Waiting
Traitement de la connexion…

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Induktion av nefrotiskt syndrom hos möss av retrobulbär injektion av Doxorubicin och förebyggande av volym lagring genom frisättningen Aprotinin

Published: May 6, 2018 doi: 10.3791/57642

Summary

Här, beskriver vi induktion av experimentella nefrotiskt syndrom i 129S1/SvImJ möss genom snabba retrobulbär injektion av doxorubicin. Vi behandlar också nefrotiskt möss med fördröjd frisättning pellets som innehåller aprotinin hämma urin serin proteas aktivitet och förhindra natriumretention.

Abstract

Nefrotiskt syndrom är den mest extrema manifestationen av proteinuric njursjukdom och kännetecknas av tung proteinuri, hypoalbuminemi och ödem på grund av natriumretention och hyperlipidemi. För att studera patofysiologin av detta syndrom, baserat gnagare modeller har utvecklats på injektion av giftiga ämnen såsom doxorubicin orsaka podocyte skada. Hos möss är endast några stammar mottagliga för denna modell. I vildtyp 129S1/SvImJ möss inducerar administrationen av doxorubicin som snabb intravenös injektion till retrobulbär sinus experimentella nefrotiskt syndrom som har alla symptom på mänskliga sjukdomar inklusive natriumretention och ödem. Efter uppkomsten av proteinuri ökad möss uppvisar urin serin proteas aktivitet som leder till aktivering av epitelial natrium kanal (ENaC) och natriumretention. Farmakologisk hämning av urin serine proteaser genom behandling med fördröjd frisättning aprotinin upphäver ENaC aktivering och förhindrar natriumretention. Denna modell är perfekt att studera patofysiologin av proteasuria, dvs., utsöndring av aktiva serine proteaser som orsakar ENaC aktivering genom proteolys av dess γ-subenhet. Detta kan betraktas som den primära mekanismen av ENaC aktivering och natriumretention i proteinuric njursjukdom.

Introduction

Nefrotiskt syndrom kännetecknas av tung proteinuri, hypoalbuminemi, ödem och hyperlipidemi, och kan betraktas som den mest extrema manifestationen av proteinuric njursjukdom. Hos gnagare, kan experimentell nefrotiskt syndrom induceras av injektion av antracykliner eller puromycin som leder till podocyte skador och liknar mänskliga minimal förändring sjukdom och fokal segmentell glomeruloskleros (FSGS)1. Efter dess första Beskrivning 1955 av Frenk et al. 2, puromycin nukleosid nefros (PAN) hos råttor har blivit en standard modell att undersöka patofysiologin av nefrotiskt syndrom i många studier3,4,5,6. Hos möss, kan motsvarande modell induceras av antracyklin doxorubicin7. Det finns dock en stark stam-beroende som bestäms genetiskt av minst två genregioner8. Dessutom finns det skillnader i proteinuric svar och kursen av nefrotiskt syndrom9,10. Proteinuri svaren med 129S1/SvImJ möss och snabb intravenös injektion av doxorubicin via retrobulbär sinus, och når värden som är tillräckliga för att framkalla typiskt för nefrotiskt syndrom, särskilt volym lagring kännetecknas av ascites och nästan natriumfritt urin7. Natriumretention i experimentell nefrotiskt syndrom har varit antas vara resultatet av aktiveringen av epitelial natrium kanal (ENaC) i den distala tubuli av aberrantly filtrerade serine proteaser såsom plasmin orsakar proteolys av dess γ-subunit4 ,11,12. Nyligen bevisades detta koncept i nefrotiskt möss som skyddades från proteolytiska ENaC aktivering och natriumretention genom behandling med serin proteas hämmare aprotinin som var lika effektivt som de ENaC blockerare amilorid13. För att säkerställa kontinuerlig leverans till den distala tubuli, gavs aprotinin via subkutant implanterad frisättningen pellets. Framtida studier krävs för att identifiera de serine proteaser som ansvarar för proteolytiska ENaC aktivering i nefrotiskt syndrom som tros parallellt den mänskliga situationen. För detta ändamål är doxorubicin-inducerad nefrotiskt syndrom en värdefull modell som kan användas i vildtyp möss eller expanderat till genetiskt modifierade möss. Systemets fördelar omfattar låg kostnad av drogen, lägre komplexitet hantering och bra reproducerbarhet14.

