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Artículo de método

Un modelo de ratón de daño peritoneal inducido por gluconato de clorhexidina

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DOI:

10.3791/63903

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28 de abril de 2022

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1School of Medicine, College of Medicine, I-Shou University, 2Division of Nephrology, Department of Internal Medicine, E-DA Hospital, 3Department of Pediatrics, National Cheng Kung University Hospital, 4Institute of Clinical Medicine, College of Medicine, National Cheng Kung University, 5Division of Nephrology, Department of Internal Medicine, E-DA Dachang Hospital

* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

El presente protocolo establece un modelo de ratón de diálisis peritoneal (DP) de fibrosis peritoneal inducida por gluconato de clorhexidina (CG). El modelo actual es simple y fácil de usar en comparación con otros modelos animales de EP.

Resumen

La fibrosis peritoneal es una complicación importante de la diálisis peritoneal (DP). Para investigar y abordar este problema, se requiere un modelo animal apropiado de EP. El presente protocolo establece un modelo de fibrosis peritoneal inducida por gluconato de clorhexidina (CG) que imita la condición de un paciente con EP. La fibrosis peritoneal se indujo mediante inyección intraperitoneal de 0,1% de CG en etanol al 15% durante 3 semanas (administrada cada dos días), para un total de nueve veces en ratones machos C57BL/6. Las pruebas funcionales peritoneales se realizaron el día 22. Después de sacrificar los ratones, se recolectaron el peritoneo parietal de la pared abdominal y el peritoneo visceral del hígado. Eran más gruesos y fibróticos cuando se analizaron microscópicamente después de la tinción tricrómica de Masson. La tasa de ultrafiltración disminuyó, y el transporte de masa de glucosa indicó un aumento inducido por CG en la permeabilidad peritoneal. El modelo de DP así establecido puede tener aplicaciones para mejorar la tecnología de DP, la eficacia de la diálisis y prolongar la supervivencia del paciente.

Introducción

La diálisis peritoneal (DP) es un tipo de terapia de reemplazo renal. Sin embargo, la EP tiene problemas que no se pueden resolver. Por ejemplo, el tratamiento a largo plazo de la EP puede causar daño peritoneal, lo que eventualmente conduce al fracaso de la ultrafiltración y al retiro del tratamiento 1,2,3,4,5,6. La fibrosis peritoneal es una de las complicaciones más graves 7,8. La fibrosis peritoneal se caracteriza por la deposición y acumulación de matriz extracelular dentro del intersticio, y neoangiogénesis y vasculopatía del peritoneo 9,10.

Las principales causas de estos cambios peritoneales son la peritonitis recurrente y la no biocompatibilidad del dializado, que son hiperosmóticas, alta glucosa, bajo pH y degradación de la glucosa11,12. Por lo tanto, los modelos experimentales animales adecuados pueden ayudar a los investigadores a estudiar mejor los cambios fisiológicos y patológicos del peritoneo durante la terapia de EP. Por lo tanto, el establecimiento de un modelo de EP animal es importante para mejorar la tecnología de EP y la eficacia de la diálisis y prolongar la supervivencia del paciente. Este estudio tuvo como objetivo generar un modelo de ratón con EP mediante inyección intraperitoneal (i.p.) de gluconato de clorhexidina (GC), como se describió anteriormente13,14. Este modelo de ratón PD es simple, fácil de usar y factible en comparación con otros modelos animales de PD.

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Protocolo

Todos los experimentos con ratones fueron aprobados por el Centro de Animales de Laboratorio del Hospital E-DA / Universidad I-Shou y se manejaron de acuerdo con la "Guía para el cuidado y uso de animales de laboratorio" (NRC, EE. UU. 2011). Para el presente estudio se utilizaron ratones machos C57BL/6, de 7-8 semanas de edad.

1. Preparación química

  1. Prepare el irritante químico diluyendo el gluconato de clorhexidina al 0,1% (CG, consulte la Tabla de materiales) en etanol al 15%.

2. Tratamiento de los animales

  1. Asigne tres ratones como grupo de control. Realizar inyección intraperitoneal (i.p.) de 1 mL/kg de solución salina normal (NS) al 0,9% cada dos días durante 3 semanas, para un total de nueve veces.
  2. Asigne tres ratones al grupo de fibrosis peritoneal. Inducir fibrosis peritoneal utilizando gluconato de clorhexidina (GC) mediante la administración de inyecciones i.p. de 0,1% de CG en etanol al 15% (paso 1.1) a una dosis de 12,5 μL/g de peso corporal. Realice esto cada dos días durante 3 semanas, para un total de nueve veces.

3. Pruebas de función peritoneal (prueba de equilibrio peritoneal modificada)

  1. Prepare una solución de diálisis que contenga 4,25% de glucosa. Extraiga 0,5 ml de muestra de dializado con una jeringa y luego verifique la concentración de glucosa en la muestra de dializado.
    NOTA: La concentración de glucosa se determina de acuerdo con el método hexoquinasa/G6PD. Se accedió a las muestras de dializado al ensayo Glu 2 de tipo L y se investigaron con un analizador bioquímico (ver Tabla de materiales). Esta es la concentración inicial de glucosa dializada.
  2. Anestesiar a los ratones mediante inyección intramuscular de Zoletil y xilazina (preparados en una proporción de 1:2 por volumen, ver Tabla de materiales) a una dosis de 20 μL/20 gw. Además, use ungüento veterinario en los ojos para prevenir la sequedad bajo anestesia.
  3. Realizar la instilación i.p. de la solución de diálisis (2 mL/20 g de peso corporal).
  4. Después de 30 minutos, evalúe y verifique la profundidad de la anestesia con falta de reflejo de pellizco del dedo del pie. Luego, realice una incisión vertical en la línea media del abdomen (debajo del proceso xifoides), luego abra el abdomen de los ratones y recoja el líquido intraperitoneal con una jeringa (definida como "volumen 1"). Luego, mida el peso de un algodón limpio y seco y coloque el algodón en la cavidad abdominal de los ratones para absorber el líquido intraperitoneal residual. Finalmente, mide el peso del algodón nuevamente.
    NOTA: El aumento de peso del algodón es igual al peso del líquido intraperitoneal residual. Luego, convertir al volumen obtenido (gravedad específica: 1 g / cm3; definido como "volumen 2"). El volumen final de dializado es el volumen 1 más el volumen 2.
  5. Use 0.5 ml de muestra de dializado (dializado final) para medir la concentración de glucosa. Esta es la concentración final de glucosa dializada.
  6. Calcule la ultrafiltración neta utilizando la fórmula15:
    figure-protocol-1
  7. Calcule la permeabilidad peritoneal utilizando la siguiente fórmula15:
    figure-protocol-2

4. Preparación tisular del músculo de la pared abdominal y del hígado y análisis histológico

  1. Sacrificar los ratones por punción cardíaca (flebotomía)3,16.
  2. Corte de la pared abdominal (1 cm x 1 cm) y hepatectomía total. Fije la pared abdominal y los tejidos hepáticos de los ratones durante la noche en formalina tamponada neutra al 10%.
  3. Preparar secciones de parafina de 3 μm de espesor del músculo de la pared abdominal y el hígado, y realizar análisis histológicos siguiendo el informe17 publicado anteriormente.
  4. Evaluar el peritoneo parietal de la pared abdominal y el peritoneo visceral de las superficies hepáticas de los ratones mediante morfometría18.
  5. Realice análisis estadísticos utilizando estadísticas y software de gráficos (consulte la Tabla de materiales). Expresar todos los datos como media ± SD y analizar la significación estadística utilizando una prueba t19. Defina valores con P < 0,05 como resultados significativos.

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Resultados

En la Figura 1A,B, el peritoneo parietal de la pared abdominal era marcadamente más grueso y fibrótico bajo la tinción tricrómica de Masson17, indicando que en el grupo expuesto a CG, la fibrosis peritoneal es más grave que en el grupo control salino (SN). En la Figura 2A,B, el peritoneo visceral de las superficies hepáticas también era marcadamente más grueso y fibrótico, lo que demuestra que en el grupo expuesto a CG, l...

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Discusión

En este estudio, un modelo de DP de ratón se presenta por inyección i.p. de GC, y los resultados mostraron fibrosis peritoneal y deterioro funcional en este modelo, que imitó la condición del paciente con EP.

Hay varios pasos críticos en el protocolo. Primero, para realizar una inyección i.p. de CG o NS, la piel de la pared abdominal del ratón debe recogerse con fórceps para evitar el daño intraperitoneal inducido por punción. En segundo lugar, al recoger el peritoneo de la pared abdominal par...

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Agradecemos sinceramente a Shin-Han Tseng por la discusión crítica y la ejecución parcial del estudio. Este estudio fue apoyado por EDAHP110003 y NCKUEDA110002 de la Fundación de Investigación del Hospital E-DA y la Universidad Nacional Cheng Kung, Taiwán.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
0.9% Solución salina normalY F CHEMICAL CORP., New Taipei City, Taiwán-10
% formalina tamponada neutraTaiwán Burnett International Co., Ltd., Taipei City, Taiwán00002A
Analizador bioquímico automáticoHitachi Ltd., Tokio, JapónLabospect Series 008para determinar la concentración de glucosa
Solución de digluconato de clorhexidina, 20% en H2OSigma-Aldrich, MO, EE. UU.C9394diluido al 0,1 % con etanol al 15 % para inyección
EtanolAvantor Performance Materials, LLC, PA, EE. UU.BAKR8006-05diluido al 15 % con solución salina normal para la concentración de trabajo
Glucosa (Dianeal)Baxter International, Inc., IL, EE. UU. FNB9896Solución de diálisis comercial (4,25%)
GraphPad Prism 8.0Software GraphPad, Inc., CA, EE. UU.
Ensayo Glu 2 tipo LFUJIFILM WAKO, Japón461-32403
Xilacina 20de julio Pharmaceutical Co., Ltd., Ciudad de New Taipei, Taiwán-Zoletil
50Laboratorios Virbac, Carros, Francia-

Referencias

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