Name: Vroege opsporing van drugs geïnduceerde renale hemodynamische Dysfunction Met behulp van echografische Technologie in Ratten (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-03-11T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 38 s
Description: Leer een sonografische methode voor vroege detectie van nierdysfunctie bij ratten na Cisplatin-geïnduceerde nefrotoxiciteit. Deze techniek maakt niet-invasieve monitoring van hemodynamische veranderingen mogelijk.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

We danken Fred Roberts voor voorbeeldige technische ondersteuning. We danken Brigham Women’s Hospital Cardiovascular Physiology Core voor het verstrekken van de instrumentatie en de fondsen voor dit werk. Dit werk werd gedeeltelijk ondersteund door NHLBI-subsidies HL093148, HL086967 en afdelingsfondsen van (SUNDRY).

Voer alle procedures in mannelijke Sprague Dawley ratten gekocht van Charles River Laboratories in overeenstemming met de American Veterinary Medical Association (AVMA) richtlijnen en met behulp van goedgekeurde Institutional Animal Care en gebruik Comite (IACUC) protocollen. 1. Dierlijke Voorbereiding en chirurgische ingrepen <ol><li> Acclimatiseren alle dieren gedurende één week voordat een experimentele procedure. </li><li> Verdoven dierlijke middels isofluraan (2-3% voor inductie, en 1,0% te houden) en toepassing oogzalf beide ogen uitdroging, irritatie of ulceratie. </li><li> Verwijder het haar van de borst van het dier met behulp van # 40 mes en ontharingscrème als dat nodig is. Het kan zijn dat haar vorm rug van het dier te verwijderen als we niet goed beeld verkregen van buikzijde beeldvorming kan hebben. </li></ol> 2. Nefrotoxiciteit Rat Model <ol><li> Voor cisplatine geïnduceerde nefrotoxiciteit model, beheren cisplatine, met behulp van een protocols eerder beschreven. 15 </li><li> Voer echografie bij aanvang, 24 uur voorafgaand aan de toediening van cisplatine (Dag 0). (Zie stap 3, Imaging Protocol) </li><li> Willekeurig ratten (n = 6) in twee groepen. Op dag 1, bestuurt cisplatine (10 mg / ml) (10 mg / kg lichaamsgewicht, enkele dosis nefrotoxiciteit inductie), injectievolume (1 ml / kg lichaamsgewicht) berekend door het lichaamsgewicht dier), intraperitoneaal in studiegroep en fysiologische zoutoplossing ( NS) in de controlegroep. </li><li> Verdoven dier als punt 1,2 bij 24, 48, 72, 96, 120, 144 uur na toediening van cisplatine. </li><li> Neem beeld met behulp van hoge resolutie ultrasound systeem (zie materialen en apparatuur Table) onder stabiele anesthesie fase van dier. Blijven elementaire fysiologische functie van het dier te bewaken tijdens de beeldvorming van de anesthesie-inductie tot volledig herstel. </li><li> Monitor vitale dier tijdens de beeldvorming procedures: rat-temperatuur: 35,9-37,5, ademhalingsfrequentie: 66-144 / min, hartslag: 250-600 / min.De optimale vitale lezen in onze voorgestelde studie is: temperatuur: 36,5-37,0, ademhalingsfrequentie: 80-100 / min, hartslag: 450-550 / min. OPMERKING: Gebruik Intraveneuze fluïduminfusie en warmtelamp normale fysiologische toestand dier de gevolgen van chirurgie en anesthesie minimaliseren handhaven. Assist beademing met mechanische ventilator tijdens de procedure indien nodig. Echter mechanische ventilatie zelden nodig in dit experiment. </li></ol> 3. Imaging Protocol Opmerking: De echoapparaat provider biedt de verwarmde platform voor lange beeldvorming procedure. Dat doen we echter geen gebruik van de verwarmde platform in onze aangetoond experiment want het duurt slechts 5 tot 15 minuten. Zijn gecontroleerd op lichaamstemperatuur die gevolgd met een rectale thermometer verbonden met de fysiologie schakelaar. <ol><li> Dwarse beeld van de nier (B-modus): <ol><li> Met behulp van MS 250 echografie met centrale frequentie van 21 MHz aan te sluitened om de actieve-poort, zet de applicatie ingesteld op &quot;General Imaging&quot;. </li><li> Met het dier in rugligging