I denna artikel visar vi induktion av experimentella nefrotiskt syndrom genom snabb intravenös injektion av doxorubicin till retrobulbär sinus och implantation av sustained release pellets som innehåller aprotinin för att hämma urin serinproteas aktivitet mätt med en kromogenanalysen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alla metoder genomfördes enligt nationella institut för hälsa guiden för vård och användning av laboratoriedjur och den tyska lagen för djurens välfärd, och de godkändes av lokala myndigheter (Regierungspräsidium Tübingen).

1. induktion av experimentella nefrotiskt syndrom av Doxorubicin injektion till retrobulbär Sinus

  1. Förbereda en 0,5 mL spruta med en monterad 30G kanyl genom att markera stoppläget av pistongen.
  2. Beräkna injektionsvolym av doxorubicin för manliga (7,25 µL/g kroppsvikt (bw) lika med 14,5 µg/g bw doxorubicin) och honmöss (6,9 µL/g kroppsvikt motsvarande 13,8 µg/g bw doxorubicin) enligt kroppsvikt från morgonen.
    Obs: Den givna dosen är lämplig för induktion av nefrotiskt syndrom. Smärre förändringar i dosering leder till en avgörande olika kurs av nefropati når från mild kronisk njursjukdom med endast små förändringar i glomerulär filtrationshastighet (12,6 µg/g bw doxorubicin) till akut njure misslyckande (15,4 µg/g bw doxorubicin)7, 15.
  3. Värm det beräknade beloppet av doxorubicin lösning (2 µg/µL) i en 37 ° C varm kammare.
    Försiktighet: Doxorubicin är skadligt vid förtäring och kan orsaka cancer. Alltid använda handskar om arbetar med doxorubicin och Undvik all hudkontakt.
  4. Prefill sprutan med doxorubicin lösning tills den märkning punkten och ställa in balansen till noll. Fyll sprutan med injektionsvolymen och kontrollera volymen genom vägning sprutan.
  5. Narcotize musen djupt med 5 vol % isofluran med en spridare och syre flöde 2 L/min.
    1. Använd inte salvan på ögonen före injektionen. Operatören behöver en tydlig bild av omloppsbanor kaviteten för att utföra en säker och framgångsrik retrobulbär injektion.
    2. Bedöma nivån på anestesi av pedal reflex och justera bedövningsmedel leverans vid behov innan injektion.
  6. Placera musen på en höger lateral koordinationsrubbning med ryggen vänd mot operatörens kropp och sitt huvud vänd mot operatörens injektion hand.
    Obs: Förfaranden som beskrivs för en högerhänt person, för vänsterhänta personer som utför injektionen med den vänstra handen det är lättare att göra positionen och injektion återförda höger till vänster.
  7. Försiktigt sticka musens vänstra ögongloben från ögonhålan genom att tillämpa mild tryck på huden, rygg- och ventrala för ögat.
  8. Punktering vänster retrobulbär sinus från inre öga vinkeln (mediala palpebrala commissure). Undvika kontakt med mouse´s ögongloben.
  9. Något luta sprutan och injicera hela volymen på en gång. Kontrollera att volymen injiceras utan något motstånd och utan några tecken på extravasering såsom exopthalmus eller läckage från injektionsstället.
  10. Eftersom doxorubicin är ett mycket giftigt ämne, kontrollera välbefinnande minst en gång om dagen med hjälp av en poäng-ark enligt Morton och Griffiths et al. 16 och betala speciell uppmärksamhet på injektionsstället. Om några tecken på extravasering gillar exopthalmus, nedsatt ögonlocket stängning eller tecken på nekros som svullnad eller hud lesioner occure efter injektion eller i de följande dagarna, musen bör bli euthanized.

