Het doel van deze studie was om te bepalen of nanodeeltjestrackinganalyse (NTA) urinecalcium met nanokristallen van gezonde volwassenen kon detecteren en kwantificeren. De bevindingen van de huidige studie suggereren dat NTA een potentieel hulpmiddel kan zijn om urinaire nanokristallen tijdens niersteenziekte te schatten.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Schatting van urinenanokristallen bij mensen met behulp van calciumfluorofooretikettering en nanodeeltjestrackinganalyse
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Nierstenen komen wereldwijd steeds vaker voor bij volwassenen en kinderen. De meest voorkomende soort niersteen bestaat uit calciumoxalaat (CaOx) kristallen. Kristallurie treedt op wanneer urine oververzadigd raakt met mineralen (bijv. calcium, oxalaat, fosfaat) en voorafgaat aan de vorming van niersteen. Standaardmethoden om kristallurie in steenvormers te beoordelen, omvatten microscopie, filtratie en centrifugeren. Deze methoden detecteren echter voornamelijk microkristallen en geen nanokristallen. Nanokristallen zijn in vitro schadelijker voor nierepitheelcellen dan microkristallen. Hier beschrijven we het vermogen van Nanoparticle Tracking analysis (NTA) om menselijke nanokristallen in de urine te detecteren. Gezonde volwassenen kregen een gecontroleerd oxalaatdieet voordat ze een oxalaatbelasting dronken om nanokristallen in de urine te stimuleren. Urine werd 24 uur voor en na de oxalaatbelasting verzameld. Monsters werden verwerkt en gewassen met ethanol om monsters te zuiveren. Urine nanokristallen waren bevlekt met de calciumbindende fluorofoor, Fluo-4 AM. Na het kleuren werden de grootte en het aantal nanokristallen bepaald met behulp van NTA. De bevindingen van deze studie tonen aan dat NTA nanokristallurie efficiënt kan detecteren bij gezonde volwassenen. Deze bevindingen suggereren dat NTA een waardevolle vroege detectiemethode van nanokristallijne bij patiënten met niersteenziekte kan zijn.
Inleiding
Urinekristallen vormen zich wanneer urine oververzadigd raakt met mineralen. Dit kan voorkomen bij gezonde personen, maar komt vaker voor bij personen met nierstenen1. De aanwezigheid en accumulatie van urinekristallen kan het risico op het ontwikkelen van een niersteen verhogen. In het bijzonder gebeurt dit wanneer kristallen zich binden aan Randall's plaque, nucleeren, accumuleren en groeien in de loop van de tijd2,3,4. Crystalluria gaat vooraf aan de vorming van nierstenen en de beoordeling van kristallurie kan voorspellende waarde hebben in nierste....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
Alle experimenten die in dit werk worden beschreven, zijn goedgekeurd door de University of Alabama in Birmingham (UAB) Institutional Review Board. Gezonde volwassenen (33,6 ± 3,3 jaar oud; n=10) werden in het onderzoek ingeschreven als ze een normaal uitgebreid metabolisch bloed hadden, niet-tabaksgebruikers, niet-zwanger, een BMI tussen 20-30 kg/m2, en vrij van chronische medische aandoeningen of acute ziekten. Gezonde deelnemers ondertekenden een schriftelijk formulier voor geïnformeerde toestemming voorafgaand aan de start van het onderzoek.
1. Klinisch protocol en urineafname
- Laat deelnemers een laag oxalaatdieet c....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
De bevindingen van deze studie tonen aan dat NTA efficiënt de gemiddelde grootte en concentratie van calcium kan detecteren die urinenanokristallen in menselijke urine bevatten. Dit werd bereikt door gebruik te maken van de fluorofoor, Fluo-4 AM en nanodeeltjes tracking analyse. Fluo-4 AM was in staat om zich te binden aan zowel CaOx- als CaP-kristallen. Zoals weergegeven in figuur 3A,werden CaOx-kristallen tussen 50-270 nm groot en hebben ze een gemiddelde concentratie van 1,26 x 109
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
NTA is in deze studie gebruikt om nanokristallen in menselijke urine te beoordelen met behulp van een calciumbindende sonde, Fluo-4 AM. Er is geen standaardmethode beschikbaar om nanokristallen in de urine te detecteren. Sommige onderzoeksgroepen hebben nanokristallen in de urine gedetecteerd en vertrouwden op het gebruik van uitgebreide protocollen of methoden die beperkt zijn in hun vermogen om de monsters te kwantificeren27,28. Deze studie toont een specifieke.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs verklaren geen belangenconflicten.
Dankbetuigingen
De auteurs bedanken alle deelnemers aan de studie en de UAB CCTS Bionutrition Core en UAB High Resolution Imaging Service Center voor hun bijdragen. Dit werk werd ondersteund door NIH-subsidies DK106284 en DK123542 (TM) en UL1TR003096 (National Center for Advancing Translational Sciences).
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Benchtop Centrifuge | Jouan Centrifuge | CR3-12 | |
| Calcium Oxalate monohydrate | Synthesized in the lab as previously described29. | Opslaan bij RT; Voorraad 10 mM | |
| Calcium Phosphate crystals (hydroxyapatite nanopowder) | Sigma | 677418 | Opslaan bij RT; Voorraad 10 mM |
| Ethanol | Fischer Scientific | AC615095000 | Opslaan bij RT; Voorraad 100% |
| Fluo-4 AM* | AAT Bioquest, Inc. | 20550 | Opslaan bij Freezer (-20°C); Voorraad 5 mM |
| Gold Nanoparticles | Sigma | 742031 | Opslaan bij 2-8°C |
| NanoSight Instrument | Malvern Instruments, UK | NS300 | |
| Syringe pump | Harvard Apparatus | 98-4730 | |
| Virkon Disinfectant | LanXESS Energizing Company, Germany | LSP | |
| *Fluorescentie kleurstoffen zijn lichtgevoelig; voorraad en aliquoten moeten in het donker worden bewaard bij -20°C. |
Referenties
- Fogazzi, G. B. Crystalluria: a neglected aspect of urinary sediment analysis. Nephrology, Dialysis, Transplantation. 11 (2), 379-387 (1996).
- Kuo, R. L. Urine calcium and volume predict coverage of renal papilla by Randall's plaque. <....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