op het platform, de positie van de 21 MHz ultrasone sonde met behulp van het spoorwegsysteem, middellijn op dierlijke en isoleren van de aorta. In deze stand is de probe hoek 90 graden naar links parasternale lijn (dwarsas) (Figuur 1A, B). </li><li> Vanuit deze positie schuift het platform met het dier dat de bemonsterde nu ter hoogte van de nierslagader (links of rechts, kan het een voor een). </li><li> Door het gebruik van de micromanipulators, bekijken de rechter- of de linker nierslagader. </li><li> Pas de probe hoek een kanteling langs de y-as van de sonde een volledige nier in het midden van het scherm te verkrijgen. </li><li> Zodra de juiste oriëntatiepunten (nierbekken, nierslagader) geïdentificeerd zoals geïllustreerd in figuur 1C en D, cine opslag het beeld met de hoogste framesnelheid toegestaan ​​de gebruikte probe. </li&gt; </ol></li><li> Dwarse beeld van de Nier (Color-Doppler view): <ol><li> Met behulp van de Color-Doppler-toets op het toetsenbord, zet Color Doppler akoestische venster. Dit helpt om nierslagader en renale ader (figuur 1D) te isoleren. (Blauwe kleur geeft de arteriële doorstroming en rode kleur geeft veneuze flow). </li><li> Controleer of de focus diepte (aangeduid door pijlpunt en geel op de Y-as) ligt in het centrum van de nieren. Noteer de data met cine winkel. </li><li> Zorg ervoor dat opnemen van de gegevens op de hoogst mogelijke framerate mogelijk (&gt; 200 frames / sec). </li></ol></li><li> Dwarse beeld van de Nier (Pulsed-wave of PW view): <ol><li> Klik op de PW-toets, terwijl in Color-Doppler-modus, om een gele indicator lijn (Pulsed-wave Doppler sample volume) op het scherm (Figuur 1F) te brengen. </li><li> Plaats de gele lijn in de nierslagader, schuin dat de gerichtheid van de stroming door het vat parallel met de PW hoek sleutel. </li><li&gt; Voor stroom evaluatie in de rechter nierslagader, plaats de PW gele indicator lijn langs de nierslagader in de richting van de stroming (dit wordt weergegeven in het blauw in figuur 1 D en E) het waarborgen van de Doppler-hoek van 60 graden of minder. </li><li> In deze modus akoestische venster splitst in bovenste en onderste gedeelten. </li><li> Gebruik Cine winkel om het imago van de golf vormen die de snelheid van de arteriële doorstroming op de piek systole en diastole geven vast te leggen. </li></ol></li></ol> 4. Animal Handling Na Imaging <ol><li> Van dag 0 tot dag 5, plaatst dier in een schone herstel (met schone papieren handdoek op bedden) in borstligging positie na beeldvorming. Merk op dat we omgaan met alle dieren met de grootste zorg met &quot;Tail Holding&quot; methode voor agressieve dieren zoals dieren te herstellen van anesthesie. </li><li> Tijdens verdoving herstel, houdt de lichaamstemperatuur dier met een externe heat source en bewakingsmonitor dier met elektrofysiologische sondes tot dier volledig herstelt van anesthesie. </li><li> Return herstelde dieren om de faciliteit behuizing kamer als ze alert en actief. </li><li> Euthanaseren alle ratten volgens de institutionele richtlijnen op dag 6 en de oogst nieren (zie stap 4.7) voor de histologische beoordeling alsmede stap 4.5. </li><li> Verzamel dier urine uit de collectie buizen bevestigd in de metabole kooi voor creatinine test om de nierfunctie te controleren. </li><li> Voer paraffinecoupe van dierlijke nieren, en het uitvoeren van HE (hematoxyline en eosine) vlekken op nefrotoxiciteit (zie stap 4.7 voor detail) te controleren. </li><li> Offer dieren en exsanguinate met 0,9% NaCl-oplossing, gevolgd door 10% gebufferde formaline fixatie door het linker ventrikel. Na leegbloeden met 0,9% NaCl-oplossing, verwijder de rat nieren voor histologische evaluatie 16. <ol><li> Paraffine insluiten 6-mm secties om de nier Morphol observerenlogie en nefrotoxiciteit. Dehydrateer nierweefsel in 30% sucrose in fosfaat gebufferde zoutoplossing (PBS) gedurende 48 uur bij 4 * C. Bevestig vervolgens de secties in 10% gebufferde formaline