2. implantation av Sustained Release Pellets som innehåller Aprotinin

  1. Beställa pellets med önskad dos per dag och release varaktighet i förväg. Händelse av aprotinin, välja en dos av 1 mg per dag att släppas under 10 dagar.
    Obs: I denna studie aprotinin pellets innehåller en dos på 10 mg.
    1. Lagra pellets under torra förhållanden och undvika all exponering för fukt.
  2. Inför operationen, inklusive ett par hår sax, ett par hud förberedelse sax, skalpell, kirurgisk pincett, två par vävnad pincett, nålförare och 15 cm monofile suturen icke resorberbara obligatoriska objekt.
    1. Sterilisera instrument med en värme autoklaven för 5 min vid 240 ° C. Innan du använder instrumenten, vänta 5 min tills de når rumstemperatur.
      1. Undvika kontakt av steriliserade instrument tips till nonsterile ytor.
      2. Undvika brännskada på huden av heta instrument.
  3. Narcotize mus med isofluran 5 vol.% följt av 1,5 vol.% med hjälp av en spridare och syre flöde 2 L/min.
  4. Placera musen i en liggande ställning på en värmande enhet täckt med ett lager av gasväv till termiska skador till musen. Yttemperaturen är ca 37 ° C.
  5. Skydda ögonen med salva.
  6. Ta bort hår på mitten tillbaka i ett område av ungefär 0,5 cm2 använda sax eller en hår trimmer och desinficera hårlösa huden med ett desinfektionsmedel som är lämplig för att desinficera huden. Ta bort som mindre hår som möjligt så det stannar svårare för musen för att nå såret och tråd slutar senare och att hålla kroppstemperaturen.
  7. Incisionsfilm hårlösa huden med en skalpell i cranio-kaudala riktning i en längd på ca 5 mm. Förbered en vänster laterala påse ca 1 cm djup i den subkutana bindväv med en trubbig beredning.
    1. Bedöma nivån på anestesi av pedal reflex och justera bedövningsmedel leverans vid behov innan kirurgi.
  8. Infoga en 10-dagars release pellets i den förberedda vänster laterala påse med steril vävnad pincett. Lämna pelleten längst ned i påsen i en planar position.
    1. Undvika kontakt av pelleten för vätska och luftfuktighet till placeras i beredda påsen.
  9. Nära huden med 2-3 suturer. Endast lämna mycket kort tråd ändarna för att göra det svårare för musen för att öppna suturerna genom gnagande.
  10. Placera de möss individuellt för att minska postoperativ smärta och förhindra öppnandet av suturer genom gnagande. Hålla musen i vyn tills den har återfått tillräcklig medvetande efter narkos.
    Obs: Det finns inget behov för postoperativ smärtlindring eftersom detta ingripande tolereras väl utan några tecken på obehag eller smärta. Alternativt rekommenderar vi utvärtes smärtstillande medel, t ex en droppe av bupivakain på snittet före stängning vilket skulle ge upp till 8 h av analgesi.

3. bedömning för modell induktion, tecken av nefrotiskt syndrom och välbefinnande

  1. Samla in morgonurin (08:00 am) i en reaktion kopp (1,5 mL) varje dag från injektion dagen genom att massera blåsan.
    1. Mäta Proteinuri med hjälp av Bradford protein assay och normalisera till kreatininclearance.
      Obs: För induktion av nefrotiskt syndrom, proteinuri bör nå en tröskel av 120 mg/mg kreatinin mellan dag 7 och 10 efter doxorubicin injektion.
  2. Ser för utveckling av ascites. Kontrollera om ökning av buken omkrets eller överhängande flanker.
  3. Väga musen, mat pellets och dricka flaskan på morgonen (08:00 am) varje dag.
  4. Kontrollera välbefinnande minst en gång om dagen med hjälp av en poäng-ark enligt Morton och Griffiths et al. 16

