Stima dei nanocristalli urinari nell'uomo utilizzando l'etichettatura del fluoroforo di calcio e l'analisi di tracciamento delle nanoparticelle

Sommario

L'obiettivo di questo studio era determinare se l'analisi di tracciamento delle nanoparticelle (NTA) potesse rilevare e quantificare il calcio urinario contenente nanocristalli di adulti sani. I risultati dell'attuale studio suggeriscono che l'NTA potrebbe essere un potenziale strumento per stimare i nanocristalli urinari durante la malattia da calcoli renali.

Abstract

I calcoli renali stanno diventando sempre più diffusi in tutto il mondo negli adulti e nei bambini. Il tipo più comune di calcoli renali è costituito da cristalli di ossalato di calcio (CaOx). I cristalli si verificano quando l'urina diventa supersatura di minerali (ad esempio calcio, ossalato, fosfato) e precede la formazione di calcoli renali. I metodi standard per valutare i cristalli nei formatori di pietra includono microscopia, filtrazione e centrifugazione. Tuttavia, questi metodi rilevano principalmente microcristalli e non nanocristalli. I nanocristalli sono stati suggeriti per essere più dannosi per le cellule epiteliali renali rispetto ai microcristalli in vitro. Qui descriviamo la capacità dell'analisi di tracciamento delle nanoparticelle (NTA) di rilevare i nanocristalli urinari umani. Gli adulti sani sono stati nutriti con una dieta ossalata controllata prima di bere un carico ossalato per stimolare i nanocristalli urinari. L'urina è stata raccolta per 24 ore prima e dopo il carico di ossalato. I campioni sono stati lavorati e lavati con etanolo per purificare i campioni. I nanocristalli urinari erano macchiati con il fluorofoforo legante il calcio, Fluo-4 AM. Dopo la colorazione, le dimensioni e il conteggio dei nanocristalli sono stati determinati usando l'NTA. I risultati di questo studio mostrano che NTA è in grado di rilevare in modo efficiente la nanocristalluria negli adulti sani. Questi risultati suggeriscono che l'NTA potrebbe essere un prezioso metodo di diagnosi precoce della nanocristalluria nei pazienti con malattia da calcoli renali.

Introduzione

I cristalli urinari si formano quando l'urina diventa supersatura di minerali. Questo può verificarsi in individui sani ma è più comune negli individui con calcoli renali¹. La presenza e l'accumulo di cristalli urinari può aumentare il rischio di sviluppare un calcolo renale. In particolare, ciò si verifica quando i cristalli si legano alla placca di Randall, nucleato, si accumulano e crescono nel^{tempo 2,3,4}. Crystalluria precede la formazione di calcoli renali e la valutazione dei cristalli può avere un valore predittivo nei calcoli renali

Protocollo

Tutti gli esperimenti delineati in questo lavoro sono stati approvati dall'University of Alabama at Birmingham (UAB) Institutional Review Board. Gli adulti sani (33,6 ± 3,3 anni; n=10) sono stati iscritti allo studio se avevano un normale pannello metabolico completo del sangue, consumatori non di tabacco, non in gravidanza, un IMC tra 20-30 kg / m²e privo di condizioni mediche croniche o malattie acute. I partecipanti sani hanno firmato un modulo di consenso informato scritto prima dell'inizio dello studio.

1. Protocollo clinico e raccolta delle urine

1. Chiedere ai partecipanti di consumare una dieta a basso contenuto di....

Risultati

I risultati di questo studio mostrano che l'NTA è in grado di rilevare in modo efficiente le dimensioni medie e la concentrazione di calcio contenente nanocristalli urinari nelle urine umane. Questo è stato ottenuto usando l'analisi del fluoroforo, fluo-4 AM e tracciamento delle nanoparticelle. Fluo-4 AM è stato in grado di legarsi sia ai cristalli CaOx che CaP. Come mostrato nella figura 3A, i cristalli di CaOx sono stati determinati in dimensioni compresa tra 50 e 270 nm e hanno una concen.......

Discussione

L'NTA è stata utilizzata nel presente studio per valutare i nanocristalli nelle urine umane utilizzando una sonda legante il calcio, Fluo-4 AM. Non esiste un metodo standard disponibile per rilevare i nanocristalli nelle urine. Alcuni gruppi di ricerca hanno rilevato nanocristalli nelle urine e si sono affidati all'uso di ampi protocolli o metodi che sono limitati nella loro capacità di quantificare^{i campioni 27,28}. Questo studio mostra un metodo specifico e sens.......

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
Centrifuga da banco Centrifuga	Jouan	CR3-12
Ossalato di calcio monoidrato	Sintetizzato in laboratorio come precedentemente descritto29.		Negozio presso RT; Stock 10 mM
di cristalli di fosfato di calcio (nanopolvere di idrossiapatite)	Sigma	677418	Store presso RT; Stock 10 mM
di etanolo	Fischer Scientific	AC615095000	Store presso RT; Stock 100%
Fluo-4 AM*	AAT Bioquest, Inc.	20550	Conservare in congelatore (-20° C); Stock 5 mM
di nanoparticelle d'oro	Sigma	742031	Store a 2-8° C
NanoSight Instrument	Malvern Instruments, UK	NS300
Pompa a siringa	Harvard Apparatus	98-4730
Virkon Disinfectant	LanXESS Energizing Company, Germania	LSP
*I coloranti a fluorescenza sono sensibili alla luce; le scorte e le aliquote devono essere conservate al buio a -20 °C.