gedurende 24-48 uur bij 4 ºC. </li><li> Vervolgens insluiten het nierweefsel in paraffine, en bewaar het weefsel paraffineblokken bij KT tot snijden. Verder deel van het weefsel blokken met behulp van een paraffinecoupe machine en zet de secties op een gecoat glas dia. </li><li> Deparrafinize sectie- en gerehydrateerd en gekleurd met hematoxyline gedurende 10 min gevolgd door eosine voor 3 minuten. Monteer de onderdelen op een dia en hebben ze beoordeeld door een knaagdier patholoog. </li></ol></li></ol> 5. De gegevens Berekening en Analyse <ol><li> Bereken renale arteriële hoogtepunt snelheden van de Color Doppler beelden verkregen uit stap 3.2. Selecteer Velocity Time Integral (VTI) instrument om de toppen van systolische en diastolische snelheid sporen. </li><li> Bereken Resistive Index (RI) en Pulsatiele Index (PI) met behulp van de equatioHieronder ns. RI = (piek systolische snelheid-end diastolische snelheid) / peak systolische snelheid PI = (piek systolische snelheid-end diastolische snelheid) / gemiddelde snelheid. </li><li> Voer statistische analyse van RI en PI resultaten standaardafwijking van het gemiddelde van drie metingen cyclus. Voor andere standaard parameters, verwijzen wij u naar de handleidingen van de fabrikant om data-analyse uit te voeren met behulp van propriëtaire software (zie materialen en apparatuur Table). </li></ol>

<ol><li>Bonventre, J. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diagnosis+of+acute+kidney+injury%3A+from+classic+parameters+to+new+biomarkers%5BTitle%5D)+AND+%22Contrib+Nephrol%22%5BJournal%5D)">Diagnosis of acute kidney injury: from classic parameters to new biomarkers.</a> Contrib Nephrol. 156, 213-219 (2007).</li>
<li>Lerman, L. O., Textor, S. C., Grande, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+of+tissue+injury+in+renal+artery+stenosis%3A+ischemia+and+beyond%5BTitle%5D)+AND+%22Progress+in+cardiovascular+diseases%22%5BJournal%5D)">Mechanisms of tissue injury in renal artery stenosis: ischemia and beyond.</a> Progress in cardiovascular diseases. 52 (3), 196-203 (2009).</li>
<li>Karas, M. G., Kizer, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Echocardiographic+assessment+of+the+right+ventricle+and+associated+hemodynamics%5BTitle%5D)+AND+%22Progress+in+cardiovascular+diseases%22%5BJournal%5D)">Echocardiographic assessment of the right ventricle and associated hemodynamics.</a> Progress in cardiovascular diseases. 55 (2), 144-160 (2012).</li>
<li>Milman, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hemodynamic+response+magnetic+resonance+imaging%3A+application+for+renal+hemodynamic+characterization%5BTitle%5D)+AND+%22Nephrol+Dial+Transplant%22%5BJournal%5D)">Hemodynamic response magnetic resonance imaging: application for renal hemodynamic characterization.</a> Nephrol Dial Transplant. 28, 1150-1156 (2013).</li>
<li>Anavekar, N. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Usefulness+of+right+ventricular+fractional+area+change+to+predict+death%2C+heart+failure%2C+and+stroke+following+myocardial+infarction+%28from+the+VALIANT+ECHO+Study%29%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Usefulness of right ventricular fractional area change to predict death, heart failure, and stroke following myocardial infarction (from the VALIANT ECHO Study).</a> Am J Cardiol. 101 (5), 607-612 (2008).</li>
<li>Lindqvist, P., Calcutteea, A., Henein, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Echocardiography+in+the+assessment+of+right+heart+function%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Echocardiogr%22%5BJournal%5D)">Echocardiography in the assessment of right heart function.</a> Eur J Echocardiogr. 9 (2), 225-234 (2008).</li>
<li>Sullivan, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+use+of+ultrasound+to+examine+regional+blood+flow+in+the+mouse+kidney%5BTitle%5D)+AND+%22American+journal+of+physiology.+Renal+physiology%22%5BJournal%5D)">Novel use of ultrasound to examine regional blood flow in the mouse kidney.</a> American journal of physiology. Renal physiology. 297, F228-F235 (2009).</li>