4. mätning av urin serinproteas med en kromogenanalysen

  1. Förbereda substrat fungerande lösning genom att tillsätta 15 mL steril fosfatbuffrad saltlösning (PBS) i en flaska 25 mg frystorkade kromogent substrat S-2251, vilket ger en koncentration av 2 mM. Lös upp aprotinin i PBS att skaffa en aprotinin-lösning med en koncentration av 2 mg/mL.
    1. Lagra beredda lösningar vid-20 ° C. Detta bromsar kraftigt auto-nedbrytningen av S-2251. Använd inte gamla lösningar med en stark nyans av gult.
  2. Använd färska förberedda eller tinade substrat fungerande lösning och värma i en 37 ° C värme-kammare.
  3. Tina urinprov vid rumstemperatur.
    1. Förhindra proteas nedbrytning genom att undvika upprepad upptining och frysning. Lagra urinprov vid-20 ° C.
  4. Använd en 96 mikrobrunn plattan passar fotometrisk mätning. Tillsätt 3 µL av outspädd urin i varje två brunnar och tillsätt 50 µL substratlösning arbetar med 3 µL av antingen PBS eller aprotinin lösning till brunnarna. Täcka plattan med en tallrik sealer.
  5. Inkubera täckt mikrobrunn plattan för 60 min i en 37 ° C värme-kammare.
  6. Mät den optiska densiteten för varje brunn vid 450 nm med en microplate reader.
  7. Ta skillnaden mellan OD utan aprotinin och med aprotinin som urin aprotinin-känsliga serin proteas aktivitet.
    Obs: Mätning av Parade prov med och utan aprotinin ökar specificiteten av analysen eftersom substratet kan också vara klyvs av andra proteaser som inte spelar en patofysiologisk roll.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Efter induktion av isofluran narkos, var doxorubicin injiceras snabbt via den vänstra retrobulbär sinus. Hela volymen av 7,25 µL/g bw injicerades utan något motstånd och extravasering bevisar korrigera intravenös läge av kanylen. Musen återhämtat sig snabbt från narkos och hade ingen försämring den dagen och därefter. Särskilt, fanns det inga tecken på skada på vänster öga. Efter doxorubicin injektion, god mat och vätska intag sjunkit under de första 3 dagarna på grund av en allmän toxisk effekt av doxorubicin och återhämtade sig därefter (figur 1a). Under de första 3 dagarna efter injektionen förlorade musen 3,4% av sin kroppsvikt på grund av aptitlöshet (figur 1b). Musen startar på den 5: e dagen, och utvecklade uttalad proteinuri (figur 1 c) som följdes av en massiv nedgång av urin utsöndring trots adekvat födointag (figur 1a, b). Detta natriumretention leda till en massiv vinst kroppsvikt av 22,2% från dag 3 till dag 10 och åtföljdes av ascites. Musen utvecklats till följd av proteinuri, hypoalbuminemi (figur 1 c). I ett plasmaprov tas på dag 10, var hyperlipidemi synlig. Dessa data visar att doxorubicin ges av retrobulbär sinus snabbt och imponerande inducerar en fullt utvecklad nefrotiskt syndrom i vildtyp 129S1/SvImJ möss.

Natriumretention i experimentell nefrotiskt syndrom var kopplad till aktiveringen av ENaC genom avvikande filtrering av serine proteaser såsom plasmin11,12. Om detta begrepp stämmer, bör då hämning av urin serine proteaser av aprotinin skydda från ENaC aktiverings- och natriumretention. För att studera effekten av aprotinin på ENaC aktivering, behandlat vi nefrotiskt mus med aprotinin. Eftersom aprotinin försvinner snabbt genom glomerulär filtration, valde vi drug administration med en frisättning pellet för att säkerställa kontinuerlig tillgänglighet av aprotinin i den distala tubuli under 10 dagar. Den tredje dagen efter doxorubicin injektion, en mus var implanteras med aprotinin innehållande bomullspellet och en kontroll mus fick en placebo pellet under isofluran narkos. Djur återhämtade sig snabbt form narkos och såret läkt utan problem. Från dag 5 kan framkallas proteinuri i både möss i liknande utsträckning (figur 2a). Dock upplevde endast de placebo-behandlade nefrotiskt möss natriumretention (figur 2b) och viktökning (figur 2 c) som anger ENaC aktivering. Däremot aprotinin-behandlade musen skyddades från natriumretention och kroppen viktökning (figur 2b, c). Detta visar tydligt att urin serin proteas aktivitet är orsaken till natriumretention vid nefrotiskt syndrom.

