Evaluación de la función vascular en pacientes con enfermedad renal crónica
16 de junio de 2014
El grado de disfunción vascular y contribuir mecanismos fisiológicos se puede evaluar en los pacientes con enfermedad renal crónica mediante la medición de la dilatación de la arteria braquial mediada por flujo, velocidad de onda de pulso aórtica y vascular endotelial la expresión de proteínas de la célula.
El objetivo general del siguiente experimento es evaluar la función vascular En pacientes con enfermedad renal crónica, esto se logra recolectando primero células endoteliales vasculares de los pacientes. A continuación, se evalúa la velocidad de la onda de pulso aórtica para medir la rigidez de las arterias grandes y elásticas. A continuación, se mide la dilatación mediada por el flujo de la arteria braquial para evaluar la función endotelial vascular.
En definitiva, se pueden obtener resultados que caractericen la función endotelial vascular. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo vascular, como qué sucede a nivel celular con la expresión de varias proteínas. Por lo general, las personas nuevas en este método tendrán dificultades porque se requiere una amplia práctica y capacitación para dominar las imágenes de ultrasonido.
Lonnie Perino, un asistente de investigación de mi laboratorio, demostrará el procedimiento. Para comenzar, prepare el sitio con un antiséptico tópico. A continuación, coloque cortinas fenestradas estériles sobre el sitio.
Una enfermera o un médico capacitado debe colocar una vía intravenosa y conectar un adaptador de bloqueo hep. Coloque dos alambres en J en las cortinas para desenrollar la forma de J. Tire del arco de la J en ambos cables.
Una vez desenrollado, destape el cierre de hep e introduzca el JWI en la vena aproximadamente ocho centímetros. Empuje el alambre hacia adelante y hacia atrás varias veces antes de retirarlo para evitar acumular demasiada sangre en el alambre. A continuación, utilice un cortador de alambre para cortar los cables de modo que quepan en un tubo cónico de 50 mililitros que contenga unos 30 mililitros de tampón de disociación.
Repita estos pasos para el segundo alambre cuando se complete la recolección de la muestra. Regreso al laboratorio húmedo. Sujete los alambres con un par de pinzas y manténgalos dentro del tubo, pero por encima de la solución, durante 10 minutos.
Utilice una pipeta motorizada para enjuagar los cables con tampón de disociación del tubo. Libere el tampón para que corra a lo largo de los cables y sacuda el exceso de líquido hacia el tubo. Retire los alambres y centrifugue la muestra hasta convertirla en gránulos.
Recupere las muestras y vuelva a suspender el pellet en PBS antes de centrifugar. Durante cinco minutos más, use una punta de pipeta en el extremo de una manguera de succión para dejar aproximadamente dos mililitros en el tubo. Aspire el resto sin alterar el pellet.
Vuelva a suspender el gránulo y pipetee la muestra de manera uniforme en las áreas ovaladas de ocho portaobjetos previamente etiquetados. Coloque los portaobjetos en la incubadora a 37 grados centígrados durante cinco horas antes de almacenarlos a menos 80 grados centígrados hasta que estén listos para comenzar el análisis. El sujeto debe ponerse pantalones cortos desechables y acostarse en decúbito supino en una habitación tranquila, oscura y climatizada.
Cuando esté listo para comenzar, coloque los electrodos para el ultrasonido y nuestro dispositivo de rigidez arterial. A continuación, coloque el manguito de presión arterial sobre el sujeto. Comience las lecturas de la presión arterial después de 20 minutos, repita las lecturas hasta que las mediciones estén dentro de los cinco milímetros de mercurio.
Descansar dos minutos entre cada lectura y realizar al menos tres. A continuación, palpa el pulso de la arteria braquial y coloca el sonómetro para registrar las formas de las ondas braquiales. Repita el procedimiento para las arterias radial, femoral y carótida.
Mida la distancia a cada uno de estos sitios desde la muesca superesternal, usando una cinta métrica para las arterias braquial, radial y carótida y una regla personalizada para la fémoral. A continuación, calcule la velocidad de la onda de pulso carotídea, braquial, carótida, radial y femoral carotídea utilizando un software especializado. Coloque el manguito de presión arterial del antebrazo justo distal a la apófisis de reón.
Configure el software vascular en modo de activación y registre al menos 10 ciclos cardíacos de arteria braquial basal, imágenes de ultrasonido y mediciones de la velocidad del flujo sanguíneo. Se puede usar un brazo mecánico para estabilizar la sonda de ultrasonido si se desea. A continuación, infle el manguito de presión arterial del antebrazo a 250 milímetros de mercurio.