<li>Bonnin, P., Sabaa, N., Flamant, M., Debbabi, H., Tharaux, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasound+imaging+of+renal+vaso-occlusive+events+in+transgenic+sickle+mice+exposed+to+hypoxic+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med+Biol%22%5BJournal%5D)">Ultrasound imaging of renal vaso-occlusive events in transgenic sickle mice exposed to hypoxic stress.</a> Ultrasound Med Biol. 34 (7), 1076-1084 (2008).</li>
<li>Desberg, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Renal+artery+stenosis%3A+evaluation+with+color+Doppler+flow+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Renal artery stenosis: evaluation with color Doppler flow imaging.</a> Radiology. 177 (3), 749-753 (1990).</li>
<li>Ciccone, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+clinical+role+of+contrast-enhanced+ultrasound+in+the+evaluation+of+renal+artery+stenosis+and+diagnostic+superiority+as+compared+to+traditional+echo-color-Doppler+flow+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22International+angiology+%3A+a+journal+of+the+International+Union+of+Angiology%22%5BJournal%5D)">The clinical role of contrast-enhanced ultrasound in the evaluation of renal artery stenosis and diagnostic superiority as compared to traditional echo-color-Doppler flow imaging.</a> International angiology : a journal of the International Union of Angiology. 30 (2), 135-139 (2011).</li>
<li>Bauer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Echocardiographic+speckle-tracking+based+strain+imaging+for+rapid+cardiovascular+phenotyping+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">Echocardiographic speckle-tracking based strain imaging for rapid cardiovascular phenotyping in mice.</a> Circ Res. 108 (8), 908-916 (2011).</li>
<li>Boulikas, T., Vougiouka, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+clinical+trials+using+cisplatin%2C+carboplatin+and+their+combination+chemotherapy+drugs+%28review%29%5BTitle%5D)+AND+%22Oncology+reports%22%5BJournal%5D)">Recent clinical trials using cisplatin, carboplatin and their combination chemotherapy drugs (review).</a> Oncology reports. 11 (3), 559-595 (2004).</li>
<li>Vaidya, V. S., Ferguson, M. A., Bonventre, J. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomarkers+of+acute+kidney+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Pharmacol+Toxicol%22%5BJournal%5D)">Biomarkers of acute kidney injury.</a> Annu Rev Pharmacol Toxicol. 48, 463-493 (2008).</li>
<li>Hye Khan, M. A., Abdul Sattar, M., Abdullah, N. A., Johns, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cisplatin-induced+nephrotoxicity+causes+altered+renal+hemodynamics+in+Wistar+Kyoto+and+spontaneously+hypertensive+rats%3A+role+of+augmented+renal+alpha-adrenergic+responsiveness%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Toxicol+Pathol%22%5BJournal%5D)">Cisplatin-induced nephrotoxicity causes altered renal hemodynamics in Wistar Kyoto and spontaneously hypertensive rats: role of augmented renal alpha-adrenergic responsiveness.</a> Exp Toxicol Pathol. 59, 253-260 (2007).</li>
<li>Vaidya, V. S., Bonventre, J. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanistic+biomarkers+for+cytotoxic+acute+kidney+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Expert+Opin+Drug+Metab+Toxicol%22%5BJournal%5D)">Mechanistic biomarkers for cytotoxic acute kidney injury.</a> Expert Opin Drug Metab Toxicol. 2 (5), 697-713 (2006).</li>
<li>Lu, T. S., Chen, H. W., Huang, M. H., Wang, S. J., Yang, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heat+shock+treatment+protects+osmotic+stress-induced+dysfunction+of+the+blood-brain+barrier+through+preservation+of+tight+junction+proteins%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+stress%2C+%26+chaperones%22%5BJournal%5D)">Heat shock treatment protects osmotic stress-induced dysfunction of the blood-brain barrier through preservation of tight junction proteins.</a> Cell stress, & chaperones. 9 (4), 369-377 (2004).</li>