Aprotinin koncentration uppnåtts i urin och plasma mättes med ELISA. Som visas i figur 3a, urin aprotinin koncentration nådde snart efter implantation och var konstant därefter. Menar urin aprotinin koncentration var 207 ± 29 µg/mL (32 ± 4 µM) medan aprotinin plasmakoncentrationen efter 10 dagars behandling var 13 µg/mL (2 µM), vilket är jämförbart med den plasmakoncentrationen uppnås i aprotinin-behandlade patienter17. Effekten av aprotinin på urin serin proteas aktivitet mättes med en kromogenanalysen använder urinprov tagna under loppet av experimentella nefrotiskt syndrom. Denna analys bygger på hydrolys av en peptidbindning i substratet släppa p-nitroaniline som enkelt kan upptäckas av fotometri vid 450 nm. Som visas i figur 3b, serin proteas aktivitet ökade snabbt i urinen från placebo-behandlade nefrotiskt musen parallellkoppling uppkomsten av proteinuri. Däremot hämmades helt urin serin proteas aktivitet hos aprotinin-behandlade nefrotiskt mus sammanfaller med förebyggande av ENaC aktivering och natriumretention som visas i figur 2b, c.

Figure 1
Figur 1: kurs av mat och vätska intag (a), urin utsöndring och kropp vikt (b) och proteinuri och plasma albumin koncentration (c) före och efter induktion av experimentella nefrotiskt syndrom. Efter en nedgång i mat och vätskeintag under de första tre dagarna efter doxorubicin visar möss en nästan konstant intag. Efter fem dagar, utvecklingen av proteinuri börjar och når nefrotiskt tröskel mellan dag 7 och 10, vilket leder till fullt utvecklad nefrotiskt syndrom med ödem bildandet, natriumretention och hypoalbuminemi. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 2
Figur 2: kurs proteinuri (a), urin (b) och kroppsvikt (c) i en mus behandlas alla med aprotinin eller placebo pellet dag 3 efter doxorubicin injektion. Trots utvecklingen av proteinuri i liknande utsträckning skyddar aprotinin mot natrium lagring och ödem bildas orsakas av ENaC aktivering under nefrotiskt syndrom. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 3
Figur 3: kurs av urin aprotinin koncentration efter implantation av pelleten med plasmakoncentration av aprotinin. Kursen av urin serin proteas aktivitet mätt med kromogen analys beskrivs i steg 4. Urin aprotinin koncentration toppar strax efter implantation och är konstant därefter. Serin proteas aktivitet ökar snabbt i urinen under nefrotiskt syndrom, parallellkoppling uppkomsten av proteinuri. Aprotinin i vivo förhindrar mot ökning i urin serin proteas aktivitet. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Här visar vi att doxorubicin injektion via retrobulbär sinus injektion inducerar experimentella nefrotiskt syndrom i 129S1/SvImJ möss med proteinuri, natriumretention, hypoalbumenia och hyperlipidemi. Det finns dock två viktiga frågor som måste beaktas när du använder denna modell. Första modell med induktion är strikt dosberoende och avvikelser av doxorubicin dos så liten som 0.3 µg/g påverka svaret av möss15. När injiceras med en lägre dos som 14 µg/g kroppsvikt eller nedan, doxorubicin orsakar endast icke-nefrotiskt proteinuri som inte är associerade med overt natriumretention, ascites och hyperlipidemi. Däremot leder injektion av en högre dos till akut njursvikt och hög akut dödlighet. Beroende på dos och respons av möss, doxorubicin orsaker en kurs som liknar mänskliga akut njurskada (AKI), kronisk njursjukdom med bevarade glomerulär Betygsätt (CKD-stadium G1-3) eller progressiv kronisk njursjukdom med nedsatt glomerulär filtrationshastighet (CKD G4-5) leder till uremi7,15.

