Medición transdérmica de la tasa de filtración glomerular en lechones ventilados mecánicamente
13 de septiembre de 2022
La tasa de filtración glomerular (TFG) es el marcador ideal para evaluar la función renal. Sin embargo, el método de medición estándar que utiliza la inyección de inulina con análisis seriados de sangre y orina no es práctico. Este artículo describe un método práctico para medir la TFG transdérmica en lechones.
TGFR ofrece una evaluación en tiempo real de las funciones renales. En comparación con los marcadores tradicionales, TGFR puede monitorear los cambios en la función renal en los mismos animales varias veces. Además, la técnica no requiere ninguna recolección de sangre u orina.
Con los recientes avances en xenotrasplantes, se llevarán a cabo más investigaciones utilizando el modelo porcino. Por lo tanto, creemos que esta herramienta será esencial para la investigación traslacional, y es más probable que se utilice clínicamente en los próximos años. El experimento se lleva a cabo en lechones de tres a siete días de edad.
Los animales son propensos a la hipotermia, hipovolemia y otras complicaciones derivadas de la cirugía. Por lo tanto, se requiere una estrecha vigilancia durante todo el procedimiento. Además, la metodología requiere práctica, ya que implica traqueotomía y canulación de vasos.
Después de preparar al animal para el procedimiento, use una cuchilla quirúrgica para crear una incisión vertical paramediana izquierda de cinco a seis centímetros, ya que el ciego en los cerdos se encuentra en la fosa paralumbar izquierda. Diseccionar las capas de la pared abdominal, evitando lesiones en los vasos epigástricos superficiales. Una vez incisa la capa peritoneal, utilizar un retractor para mejorar el acceso a las estructuras intraabdominales e identificar el colon espiral en el cuadrante superior izquierdo del abdomen.
Para localizar el ciego, traza el colon espiral caudal y dorsalmente. El colon espiral en la base del ciego está unido al ilion. Ligate el ciego justo distal a la unión ileocecal.
Usando una aguja de calibre 18, haga siete punciones en el ciego y extruya las heces en el área peritoneal. Cierre las capas abdominales con una sutura de seda 3/0, utilizando puntos simples interrumpidos o continuos. También se puede usar una grapadora para cerrar la capa de piel si está disponible.
Después de ocho horas de ligadura cecal, inicie la medición transdérmica de la TFG. Utilice la versión 3.0 del software MB Service para ajustar la frecuencia de muestreo en el dispositivo GFR. Con el conector USB, conecte el dispositivo transdérmico GFR al ordenador.
Abra el software MB Service. Haga clic en conectar y ajuste el tiempo a 4, 000 milisegundos. Haga clic en escribir para guardar la configuración y, a continuación, haga clic en desconectar.
Fije los parches adhesivos de doble cara con una ventana transparente a un lado del dispositivo. Conecte la batería al dispositivo, asegurándose de que el diodo emisor de luz cubra la ventana transparente para permitir la detección del trazador. Una vez que la batería esté conectada, pegue inmediatamente el parche adhesivo con el dispositivo en su lugar.
Asegúrese de que esté bien asegurado. Dado que los lechones están profundamente anestesiados, la cinta puede ser innecesaria para mantener el dispositivo en su lugar. Prepare 50 miligramos por mililitro de solución de FITC-sinistrin con solución salina y extraiga la dosis adecuada en una jeringa.
Coloque la jeringa con medicamento en un lado de una llave de paso de tres vías y una descarga salina en el otro lado de la llave de paso. Empuje el FITC-sinistrin, seguido inmediatamente de cinco mililitros en bolo salino antes de cerrar la llave de paso de tres vías a la vena del lechón. Mantenga el dispositivo conectado al lechón durante cuatro horas.
Para evitar artefactos de movimiento durante este tiempo, mantenga al lechón bajo anestesia como se describe en el manuscrito. Al final de las cuatro horas, retire el dispositivo y desconecte inmediatamente la batería. Conecte el dispositivo transdérmico de TFG al ordenador mediante el conector USB proporcionado por el proveedor.