<li>Kaya, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKaya%2C+M+%22Hemodynamics+-+New+Diagnostic+and+Therapeutic+Approaches%22">Hemodynamics - New Diagnostic and Therapeutic Approaches</a>. , InTech. 1-30 (2012).</li>
<li>Bjornerheim, R., Grogaard, H. K., Kjekshus, H., Attramadal, H., Smiseth, O. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+frame+rate+Doppler+echocardiography+in+the+rat%3A+an+evaluation+of+the+method%5BTitle%5D)+AND+%22European+journal+of+echocardiography+%3A+the+journal+of+the+Working+Group+on+Echocardiography+of+the+European+Society+of+Cardiology%22%5BJournal%5D)">High frame rate Doppler echocardiography in the rat: an evaluation of the method.</a> European journal of echocardiography : the journal of the Working Group on Echocardiography of the European Society of Cardiology. 2 (2), 78-87 (2001).</li>
<li>Zhang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+high-frequency%2C+high+frame+rate+duplex+ultrasound+linear+array+imaging+system+for+small+animal+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+transactions+on+ultrasonics%2C+ferroelectrics%2C+and+frequency%22%5BJournal%5D)">A high-frequency, high frame rate duplex ultrasound linear array imaging system for small animal imaging.</a> IEEE transactions on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency. 57, 1548-1557 (2010).</li>
<li>Frea, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Echocardiographic+evaluation+of+right+ventricular+stroke+work+index+in+advanced+heart+failure%3A+a+new+index%3F%5BTitle%5D)+AND+%22J+Card+Fail%22%5BJournal%5D)">Echocardiographic evaluation of right ventricular stroke work index in advanced heart failure: a new index?</a> J Card Fail. 18 (12), 886-893 (2012).</li>
<li>Marwick, T. H., Raman, S. V., Carrio, I., Bax, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+developments+in+heart+failure+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22JACC+Cardiovasc+Imaging%22%5BJournal%5D)">Recent developments in heart failure imaging.</a> JACC Cardiovasc Imaging. 3 (4), 429-439 (2010).</li>
<li>Pokreisz, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pressure+overload-induced+right+ventricular+dysfunction+and+remodelling+in+experimental+pulmonary+hypertension%3A+the+right+heart+revisited%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Heart+J+supplements%22%5BJournal%5D)">Pressure overload-induced right ventricular dysfunction and remodelling in experimental pulmonary hypertension: the right heart revisited.</a> Eur Heart J supplements. 9 (Supplement H), H75-H84 (2007).</li>
<li>Senechal, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+Doppler+echocardiography+method+to+evaluate+pulmonary+capillary+wedge+pressure+in+patients+with+atrial+fibrillation%5BTitle%5D)+AND+%22Echocardiography%22%5BJournal%5D)">A simple Doppler echocardiography method to evaluate pulmonary capillary wedge pressure in patients with atrial fibrillation.</a> Echocardiography. 25 (1), 57-63 (2008).</li>
<li>Souders, C. A., Borg, T. K., Banerjee, I., Baudino, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pressure+overload+induces+early+morphological+changes+in+the+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Pathol%22%5BJournal%5D)">Pressure overload induces early morphological changes in the heart.</a> Am J Pathol. 181 (4), 1226-1235 (2012).</li>
<li>Tanaka, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transthoracic+echocardiography+in+models+of+cardiac+disease+in+the+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Transthoracic echocardiography in models of cardiac disease in the mouse.</a> Circulation. 94 (5), 1109-1117 (1996).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