För det andra, denna modell är begränsad till vissa mus-stammar och utbredda C57Bl/6 stammen är resistent8. Dessutom kan genetisk förorening som de kan vara närvarande under en backcross leda till en betydligt lägre svarsfrekvens. Detta kan undvikas i viss utsträckning genom att öka dosen doxorubicin. Dosen doxorubicin används dock för modell induktion (14,5 µg/g bw) är redan nära beskrivs LD50 mellan 15-17 µg/g bw i denna stam7,18.

Användning av denna musmodell öppnar upp möjligheten att studera olika mycket innovativa frågor rörande den nefrotiskt syndrom, att nå från proteinuri och ödem formation till endokrinologisk dysregulations och renal anemi15. I denna mening, doxorubicin-inducerad nefropati täcker det breda spektrumet av mänskliga CKD och är ett bra alternativ till nuvarande modeller utnyttjas i njurmedicin forskning sådan 5/6 nefrektomi19,20 eller ensidiga urinledaren ligering21. Dessutom är det möjligt att tillämpa modellen på genetiskt modifierade möss att studera rollen av en viss gen av intresse under modellen såsom avsaknaden av serum-och-glukokortikoid-Kinas 1 (SGK1)7 eller många andra.

En särskild funktion i den presenterade modellen är förekomsten av proteasuria, dvs., utsöndring av aktiva serine proteaser som orsakar ENaC aktivering genom proteolys av dess γ-subenhet. Detta leder till utsöndring av en nästan natriumfritt urin och volym retention kännetecknas av snabb viktökning och utveckling av ascites efter uppkomsten av proteasuria. Men detta fenomen är övergående, och efter 15 dagar, möss spontant lös ascites och vikt även om proteinuri kvarstår. Resonera, förblir dock svårfångade. Denna paradoxala beteende har också observerats i studier med nefrotiskt råttor4 och verkar representera en allmän funktion av experimentella nefrotiskt syndrom hos gnagare.

Urin serin proteas aktivitet mättes med en kromogenanalysen som är enkel och snabb. Den är baserad på hydrolys av Amid förbindelsen av p-nitroaniline kopplad till en peptid av 4 aminosyror längd som kan vara klyvs av olika proteaser. Generellt kromogent substrat är inte specifika för en viss proteas och det finns betydande överlappning av de proteaser som klyver ett visst substrat. Här används substratet är en rekommenderad substrat av trypsin-liknande serine proteaser såsom plasmin eller plasma kallikrein22. För att öka specificiteten, bör proteas aktivitet alltid bestämmas från Parade prov med och utan en hämmare23,24. I denna studie användes aprotinin att definiera aktivitet av trypsin-liknande serine proteaser. Genom att beräkna aktiviteten aprotinin-känsliga från skillnaden, ställs andra proteaser verksamhet. I nefrotiskt musen behandlas med aprotinin in vivo urin serin proteas aktivitet inte ökades och viktigast sammanföll med upphävande av natriumretention. Således, urin serin proteas aktivitet är inte bara causal för natriumretention i nefrotiskt syndrom, men kan även anses en biomarkör att förutsäga effekten av en serin proteashämmare i nefrotiskt syndrom, som kan bli ett nytt terapeutiskt tillvägagångssätt i behandling av nefrotiskt syndrom. I studien av Bohnert et al. 13, serin proteas hämmare camostat och plasminogen konvertering hämmare tranexamsyra inte var effektiva för att förhindra natriumretention som sammanföll med ett misslyckande att normalisera urin serin proteas aktivitet.

Även om doxorubicin är ett mycket giftigt ämne, är retrobulbär injektion säker och inte förknippad med några skador som nedsatt välbefinnande för djuret. Man kan hävda att svansen ven injektion skulle vara en mer lämplig metod att minska djurens lidande. I en jämförande studie hittade vi att induktion via svans ven injektion av doxorubicin var underlägsen retrobulbär rutten på grund av en högre frekvens av möss som inte utveckla nefrotiskt syndrom (34% icke-responder) jämfört med de inducerade av retrobulbär rutt ( 0-15% icke-responder). Proteinuri av svans ven injektion var dessutom lägre leder till försvagade natriumretention. Detta kan förklaras av skillnader i farmakokinetik och en högre maximal koncentration av doxorubicin uppnåddes efter snabba retrobulbär injektion som är väsentliga för modell induktion av podocyte skador. Det måste dock betonas att retrobulbär injektion måste en kunniga och erfarna operatör att undvika komplikationer relaterade till extravasering av ens minuten mängder doxorubicin.

