Dit protocol presenteert een ratmodel van contrast-geïnduceerde acute nierinsufficiëntie en evalueert de toediening van N-acetylcysteïne en montelukast na het contrastmiddel, afzonderlijk en in combinatie. De behandelingsregimes waren geassocieerd met minder ernstige renale dysfunctie, oxidatieve stress, ontsteking en histopathologische schade, hoewel de gecombineerde behandeling niet consistent beter presteerde dan monotherapie.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Nefroprotectieve effecten van behandeling met N-acetylcysteïne en montelukast na contrasttoediening in een ratmodel van contrast-geïnduceerde acute nierschade
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Contrast-geïnduceerde acute nierinsufficiëntie (CI-AKI) is een belangrijke complicatie bij blootstelling aan gejodeerde contrastmiddelen, waarbij oxidatieve stress en ontstekingsprocessen bijdragen aan nierbeschadiging. In deze studie werd een experimenteel ratmodel van CI-AKI opgezet en werden de effecten onderzocht van een behandeling met N-acetylcysteïne (NAC), montelukast, of een combinatie van beide, gestart na de toediening van het contrastmiddel. Volwassen mannelijke Wistar-ratten ondergingen waterrestrictie, gevolgd door sequentiële intraveneuze toediening van Nω-nitro-L-arginine methylester (L-NAME), indomethacine en iohexol. De behandeling werd gestart 1 h na voltooiing van de iohexol-toediening, ongeveer 1,5 h na de L-NAME-toediening, en werd gedurende 3 opeenvolgende dagen één keer per dag voortgezet. Nierfunctie-indices, parameters voor oxidatieve stress, inflammatoire cytokines, biomarkers voor nierschade en nierhistopathologie werden geëvalueerd. De onbehandelde CI-AKI-groep vertoonde een uitgesproken nierdisfunctie, een ongunstig profiel van oxidatieve stress en ontsteking, en aanzienlijke histopathologische schade. In vergelijking met de onbehandelde CI-AKI-groep vertoonden dieren die NAC, montelukast of het gecombineerde regime kregen over het algemeen verbeterde biochemische en histopathologische bevindingen. De glutathione- (GSH) spiegels waren het hoogst en de gemiddelde histopathologische scores voor beschadiging waren numeriek het laagst in de combinatiegroep; gecombineerde behandeling presteerde echter niet consistent beter dan monotherapie over de beoordeelde uitkomsten. Dit protocol biedt een gecontroleerd preklinisch kader voor het evalueren van interventies na contrasttoediening bij CI-AKI, en de bevindingen rechtvaardigen verder experimenteel onderzoek naar NAC en montelukast, zonder klinische effectiviteit of een specifiek voordeel van de combinatie vast te stellen.
Inleiding
Acute nierinsufficiëntie (AKI) compliceert vaak het beloop bij gehospitaliseerde patiënten en draagt bij aan een toename van morbiditeit, mortaliteit en het gebruik van zorgmiddelen. Aangezien gejodeerde contrastmiddelen routinematig worden ingezet bij diagnostische beeldvorming en interventionele procedures, is de verslechtering van de nierfunctie na blootstelling aan contrastmiddelen een belangrijk klinisch aandachtspunt geworden. De huidige nomenclatuur maakt onderscheid tussen contrast-geassocieerde acute nierinsufficiëntie (CA-AKI), wat elke episode van AKI omvat die optreedt na toediening van contrastmiddelen, en contrast-geïnduceerde acute nierinsufficiëntie (CI-AKI), waarbij het nierschade causaal wordt toegeschreven aan het contrastmiddel. In gecontroleerde experimentele modellen, waar blootstelling aan contrast direct kan worden gekoppeld aan nierschade, blijft de term CI-AKI daarom veelvuldig worden gebruikt1,2.
Patiënten met chronische nierziekte, diabetes mellitus, hoge leeftijd, hartfalen of andere cardiovasculaire comorbiditeiten zijn bijzonder gevoelig voor CI-AKI. Bij veel getroffen patiënten herstelt de nierfunctie; bij ernstigere gevallen kunnen echter aanhoudende nierinsufficiëntie, de noodzaak voor niervervangende therapie en een verhoogd risico op overlijden optreden. CI-AKI is ook geassocieerd met een langere ziekenhuisopname en een groter beroep op zorgmiddelen. Deze nadelige gevolgen onderstrepen de aanhoudende behoefte aan de ontwikkeling van effectieve preventieve en therapeutische benaderingen voor contrastmiddel-gerelateerde nierschade1,3,4,5.
De ontwikkeling van CI-AKI omvat verschillende onderling samenhangende processen, waaronder een veranderde renale perfusie, een zuurstofonbalans in de medulla, oxidatieve stress, ontsteking en directe tubulaire toxiciteit. Blootstelling aan contrastmiddelen verschuift de intrarenale vasculaire tonus richting vasoconstrictie en verzwakt tegelijkertijd de vasodilatatoire responsen, waardoor de renale bloedstroom afneemt. De buitenste medulla is bijzonder kwetsbaar omdat de zuurstofbeschikbaarheid in deze regio onder fysiologische omstandigheden al beperkt is. Een verdere afname van de zuurstoftoevoer na toediening van contrastmiddelen kan daarom leiden tot hypoxisch tubulair letsel2,6,7.
Renale hypoxie na blootstelling aan contrastmiddelen gaat gepaard met een verhoogde generatie van reactieve zuurstofsoorten (ROS), wat aanzienlijk bijdraagt aan nierschade. Wanneer de ROS-productie de endogene antioxidantcapaciteit overschrijdt, kan er oxidatieve schade ontstaan aan cellulaire lipiden, eiwitten en DNA, terwijl inflammatory signalering gelijktijdig wordt versterkt. In zowel experimentele als klinische settings is de toediening van contrastmiddelen geassocieerd met verhoogde parameters van oxidatieve stress en een vermindering van de antioxidantverdediging. Moleculaire routes die betrokken zijn bij deze respons omvatten nicotinamide adenine dinucleotide fosfaat (NADPH)-oxidase-afhankelijke radicaalvorming en activatie van nucleaire factor kappa-B (NF-κB)1,6,8,9.
De bijdrage van ontsteking geeft aan dat CI-AKI niet alleen door hemodynamische verstoringen kan worden verklaard. Recent bewijs heeft ook ferroptose, nitrosatieve stress en extracellulaire neutrofielennetten (neutrophil extracellular traps) geïmpliceerd bij nierschade na blootstelling aan contrastmiddelen. De erkenning van deze aanvullende mechanismen heeft het scala aan moleculaire doelwitten dat wordt onderzocht voor de preventie en behandeling van CI-AKI verbreed1.
Serumcreatinine en urineproductie worden veel gebruikt om CI-AKI te identificeren, maar beide kunnen pas veranderen nadat er reeds nierschade is ontstaan. Deze beperking heeft geleid tot de evaluatie van vroegere indicatoren, waaronder kidney injury molecule-1 (KIM-1), dat tubulaire schade weerspiegelt, en cystatine C, dat geassocieerd is met veranderingen in de glomerulaire filtratie. Bewijs uit experimentele en klinische studies wijst erop dat veranderingen in deze biomarkers detecteerbaar kunnen worden tijdens de vroege fase van CI-AKI en daarom een eerdere beoordeling van nierschade ondersteunen9,10,11.
Vooruitgang in het begrip van de pathofysiologie van CI-AKI heeft geleid tot de evaluatie van farmacologische interventies gericht op oxidatieve en inflammatoire pathways. Adequate hydratatie blijft de belangrijkste preventieve maatregel, terwijl de gerapporteerde voordelen van geneesmiddelgebaseerde benaderingen per studie verschilden. Bijgevolg heeft geen enkele farmacologische behandeling tot nu toe een consistent voldoende effectiviteit aangetoond om als standaard klinische interventie voor CI-AKI te worden ingevoerd1,4,12,13.