In de afgelopen tien jaar hebben vele ontwikkelingen voorgedaan in echoscopische technologie, waaronder de ontwikkeling van high-frequency mechanische sondes, die echografische data met een hoge kwaliteit, gevoeligheid en nauwkeurigheid bieden. Deze probes kunnen ongeveer 50 micrometer axiale resolutie voor een penetratiediepte van 5 tot 12 mm en hoge beeldsnelheden (groter dan 200 frame / sec), kan als een krachtig middel om kleine dieren zoals ratten en muizen 18 studie dienen, 19. Bovendien maakt het ook mogelijk om echografische beelden op een licht verdoofd of bewuste dieren te verzamelen met vitale functies bij fysiologische niveaus. Bovendien is deze niet-invasieve modaliteit ook mogelijkheid om longitudinale beoordeling van structurele en functionele veranderingen tijdens ziekteprogressie voeren zonder dat dieren 19. In 1959, Drs. Rusell en Borstel voor het eerst beschreven de drie &#39;R&#39; regels (Vervanging, Vermindering en Verfijning) naar awar verhogeneness van ethische kwesties in het gebruik van dieren in het onderzoek. De voorgestelde protocol toont voor de eerste keer dat de niet-invasieve klein dier echografie kan gebruik minimaal aantal dieren onder zo min mogelijk pijn, lijden of angst in Nephorotoxicity studie. Daarom is een potentieel effectieve modaliteit voor de drie &#39;R&#39; inzake proefdieren voldoen. Veel echografische studies hebben zich gericht op cardiologische toepassingen; de nierfunctie evaluaties werden vaak afgeleid uit metingen van de cardiale toestand in plaats van een directe studie van de nieren 20-25. We hebben een imaging methode voor anatomische en functionele veranderingen in de nier in real time te visualiseren vastgesteld. We gebruikten een vooraf geselecteerde set van complementaire akoestische ramen, grijstinten / B modus en Color-Doppler, die specifiek zijn voor de nieren uitzicht. We gebruikten de RI en PI indices de verhouding tussen deze indices en de veranderingen van de nierfunctie cisplatina geïnduceerde toxiciteit model te evalueren. <p class=&quot;Jove_content&quot;&gt; Er zijn echter weinig problemen en beperkingen van de voorgestelde beeldvormende methoden als volgt: 1) passende keuze anaestheticum en de mate van anesthesie zijn cruciaal voor cardiale en respiratoire stabiliteit. Inconsistent fysiologisch fenomeen (met inbegrip van de luchtwegen en de hartslag schommelingen) beïnvloeden nierslagader flow, de kwaliteit van de beeldvorming en de nierfunctie assessment. We gebruiken IACUC goedgekeurd injecteerbaar anestheticum, pentobarbital (50 mg / kg lichaamsgewicht, ip), onze file anestheticum de juiste normale fysiologische functie tijdens de beeldvorming en nierfunctie beoordeling te zorgen; 2) Ontharen is een kritische stap presence borsthaar de kwaliteit van de echografische beelden beïnvloedt; 3) Terwijl de echografie van de nieren is relatief eenvoudig voor een getrainde operator; voor een standaard gebruiker, is het essentieel om techniek om unieke anatomie individuele dier aan te passen en te geringe manipulaties; 4) Als de grootte van ratten vrij groot (boven 350 gram), een lagere frequentie probe (minder dan die in deze studie 21 MHz) vereist voor optimale beeldvorming. Het zou verstandig zijn om een ​​training duren voordat de voorgenomen transactie van het beeldvormende systeem. De nieuwheid detecteren van geneesmiddelen geïnduceerde nefrotoxiciteit waarbij de voorgeschreven echografische methode en afgeleide protocol zijn vroege robuuste detectie van hemodynamische veranderingen bij nierschade. De resultaten geven aan dat het intra-vasculaire renale hemodynamische veranderingen in feite voorafgaan de stijgende Scr. Deze gegevens worden vergeleken met de conventionele gouden standaard middels histologische analyse en tonen aan dat kleine dieren echografie is een niet-invasieve, gevoelig en reproduceerbaar modaliteit dat vrijwel gebruiksvereiste dier. Het is dus een doeltreffend instrument voor de vroegtijdige opsporing van drugs geïnduceerde nefrotoxiciteit behulp rat model.

Serumcreatinine (SCR) is de gouden standaard metrische nierfunctie beoordelen meer dan twee decennia. Recentelijk zijn vele studies die nierschade komt veel eerder dan de veranderingen in Scr 1. Er zijn echter geen robuuste methoden voor het detecteren van hemodynamische veranderingen die vroeg in het verloop van nierschade inclusief drugs geïnduceerde nefrotoxiciteit voordoen. Geneesmiddel-geïnduceerde acute nierinsufficiëntie hemodynamische disfunctie leidt tot nierweefsel schade en verdere progressie tot nierfalen 2,3. In de afgelopen paar decennia, studies tonen aan dat imaging hulpmiddelen zoals computertomografie (CAT), functionele magnetische resonantie imaging (fMRI) en echografie een rol in hemodynamische evaluatie 4 spelen. In de huidige imaging-tools, grijstinten echografie in combinatie met Color-Doppler technieken, zijn de meest gebruikte anatomische status van de nieren 3,5,6 vast te stellen en te beoordelen. Sullivan et. al. en Bonnin et. al. onlangs gerapporteerd dat echografie een effectieve, krachtige en niet-invasief instrument analyse hemodynamische veranderingen in vasoconstrictie en hypoxie spanning diermodellen 7,8. Deze techniek wordt ook vaak gebruikt om arteriële stenose 9,10 detecteren. Laatste technische ontwikkelingen op het gebied van hoge-resolutie echografie hebben toegestaan ​​onderzoekers cardiovasculaire toxiciteit te pakken met behulp van hoge-frequentie (25-80 MHz) en hoge-resolutie (&lt;0,03 mm resolutie) sondes, in vivo 11. Onze hypothese is dat met deze hoge-resolutie echografie om nierstudie ongekende mogelijkheden voor een niet-invasieve en gevoelige methode voor vroege detectie van nefrotoxiciteit zal verschaffen. Cisplatine wordt gebruikt om testiculaire, eierstok-, blaas, hoofd, longen en halskanker behandelen in combinatie met andere geneesmiddelen 12-14. Cisplatine had goed gedocumenteerde nefrotoxiciteit als gevolg van cel necrose van proximal buisjes (PT) en het verzamelen van leidingen resulteerde in stijgende bloedureum stikstof (BUN) en scr 15. Hierin bieden wij een uitvoerige stap-voor-stap methode van het gebruik van niet-invasieve renale echografie tot nierstoornissen met behulp van de rat-model van de Drug (cisplatine) karakteriseren geïnduceerde nefrotoxiciteit.

<table><tbody><tr><td>Depilatoire crème</td><td>Miltex, Inc.</td><td>Surgi-Prep</td><td>Toepassen 24 uur voorafgaand aan beeldvorming</td></tr><tr><td>cis-Diamineplatinum(II) dichloride</td><td>Sigma</td><td>479306</td><td>Om acute nierbeschadiging bij kleine dieren te induceren.</td></tr><tr><td>Isofluraan</td><td>Baxter International Inc.</td><td>NDC 10019-773-40</td><td>2-3% voor inductie en 1-1,5% voor onderhoud; hartslagen zullen worden gehandhaafd op meer dan 500 slagen per minuut</td></tr><tr><td>Hoogfrequente echografie</td><td>FUJIFILM VisualSonics, Inc.</td><td>Vevo 2100</td><td></td></tr><tr><td>Hoge frequentie mechanische transducer</td><td>FUJIFILM VisualSonics, Inc.</td><td>MS250, MS550D, MS400</td><td></td></tr></tbody></table>

vroege opsporing van drugs geïnduceerde renale hemodynamische dysfunction met behulp van echografische technologie in ratten

Early Detection of Drug-Induced Renal Hemodynamic Dysfunction Using Sonographic Technology in Rats