Sammanfattningsvis, är experimentell nefrotiskt syndrom av doxorubicin en mångsidig modell av proteinuric njursjukdom i 129S1/SvImJ möss som tillåter för att undersöka mycket aktuella vetenskapliga frågor, framför allt proteasuria.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna har något att avslöja.

Acknowledgments

Denna studie stöddes av ett bidrag från den tyska forskningsfondens (DFG, AR 1092/2-1).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
supplies
BD Micro FINE + U-40 (0.30 mm x 8 mm) BD Deutschland GmbH, Heidelberg, Germany PZN: 07468060 syring
ETHILON*II (5/0, 16 mm, 3/8c, 45 cm) Johnson&Johnson Medical GmbH, Ethicon Deutschland, Norderstedt, Germany) EH7823H suture
Name Company Catalog Number Comments
reagents
aprotinin (6000 KIU/mg) LOXO, Heidelberg, Germany CAS 9087-70-1
Bepanthen, Augen- und Nasensalbe Bayer Vital GmbH, Leverkusen, Germany PZN: 1578681 ointment
Chromogenix S-2251 HAEMOCHROM DIAGNOSTICA GmbH, Essen, Germany 82 0332 39 chromogenic substrate
doxorubicin (2.0 µg/µL) Cell Pharm, Bad Vilbel, Germany CAS 25316-40-9 doxorubicin
isofluran CP (1 mL/mL) CP-Pharma, Burgdorf, Germany CAS 26675-46-7 isofluran
pellets with matrix-driven sustained release (custom-made) Innovative Research of America, Sarasota, FL X-999 pellet
Name Company Catalog Number Comments
equipment
ELx808 Absorbance Mikroplate Reader BioTek, Bad Friedrichshall, Germany ELx808 microplate reader
MICROSTERIL - 436 B.M.S., Trescore Balneario, Italy GAL/436 sterilizer
Hybridization oven/shaker GE Healthcare UK Limited, Amersham LIFE SCIENCE, Little Chalfont, UK RPN 2511 heat chamber
Thermo MAT Pro 10 W, 15x25 cm, Lucky Reptile Import Export Peter Hoch GmbH, Waldkirch, Germany 61201 mouse warming device

