Name: מדידה טרנסדרמלית של קצב סינון גלומרולרי בחזירונים מאווררים מכנית (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-09-13T14:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 41 s
Description: למד שיטה חדשנית למדידה טרנסדרמלית של קצב סינון גלומרולרי בחזירונים מאווררים מכנית. שיטה זו מאפשרת מעקב בזמן אמת אחרי תפקוד הכליות ללא צורך בדגימת דם או שתן.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

מחקר זה נתמך על ידי מענקי המכונים הלאומיים לבריאות R01 DK120595 ו- R01 DK127625 שהוענקו לד"ר אדביי. תוכן מאמר זה הוא באחריות המחברים בלבד ואינו מייצג בהכרח את העמדות הרשמיות של המכונים הלאומיים לבריאות. תודה לד"ר דניאל שוק-קוש, מנהל האתר ב- MediBeacon GmbH, על עצתו.

מאמר זה מתאר צעדים מעשיים לקביעת תפקוד הכליות בחזירים באמצעות צגי GFR טרנסדרמליים ממוזערים ו- FITC-sinistrin במודל של חזיר ילודים מונשם ומורדם. מאמרים קודמים קבעו פרוטוקולי GFR טרנסדרמליים ניסיוניים במכרסמים11,12,14, אך לא קיימים פרוטוקולים בחזירים.
לאחרונה, יש דחף לחקור מודלים חלופיים של בעלי חיים כדי לפתור מחלות בלתי פתירות ולהקל על הנטל של מחלות כליות בבני אדם. למרבה הצער, לרבים מהגישות הללו היו מג...

הערכה מעשית וכמותית של תפקוד הכליות היא מדידת קצב הסינון הגלומרולרי (GFR), המספרת עד כמה הכליות מסננות דם על סמך עקרון הסילוק1. שיטה מוקדמת יותר למדידת GFR כרוכה בהזרקה תוך ורידית של תרכובות אקסוגניות כגון אינולין או סיניסטרין, ביצוע מדידות סדרתיות של רמות פלזמה/שתן כדי לזהות את הסילוק שלהן 2,3. שיטה זו מסורבלת, ודורשת איסוף סדרתי של דגימות פלזמה ושתן4. חלופה היא מדידה של מוצרים מטבוליים אנדוגניים הסופיים כגון קריאטינין. עם זאת, זה גוזל זמן, ולפעמים, לא מדויק, כפי שהוא לא רק מסונן על ידי glomerulus אלא גם מופרש על ידי tubules 5,6. יתר על כן, רמת קריאטינין מושפעת ממין, גיל, תזונה ומסת שריר 7,8,9.
מדד מדויק יותר, זעיר פולשני ונפוץ יותר של GFR הוא השימוש בצגי GFR טרנסדרמליים, המודדים GFR בזמן אמת בבעלי חיים 4,10. סיניסטרין, סמן כלייתי אקסוגני מסיס מאוד ומסונן באופן חופשי, מסומן בפלואורסצאין-איזותיוציאנט (FITC). תרכובת מצומדת זו מוזרקת לווריד, וניתן להעריך את תפקוד הכליות בזמן אמת מבלי לאסוף דגימות דם ושתן11. השימוש במדידת GFR טרנסדרמלית אומת במכרסמים 12, כלבים13 וחתולים14, אך לא בחזירים.
מיני חזירים חולקים מספר מאפיינים אנטומיים ופיזיולוגיים עם בני אדם, מה שהופך אותם לבעלי חיים אידיאליים לחקר מחלות אנושיות שונות15. השימוש בחזירים במחקר ביו-רפואי תרגומי הפך לפופולרי יותר ויותר ומועדף על פני מודלים של מכרסמים משום שהוא מחקה את הפיזיולוגיה והפתופיזיולוגיה האנושית16. חזירי ילודים מעניינים בהבנת המנגנונים של מחלות ייחודיות לחולי ילדים17. יתר על כן, ההתקדמות האחרונה בהשתלת איברים מחזיר לאדם מעלה דחף להרחיב את כלי האבחון לניסויים פרה-קליניים וקליניים 18,19,20,21. מאמר זה, לראשונה, מספק מדריך לשימוש במכשיר הטרנסדרמלי במדידת GFR בחזירים ילודים.