Abra el software MB lab para recuperar datos del dispositivo. Para guardar los datos sin procesar, haga clic en conectar y seleccione leer. Luego, espere a que el dispositivo termine de leer.
Haga clic en cambiar nombre y, finalmente, haga clic en guardar. Procese y evalúe los datos guardados en el software de análisis de acuerdo con las instrucciones del manual. Brevemente, abra MB studio y haga clic en cargar para importar los datos guardados.
Ajuste las posiciones de desplazamiento, inicio y parada utilizando los marcadores automatizados. Elimine los artefactos si es necesario. Seleccione el modelo de tres compartimentos y haga clic en ajustar para obtener una lectura que muestra el aclaramiento de sinistrintrina FITC en minutos y calcule el TGFR utilizando esta ecuación.
Tanto los animales simulados como los de sepsis tenían pesos comparables. Después de 12 horas de sepsis, se observó un aumento de los niveles séricos de proteína C reactiva, un marcador de sepsis, en el grupo de sepsis. Se mostraron curvas de aclaramiento de FITC-sinistrina para lechones simulados y sépticos 12 horas después de la cirugía.
Los cerdos sépticos con insuficiencia renal demostraron un aumento del área bajo la curva. Los lechones con sepsis mostraron un aclaramiento alterado de FITC-sinistrin, lo que indica lesión renal aguda. La vida media media promedio para FITC-sinistrin en los grupos de simulacro y sepsis fue de 114 y 537 minutos, respectivamente.
La TFG promedio en el grupo simulado fue significativamente mayor que en el grupo de sepsis. El nivel de creatinina sérica a cero y 12 horas fue similar en el grupo simulado. Sin embargo, se observó un aumento significativo en el nivel de creatinina en los cerdos sépticos después de 12 horas.
Asegúrese de que la batería esté conectada correctamente a los lechones. Si las baterías se desprenden, el dispositivo no funcionará. Intente inyectar el FITC-sinistrin en un bolo fluido para evitar múltiples picos.
Además, asegúrese de que el dispositivo esté conectado correctamente a los lechones para evitar artefactos de movimiento. Con una medición en tiempo real de la TFG, podemos evaluar adecuadamente la función renal para detectar la LRA en etapa temprana y posiblemente evaluar los agentes terapéuticos bajo investigación.
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Descripción general
Este artículo presenta un método novedoso para medir la tasa de filtración glomerular (GFR) por vía transdérmica en lechones, abordando las dificultades prácticas de los métodos tradicionales de inyección de inulina. La técnica permite la evaluación en tiempo real de la función renal sin necesidad de recolección de sangre o orina.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Nefrología
- Investigación traslacional
- Xenotrasplante
Antecedentes
- El FGR es un marcador fundamental para la evaluación de la función renal.
- Los métodos tradicionales de medición del FGR son invasivos e impracticables.
- Los avances recientes en xenotrasplante aumentan la relevancia de los modelos porcinos.
- La monitorización en tiempo real de la función renal es esencial para la investigación.
Objetivo del estudio
- Desarrollar un método práctico para la medición del FGR en lechones.
- Facilitar evaluaciones repetidas de la función renal en los mismos sujetos.
- Mejorar la aplicabilidad de las mediciones del FGR en la investigación traslacional.
Métodos Utilizados
- Medición transdérmica del filtrado glomerular en lechones de tres a siete días de edad.
- Monitoreo en tiempo real de la función renal sin recolección de sangre ni orina.
- Uso de un modelo porcino para evaluaciones experimentales.
- Comparación con técnicas tradicionales de medición del filtrado glomerular.
Resultados principales
- Implementación exitosa de la medición transdérmica del FGR.
- Capacidad para monitorear los cambios en la función renal a lo largo del tiempo en los mismos animales.
- Practicidad y eficiencia demostradas del nuevo método.
- Potencial para aplicación clínica en el futuro.
Conclusiones
- El método de medición del GFR transdérmico es un avance significativo.
- Esta técnica podría revolucionar la evaluación de la función renal en la investigación.
- Se justifican estudios adicionales para explorar aplicaciones clínicas.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
La medición transdérmica de la TFG en lechones con ventilación mecánica permite una evaluación en tiempo real y no invasiva de la función renal en un modelo animal grande con alta relevancia traslacional. Este enfoque responde a la necesidad de realizar un monitoreo renal cuantitativo y repetido sin requerir recolección de sangre ni orina, lo que favorece la desactivación de riesgos mecanicistas en estudios preclínicos. Este método está posicionado para mejorar la confianza predictiva en la evaluación de la seguridad y eficacia renales en las etapas de descubrimiento de fármacos que utilizan modelos porcinos.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Permite la validación funcional de dianas renales en un sistema de animales grandes con fisiología relevante para el ser humano.
- Apoya la desestimación mecanicista al proporcionar datos dinámicos y cuantitativos de la función renal durante la modelización de enfermedades.
- Facilita la clasificación de carteras al identificar riesgos renales de forma temprana en la investigación traslacional.
Desarrollo de Pruebas y Tamizaje
- Prepara lecturas validadas y reproducibles de la función renal para la evaluación posterior de compuestos.
- Normaliza la medición del FGR entre estudios, mejorando la comparabilidad y escalabilidad del ensayo.
- Permite una evaluación confiable y repetida de los efectos renales en el mismo animal, reduciendo la variabilidad.
Investigación Traductacional y Preclínica
- Se alinea con modelos relevantes para enfermedades de lesión renal aguda y sepsis en cerdos, actuando como puente entre estudios en roedores y humanos.
- Proporciona continuidad desde el descubrimiento inicial hasta la validación preclínica al permitir el monitoreo renal longitudinal.
- Apoya decisiones de avance ajustadas al riesgo en estudios de nefrotoxicología y eficacia.
Integración de la canalización y flujo de trabajo
Este método de medición transdérmica del FGR se integra en la continuidad desde el descubrimiento hasta la fase preclínica, particularmente para la evaluación de la seguridad y eficacia renal en modelos animales grandes.
- Biología del Descubrimiento: Apoya la verificación de hipótesis y la aclaración mecanicista del daño y recuperación renales.
- Selección: Proporciona resultados cuantitativos estandarizados del FGR adecuados para la selección de compuestos en modelos traslacionales.
- Análisis: Ofrece curvas de eliminación y datos de semivida en tiempo real con mínimos artefactos, aptos para comparaciones estadísticas robustas.
- Investigación Traslacional: Conecta estudios en roedores y humanos aprovechando la similitud fisiológica de los riñones de cerdo.
- Reutilización Empresarial: Establece una plataforma reutilizable y no invasiva para la evaluación de la función renal en múltiples estudios y áreas terapéuticas.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Aumenta la confianza predictiva y reduce la ambigüedad mecanicista en los estudios de función renal.
- Valor operativo: Mejora la estandarización, reproducibilidad y escalabilidad de la evaluación de la función renal en modelos animales grandes.
- Valor estratégico: Mejora la toma de decisiones de avance o interrupción del desarrollo y la eficiencia del capital al permitir la detección temprana de afectaciones renales.
- Impacto en la cartera: Apoya la priorización y el avance ajustados al riesgo de candidatos a fármacos con consideraciones de seguridad renal.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en anestesia de lechones neonatos, preparación quirúrgica y manejo de dispositivos.
- Necesita acceso a sensores de fluorescencia transdérmicos especializados y software analítico compatible.
- Exige una estandarización rigurosa entre equipos para minimizar artefactos por movimiento y garantizar la integridad de los datos.
- Puede ser necesaria una adaptación para diferentes grupos de edad o modelos de enfermedad dentro de la investigación con cerdos.
- Es esencial un monitoreo cuidadoso para prevenir complicaciones como hipotermia o desalojo del dispositivo durante la medición.
Preguntas frecuentes sobre biofármacos
Chapters in this video
0:05
Introduction
1:13
Experiment Group: Cecal Ligation and Perforation (CLP)
2:35
Transdermal GFR Device Setup
3:49
FITC-Sinistrin Preparation, Injection, and Transdermal GFR Recording
4:43
GFR Measurement
5:47
Results: Analysis of GFR Using Transdermal GFR Device
7:02
Conclusion