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Lee, V. W., Harris, D. C. Adriamycin nephropathy: a model of focal segmental glomerulosclerosis. Nephrology (Carlton). 16 (1), 30-38 (2011).
  2. Frenk, S., Antonowicz, I., Craig, J. M., Metcoff, J. Experimental nephrotic syndrome induced in rats by aminonucleoside; renal lesions and body electrolyte composition. Proc Soc Exp Biol Med. 89 (3), 424-427 (1955).
  3. Ichikawa, I., et al. Role for intrarenal mechanisms in the impaired salt excretion of experimental nephrotic syndrome. J Clin Invest. 71, (1983).
  4. Deschenes, G., Wittner, M., Stefano, A., Jounier, S., Doucet, A. Collecting duct is a site of sodium retention in PAN nephrosis: a rationale for amiloride therapy. J Am Soc Nephrol. 12 (3), 598-601 (2001).
  5. Lourdel, S., et al. Hyperaldosteronemia and activation of the epithelial sodium channel are not required for sodium retention in puromycin-induced nephrosis. J Am Soc Nephrol. 16 (12), 3642-3650 (2005).
  6. Seigneux, S., Kim, S. W., Hemmingsen, S. C., Frokiaer, J., Nielsen, S. Increased expression but not targeting of ENaC in adrenalectomized rats with PAN-induced nephrotic syndrome. Am J Physiol Renal Physiol. 291 (1), F208-F217 (2006).
  7. Artunc, F., et al. Serum- and glucocorticoid-inducible kinase 1 in doxorubicin-induced nephrotic syndrome. Am J Physiol Renal Physiol. 295 (6), F1624-F1634 (2008).
  8. Zheng, Z., et al. A Mendelian locus on chromosome 16 determines susceptibility to doxorubicin nephropathy in the mouse. Proc Natl Acad Sci U S A. 102 (7), 2502-2507 (2005).
  9. Kimura, M., et al. Interstrain differences in murine daunomycin-induced nephrosis. Nephron. 63 (2), 193-198 (1993).
  10. Wang, Y., Wang, Y. P., Tay, Y. C., Harris, D. C. Progressive adriamycin nephropathy in mice: sequence of histologic and immunohistochemical events. Kidney Int. 58 (4), 1797-1804 (2000).
  11. Svenningsen, P., et al. Plasmin in nephrotic urine activates the epithelial sodium channel. Journal of the American Society of Nephrology : JASN. 20 (2), 299-310 (2009).
  12. Passero, C. J., Hughey, R. P., Kleyman, T. R. New role for plasmin in sodium homeostasis. Curr Opin Nephrol Hypertens. 19 (1), 13-19 (2010).
  13. Bohnert, B. N., et al. Aprotinin prevents proteolytic epithelial sodium channel (ENaC) activation and volume retention in nephrotic syndrome. Kidney Int. 93 (1), 159-172 (2018).
  14. Pippin, J. W., et al. Inducible rodent models of acquired podocyte diseases. Am J Physiol Renal Physiol. 296 (2), F213-F229 (2009).
  15. Bohnert, B. N., et al. Impact of phosphorus restriction and vitamin D-substitution on secondary hyperparathyroidism in a proteinuric mouse model. Kidney Blood Press Res. 40 (2), 153-165 (2015).
  16. Morton, D. B., Griffiths, P. H. Guidelines on the recognition of pain, distress and discomfort in experimental animals and an hypothesis for assessment. Vet Rec. 116 (16), 431-436 (1985).
  17. Beath, S. M., et al. Plasma aprotinin concentrations during cardiac surgery: full- versus half-dose regimens. Anesth Analg. 91 (2), 257-264 (2000).
  18. Kanter, P. M., et al. Preclinical toxicology study of liposome encapsulated doxorubicin (TLC D-99): comparison with doxorubicin and empty liposomes in mice and dogs. In Vivo. 7 (1), 85-95 (1993).
  19. Ma, L. J., Fogo, A. B. Model of robust induction of glomerulosclerosis in mice: importance of genetic background. Kidney Int. 64 (1), 350-355 (2003).
  20. Kren, S., Hostetter, T. H. The course of the remnant kidney model in mice. Kidney Int. 56 (1), 333-337 (1999).
  21. Mizuno-Horikawa, Y., Mizuno, S., Tamura, S., Kurosawa, T. Advanced glomerulosclerosis is reversible in nephrotic mice. Biochem Biophys Res Commun. 284 (3), 707-713 (2001).
  22. Friberger, P. Chromogenic peptide substrates. Their use for the assay of factors in the fibrinolytic and the plasma kallikrein-kinin systems. Scand J Clin Lab Invest Suppl. 162, 1-298 (1982).
  23. Haerteis, S., et al. Plasma kallikrein activates the epithelial sodium channel in vitro but is not essential for volume retention in nephrotic mice. Acta Physiologica. , (2018).
  24. Schork, A., et al. Association of Plasminuria with Overhydration in Patients with CKD. Clin J Am Soc Nephrol. 11 (5), 761-769 (2016).

Tags

Medicin fråga 135 experimentell nefrotiskt syndrom doxorubicin möss retrobulbär aprotinin proteasuria
Induktion av nefrotiskt syndrom hos möss av retrobulbär injektion av Doxorubicin och förebyggande av volym lagring genom frisättningen Aprotinin
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Bohnert, B. N., Artunc, F. Induction More

Bohnert, B. N., Artunc, F. Induction of Nephrotic Syndrome in Mice by Retrobulbar Injection of Doxorubicin and Prevention of Volume Retention by Sustained Release Aprotinin. J. Vis. Exp. (135), e57642, doi:10.3791/57642 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter