordnungsgemäß befestigt ist. Sobald der Verband angelegt ist, bringen Sie einen passend zugeschnittenen Streifen Klebeband über dem Gerät an, sodass die Drähte der Batterie bedeckt sind.Und messen Sie den Hintergrundwert für eine bis drei Minuten, ohne Druck auf das Gerät auszuüben. Um die Gabe von FITC-Sinistrin durchzuführen, erwärmen Sie nach Erwärmung des Schwanzes des Tieres, um die Schwanzvenen zu weiten, die entsprechende Menge der FITC-Sinistrin-Stammlösung intravenös. Danach stellen Sie das Tier vorsichtig allein in seinen Heimkäfig, ohne Wasser oder einen Drahtdeckel.Dabei darauf achten, keine Bewegungsartefakte zu verursachen. Anschließend die von dem FITC-Sinistrin emittierte Fluoreszenz mit dem optischen Gerät über den jeweils geeigneten experimentellen Zeitraum aufzeichnen. Am Ende der Aufzeichnungsphase vorsichtig das Klebeband entfernen, gefolgt von der Tubularbinde.Dann lösen Sie vorsichtig das doppelseitige Klebepflaster von der Haut und bringen Sie das Tier in seinen normalen Wohnkäfig zurück. Um die Daten auszulesen, trennen Sie die Batterie vom Gerät und entfernen Sie das Klebepflaster.Verwenden Sie dann ein Micro-USB-Kabel, um den optischen Rekorder mit einem Computer zu verbinden, und laden Sie die Daten mit der entsprechenden Software herunter. Erstellen Sie abschließend die Eliminationskinetik-Kurve gemäß den Software-Protokollen mithilfe der geeigneten Software. Öffnen Sie die Dot-CSV-Datei, die die Daten enthält.Wenn die Nierenfunktion beeinträchtigt ist, verlängert sich die Halbwertszeit von FITC-Sinistrin. Aufgrund der verminderten Ausscheidung der Substanz kommt es zu Veränderungen im Kurvenverlauf. Typischerweise kehrt die gemessene Kurve nicht zum Ausgangsniveau zurück, und eine vergrößerte Fläche unter der Kurve wird beobachtet.Bei demselben Tier zeigen Messungen vor und nach der Verletzung eine Zunahme der maximalen Fluoreszenzintensität aufgrund einer Anreicherung des Markers, die durch dessen verminderte Ausscheidung verursacht wird. Beispielsweise weist die transkutan gemessene FITC-Sinistrin-Kurve bei Nierenversagen einen stationären Zustand auf, der auf die stark eingeschränkte Funktion des Nierengewebes zurückzuführen ist. Darüber hinaus wurde das miniaturisierte Gerät erfolgreich zur Messung der Nierenfunktion bei mehreren Stämmen von Nagetieren mit unterschiedlichem Gesundheitszustand eingesetzt.Die Eignung und Empfindlichkeit des Geräts zur Detektion von Veränderungen aufgrund von Nierenerkrankungen und Alterung wird unterstrichen. Nach Beherrschung der Methode kann das Experiment innerhalb von 50 Minuten vollständig eingerichtet werden, wobei ein einzelner Experimentator mindestens vier Tiere pro Stunde untersuchen kann. Bei Durchführung dieses Verfahrens ist darauf zu achten, das elektronische Gerät während der Messphase zu schützen, indem die Wasserversorgung und alle hervorstehenden Strukturen entfernt werden.

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Messung der glomerulären Filtrationsrate (GFR) ist der Goldstandard für die Beurteilung der Nierenfunktion. Hier beschreiben wir ein Verfahren mit hohem Durchsatz, die die Bestimmung der GFR bei wachen Mäusen unter Verwendung einer einzigen Bolusinjektion Bestimmung Fluoresceinisothiocyanat (FITC)-Inulin in Plasma und Berechnung der GFR durch eine Zwei-Phasen-exponentiellen Modell ermöglicht.

Ein High-Throughput-Verfahren zur Messung der glomerulären Filtrationsrate in Conscious Mäuse

Eine hämodynamische Dysfunktion im Frühstadium ist entscheidend für die Entwicklung von Nierenerkrankungen. Die Nachweismethoden sind jedoch begrenzt. Jüngste Fortschritte in der Sonographie bieten eine nicht-invasive, genaue Option zur Früherkennung von Nierenschäden. Diese Studie skizziert eine schrittweise sonographische Methodik zum Nachweis von Nierenfunktionsstörungen unter Verwendung eines medikamenteninduzierten Nephrotoxizitätsmodells an Ratten.

Früherkennung von Medikamenten-induzierten Nieren hämodynamischen Dysfunktion Mit sonographische Technologie bei Ratten

Der Zweck dieses Protokolls besteht darin, die Prinzipien und Techniken zur Messung und Berechnung der glomerulären Filtrationsrate, der Urinflussrate und der Ausscheidung von Natrium und Kalium bei einer Ratte zu demonstrieren. Diese Demonstration kann verwendet werden, um den Schülern ein allgemeines konzeptionelles Verständnis dafür zu vermitteln, wie die Nierenfunktion gemessen werden kann.

Physiology Lab Demonstration: glomeruläre Filtrationsrate in einem Ratten-

Enzymatische Mikroelektroden-Biosensoren ermöglichen Echtzeitmessungen der extrazellulären Zellsignalübertragung in biologisch relevanten Konzentrationen.  Die folgenden Protokolle erweitern die Anwendungen von Biosensoren auf den ex vivo und in vivo Nachweis von ATP und H2O2 in der Niere.

Verwendung enzymatischer Biosensoren auf endogenes ATP oder H Quantifizieren<sub&gt; 2</sub&gt; O<sub&gt; 2</sub&gt; In der Niere

Narkotisierten Mäuse zeigen unphysiologischen systemischen Blutdruck, die aussagekräftige Beurteilung der autonomen Ton gegeben die intime Beziehung zwischen Blutdruck und das vegetative Nervensystem ausschließt. Somit ist eine neuartige Methode zur gleichzeitig aufzeichnen renalen sympathischen Nerven-Aktivität und Blutdruck mit intravenösen Infusion in bewusste Mäuse skizziert.

Neuer Ansatz zur gleichzeitigen Erfassung von renalen sympathischen Nerven-Aktivität und Blutdruck mit intravenösen Infusion in dem Bewusstsein, hemmungslose Mäuse.

Dieses Protokoll beschreibt zunächst den chirurgischen Eingriff der permanenten Implantation eines Harnblase Katheters in Kombination mit externen urethralen Sphinkter Elektroden, und zweitens die Messung der Funktion der Harnblase und Harnröhre externen Schließmuskel bei implantierten wach Tieren.

Zystometrischen und externen urethralen Sphincter Messungen in wach Ratten mit implantierten Katheter und Elektroden für wiederholte Messungen

Hier beschreiben wir ein Protokoll zur Messung der glomerulären Filtrationsrate (GFR) in dem Bewusstsein, frei beweglichen Mäuse mit einem transdermalen GFR Monitor.

Transdermale Messung der glomerulären Filtrationsrate bei Mäusen

Das vorliegende Protokoll beschreibt eine langfristige kontinuierliche Messung des renalen Blutflusses bei bewussten Ratten und die gleichzeitige Erfassung des Blutdrucks mit implantierten Kathetern (flüssigkeitsgefüllt oder telemetrisch).

Kontinuierliche Langzeitmessung des renalen Blutflusses bei bewussten Ratten

Die glomeruläre Filtrationsrate (GFR) ist der ideale Marker zur Beurteilung der Nierenfunktion. Die Standardmessmethode mit Inulininjektion mit serieller Blut- und Urinanalyse ist jedoch nicht praktikabel. Dieser Artikel beschreibt eine praktische Methode zur transdermalen Messung der GFR bei Ferkeln.

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Dieser Artikel präsentiert ein ischämisches CKD-Modell unter Verwendung einer einseitigen nierenen IRI mit kontralateraler Nephrektomie, die einen Tag vor der Probenentnahme durchgeführt wird; dieses Protokoll ermöglicht eine serumbasierte funktionelle Beurteilung, ein hohes Überleben und reproduzierbare CKD-Pathologie nach 28 und 42 Tagen und bietet eine vielseitige Plattform für mechanistische und interventionelle Studien.

Mausmodell des Übergangs von akuter zu chronischer Nierenerkrankung, induziert durch Nierenischämie/Reperfusionsverletzung

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Transkutane Beurteilung der Nierenfunktion in Conscious Nagetiere

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