I modelli IRI renali murini sono popolari nella ricerca biomedica grazie ai loro costi operativi relativamente bassi e alla disponibilità di diversi modelli transgenici12. Il modello IRI renale unilaterale qui presentato imita i cambiamenti patologici caratteristici osservati nell'IRI renale umano come la dilatazione tubulare, la necrosi e la fibrosi13. Questi risultati si basano su tempi di riperfusione variabili.
I passaggi critici di questo protocollo includono il mantenimento di una temperatura corporea costante e il corretto posizionamento del morsetto vascolare nel peduncolo renale. La temperatura corporea influenza il metabolismo dell'animale14, alterando i risultati sperimentali sia a livello fisiologico che cellulare15. In questo modello, la temperatura corporea è stata stabilizzata prima dell'intervento chirurgico utilizzando sonde rettali e sensori pad. Inoltre, il monitoraggio continuo della temperatura corporea durante l'intera procedura chirurgica è altamente raccomandato, soprattutto prima di posizionare il morsetto vascolare per indurre l'ischemia.
Anche l'esposizione del rene e il corretto posizionamento del morsetto vascolare sono fondamentali per il successo dell'esperimento. Il danno alla capsula renale da manipolazione impropria della pinza durante l'esposizione del rene attraverso l'incisione chirurgica comporterà emorragia perirenale e infiammazione. Il morsetto vascolare deve essere posizionato sul peduncolo renale occludendo l'arteria renale e la vena renale senza influenzare l'uretere e le arterie surrenali. Fondamentale per questo passaggio è l'attenta dissezione del tessuto adiposo che circonda l'ilume renale14,16.
Questo modello è conveniente in termini di costi e tempi. Il consumo di anestetici per topo è stato di 156,47 ± 37,88 μL (media ± SD, n = 17) di un cocktail prediluito di ketamina/xilazina (1:10 ketamina, 1:50 xilazina, in soluzione salina; concentrazione di soluzione madre, 100 mg/mL entrambi). La chirurgia può essere eseguita in un periodo relativamente breve. Il tempo totale di intervento chirurgico per topo è stato di 53 ± 5,23 minuti (media ± SD, n = 17). Con personale qualificato, è possibile eseguire diversi interventi chirurgici contemporaneamente. Nel nostro gruppo, un ricercatore esperto ha eseguito l'intervento chirurgico fino a quando il morsetto è stato rilasciato dal peduncolo renale, mentre un secondo ha preso il posto della chiusura della ferita fino al recupero del topo. Con questo approccio, siamo stati in grado di eseguire un numero elevato di interventi chirurgici in un solo giorno. In questo modello, abbiamo utilizzato l'approccio dorsolaterale, che si traduce in meno traumi e ridotta perdita di liquidi e calore dalla cavità addominale rispetto all'approccio della linea mediana16.
Protocolli precedentemente pubblicati hanno descritto la tecnica di bloccaggio del peduncolo renale per indurre un danno renale acuto nei topi 17,18,19. Tuttavia, in questi studi, è stata eseguita una nefrectomia controlaterale in aggiunta all'IRI unilaterale con tempi ischemici che vanno da 15 a 26 min. In questo protocollo, abbiamo indotto ischemia unilaterale per 30 minuti preservando il rene controlaterale. Ciò ha comportato un tasso di sopravvivenza del 100%. Tuttavia, questo modello non è adatto a indurre danno renale azotemico dovuto in parte all'effetto compensatorio esercitato dal rene controlaterale non intervenuto chirurgicamente. Tuttavia, mantenere un rene inalterato nello stesso animale offre il vantaggio di utilizzare tempi di ischemia più lunghi con un tasso di sopravvivenza più elevato. Oltre a questo, il rene controlaterale può essere utilizzato per valutare i possibili effetti collaterali dei farmaci di prova o dei trattamenti applicati durante la procedura sperimentale e per studiare gli effetti della diafonia rene-rene20,21. Ad esempio, questo modello è stato utile nel mostrare alterazioni indotte da specie reattive dell'ossigeno a livello cellulare sia nell'IRI che nel rene11 controlaterale, non intervento chirurgico.
Questo modello ha una potenziale applicazione in studi volti a identificare e caratterizzare marcatori di danno renale unilaterale, effetti crosstalk renali, cambiamenti emodinamici indotti da IRI post-renale e potenziali effetti nefrotossici di farmaci candidati da utilizzare nell'IRI renale. Questa descrizione dettagliata dei principali cambiamenti patologici serve come prezioso strumento per selezionare il momento più adatto per studiare specifici processi cellulari, dall'infiammazione e necrosi (da 4 h a 2 giorni) alla rigenerazione (4 giorni) e alla fibrosi (7 giorni e successivi).