N-acetylcysteïne (NAC) is uitgebreid geëvalueerd als farmacologische benadering om CI-AKI te beperken. De voorgestelde renoprotectieve effecten zijn gerelateerd aan het wegvangen van reactieve species en het herstel van glutathionreserves. Vroege klinische ondersteuning kwam voort uit een baanbrekende studie bij patiënten met chronische nierziekte, waarin NAC de incidentie van contrast-gerelateerde renale dysfunctie verlaagde14. Latere klinische trials en bewijssyntheses produceerden echter inconsistente resultaten, waarbij sommige studies voordeel rapporteerden en andere geen betekenisvol klinisch effect lieten zien. De effectiviteit van NAC bij CI-AKI blijft daarom onzeker12,15,16,17.
Montelukast blokkeert selectief de cysteinyl-leukotriëenreceptor-1 en wordt al lang gebruikt voor de behandeling van astma en allergische aandoeningen. Experimenteel bewijs wijst er ook op dat dit middel ontstekingsremmende, antioxidatieve en anti-apoptotische effecten uitoefent. In verschillende modellen van nierletsel werd de toediening van montelukast geassocieerd met een verminderde lipidperoxidatie, versterkte endogene antioxidantverdediging, minder ernstige histopathologische schade en een afzwakking van het nierletsel18,19,20,21,22.
Bewijs dat specifiek montelukast bij CI-AKI onderzoekt, blijft beperkt. Beschikbare experimentele bevindingen suggereren dat de renale effecten ervan mogelijk betrekking hebben op de modulatie van oxidatieve en inflammatoire signalering. Een verminderde expressie van NADPH-oxidase 4 (NOX4), p22phox en NF-κB is voorgesteld als één mechanisme waardoor montelukast contrast-gerelateerde nierschade kan verminderen9.
NAC en montelukast beïnvloeden gedeeltelijk verschillende maar overlappende routes die betrokken zijn bij nierschade. NAC ondersteunt primair de antioxidantverdediging, terwijl montelukast zowel ontstekingsremmende als antioxidatieve werkingen heeft. Gelijktijdige toediening van deze middelen kan daarom meerdere componenten van de pathofysiologie van CI-AKI beïnvloeden; het is echter in experimentele modellen nog niet vastgesteld of hun interactie een additief of synergetisch voordeel oplevert18,19,20,21,22.
Eerdere onderzoeken hebben hoofdzakelijk interventies geëvalueerd die vóór blootstelling aan contrastmiddelen werden toegediend, terwijl bewijs over behandelingen die na blootstelling zijn gestart schaars blijft. In het bijzonder is de toediening van montelukast samen met NAC na contrasttoediening beperkt onderzocht bij experimentele CI-AKI. De huidige studie evalueerde daarom montelukast en NAC, toegediend na contrastblootstelling zowel afzonderlijk als in combinatie, met betrekking tot de nierfunctie, parameters van oxidatieve stress en antioxidantverdedigingen, nierbeschadiging en inflammatoire biomarkers, en histopathologische veranderingen in een ratmodel van CI-AKI.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
Alle experimentele procedures waarbij dieren betrokken waren, werden uitgevoerd in overeenstemming met internationaal geaccepteerde richtlijnen voor de zorg voor en het gebruik van laboratoriumdieren en voldeden aan de Animal Research: Reporting of In Vivo Experiments (ARRIVE) richtlijnen. Het experimentele protocol werd goedgekeurd door de lokale ethische commissie voor dierproeven van de Ahi Evran Universiteit, Kırşehir, Turkije (Besluit nr. 2, Vergadering nr. 12, Datum: 12 juni 2025). Elke inspanning is geleverd om het lijden van de dieren te minimaliseren en het aantal gebruikte dieren gedurende de studie te beperken. De details van alle gebruikte reagentia en apparatuur zijn vermeld in de Tabel met Materialen.
Bereiding van chemicaliën
Nω-nitro-L-arginine methylester (L-NAME), indomethacine, iohexol, montelukastnatrium en NAC werden in deze studie gebruikt. Een 10 mg/mL L-NAME oplossing werd bereid in steriele 0,9% normale zoutoplossing met 1 g L-NAME per 100 mL. De oplossing werd vers bereid op de dag van toediening en werd niet langer bewaard dan die dag. Voor de inductie van het experimentele CI-AKI-model werd L-NAME intraveneus (IV) toegediend in een dosis van 10 mg/kg. Voor een rat met een gewicht van ongeveer 220 g was de berekende hoeveelheid ongeveer 2,2 mg, wat overeenkomt met een toedieningsvolume van ongeveer 0,22 mL. Indomethacine werd bereid in een 5% natriumbicarbonaatoplossing met een concentratie van 10 mg/mL door 100 mg op te lossen in een eindvolume van 10 mL. De oplossing werd gevortexd tot deze visueel homogeen was. De uiteindelijke pH van de bereide indomethacine-oplossing werd tijdens het experiment niet gemeten en kon daarom retrospectief niet worden bepaald. Een specifieke steriliteits- of filtratieprocedure voor de bereide indomethacine-oplossing was niet gedocumenteerd in de experimentele verslagen en kon daarom retrospectief niet worden gerapporteerd. Er is geen formeel stabiliteitsinterval vastgesteld of geëvalueerd; de oplossing werd vers bereid en op dezelfde dag gebruikt. Om het experimentele CI-AKI-model te induceren, werd indomethacine intraveneus toegediend in een dosis van 10 mg/kg. Voor een rat met een gewicht van ongeveer 220 g was de berekende hoeveelheid ongeveer 2,2 mg, wat overeenkomt met een toedieningsvolume van ongeveer 0,22 mL.
De commerciële iohexol-formulering, met een concentratie van 647 mg iohexol/mL en een equivalente jodiumconcentratie van 300 mg/mL, werd toegediend zonder verdere verdunning. De exacte temperatuur van de iohexol op het moment van injectie is niet geregistreerd. Een formuleringsspecifieke osmolaliteitswaarde kon niet betrouwbaar worden geverifieerd uit de beschikbare experimentele verslagen en wordt daarom niet vermeld. Voor de inductie van het experimentele CI-AKI-model werd iohexol intraveneus toegediend in een dosis van 3 g jodium/kg. Bij een rat met een gewicht van ongeveer 220 g leverde deze dosis ongeveer 0,66 g jodium op, wat overeenkwam met een injectievolume van ongeveer 2,2 mL.
Een suspensie van montelukastnatrium werd bereid in 0,5% carboxymethylcellulose (CMC). Deze werd op elke dag van toediening vers bereid en direct vóór dosering gevortexd om een gelijkmatige verdeling van de gesuspendeerde deeltjes te verkrijgen. De benodigde dosis montelukast voor elk dier werd afzonderlijk berekend op basis van het lichaamsgewicht dat aan het begin van de studie was vastgesteld, met behulp van de volgende formule: benodigde dosis (mg) = lichaamsgewicht (kg) × 10 mg/kg. Voor een dier met een gewicht van ongeveer 220 g was de berekende dosis ongeveer 2,2 mg, welke via orale gavage werd toegediend. De suspensie werd vóór elke toediening visueel gecontroleerd, en elke bereiding waarbij sedimentatie zichtbaar was, werd vóór gebruik opnieuw gevortexd.