Y pon en marcha un temporizador. Indique al participante que permanezca muy quieto. Comience a registrar las velocidades cuando el temporizador marque el disparador de cuatro minutos y 45 segundos.
Suelte el brazalete a los cinco minutos y cambie la ecografía para grabar imágenes en modo B. Cuando el reloj marca cinco minutos, 10 segundos. Continúe grabando hasta que el reloj marque siete minutos.
A continuación, tome la presión arterial del sujeto. Si la presión arterial sistólica es mayor o igual a 100 milímetros de mercurio, coloque 0,4 miligramos de nitroglicerina sublingual debajo de la lengua del sujeto y comience el temporizador. Comience a grabar en el modo B cuando el reloj marque tres minutos y detenga la grabación.
Cuando el reloj marca ocho minutos. Para analizar las células endoteliales teñidas, un solo experimentador ciego debe escanear los portaobjetos Sistemáticamente, las células endoteliales se identifican mediante tinción positiva para VE cadherina y la integridad nuclear se confirma mediante tinción positiva para dapi. Además, las células deben teñirse para obtener la proteína de interés.
Se deben obtener imágenes de un total de 30 células por portaobjetos para su posterior análisis. Repita este proceso para cada portaobjetos del lote teñido, incluido el portaobjetos de control VE. Se utiliza un software cualitativo para analizar la intensidad de la tinción del anticuerpo primario de interés.
Esta imagen muestra el diámetro basal de la arteria braquial obtenido durante la evaluación de un paciente con enfermedad renal crónica después de la liberación del manguito durante dos minutos. Esta grabación muestra un cambio de diámetro en la compuerta de la onda R. Estas formas de onda se obtuvieron en cada una de las arterias carótida y femoral.
La diferencia en el tiempo y la distancia se utilizó para calcular un informe de la velocidad de la onda de pulso aórtico. Aquí, se analizó la integridad nuclear de las células de control y de los pacientes con la expresión de células endoteliales DPI con cadherina VE y la enzima oxidante N-A-D-P-H oxidasa. Al intentar este procedimiento, es importante recordar obtener imágenes de ultrasonido, formas de onda e imágenes de células endoteliales de la más alta calidad posible para una evaluación precisa y cuantitativa.
No olvide que trabajar con muestras humanas puede ser extremadamente peligroso, y siempre se deben tomar precauciones, como el uso de equipo de protección personal adecuado, al realizar este procedimiento.
Vea la transcripción completa y acceda a miles de videos científicos
Descripción general
Este estudio evalúa la función vascular en pacientes con enfermedad renal crónica mediante la medición de diversos parámetros fisiológicos. Las métricas clave incluyen la dilatación dependiente del flujo de la arteria braquial y la velocidad de la onda del pulso aórtico, que proporcionan información sobre la función endotelial vascular y la rigidez.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Neurociencia
- Salud cardiovascular
- Enfermedad renal crónica
Antecedentes
- La disfunción vascular es frecuente en la enfermedad renal crónica.
- Comprender la función endotelial es fundamental para la atención del paciente.
- La medición de la rigidez arterial ayuda a caracterizar la salud vascular.
- Las técnicas de imagen por ultrasonido son esenciales para estas evaluaciones.
Objetivo del estudio
- Evaluar la función endotelial vascular en pacientes con enfermedad renal crónica.
- Medir la velocidad del pulso de onda aórtica para evaluar la rigidez arterial.
- Mejorar la comprensión de la expresión proteica a nivel celular.
Métodos Utilizados
- Recolección de células endoteliales vasculares de pacientes.
- Evaluación de la velocidad del pulso de onda aórtica.
- Medición de la dilatación dependiente del flujo en la arteria braquial.
- Análisis de los resultados para caracterizar la función vascular.
Resultados principales
- Se logró la caracterización de la función endotelial vascular.
- Los resultados indicaron variaciones en la rigidez arterial entre los pacientes.
- Se obtuvieron conocimientos sobre los cambios en la expresión de proteínas.
- La metodología destacó la necesidad de una formación extensa en imágenes por ultrasonido.
Conclusiones
- El estudio proporciona un marco para evaluar la salud vascular en la enfermedad renal crónica.
- Los hallazgos contribuyen a comprender los mecanismos fisiológicos de la disfunción vascular.