<table><tbody><tr><td>אלפא - כלורלוז</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>C0128-25G</td><td>משמש לתחזוקת הרדמה</td></tr><tr><td>משי קלוע שחור&nbsp; 3-0</td><td>התמחויות כירורגיות</td><td>SP117</td><td>עניבת משי למתיחה וקשירה של כלי דם</td></tr><tr><td>מכונת צנטריפוגה AccuSpin 8C</td><td>Fischer Scientific</td><td>75-008-821</td><td>משמש לחילוץ פלזמה מדגימת דם מלא</td></tr><tr><td>צינור אנדוטרכיאלי 3.0 ללא אזיקים</td><td>1109021995 רפואי פרוגרסיבי בינלאומי</td><td></td><td>מוחדר דרך טרכאוסטומיה</td></tr><tr><td>FITC-Sinistrin 1.0 גרם</td><td>MediBeacon Inc.</td><td>FTCF S001</td><td>אחסן בטמפרטורת החדר והגן מפני אור</td></tr><tr><td>GEM Premier 3000 מנתח גזי דם</td><td>מעבדת מכשור</td><td>5700</td><td>לניתוח גזי דם ליד המיטה</td></tr><tr><td>כרית חימום בגודל בינוני 20 אינץ' x 29</td><td>ב-Adroit Medical Systems</td><td>V029</td><td>מתחבר למשאבת טיפול בחום</td></tr><tr><td>HTP-משאבת טיפול בחום</td><td>Adroit Medical Systems</td><td>HTP</td><td>מאפשר לך להגדיר טמפרטורה לפי הצורך.</td></tr><tr><td>IDEXX Catalyst One</td><td>IDEXX Laboratories</td><td>89-92525-00</td><td>ניתוח קריאטינין פלזמה</td></tr><tr><td>קטטר לחץ דם פולשני 3.5Fr</td><td>Millar</td><td>SPR-524</td><td>מוכנס לעורק הירך</td></tr><tr><td>סט ניהול IV עם ווסת זרימה</td><td>True Care</td><td>TCRTCBINF033G</td><td>משמש לחיבור שקית נוזלים IV לצנתר ורידים</td></tr><tr><td>קטמין</td><td>Covetrus</td><td>68317</td><td>משמש לאינדוקציה של הרדמה</td></tr><tr><td>תוכנת ניתוח MediBeacon גרסה 3.0</td><td>MediBeacon Inc.</td><td>תוכנה</td><td>המשמשת לניתוח נתונים להשגת מחצית חיים של פינוי סיניסטרין ועקומה</td></tr><tr><td>Millex-GV מסנן מזרק יחידה 0.22 ומיקרו; m</td><td>Millipore Sigma</td><td>SLGVR33RS</td><td>מסנן מזרק להזרקת כלורלוז</td></tr><tr><td>מאוורר יילודים / תינוקות</td><td>Sechrist Millennium</td><td>20409</td><td>מחובר לאספקת אוויר כדי לספק אוורור דרך צינור אנדוטרכיאלי</td></tr><tr><td>פנוברביטל נתרן + פניטואין נתרן (Euthasol)</td> <td>Covetrus</td><td>72934</td><td>משמש להמתת חסד</td></tr><tr><td>רינגר לקטט 500 מ"ל שקית</td><td>בקסטר</td><td>2B2323Q</td><td>עירוי נוזלי תחזוקה</td></tr><tr><td>כפפות סטריליות</td><td>הנרי שיין</td><td>104-5920</td><td>בשימוש על ידי המפעיל במהלך הניתוח</td></tr><tr><td>שמלה סטרילית</td><td>Halyard Health</td><td>95021</td><td>בשימוש על ידי המפעיל במהלך הניתוח</td></tr><tr><td>מגבת סטרילית</td><td>Medline</td><td>42131704</td><td>משמש כוילון לשמירה על שדה סטרילי בעת הפעלת</td></tr><tr><td>תפר 3-0 מחט חיתוך הפוכה משי</td><td>Ethicon</td><td>NC1842168</td><td>משמש לתפירת שכבות דופן הבטן</td></tr><tr><td>Transdermal Mini GFR Monitor</td><td>MediBeacon Inc.</td><td>TDM004</td><td>סוללה ומחבר USB כלולים באריזה</td></tr><tr><td>תיקון דבק צג Transdermal</td><td>MediBeacon Inc.</td><td>PTC-SM001</td><td>תיקון דבק צדדי כפול לבדיקת GFR</td></tr><tr><td>סרט טבור 1/8 אינץ' x 20 yds</td><td>פישר NC9303017 מדעי</td><td></td><td>לאבטחת צינור אנדוטרכיאלי</td></tr><tr><td>קטטר ורידי בגודל PE/5</td><td>מיקרו צינורות רפואיים</td><td>BB31695</td><td>לקנולציה של וריד הירך</td></tr><tr><td>Xylazine</td><td>Covetrus</td><td>61035</td><td>משמש לאינדוקציה של הרדמה</td></tr></tbody></table>