NAC werd aan de behandelingsgroepen toegediend uit de commerciële formulering zonder verdere verdunning in een intraperitoneale dosis van 100 mg/kg. Voor elk dier werd de benodigde dosis individueel berekend op basis van het lichaamsgewicht dat aan het begin van de studie was vastgesteld. Bij een dier met een gewicht van ongeveer 220 g kwam dit overeen met ongeveer 22 mg NAC en een toedieningsvolume van ongeveer 0,15 mL. Voorafgaand aan de dosering werd de oplossing visueel gecontroleerd, waarbij alleen preparaten werden gebruikt die helder waren en geen zichtbare deeltjes bevatten.
Elke bereiding werd visueel geïnspecteerd vóór toediening. De L-NAME-, indomethacine-, iohexol- en NAC-oplossingen werden gecontroleerd op verkleuring en zichtbare partikels. Direct voor toediening werd de montelukast-suspensie gevortexd en visueel onderzocht om uniformiteit te bevestigen. Elke bereiding die niet voldeed aan deze acceptatiecriteria werd niet gebruikt. Tijdens de bereiding en toediening van alle chemicaliën werden laboratoriumjassen, beschermende handschoenen en oogbescherming gedragen. Alle procedures waren in overeenstemming met de institutionele eisen voor laboratoriumveiligheid en biosafety.
Selectie van dieren, huisvesting, experimentele groepen en randomisatie
Dertig volwassen mannelijke Wistar albino ratten (8–12 weken oud; lichaamsgewicht, 200–220 g) werden verkregen van het Experimental Animal Research Laboratory van de Ahi Evran University, Kırşehir, Türkiye. Mannelijke ratten werden geselecteerd om methodologische consistentie te behouden met eerder gepubliceerde experimentele CI-AKI-modellen en om te voorkomen dat de fase van de oestruscyclus als een extra biologische variabele zou worden geïntroduceerd. Geslacht werd in de huidige studie niet geëvalueerd als experimentele variabele. De dierfaciliteit beschikte over een fok-/productievergunning nr. 184, en de ratten werden daar gefokt en gehouden onder standaard laboratoriumcondities. Bij aanvang hadden de dieren geen gedocumenteerde specifiek-pathogeenvrije (SPF) status of andere formeel toegewezen microbiologische gezondheidsclassificatie. Elke rat werd afzonderlijk gehuisvest in een polycarbonaatkooi van 40 cm × 25 cm × 20 cm, met grof gehakt dennenhoutschaafsel als strooisel. De kamercondities werden op 24 °C ± 2 °C en 35% ± 10% relatieve vochtigheid gehouden door een geautomatiseerd milieucontrole- en ventilatiesysteem. Er werd een schema van 12 u licht/12 u donker toegepast, met verlichting van 07:00 tot 19:00 uur. Er werd geen specifieke milieuverrijking geboden tijdens de 7-daagse acclimatisatiefase of de daaropvolgende experimentele periode. Standaard gepelletteerd knagerenvoer en kraanwater waren ad libitum beschikbaar, afgezien van de gedefinieerde periode van 16 u waterdeprivatie voorafgaand aan de inductie van CI-AKI. De samenstelling van het voer was 24% ruwe proteïne, 3,94% ruwe cellulose, 5,08% ruw vet, 8,8% ruwe as, 1,44% lysine, 0,61% methionine, 1,14% calcium, 0,89% fosfor en 0,28% natrium. Alle dieren werden 7 dagen geacclimatiseerd voordat de experimentele procedures begonnen. Dagelijkse observaties werden uitgevoerd tijdens zowel de acclimatisatie- als de experimentele perioden om de algemene conditie, voedsel- en waterconsumptie, mobiliteit, houding, uiterlijk van de vacht en eventuele tekenen van stress te beoordelen. Om selectiebias te minimaliseren, werden de dieren toegewezen aan de vijf experimentele groepen met behulp van een door de computer gegenereerde randomisatiesequentie, waarbij zes dieren aan elke groep werden toegewezen. De steekproefomvang werd bepaald door een a priori poweranalyse met G*Power versie 3.1.9.6.
De steekproefomvang werd bepaald door een a priori poweranalyse voor een one-way analyse van variantie met vaste effecten voor vijf experimentele groepen. Uitgaande van een effectgrootte (f) van 0,65, een type I-foutenpercentage (α) van 0,05 en een statistische power van 80%, werd de vereiste totale steekproefomvang berekend op 30 dieren, wat overeenkomt met zes dieren per groep. De effectgrootte (f = 0,65) werd a priori aangenomen om een groot algemeen effect tussen de groepen weer te geven voor de vergelijking van de vijf groepen. De berekening was bedoeld om de steekproefomvang te bepalen die nodig is om een dergelijk algemeen effect te detecteren en was niet specifiek ontworpen om kleinere paarsgewijze verschillen tussen de actieve behandelgroepen te detecteren. Het individuele dier werd beschouwd als de experimentele eenheid voor alle analyses.
Behalve voor routinematige verzorging, dagelijkse gezondheidsmonitoring en terminale procedures, ondergingen de dieren in de controlegroep geen protocolgerelateerde hantering of fixatie, waterdeprivatie, intraveneuze of intraperitoneale injecties, orale gavage of toediening van het vehikel. De CI-AKI-groep bestond uit dieren bij wie het CI-AKI-model op dag 8 werd vastgesteld en die geen behandeling kregen. De CI-AKI + Montelukast-groep bestond uit dieren bij wie het CI-AKI-model werd vastgesteld en die vervolgens werden behandeld met montelukast. De CI-AKI + NAC-groep bestond uit dieren bij wie het CI-AKI-model werd vastgesteld en die vervolgens werden behandeld met NAC. De CI-AKI + Montelukast + NAC-groep bestond uit dieren bij wie het CI-AKI-model werd vastgesteld en die vervolgens werden behandeld met een combinatie van montelukast en NAC. Noch de controlegroep, noch de onbehandelde CI-AKI-groep onderging sham-procedures die waren afgestemd op de behandeling. Specifiek werden er in deze groepen geen sham-hantering, sham-orale gavage, sham-behandelingsinjecties of op de behandeling afgestemde vehikeltoedieningen uitgevoerd. De vehikels die werden gebruikt voor de bereiding van L-NAME, indomethacine en montelukast waren respectievelijk 0,9% normale zoutoplossing, 5% natriumbicarbonaatoplossing en 0,5% CMC, zoals beschreven bij de bereiding van chemicaliën. NAC werd toegediend vanuit de commerciële formulering zonder verdere verdunning, en er werd geen apart vehikel voor NAC bereid. Op dag 8 ondergingen alle dieren, behalve die in de controlegroep, 16 h waterdeprivatie, gevolgd door opeenvolgende intraveneuze toediening van L-NAME (10 mg/kg), indomethacine (10 mg/kg) en iohexol (3 g jodium/kg) om contrastmiddel-geïnduceerde acute nierinsufficiëntie (CI-AKI) op te wekken. In de aangewezen behandelingsgroepen werden montelukast (10 mg/kg, orale gavage) en/of NAC (100 mg/kg, intraperitoneale injectie) eerst toegediend 1 h na voltooiing van de iohexol-toediening op dag 8, wat overeenkomt met ongeveer 1,5 h na de L-NAME-toediening, en werden deze vervolgens eenmaal daags op hetzelfde tijdstip toegediend op dag 9 en 10.
