$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Chronische nierziekte (CKD) is een progressieve aandoening die een aanzienlijk deel van de wereldbevolking treft. Het wordt gekenmerkt door het geleidelijke verlies van de endocriene en filtratieve nierfunctie in de loop van de tijd, wat leidt tot de ophoping van afvalstoffen en vocht in het lichaam en een onbalans in het endocriene systeem. Recente gegevens suggereren dat 9,1% tot 13,4% van de wereldbevolking (tussen 700 miljoen en een miljard mensen) CKD1 heeft. De prevalentie van CKD neemt toe met de leeftijd en treft ongeveer 34% van de mensen van 65 jaar of ouder in de Verenigde Staten, vergeleken met 12% in de leeftijd van 45-64 jaar en 6% in de leeftijd van 18-44 jaar2.
Daarom levert CNZ een belangrijke bijdrage aan de wereldwijde ziektelast en sterftecijfers. Vroege opsporing en behandeling van CKD zijn cruciaal om de progressie ervan te vertragen en het risico op complicaties te verminderen, zoals hart- en vaatziekten, bloedarmoede en uiteindelijk nierziekte in het eindstadium, waarvoor dialyse of niertransplantatie nodig is om te overleven3.
Therapeutische interventies voor CNZ in het eindstadium hebben de afgelopen decennia een opmerkelijke evolutie doorgemaakt. Historisch gezien was de behandeling van CNZ in het eindstadium beperkt tot ondersteunende zorg, waarbij dialyse in de jaren 1960 opkwam als een levensondersteunende modaliteit. Sindsdien is er aanzienlijke vooruitgang geboekt op het gebied van dialysetechnieken, waaronder de ontwikkeling van meer biocompatibele membranen, verbeterde vasculaire toegang en de komst van peritoneale dialyse4. Bovendien is niertransplantatie naar voren gekomen als de optimale behandeling voor CNZ in het eindstadium, met een betere overleving en kwaliteit van leven in vergelijking met dialyse5. Het tekort aan donororganen blijft echter een grote uitdaging, die het onderzoek naar nieuwe strategieën zoals xenotransplantatie en regeneratieve geneeskunde stimuleert. Bovendien is de behandeling van CKD-geassocieerde complicaties in het eindstadium, zoals secundaire hyperparathyreoïdie, verbeterd door de introductie van calcimimetische middelen zoals etelcalcetide, die de niveaus van bijschildklierhormoon effectief moduleren6.
Ondanks deze vooruitgang gaat de zoektocht naar effectievere en gerichtere therapieën door, gevoed door lopend onderzoek naar de moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan de progressie van CNZ in het eindstadium en de bijbehorende comorbiditeiten. Daarom blijft CKD een belangrijk punt van zorg in de patiëntenzorg, wat leidt tot een voortdurende behoefte aan uitgebreid onderzoek naar biomedische processen en therapeutische benaderingen. Robuuste biologische modellen zijn essentieel om dergelijk onderzoek mogelijk te maken. Gezien de veelzijdige aard van CKD, die aspecten omvat variërend van cellulaire biologie tot endocriene signalering tussen organen, vasculaire functionele anatomie en reologie, moet een ideaal model een niveau van biologische complexiteit bezitten dat alleen een uitgebreid modelorganisme kan bieden. Knaagdieren komen dus naar voren als het voorkeursmodel vanwege hun vermogen om deze verschillende biologische dimensies effectief te omvatten.
Het 5/6 nefrectomie restniermodel dient als een veelgebruikt hulpmiddel in CKD-onderzoek voor experimenten met ratten en muizen vanwege de stabiele inductie van nierinsufficiëntie 7,8,9,10,11,12,13,14. Dit model omvat de verwijdering van een hele nier en 2/3 van de andere. De aanmaak van de resterende nier kan worden bereikt door de chirurgische resectie van nierpolen, het polectomiemodel genoemd, of door het afbinden van superieure en inferieure segmentale nierslagaders, resulterend in een poolinfarct 7,15,16,17,18,19,20.
Hoewel dit 5/6 nefrectomiemodel met polectomie een gevestigde techniek is, is het alleen geïntroduceerd als een transparant en begrijpelijk protocol met een dorsolaterale retroperitoneale toegang21. Deze toegang kan voordelig zijn voor een eenzijdige procedure met nierparenchymreductie aan slechts één kant of voor een procedure in twee fasen met een tijdsafstand van enkele dagen om de postoperatieve overleving van het dier te vergroten22. Het gebruik van een laparotomiebenadering op de middellijn biedt echter duidelijke voordelen ten opzichte van de conventionele laterodorsale retroperitoneale toegangsroute.
Door gebruik te maken van een enkele abdominale incisie op de middellijn, krijgt de chirurg ongehinderde toegang tot de gehele buikholte, waardoor een uitgebreide verkenning en manipulatie van de intra-abdominale organen wordt vergemakkelijkt. Dit uitgebreide chirurgische veld stroomlijnt niet alleen de nefrectomieprocedure, maar maakt ook de gelijktijdige uitvoering mogelijk van aanvullende interventies die nodig kunnen zijn voor specifieke experimentele protocollen, bijvoorbeeld procedures op de urineleiders, zoals ligatie, resectie of reconstructie, die essentieel kunnen zijn voor het bestuderen van de pathofysiologie van obstructieve uropathie. Bovendien maakt deze benadering de gelijktijdige resectie of manipulatie van andere buikorganen, zoals de lever, milt of het maagdarmkanaal, mogelijk, waardoor de reikwijdte van experimenteel onderzoek naar multi-orgaaninteracties of systemische ziektemodellen wordt uitgebreid.
Bovendien vergemakkelijkt de midline laparotomiebenadering de constructie van een ileumleiding of neoblaas, een chirurgische ingreep waarbij een urineomleiding wordt gecreëerd met behulp van een segment van het ileum, wat met name relevant is in onderzoeken naar blaasdisfunctie of reconstructieve urologietechnieken. Deze veelzijdigheid in het combineren van nefrectomie met andere chirurgische ingrepen binnen hetzelfde operatieve veld stroomlijnt niet alleen experimentele protocollen, maar minimaliseert ook cumulatief chirurgisch trauma en bijbehorende risico's voor de proefdieren. Daarom moet in het geval van bilaterale nierchirurgie in één fase of gelijktijdige aanvullende intra-abdominale procedures de ventrale toegang via middellijnlaparotomie de voorkeursoptie zijn.
Momenteel is er geen publicatie of protocol beschikbaar waarin deze chirurgische strategie wordt beschreven. Daarom is het ons doel om met dit werk een gedetailleerde procedurele gids te presenteren voor het uitvoeren van nierresectie en chirurgische inductie van CKD via midline laparotomie bij ratten, van toepassing op zowel overlevings- als niet-overlevingsstudies. Dit experimentele model creëert een gereguleerde omgeving die bevorderlijk is voor het onderzoeken van de complexe dynamiek van CKD, waarbij klinisch significante scenario's worden nagebootst. Dit protocol is speciaal ontworpen om de chirurgische techniek te illustreren. De interventie werd daarom uitgevoerd in een niet-overlevingssetting op een homogene groep van 10 mannelijke ratten. Omdat er geen zinvolle reden was voor de vergelijking met een basislijn of alternatieve interventie, was de opname van een controlegroep niet nodig. 5/6 nefrectomie verwijst expliciet naar de mate van chirurgische parenchymresectie. Dit vertaalt zich zeker in een functionele vermindering in de zin van een vermindering van de glomerulaire filtratiesnelheid. De exacte functionele mate kan echter niet worden voorspeld, maar zal voor elk dier afzonderlijk moeten worden gemeten, bijvoorbeeld door indien nodig gebruik te maken van inuline of p-aminohippuurzuur klaring 23,24.