מדידה טרנסדרמלית של קצב סינון גלומרולרי בחזירונים מאווררים מכנית

Transdermal Measurement of Glomerular Filtration Rate in Mechanically Ventilated Piglets

מדידה טרנסדרמלית של קצב סינון גלומרולרי (GFR) שימשה להערכת תפקוד הכליות בבעלי חיים מודעים. טכניקה זו מבוססת היטב מכרסמים כדי ללמוד פגיעה חריפה בכליות ומחלת כליות כרונית. עם זאת, מדידת GFR באמצעות המערכת הטרנסדרמלית לא אומתה בחזירים, מין עם מערכת כליות דומה לבני אדם. לפיכך, חקרנו את ההשפעה של אלח דם על GFR טרנסדרמלי בחזירים ילודים מורדים ומאווררים מכנית. אלח דם פולימיקרוביאלי הושרה על ידי קשירת cecal ונקב (CLP). מערכת מדידת ה-GFR הטרנסדרמלית המורכבת מחיישן פלואורסצנטי ממוזער הוצמדה לעורו המגולח של החזיר כדי לקבוע את המרווח של סיניסטרין מצומד פלואורסצין-איזותיוציאנט (FITC), עוקב GFR מוזרק תוך ורידי. התוצאות שלנו מראות כי לאחר 12 שעות לאחר CLP, קריאטינין בסרום עלה עם ירידה ב- GFR. מחקר זה מדגים, לראשונה, את התועלת של גישת ה- GFR הטרנסדרמלית בקביעת תפקוד הכליות בחזירים מונשמים מכנית, ילודים.

בחלק זה, אנו מציגים לראשונה, את הנתונים המייצגים מהשימוש ב- GFR טרנסדרמלי בחזירים ילודים. השתמשנו במודל קשירת צקאל ודיקור שהוכח בעבר כמפחית את תפקוד הכליות28. בהתאם לכך, שיערנו כי בחזירי CLP שלנו, צריכה להיות ירידה חריפה ב- GFR המתאים ל- AKI, ויש לזהות זאת במכשיר ה- GFR הטרנסדרמלי כזמן פינוי מוגבר (t1/2), ובכך לאמת את השימוש בו בחזירים. שבעה חזירונים זכרים נכללו, שלושה בושת וארבעה אלח דם. לשתי הקבוצות היו משקלים דומים (איור 3A). כצפוי28</s...

קצב סינון גלומרולרי (GFR) הוא הסמן האידיאלי להערכת תפקוד הכליות. עם זאת, שיטת המדידה הסטנדרטית באמצעות הזרקת אינולין עם ניתוח דם ושתן סדרתי אינה מעשית. מאמר זה מתאר שיטה מעשית למדידת GFR באופן טרנסדרמלי בחזירונים.

Transdermal measurement of glomerular filtration rate (GFR) has been used to evaluate kidney function in conscious animals. This technique is well ...