Protocol voor toediening van geneesmiddelen
CI-AKI werd tot stand gebracht volgens een gepubliceerd experimenteel protocol bestaande uit 16 h waterdeprivatie, gevolgd door sequentiële intraveneuze toediening van L-NAME, indomethacine en iohexol23,24,25. L-NAME en indomethacine werden elk toegediend in een dosis van 10 mg/kg, terwijl iohexol werd toegediend in een dosis van 3 g jodium/kg. De behandelingsdoses waren 10 mg/kg voor montelukastnatrium en 100 mg/kg voor NAC. De selectie van de doses voor modelinductie en behandeling was gebaseerd op eerder gepubliceerde experimentele studies22,26,27. Er is geen voorafgaande studie uitgevoerd voor doseringsbereik of dosisoptimalisatie. De doses NAC en montelukast werden onafhankelijk geselecteerd op basis van eerder gepubliceerde experimentele studies naar de individuele middelen en zijn niet afgeleid van een combinatiespecifieke dosiszoekende studie. De gekozen doses waren niet bedoeld om farmacologisch equipotente blootstellingen te vertegenwoordigen, en er is geen dosis-respons- of formele drug-interactieanalyse uitgevoerd. Er is geen vooraf vastgestelde numerieke of laboratoriumdrempel gebruikt om een succesvolle modelinductie op individueel dierniveau te definiëren. Bij het eindpunt van de studie werd de succesvolle inductie van nierschade ondersteund door de karakteristieke histopathologische veranderingen die werden waargenomen in de onbehandelde CI-AKI-groep vergeleken met de controlegroep. Op dag 8 ondergingen alle dieren, behalve die in de controlegroep, een enkele periode van 16 h waterdeprivatie direct voorafgaand aan de inductie van contrastmiddel-geïnduceerde acute nierinsufficiëntie. Waterdeprivatie werd niet herhaald tijdens de rest van de experimentele periode. Standaard pelletvoer bleef ad libitum beschikbaar gedurende de gehele periode van waterdeprivatie. Na voltooiing van de enkelvoudige periode van 16 h waterdeprivatie werd de toegang tot kraanwater gelijktijdig en ad libitum hersteld voor alle waterdepriveerde experimentele groepen, vóór toediening van het eerste modelinducerende middel, L-NAME, en werd deze gehandhaafd voor de rest van de experimentele periode. Het tijdstip en de condities van het herstel van de watertoevoer waren identiek voor alle waterdepriveerde groepen. De waterinname na herstel was niet beperkt tot een vooraf gedefinieerd volume en werd niet kwantitatief gemeten. Gepaarde lichaamsgewichten direct voor en na de periode van 16 h waterdeprivatie werden niet gemeten; daarom kon het percentage lichaamsgewichtverlies geassocieerd met dehydratie niet worden berekend. De urineproductie werd niet kwantitatief gemonitord. Na herstel van de watertoevoer werd de inductie van CI-AKI gestart. Alle sequentiële intraveneuze toedieningen van L-NAME, indomethacine en iohexol werden uitgevoerd via een laterale staartader met een 26 G naald bevestigd aan een steriele spuit van 5 mL. Voorafgaand aan de intraveneuze toediening werd de staart enkele minuten in water verwarmd om de visualisatie en dilatatie van de laterale staartaders te vergemakkelijken. Na elke intraveneuze toediening werd de ader gespoeld met 0,5 mL steriele 0,9% normale zoutoplossing, in aanvulling op het berekende toedieningsvolume van het respectievelijke modelinducerende middel. De injectieplaats werd gedurende de toediening en het spoelen visueel gecontroleerd op zwelling, lekkage of tekenen van extravasatie. L-NAME (10 mg/kg) werd als eerste toegediend. Vijftien minuten na toediening van L-NAME werd indomethacine (10 mg/kg) intraveneus toegediend via dezelfde laterale staartader. Vijftien minuten na toediening van indomethacine werd iohexol intraveneus toegediend via dezelfde laterale staartader in een dosis van 3 g jodium/kg. Voor elk dier werden de iohexoldosis en het bijbehorende injectievolume individueel berekend op basis van het lichaamsgewicht bij aanvang van de studie en de commerciële jodiumconcentratie van 300 mg jodium/mL. Dit kwam overeen met een toedieningsvolume van 10 mL/kg en dus ongeveer 2,0–2,2 mL voor ratten met een gewicht van 200–220 g. Er was geen apart protocol-gedefinieerd maximaal toegestaan intraveneus volume vastgelegd; de grootste intraveneuze toediening van een enkel middel in deze studie was iohexol bij 10 mL/kg. Iohexol werd langzaam toegediend over ongeveer 1–2 min. Succesvolle intraveneuze toediening werd geverifieerd door de afwezigheid van zichtbare zwelling, lekkage of extravasatie op de injectieplaats. Er werd geen partiële extravasatie waargenomen en geen enkele injectie vereiste een nieuwe poging of herhaalde dosering vanwege vermoedelijke extravasatie. Eén uur na voltooiing van de iohexoltoediening werden de aangewezen behandelingen voor het eerst toegediend aan de behandelingsgroepen. Omdat de toediening van iohexol startte 30 min na de toediening van L-NAME en werd voltooid over ongeveer 1–2 min, vond de start van de behandeling plaats ongeveer 91–92 min (ongeveer 1,5 h) na toediening van L-NAME. Montelukastnatrium (10 mg/kg) werd toegediend via orale gavage, terwijl NAC (100 mg/kg) intraperitoneaal werd toegediend.
Orale gavage werd uitgevoerd met een 22 G roestvrijstalen voedingscanule. Elk dier werd in een rechtopstaande positie gehouden en de voedingscanule werd voorzichtig via de slokdarm in de maag ingebracht. Indien er overmatige weerstand werd ondervonden, werd de canule teruggetrokken en opnieuw gepositioneerd vóór toediening. De dieren werden tijdens en direct na de gavage geobserveerd op regurgitatie. Er werd bij geen enkel dier regurgitatie of ander bewijs van onvolledige orale dosering waargenomen tijdens of direct na de gavage, en geen enkel dier werd uitgesloten op basis van vermoedelijk ongeslaagde orale toediening. Intraperitoneale injecties werden toegediend in het onderste rechterkwadrant van de buikholte. De naald werd onder een hoek van ongeveer 30°–45° ingebracht, en er werd aspiratie uitgevoerd vóór toediening om onbedoelde vasculaire entry te controleren. De injectieplaats werd tijdens en direct na toediening visueel gecontroleerd op lekkage, bloedingen of andere zichtbare complicaties. De vastgestelde behandelingen werden éénmaal daags op hetzelfde tijdstip toegediend op dag 8, 9 en 10. Overeenkomstig ontvingen dieren in de CI-AKI + Montelukast-groep éénmaal daags montelukast gedurende drie opeenvolgende dagen, ontvingen dieren in de CI-AKI + NAC-groep éénmaal daags NAC gedurende drie opeenvolgende dagen, en ontvingen dieren in de CI-AKI + Montelukast + NAC-groep zowel montelukast als NAC éénmaal daags volgens hetzelfde 3-daagse behandelingsschema. Alle model-inducties en toedieningen van behandelingen werden uitgevoerd door dezelfde onderzoeker. Het lichaamsgewicht werd één keer per dier gemeten bij aanvang van de studie en werd tijdens de experimentele periode niet opnieuw gemeten. Voor elk dier werden de dosis en het bijbehorende toedieningsvolume van alle model-inducerende middelen en studiebehandelingen individueel berekend op basis van het lichaamsgewicht vastgesteld bij aanvang van de studie. Alle intraveneuze, intraperitoneale en orale gavage-procedures werden uitgevoerd met dezelfde gestandaardiseerde techniek om variabiliteit gerelateerd aan de toediening te minimaliseren.
Euthanasieprocedure, humane eindpunten en monstername
Dieren werden gedurende het hele experiment dagelijks één keer geobserveerd op veranderingen in de algemene conditie, voedsel- en waterconsumptie, mobiliteit, houding, vachtaspect en tekenen van distress. De prospectief gedefinieerde humane eindpunten bestonden uit uitgesproken lethargie, het onvermogen om beschikbaar voedsel of water te bereiken of te consumeren, een abnormale houding, verminderde mobiliteit, aanhoudende piloerectie en elke andere overduidelijke uiting van distress. Dieren die aan een van deze criteria voldeden, moesten onmiddellijk worden geëuthanaseerd; geen enkel dier voldeed echter aan de criteria voor humane eindpunten tijdens de studie. Op dag 11, 24 h na de laatste behandeling, werd een diepe anesthesie geïnduceerd door intraperitonele toediening van ketamine (80 mg/kg) samen met xylazine (10 mg/kg). De afwezigheid van de pedaalreflex werd gebruikt om een adequaat anesthesieniveau te verifiëren. Nadat een voldoende anesthesiediepte was bevestigd, werd van elk dier ongeveer 3–5 mL bloed afgenomen via een intracardiale punctie. Euthanasie werd vervolgens voltooid door exsanguinatie terwijl het dier onder diepe anesthesie bleef. De afwezigheid van zowel hartactiviteit als spontane ademhaling werd gebruikt om het overlijden te bevestigen.
Bloed dat werd afgenomen voor serum biochemische metingen werd in buisjes zonder anticoagulans geplaatst en gelaten tot de stolling voltooid was. De buisjes werden vervolgens gecentrifugeerd bij 3.000 × g gedurende 10–15 min bij 4 °C, waarna de serumfractie werd gescheiden en bewaard bij −80 °C tot aan de analyse. Monsters bedoeld voor glutathionmeting werden afzonderlijk verzameld in buisjes die ethylenediaminetetra-azijnzuur (EDTA) bevatten. Omdat deze monsters waren anticoaguleerd, werden ze verwerkt zonder stollingsfase in overeenstemming met de bijbehorende glutathion-assayprocedure. De serumscheiding werd als acceptabel beschouwd wanneer het verkregen serum helder was en geen zichtbare tekenen van hemolyse vertoonde.
Zodra de dood was bevestigd, werd een mediane laparotomie uitgevoerd en werden beide nieren zorgvuldig uit elk dier verwijderd. Omringend vet- en bindweefsel werden van de monsters verwijderd. De rechternier werd uitsluitend gereserveerd voor histopathologisch onderzoek, terwijl de linkernier werd toegewezen aan biochemische analyse. Gemengd weefsel van de linkernier werd geanalyseerd zonder de renale cortex en medulla afzonderlijk te dissekeren. De twee nieren werden onafhankelijk behandeld, en monsters van verschillende dieren bleven gedurende de verwerking gescheiden zonder pooling. De gehele rechternier werd geplaatst in 10% neutraal gebufferd formaldehyde en verwerkt voor histopathologische beoordeling. Secties die de renale cortex en de buitenste medulla omvatten, werden geprepareerd en onderzocht volgens de procedures beschreven bij de histopathologische verwerking en scoring. Elke linkernier werd individueel gelabeld en bewaard bij -80 °C tot de homogenisatie en biochemische testing. Na excisie werd de grove weefselintegriteit gecontroleerd en werd een adequate hoeveelheid weefsel behouden voor de beoogde histopathologische en biochemische beoordelingen.
De onderzoeker die verantwoordelijk was voor de inductie van het model en het toedienen van de behandeling kon niet worden geblinderd, omdat de experimentele groepen verschillende procedures ondergingen. De groepsidentiteiten werden echter verborgen voor de onderzoekers die de biochemische en statistische analyses uitvoerden en voor de patholoog die de histopathologische beoordelingen verrichtte. Alle geïncludeerde dieren bleven in de studie en werden meegenomen in de daaropvolgende analyses. Biologische monsters, dierlijke weefsels, formaldehyde-gebaseerde fixatievloeistoffen en andere chemische afvalmaterialen werden behandeld met passende persoonlijke beschermingsmiddelen. De verwijdering van alle biologische en chemische afvalstoffen werd uitgevoerd in overeenstemming met de institutionele vereisten voor biosafety en het beheer van gevaarlijk afval.
Biochemische analyses
Biochemische metingen werden uitgevoerd met behulp van serum, EDTA-geanticoaguleerd bloed en homogenaten van weefsel uit de linkernier, verzameld van elk dier. De procedures worden hieronder gepresenteerd op basis van de gebruikte biologische matrix voor elke parameter. Serum werd geanalyseerd op ureum, bloedureumstikstof (BUN), creatinine, superoxide dismutase (SOD) en malondialdehyde (MDA). Ureum, BUN en creatinine dienden als indices voor de nierfunctie, terwijl de SOD-activiteit en MDA-concentratie werden geëvalueerd als parameters voor oxidatieve stress. Serumureum- en BUN-waarden werden verkregen met dezelfde enzymatische urease-glutamaatdehydrogenase-assay. Bij deze methode werd ureum door urease gehydrolyseerd om ammoniak te produceren, dat vervolgens reageerde met 2-oxoglutaraat en gereduceerd nicotinamide-adenine-dinucleotide (NADH) in de aanwezigheid van glutamaatdehydrogenase. De gebruikte analytische methode was een enzymatische urease-glutamaatdehydrogenase kinetische assay. De afname van de absorptie als gevolg van NADH-consumptie werd kinetisch gemeten met een spectrofotometer. De serumcreatinineconcentratie werd colorimetrisch gemeten met een geautomatiseerde biochemische analyzer. De serum-SOD-activiteit werd colorimetrisch gemeten met een commercieel verkrijgbare assaykit op dezelfde geautomatiseerde biochemische analyzer. De SOD-assay was gebaseerd op de generatie van superoxide-radicalen door het xanthine-xanthine-oxidase-systeem en hun reactie met 2-(4-jodofenyl)-3-(4-nitrofenyl)-5-fenyltetrazoliumchloride om een gekleurd formazanproduct te vormen. De eindpuntabsorptie werd gemeten bij 505 nm en de SOD-activiteit werd uitgedrukt als U/mL. De serum-MDA-concentratie werd colorimetrisch bepaald met de thiobarbituuurzuurreactie. Serummonsters werden gemengd met koud trichloroazijnzuur om eiwitten te precipiteren, en het resulterende precipitaat werd gescheiden door centrifugatie. Deze centrifugatiestap werd uitgevoerd bij 7.500 × g gedurende 5 min bij 4 °C. De supernatant werd bij 90 °C gedurende 60 min gereageerd met thiobarbituuurzuur, afgekoeld en gemeten bij 532 nm. MDA-concentraties werden berekend aan de hand van de overeenkomstige kalibratiecurve en uitgedrukt als nmol/mL. Glutathion (GSH)-analyse werd uitgevoerd met EDTA-geanticoaguleerd bloed. Eiwitten werden geprecipiteerd met trichloroazijnzuur en de resulterende gedeproteïniseerde monsters werden colorimetrisch geanalyseerd via een gemodificeerde Ellman-methode. De monsters werden gecombineerd met 5,5′-dithiobis(2-nitrobenzozuur) (DTNB) in 500 mM Tris-buffer bij pH 8,2. De reactie van de thiolgroepen van GSH met DTNB genereerde een gekleurd product en de absorptie werd geregistreerd bij 412 nm. De catalase (CAT)-activiteit werd bepaald met een colorimetrische procedure in twee stappen. Monsters werden aanvankelijk geïncubeerd met een bekende hoeveelheid waterstofperoxide, die door catalase werd omgezet in water en moleculaire zuurstof. Nadat de enzymatische reactie was beëindigd, werd het resterende waterstofperoxide gemeten met een chromogeen reagens. De absorptie werd geregistreerd bij 405 nm en de CAT-activiteit werd gerapporteerd als U/mL. Voor de metingen in nierweefsel werd de linkernier van elk dier gebruikt als mengweefsel, zonder de cortex van de medulla te scheiden. Zoals vermeld in de procedure, werd de rechternier uitsluitend behouden voor histopathologisch onderzoek. Monsters van individuele dieren werden onafhankelijk verwerkt en in geen enkele fase samengevoegd. Elk specimen van de linkernier werd op ijs gehomogeniseerd in 50 mM fosfaatbuffer bij pH 7,4 met een weefsel-bufferverhouding van 1:10 (w/v). Er werd één dierspecifiek nierweefselhomogenaat gegenereerd voor elke rat. Afzonderlijke aliquots van dit homgeneaat werden gebruikt voor de verschillende metingen in het nierweefsel, om ervoor te zorgen dat alle parameters afkomstig waren van hetzelfde individuele dier. De resulterende nierweefselhomogenaten werden gecentrifugeerd bij 14.000 × g gedurende 10 min bij 4 °C. Na centrifugatie werd de supernatant van elk dier afzonderlijk verzameld en verdeeld in aliquots voor de geplande nierweefselanalyses. Concentraties van tumornecrosefactor-alfa (TNF-α), interleukine-1 bèta (IL-1β), interleukine-6 (IL-6), cystatine C en KIM-1 in de supernatants van het nierweefsel werden gemeten met rat-specifieke enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) kits. De assays werden uitgevoerd volgens de protocollen van de fabrikant. De incubatiecondities waren identiek voor de TNF-α, IL-1β, IL-6, cystatine C en KIM-1 ELISA's. Voor elke assay werden de monsters en ELISA-reagentia gedurende 1 u bij 37 °C geïncubeerd; na vijf wascycli werden substraatoplossingen A en B toegevoegd en gedurende 10 min bij 37 °C geïncubeerd. Kort samengevat werden standaarden en supernatants van nierweefsel toegevoegd aan de met antilichamen gecoate wells, gevolgd door het overeenkomstige gebiotinyleerde detectieantilichaam en streptavidine-mierikwortelperoxidase-conjugaat. Na de gespecificeerde incubatiestappen werden ongebonden componenten verwijderd met een geautomatiseerde microplate-wasser. Vervolgens werd de substraatoplossing toegevoegd en de kleurreactie werd beëindigd met de zure stopoplossing. De absorptie werd gemeten bij 450 nm met een microplate-reader en de analytconcentraties werden berekend aan de hand van de overeenkomstige standaardcurves. Nierweefsel-ELISA-metingen werden in dubbeltoets uitgevoerd. Voor elke analyt werd het gemiddelde van de twee technische replica-wells berekend om één waarde op dierniveau te verkrijgen. Technische replica-wells en afzonderlijke aliquots verkregen uit hetzelfde dierspecifieke homogenaat werden niet beschouwd als onafhankelijke observaties. Alle biochemische metingen werden uitgevoerd onder gestandaardiseerde assay-specifieke condities. Serum, EDTA-geanticoaguleerd bloed en nierweefselmonsters werden afzonderlijk verwerkt volgens de vereisten van de overeenkomstige analytische methoden. Onderzoekers die de biochemische analyses uitvoerden, waren geblindeerd voor de groepstoewijzing. Het individuele dier, en niet elk serummonster, bloedmonster, nierspecimen, homogenaat-aliquot of technische replica-well, werd beschouwd als de experimentele eenheid. Bijgevolg werden zes onafhankelijke observaties op dierniveau opgenomen in de statistische analyse voor elke experimentele groep.
Histopathologische verwerking en scoring
Monsters van de rechternier werden voorbereid voor microscopische evaluatie via routinematige histologische verwerking. De gehele rechternier van elk dier werd gedurende 72 u bij kamertemperatuur ondergedompeld in 10% neutraal gebufferde formaldehyde. Na fixatie werd weefseldehydratatie sequentieel uitgevoerd in 50%, 70%, 80%, 96% en 100% ethanol, waarbij elke concentratie gedurende 1 u werd toegepast. De monsters werden vervolgens blootgesteld aan twee xyleenbaden van 30 min per bad voorafgaand aan het inbedden in paraffine. Met behulp van een rotatiemicrotoom werden coupes van 5 µm verkregen uit de paraffineblokken, die zowel de nierschors als het buitenste merg bevatten.
Voor hematoxyline en eosine (HE)-kleuring werden de coupes gedeparaffiniseerd en gehydrateerd, gedurende 5 min blootgesteld aan hematoxyline en vervolgens gedurende nog eens 5 min gewassen onder stromend kraanwater. Zuur alcohol werd gebruikt voor de differentiatie, waarna de coupes gedurende 1 min blauwden in ammoniakwater en gedurende 2 min werden tegengekleurd met eosine. De gekleurde coupes werden vervolgens gedehydrateerd in oplopende alcoholconcentraties, geklaard met xyleen en permanent gemonteerd onder dekglasjes.
Snedes bestemd voor Masson's trichroomkleuring werden op dezelfde wijze gedeparaffineerd en gehydrateerd. De beitsbehandeling werd 60 min lang uitgevoerd bij 56 °C, gevolgd door spoelen onder stromend kraanwater gedurende 10 min. De snedes werden vervolgens opeenvolgend behandeld met Weigerts ijzerhematoxyline gedurende 10 min, Biebrich scarlet-zuur fuchsine-oplossing gedurende 15 min, fosfowolfraamzuuroplossing gedurende 10 min en anilineblauwoplossing gedurende 10 min. Na onderdompeling in 1% azijnzuur gedurende 5 min werden de snedes gedehydrateerd, geklaard in xyleen en gemonteerd met dekglas.
Vóór de microscopische beoordeling werd de adequaatheid van de kleuring afzonderlijk voor elke methode geverifieerd. HE-gekleurde coupes werden als geschikt beschouwd wanneer nucleaire details en cytoplasmatisch contrast duidelijk waarneembaar waren, terwijl Masson-trichroom-gekleurde coupes werden geaccepteerd wanneer bindweefselstructuren duidelijk konden worden gevisualiseerd. Voor elk dier werden drie HE-gekleurde coupes en drie Masson-trichroom-gekleurde coupes onderzocht. In elke coupe werden vijf willekeurig geselecteerde microscopische velden geëvalueerd met een 40× objectief. Bijgevolg werden per dier 15 microscopische velden per kleuringsmethode onderzocht. Alle microscopische onderzoeken werden uitgevoerd met hetzelfde objectief en onder gestandaardiseerde evaluatieomstandigheden voor alle dieren en experimentele groepen. Masson-trichroom-gekleurde coupes werden kwalitatief geëvalueerd op interstitiële collageenverdeling en -depositie, accumulatie van de extracellulaire matrix en tubulo-interstitiële architectuur. Deze coupes werden niet gebruikt om de semi-kwantitatieve histopathologische letselscores van 0–3 te genereren. Representatieve HE- en Masson-trichroom-gekleurde fotomicrografieën werden vastgelegd met een 40× objectief, waarbij in elke representatieve afbeelding een schaalbalk van 100 µm was opgenomen. Deze fotomicrografieën werden verkregen voor illustratieve doeleinden en werden niet behandeld als onafhankelijke waarnemingen in de histopathologische scoring of statistische analyses. Alle histopathologische beoordelingen werden uitgevoerd door één ervaren patholoog die blind bleef voor de identiteit van de experimentele groepen. Het gebruik van een enkele geblindeerde beoordelaar was bedoeld om beoordelingsbias en variatie als gevolg van verschillen tussen waarnemers te beperken. Tubulaire necrose, tubulaire dilatatie, cellulaire degeneratie en vasculaire congestie werden semi-kwantitatief gescoord op HE-gekleurde renale coupes volgens een systeem aangepast uit eerder gepubliceerde nierschademodellen28,29. Voor elke parameter varieerden de scores van 0 tot 3, wat respectievelijk overeenkomt met afwezig, mild, matig en ernstig histopathologisch letsel. Voor elk dier werden de bevindingen uit de vijf microscopische velden die in elk van de drie HE-gekleurde coupes waren onderzocht (in totaal 15 velden) gezamenlijk beschouwd om één enkele score van 0–3 toe te kennen voor elke histopathologische parameter. Zo droeg elk dier één score bij voor tubulaire necrose, tubulaire dilatatie, cellulaire degeneratie en vasculaire congestie. Histologische coupes en microscopische velden werden behandeld als submonsters binnen het dier en werden niet beschouwd als onafhankelijke waarnemingen. Binnen elke coupe werden microscopische velden willekeurig geselecteerd uit vergelijkbare regio's van de renale cortex en de buitenste medulla om de anatomische bemonstering over de dieren en experimentele groepen te standaardiseren. Het individuele dier, in plaats van elke nier, histologische coupe of microscopisch veld, werd beschouwd als de experimentele eenheid. Bijgevolg werden zes onafhankelijke waarnemingen op dierniveau opgenomen in de statistische analyse voor elke experimentele groep. De waarden in Tabel 3 vertegenwoordigen de groepsgemiddelden berekend uit de individuele scores op dierniveau van de zes dieren in elke experimentele groep.
Statistische analyse
Statistische analyses werden uitgevoerd met behulp van statistische analysesoftware. Het individuele dier werd beschouwd als de experimentele eenheid voor alle statistische analyses. Elke experimentele groep bestond uit zes onafhankelijke dieren (n = 6 per groep). Technische replica's, assay-wells, weefselcoupes en microscopische velden werden niet behandeld als onafhankelijke waarnemingen en werden niet gebruikt om de statistische steekproefomvang te vergroten. Continue variabelen worden weergegeven als gemiddelde ± standaarddeviatie (SD). Normaliteit werd per experimentele groep afzonderlijk geëvalueerd met de Shapiro–Wilk-test, en homogeniteit van varianties werd beoordeeld met de Levene-test. Gezien het volledig gebalanceerde experimentele ontwerp met gelijke steekproefomvangen tussen de groepen, werd een eenweg-variantieanalyse (ANOVA) gebruikt om groepen te vergelijken. Paarsgewijze vergelijkingen werden uitgevoerd met de post hoc multiple comparison test van Duncan. Potentiële uitschieters werden geëvalueerd door grafische inspectie van boxplots en controle van individuele waarnemingen. Geen enkele waarneming werd beschouwd als een meetfout of een ongeldig experimenteel resultaat, en er werden geen datapunten om statistische redenen uitgesloten. Een p-waarde < 0,05 werd beschouwd als statistisch significant.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Serummarkeringen voor nierfunctie (ureum, bloedureumstikstof en creatinine)
Het experimentele ontwerp, de diergroepen, het behandelingschema en de tijdlijn voor het verzamelen van monsters van de huidige studie zijn samengevat in Figuur 1. Er werden statistisch significante verschillen waargenomen tussen de groepen voor de niveaus van ureum, BUN en creatinine in serum (p = 0.003, p = 0.003 en p = 0....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Deze experimentele CI-AKI-studie evalueerde de post-contrastbehandeling met montelukast, NAC of hun combinatie op basis van nierfunctie, parameters van oxidatieve stress, inflammatoire responsen, biomarkers voor nierschade en histopathologische uitkomsten. Blootstelling aan contrastmiddelen leidde tot aanzienige stijgingen van serumureum, BUN en creatinine en ging gepaard met nadelige veranderingen in parameters van oxidatieve stress en inflammatoire biomarkers. Verhoogde spiegels van KIM-1 en cystatine C leverden aanvul...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs verklaren dat zij geen concurrerende belangen hebben. Tijdens de voorbereiding van dit manuscript zijn AI-ondersteunde tools uitsluitend gebruikt voor taalredactie en grammaticaal herstel. Er zijn geen kunstmatige intelligentietools gebruikt voor de generatie, analyse of interpretatie van gegevens, noch voor het creëren van figuren, tabellen of grafische elementen. De auteurs aanvaarden de volledige verantwoordelijkheid voor de inhoud van het manuscript.
BIJDRAGEN VAN DE AUTEURS:
YS, CS en OK droegen bij aan het concept en het ontwerp van de studie. YS voerde de experimentele procedures en de gegevensverzameling uit. OK voerde de histopathologische onderzoeken uit. YS en CS voerden de statistische analyses uit en interpreteerden de gegevens. YS stelde het manuscript op. Alle auteurs hebben het manuscript kritisch herzien en de definitieve versie goedgekeurd.
Dankbetuigingen
Deze studie werd ondersteund door de Scientific Research Projects Coordination Unit van de Kırşehir Ahi Evran University (Project Nr: TIP.A3.26.006).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Auto Strip Washer | Bio-Tek Instruments, USA | ELx50 | Geautomatiseerd wassen van ELISA-platen. |
| Microplate Reader | Bio-Tek Instruments, USA | ELx800 | ELISA-absorptiemetingen. RRID:SCR_028651 |
| 10% neutraal gebufferde formaline | Merck | Niet geregistreerd | Weefselfixatie voor histopathologie. |
| Benchtopcentrifuge | Nüve | NF048 | Monstervoorbereiding en centrifugatie. |
| Carboxymethylcellulose (CMC) | Sigma-Aldrich, USA | C5678 | Drager gebruikt voor montelukastsuspensie. |
| CAT Kit Universal | Otto Scientific | Otto3051 | Colorimetrische meting van CAT-activiteit in serum met een Mindray BS-400 chemie-analyzer. |
| Digitale homogenisator | Daihan Scientific | HG-15D | Weefselhomogenisatie. |
| Eosine Y (geelachtig) | Merck | 1.15935.0025 | HE-kleuring. |
| Harris hematoxyline-oplossing | BSLAB | BS-002 | HE-kleuring. |
| Indomethacine | Sigma-Aldrich, USA | I7378 | Gebruikt voor inductie van CI-AKI. |
| Iohexol (Omnipaque 300) | GE HealthCare | Niet geregistreerd | Contrastmiddel gebruikt om CI-AKI te induceren. |
| Ketaminehydrochloride (Ketalar) | Pfizer, USA | Niet geregistreerd | Algemene anesthesie vóór monsterafname. |
| Lichtmicroscoop (Nikon Eclipse) | Nikon | Ni-U | Histopathologisch onderzoek en beeldvorming. RRID:SCR_024835 |
| L-NAME (Nω-nitro-L-arginine methylester) | Sigma-Aldrich, USA | N5751 | Gebruikt voor inductie van CI-AKI. |
| Masson's trichroomkleuringskit | MOSLAB, Türkiye | BKMTO001 | Masson trichroomkleuring. |
| Mindray chemie-analyzer | Mindray | BS-400 | Biochemische analyses. |
| Montelukastnatrium | Sigma-Aldrich, USA | SML0101 | Oraal toegediend via gavage als behandeling. |
| N-acetylcysteïne (ASIST 300 mg/2 mL) | MAC  laç, Türkiye | Niet geregistreerd | Intraperitoneaal toegediend als behandeling. |
| Rat Cystatine C ELISA Kit | BT Lab, China | E0145Ra | ELISA-meting van cystatine C in supernatanten van nierweefsel. |
| Rat IL-1β ELISA Kit | BT Lab, China | E0119Ra | ELISA-meting van IL-1β in supernatanten van nierweefsel. |
| Rat IL-6 ELISA Kit | BT Lab, China | E0135Ra | ELISA-meting van IL-6 in supernatanten van nierweefsel. |
| Rat KIM-1 ELISA Kit | BT Lab, China | E0549Ra | ELISA-meting van KIM-1 in supernatanten van nierweefsel. |
| Rat TNF-α ELISA Kit | BT Lab, China | E0764Ra | ELISA-meting van TNF-α in supernatanten van nierweefsel. |
| RVS voedingsnaald (22 G orale gavagecanule) | Instech Laboratories, USA | Niet geregistreerd | Toediening via orale gavage. |
| Standaard gepelletiseerd knaagdiervoer (Optima) | Optima, Türkiye | Niet geregistreerd | Lot nr. 58931. Voedingssamenstelling: 24% ruw eiwit, 3,94% ruwe cellulose, 5,08% ruw vet, 8,8% ruwe as, 1,44% lysine, 0,61% methionine, 1,14% calcium, 0,89% fosfor en 0,28% natrium. |
| Universal Creatinine Kit | Otto Scientific | OttoBC139 | Colorimetrische meting van creatinine in serum. |
| Universal GSH Kit | Otto Scientific | Otto3053 | Colorimetrische meting van GSH in EDTA-anticoagulatiebloed met behulp van een gemodificeerde Ellman-methode. |
| Universal MDA Kit | Otto Scientific | Otto1001 | Colorimetrische meting van MDA in serum met een ELx800 microplate reader. |
| Universal SOD Kit | Otto Scientific | Otto3047 | Colorimetrische meting van SOD-activiteit in serum met een Mindray BS-400 chemie-analyzer. |
| Universal Urea Kit | Otto Scientific | OttoBC157 | Colorimetrische meting van ureum en BUN in serum. |
| Xylazinehydrochloride (Rompun) | Bayer, Germany | Niet geregistreerd | Algemene anesthesie vóór monsterafname. |
Referenties
- Wang Z, Wang Q, Gong X. Unveiling the mysteries of contrast-induced acute kidney injury: new horizons in pathogenesis and prevention. Toxics. 2024;12(8):620.
- Cho E, Ko GJ. Pathophysiology and management of radiocontrast-induced nephropathy. Diagnostics. 2022;12(1):180.
- Shuka N, et al. Contrast-induced nephropathy in interventional cardiology: incidence, risk factors, and identification of high-risk patients. Cureus. 2023;15(12):e51283.
- Shams E, Mayrovitz HN. Contrast-induced nephropathy: a review of mechanisms and risks. Cureus. 2021;13(5):e14842.
- Mehran R, et al. A simple risk score for prediction of contrast-induced nephropathy after percutaneous coronary intervention: development and initial validation. J Am Coll Cardiol. 2004;44(7):1393-1399.
- Heyman SN, Reichman J, Brezis M. Pathophysiology of radiocontrast nephropathy: a role for medullary hypoxia. Invest Radiol. 1999;34(11):685-691.
- Geenen RWF, Kingma HJ, van der Molen AJ. Contrast-induced nephropathy: pharmacology, pathophysiology and prevention. Insights Imaging. 2013;4:811-820.
- Manisaligil YA, et al. Assessment of Rac1 and β-PAK expressions in a mouse model for contrast-induced nephropathy. J Basic Clin Health Sci. 2020;4(3):230-236.
- Simsek O, et al. Preventative effect of montelukast in mild to moderate contrast-induced acute kidney injury in rats via NADPH oxidase 4, p22phox and nuclear factor kappa-B expressions. Int Urol Nephrol. 2025;57(7):2313-2325.
- Banda J, et al. Biomarkers for diagnosis and prediction of outcomes in contrast-induced nephropathy. Int J Nephrol. 2020;2020:8568139.
- Zisis IE, et al. Renoprotective effect of vardenafil and avanafil in contrast-induced nephropathy: emerging evidence from an animal model. J Pers Med. 2022;12(5):670.
- Walker H, et al. Systematic review and meta-analysis of prophylaxis use with intravenous contrast exposure to prevent contrast-induced nephropathy. Eur J Radiol. 2022;153:110368.
- Hossain MA, et al. Contrast-induced nephropathy: pathophysiology, risk factors, and prevention. Saudi J Kidney Dis Transpl. 2018;29(1):1-9.
- Tepel M, et al. Prevention of radiographic-contrast-agent-induced reductions in renal function by acetylcysteine. N Engl J Med. 2000;343(3):180-184.
- Liu R, et al. N-acetylcysteine for the prevention of contrast-induced nephropathy: a systematic review and meta-analysis. J Gen Intern Med. 2005;20(2):193-200.
- Zhu R, et al. Association of N-acetylcysteine use with contrast-induced nephropathy: an umbrella review of meta-analyses of randomized clinical trials. Front Med (Lausanne). 2023;10:1235023.
- Sandilands EA, et al. Acetylcysteine has no mechanistic effect in patients at risk of contrast-induced nephropathy: a failure of academic clinical science. Clin Pharmacol Ther. 2022;111(6):1222-1238.
- Sarmadian R, et al. The renoprotective potential of montelukast: a scoping review. Ann Med Surg (Lond). 2024;86(6):3568-3576.
- Kokate D, Marathe P. Evaluation of effect of montelukast in the model of streptozotocin-induced diabetic nephropathy in rats. Indian J Endocrinol Metab. 2024;28(1):47-54.
- Mojtahedi SY, Ghodsi M, Pourpashang P. Renoprotective efficacy of montelukast: an overview on recent advancements. J Nephropharmacol. 2025;14(1):e12759.
- Sener G, et al. Chronic renal failure-induced multiple-organ injury in rats is alleviated by the selective CysLT1 receptor antagonist montelukast. Prostaglandins Other Lipid Mediat. 2007;83(4):257-267.
- Sener G, et al. Montelukast protects against renal ischemia/reperfusion injury in rats. Pharmacol Res. 2006;54(1):65-71.
- Li LP, et al. Intrarenal oxygenation by blood oxygenation level-dependent MRI in contrast nephropathy model: effect of the viscosity and dose. J Magn Reson Imaging. 2012;36(5):1162-1167.
- Liu K, et al. A novel rat model of contrast-induced nephropathy based on dehydration. J Pharmacol Sci. 2019;141(1):49-55.
- Alshogran OY, Al Tahrawi AY, Nusair SD. Exploring the effects of edaravone in rats with contrast-induced acute kidney injury. Life Sci. 2022;309:121006.
- Suddek GM. Montelukast ameliorates kidney function and urinary bladder sensitivity in experimentally induced renal dysfunction in rats. Fundam Clin Pharmacol. 2013;27(2):186-191.
- Aydin A, et al. The examination of the nephroprotective effect of montelukast sodium and N-acetylcysteine in renal ischemia with dimercaptosuccinic acid imaging in a placebo-controlled rat model. Acta Cir Bras. 2020;35(9):e202000905.
- Kara O, Kilitci A, Daglioglu G. Protective effect of resveratrol on cisplatin-induced damage in rat kidney. Cukurova Med J. 2022;47(3):990-995.
- Pandir D, Kara O. Cisplatin-induced kidney damage and the protective effect of bilberry (Vaccinium myrtillus L.): an experimental study. Turk J Med Sci. 2013;43(6):951-956.
- Iordache AM, et al. Phosphodiesterase-5 inhibitors ameliorate structural kidney damage in a rat model of contrast-induced nephropathy. Food Chem Toxicol. 2020;143:111535.
- Morcos SK, Thomsen HS, Webb JA. Contrast-media-induced nephrotoxicity: a consensus report. Eur Radiol. 1999;9:1602-1613.
- Rudnick MR, et al. Nephrotoxicity of ionic and nonionic contrast media in 1196 patients: a randomized trial. Kidney Int. 1995;47(1):254-261.
- Modi K, Padala SA, Gupta M. Contrast-induced nephropathy. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2025 Jan–. Updated 2025 May 5. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK448066/
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.