- La investigación futura puede basarse en estos métodos para explorar más implicaciones vasculares.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
La disfunción vascular en la enfermedad renal crónica representa un factor de riesgo cardiovascular no tradicional que afecta las evaluaciones de seguridad y eficacia de fármacos. La medición de la función endotelial y la rigidez arterial proporciona información mecanicista para reducir los riesgos cardiovasculares en desarrollos preclínicos y clínicos. Estas evaluaciones apoyan la validación de objetivos al vincular las vías fisiopatológicas con intervenciones terapéuticas en poblaciones con ERC.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Valor científico: Cuestionar hipótesis terapéuticas mediante la cuantificación de la dilatación dependiente del endotelio como indicador funcional de la biodisponibilidad de óxido nítrico.
- Valor operativo: Facilitar la aclaración de vías mediante la correlación de marcadores de estrés oxidativo con resultados vasculares funcionales.
- Valor predictivo: Apoyar la selección de carteras al identificar compuestos que exacerban o mitiguen la disfunción vascular en sistemas relevantes para la enfermedad.
Desarrollo de Cribado y Ensayos
- Listo para el ensayo: Prepare sistemas validados de células endoteliales para la selección de compuestos posteriores utilizando protocolos estandarizados de aislamiento y tinción.
- Resultados cuantitativos: Genere mediciones reproducibles de dilatación mediada por flujo y velocidad de la onda del pulso para modelos de respuesta a la dosis.
- Reutilización de la plataforma: Establezca flujos de trabajo escalables para la evaluación de la función vascular en múltiples áreas terapéuticas que involucren la salud endotelial.
Investigación Traductiva y Preclínica
- Relevancia para la enfermedad: Utilice células derivadas de pacientes con ERC para modelar la fisiopatología vascular humana y mejorar la fidelidad traslacional.
- Reducción de riesgos mecanicistas: Relacione los cambios en la expresión de proteínas (por ejemplo, la oxidasas de NADPH) con resultados vasculares funcionales para aclarar el mecanismo de acción.
- Avance ajustado al riesgo: Oriente las decisiones de continuar o no continuar integrando señales de seguridad vascular desde las primeras etapas del proceso de descubrimiento.
Integración de la Línea de Producción y Flujo de Trabajo
El método integra la evaluación funcional vascular en el flujo de trabajo de descubrimiento, conectando fenotipos celulares con resultados a nivel de tejido y apoyando la mejora iterativa de candidatos terapéuticos.
- Biología del Descubrimiento: Apoya la comprobación de hipótesis mediante la vinculación de las vías de estrés oxidativo con la función endotelial a través de cambios medibles en la expresión proteica.
- Selección: Proporciona células endoteliales listas para ensayos, con viabilidad y expresión de marcadores confirmadas, para aplicaciones de cribado de compuestos.
- Análisis: Ofrece lecturas cuantitativas e independientes (FMDBA, aPWV) que permiten la comparación entre diferentes condiciones y la detección de señales.
- Investigación Traducional: Conecta el descubrimiento con la validación preclínica mediante el uso de células de origen humano para modelar la disfunción vascular asociada a la enfermedad renal crónica.
- Reutilización Empresarial: Establece una plataforma reutilizable para evaluar el riesgo vascular en programas terapéuticos cardiovasculares, metabólicos y renales.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Aumenta la confianza predictiva al reducir la ambigüedad mecanicista entre dianas moleculares y fenotipos vasculares.
- Valor operativo: Estandariza la evaluación de la función vascular mediante procedimientos reproducibles de aislamiento celular, adquisición de imágenes y análisis.
- Valor estratégico: Mejora la eficiencia del capital al permitir la identificación temprana de riesgos vasculares, reduciendo el riesgo de descarte en fases avanzadas.
- Impacto en la cartera: Facilita la priorización ajustada al riesgo de candidatos basada en perfiles de seguridad vascular en modelos relevantes para la ERC.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en técnicas de imagen por ultrasonido vascular, aislamiento de células endoteliales e inmunofluorescencia.
- Depende del acceso a dispositivos para medir la rigidez arterial, sistemas de ultrasonido de alta resolución y microscopía de fluorescencia.
- Necesita una estandarización entre equipos clínicos, de laboratorio y de imagen para garantizar la consistencia en el manejo de muestras y datos.
- Implica consideraciones de adaptación al aplicar el protocolo a diferentes lechos vasculares o modelos animales.
- Se ve limitado por la necesidad de una formación extensa para obtener una adquisición confiable de formas de onda e imágenes, especialmente en los pasos dependientes del ultrasonido.