TGFR מציע הערכה בזמן אמת של תפקודי הכליות. בהשוואה לסמנים מסורתיים, TGFR יכול לעקוב אחר שינויים בתפקוד הכליות אצל אותם בעלי חיים מספר פעמים. בנוסף, הטכניקה אינה דורשת כל איסוף דם או שתן.עם ההתקדמות האחרונה בתחום ה-xenotransplantation, ייערכו מחקרים נוספים במודל החזירים. לכן אנו מאמינים שהכלי הזה יהיה חיוני למחקר תרגומי, וסביר יותר שהוא ישמש קלינית בשנים הקרובות. הניסוי נערך על חזירונים בני שלושה עד שבעה ימים.בעלי החיים נוטים להיפותרמיה, היפובולמיה וסיבוכים אחרים הנובעים מניתוח. לפיכך, נדרש מעקב צמוד לאורך כל ההליך. כמו כן, המתודולוגיה דורשת תרגול מכיוון שהיא כוללת קנה נשימה וצינוריות כלי דם.לאחר הכנת החיה להליך, השתמש בלהב כירורגי כדי ליצור חתך אנכי פרמדיאני שמאלי של חמישה עד שישה סנטימטרים, שכן הצקום בחזירים טמון בפוסה השמאלית paralumbar. לנתח את שכבות דופן הבטן, הימנעות מפגיעה בכלי הדם האפיגסטריים השטחיים. לאחר נטיעת שכבת הצפק, השתמש במשענת כדי לשפר את הגישה למבנים התוך-בטניים ולזהות את המעי הגס הספירלי ברביע השמאלי העליון של הבטן.כדי לאתר את הצקום, עקבו אחר המעי הגס הספירלי באופן קדמוני ודורסלי. המעי הגס הספירלי בבסיס הצקום מחובר לאיליום. ליגייט את הצקום פשוט דיסטלי לצומת האיליאוקל.באמצעות מחט 18 מד, לעשות שבעה נקבים cecum ולהוציא צואה לתוך אזור הצפק. סגור את שכבות הבטן עם תפר משי 3/0, באמצעות תפרים פשוטים מופרעים או רציפים. ניתן להשתמש במהדק גם לסגירת שכבת העור, אם קיימת.לאחר שמונה שעות של קשירת cecal, ליזום מדידת GFR transdermal. השתמש בתוכנת MB Service גרסה 3.0 כדי להתאים את קצב הדגימה בהתקן GFR. באמצעות מחבר ה- USB, חבר את התקן ה- GFR הטרנסדרמלי למחשב.פתח את תוכנת שירות MB. לחץ על התחבר והתאם את התזמון ל -4, 000 אלפיות השנייה. לחץ על כתוב כדי לשמור את ההגדרות ולאחר מכן לחץ על התנתק.חבר את כתמי ההדבקה הדו-צדדיים עם חלון שקוף לצד אחד של המכשיר. חבר את הסוללה למכשיר, וודא שהדיודה פולטת האור מכסה את החלון השקוף כדי לאפשר זיהוי מעקב. לאחר חיבור הסוללה, הדביקו מיד את מדבקת הדבק עם המכשיר במקומו.ודא שהוא מאובטח היטב. מכיוון שהחזירונים מורדמים עמוק, הקלטת עשויה להיות מיותרת כדי להחזיק את המכשיר במקום. הכינו 50 מיליגרם למיליליטר של תמיסת FITC-sinistrin עם מי מלח ושאבו מינון מתאים למזרק.הצמידו את המזרק עם התרופה לצד אחד של פקק תלת-כיווני, וסומק מלוח בצד השני של הפקק. דחפו את ה-FITC-sinistrin, ומיד אחריו בולוס מלח של חמישה מיליליטר לפני שתסגרו את הפקק התלת-כיווני לווריד החזרזיר. שמור את המכשיר מחובר חזרזיר במשך ארבע שעות.כדי להימנע מממצאי תנועה בתקופה זו, שמור את החזרזיר תחת הרדמה כמתואר בכתב היד. בתום ארבע השעות, הסר את המכשיר ונתק מיד את הסוללה. חבר את התקן ה- GFR הטרנסדרמלי למחשב באמצעות מחבר ה- USB שסופק על ידי הספק.פתח את תוכנת המעבדה MB כדי לאחזר נתונים מהמכשיר. כדי לשמור את הנתונים הגולמיים, לחץ על התחבר ובחר קרא. לאחר מכן, המתן עד שההתקן יסיים את הקריאה.לחץ על שנה שם ולבסוף, לחץ על שמור. לעבד ולהעריך את הנתונים השמורים בתוכנת הניתוח על פי הוראות המדריך. בקצרה, פתח את MB studio ולחץ על טען כדי לייבא את הנתונים שנשמרו.התאם את מיקומי ההסטה, ההתחלה וההפסקה באמצעות הסמנים האוטומטיים. הסר חפצים במידת הצורך. בחר את הדגם בעל שלושת התאים ולחץ על התאמה כדי לקבל קריאה המציגה את מרווח FITC-sinistrin תוך דקות ולחשב את ה- TGFR באמצעות משוואה זו.גם לחיות הבושה וגם לאלח הדם היו משקלים דומים. לאחר 12 שעות של אלח דם, רמות מוגברות בסרום של חלבון מגיב C, סמן לאלח דם, נצפו בקבוצת אלח דם. עקומות פינוי FITC-sinistrin הוצגו עבור חזירונים שומה וספיגה 12 שעות לאחר הניתוח.חזירים ספטיים עם תפקוד כלייתי לקוי הדגימו שטח מוגבר מתחת לעקומה. חזירונים עם אלח דם הראו חיסול לקוי של FITC-sinistrin, המציין פגיעה חריפה בכליות. זמן מחצית החיים הממוצע של FITC-sinistrin בקבוצות הבושה ואלח הדם היה 114 ו-537 דקות בהתאמה.ה-GFR הממוצע בקבוצת ה-sham היה גבוה משמעותית מאשר בקבוצת אלח הדם. רמת הקריאטינין בסרום באפס ו-12 שעות הייתה דומה בקבוצת ה-sham. עם זאת, עלייה משמעותית נצפתה ברמת קריאטינין חזירים ספיגה לאחר 12 שעות.ודא שהסוללה מחוברת כראוי לחזירונים. אם הסוללות מתפרקות, המכשיר לא יפעל. נסו להזריק את ה-FITC-sinistrin בבולוס נוזלי אחד כדי למנוע מספר פסגות.כמו כן, ודא שהמכשיר מחובר כראוי לחזירונים כדי למנוע תוצרי תנועה. בעזרת מדידה בזמן אמת של GFR, אנו יכולים להעריך כראוי את תפקוד הכליות כדי לזהות AKI בשלב מוקדם ואולי להעריך חומרים טיפוליים הנחקרים.

transdermal-measurement-glomerular-filtration-rate-mechanically

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

סרטון זה מדגים את מדידת רמות הגלוטמט במוחו של חזרזיר ילוד מורדם באמצעות מערך מיקרואלקטרודות (MEA). ההליך כולל יצירת חלון קרניוטומיה בגולגולת החזיר והחדרת MEA לאזור המוח המעניין. אתרי ההקלטה המצופים בגלוטמט-אוקסידאז של MEA ממירים גלוטמט מוחי חוץ-תאי למי חמצן, המייצר זרם מדיד. זרם זה נמדד ומנורמל כנגד רעשי רקע כדי לקבוע את רמות הגלוטמט במוח תחת הרדמה.

מדידת רמות גלוטמט במוח בהרדמה בחזירונים יילודים באמצעות מערך מיקרואלקטרודות

מדידה של קצב סינון גלומרולרי (GFR) היא תקן הזהב להערכת תפקוד כליות. כאן אנו מתארים שיטת תפוקה גבוהה המאפשרת קביעת GFR בעכברים מודעים באמצעות זריקה אחת בולוס, קביעת isothiocyanate ההעמסה (FITC)-אינולין בפלזמה וחישוב GFR ידי מודל דעיכה מעריכית שני שלבים.

שיטת תפוקה גבוהה למדידה של קצב סינון הגלומרולרי בעכברים בהכרה

מטרת פרוטוקול זה היא להדגים את העקרונות והטכניקות למדידה וחישוב קצב הסינון הגלומרולרי, קצב זרימת השתן והפרשת נתרן ואשלגן בחולדה. ניתן להשתמש בהדגמה זו כדי לספק לתלמידים הבנה מושגית כוללת כיצד למדוד תפקוד כליות.

הפגנת מעבדה לפיזיולוגיה: גלומרולרי סינון שיעור בחולדה

יתר לחץ דם ריאתי קשור לירידה משמעותית בפעימות, התכווצות וגמישות של עורק הריאה, מה שתורם לעלייה בלחץ עורק הריאה ועמידות ריאתית. באמצעות מודל חזרזיר היפוקסי, מחקר זה הראה כי שיפור הפלסטיות של עורק הריאה באמצעות קטטר פועם שפותח לאחרונה משפר יתר לחץ דם ריאתי היפוקסי.

עורק ריאת הגדלת pulsatile תזרים משפר חוסר חמצן יתר לחץ דם ריאה בחזירונים

יתר לחץ דם ריאתי טרומבואמבולי כרוני (CTEPH) ותפקוד לקוי של החדר הימני (RV) נגרמו בחזירונים על ידי חסימה מתקדמת של עורקי הריאה. ההשלכות היו דומות להפליא לאלו שנצפו בחולי CTEPH. מודל בעלי חיים זה יהיה כלי שימושי מאוד לפתופיזיולוגיה ולניסויים טיפוליים על כשל CTEPH ו-RV.

תרומבואמבוליים כרוני יתר לחץ דם ריאה והערכה של תפקוד ימין חדרית בחזרזיר

קביעת קצב הסינון הגלומרולרי (GFR) היא תקן הזהב להערכת תפקוד הכליות הכללי. עם זאת, הליכים מסורתיים למדידת פרמטר זה הם מסורבלים ודורשים השקעה גדולה של זמן. כאן אנו מתארים שיטה מהירה וזעיר פולשנית לקביעת GFR דרך העור.

הערכת Transcutaneous של תפקוד כלייתי במכרסמי Conscious

מחקר נוירוטוקסיטי (AIDN) התפתחותי של חומר הרדמה (AIDN) מתמקד במכרסמים, שאינם חלים באופן נרחב על בני אדם. מודלים שאינם פרימאטים אנושיים הם רלוונטיים יותר, אבל הם עלות אוסרני וקשה לשימוש לצורך ניסויים. חזירון, לעומת זאת, הוא אידיאלי מבחינה קלינית, מעשית מודל חייתי אידיאלי לחקר neurotoxicity הרדמה.

שימוש במודל חזירון לחקר נוירוטוקסיות התפתחותית בהרדמה (AIDN): גישה נוירו-מדעית טרנסציונית

כאן נתאר פרוטוקול כדי למדוד את קצב הסינון glomerular (GFR), בהכרה, לנוע בחופשיות עכברים באמצעות צג GFR דרך העור.

Transdermal מדידה של קצב הסינון Glomerular בעכברים

הפרוטוקול כאן מראה כיצד מתן מתמשך של קריסטלואידים לתוך הוורידים המרכזיים של חזיר / חזרזיר euvolemic מאפשר חקירה מתאימה של ההשפעות הפיזיולוגיות של עומס נפח חריף.

מודל חזירי למבוגרים וילדים של עומס נפח חריף

פרוטוקול זה מתאר את הפיתוח של מודל חזרזיר יילודים של פגיעה ריאתית חריפה המדגים אירועים פתוגניים מוקדמים המתרחשים בריאה המוקדמת, כולל כמות פעילי שטח תת-מספקת, היפראוקסיה, אוורור בלחץ גבוה ודלקת, כדי להקל על הבנת הטריגרים המולקולריים של דיספלזיה ברונכופולמונרית ולשפר את התרגום הטיפולי.

פיתוח מודל פגיעת ריאות חריפה של חזרזיר יילודים המשחזר את הסביבה המוקדמת של ריאות פגים

למד שיטה חדשנית למדידה טרנסדרמלית של קצב סינון גלומרולרי בחזירונים מאווררים מכנית. שיטה זו מאפשרת מעקב בזמן אמת אחרי תפקוד הכליות ללא צורך בדגימת דם או שתן.

מדידה טרנסדרמלית של קצב סינון גלומרולרי בחזירונים מאווררים מכנית

גלה סרטונים נוספים