De nier normaal functioneert om hemodynamische homeostase te behouden en is een belangrijke plaats van de schade veroorzaakt door drugs toxiciteit. Geneesmiddel-geïnduceerde nefrotoxiciteit wordt geschat om bij te dragen tot 19- 25% van alle klinische gevallen van acuut nierfalen (AKI) bij ernstig zieke patiënten. AKI detectie is van oudsher vertrouwd op statistieken zoals serum creatinine (SCR) of bloed ureum stikstof (BUN), die aantoonbaar onvoldoende volledige evaluatie van nefrotoxiciteit in de vroege fase van nierfunctiestoornis zijn. Momenteel is er geen robuuste diagnostische methode om nauwkeurig te detecteren hemodynamische veranderingen in de beginfase van AKI terwijl dergelijke veranderingen inderdaad de stijging van serum biomarker niveaus kunnen voorafgaan. Dergelijke vroege opsporing kunnen helpen artsen maken een nauwkeurige diagnose en hulp bij het in de besluitvorming voor therapeutische strategie. Ratten werden behandeld met cisplatine AKI induceren. Nefrotoxiciteit werd beoordeeld voor zes dagen met behulp van hoge-frequentie echografie, SCR meten en op histopathologie vannier. Hemodynamische beoordelingsproces met 2D en Color Doppler-beelden werden serieel onderzoek nefrotoxiciteit bij ratten via de echografie. Onze data toonden succesvolle drug-geïnduceerde nierschade bij volwassen ratten door histologisch onderzoek. Kleur-Doppler gebaseerde echografische beoordeling van AKI aangegeven resistieve-index (RI) en pulsatiele-index (PI) in de behandelingsgroep werden verhoogd; en piek systolische snelheid (mm / s), end-diastolische snelheid (mm / s) en de snelheid-tijdsintegraal (VTI, mm) werden afgenomen nierslagaders in dezelfde groep. Belangrijk is dat deze hemodynamische veranderingen geëvalueerd door echografie vooraf de opkomst van Scr niveaus. -Echografie gebaseerde indices zoals RI of PI kan dus nuttig zijn voorspellende markers van afnemende nierfunctie bij knaagdieren. Vanuit onze-echografie gebaseerde waarnemingen in de nieren van ratten die AKI ondergingen, hebben we aangetoond dat deze niet-invasieve hemodynamische metingen kunnen beschouwen als een nauwkeurige, gevoelige en robuuste methode bij het opsporen vroeg stadium nier dysfunctie. TZijn studie onderstreept ook het belang van ethische kwesties in verband met het gebruik van dieren in het onderzoek.

De in deze studie beelden werden genomen door één enkele operator. Alle beelden werden verzameld met behulp van een hoge frequentie ultrasound machine (zie materialen en apparatuur Table). Alle beeldgegevens werd geanalyseerd door één onderzoeker. De resultaten toonden aan dat cisplatina behandelde dieren hadden SCR van 0,5 tot 2,1 (normale waarden &lt;1,1) op dag 6 (Figuur 2A). De histologische studies toonden consistente patronen van acute tubulus interstitiële verwondingen in vergelijking met normale zoutoplossing behandelde dieren. Met behulp van hoge-resolutie ultrasonografie om hemodynamische veranderingen nier meten gegevens bleek dat er geen verandering van de morfologie bij dieren die met NS tussen dag 0 en dag 6, terwijl Pulsus parvus morfologie werd waargenomen bij dieren op dag zes na Cisplain behandeling. De bovengrens van de normale RI en PI zijn 0,7 en 1,15, respectievelijk bij ratten 17. Onder toepassing van bovenstaande indices hemodynamische beoordelen<html> veranderingen van de nieren, die heeft aangetoond dat er een aanzienlijke toename van RI en PI in cisplatina behandelde dieren op dag 6. <img alt="Figuur 1" src="/files/ftp_upload/52409/52409fig1.jpg" /> Figuur 1. Ultrasooninrichting instellingen voor het detecteren nier beelden in ratten. Grafische illustraties van beeldvormingssysteem met de instelling van dierlijke trap (A) en positie afbeeldingsonde (B) tijdens de werking van rat nier echografische beeldvorming. De steekproef echografische beelden verkregen uit rat nier met behulp van de hoge-frequentie, hoge-resolutie ultrasone systemen (zie Material andand Equipment Table). (CF). De gegevens tonen duidelijk nieren anatomische structuur en de bloedstroom in het renale vaten voldoende informatie voor verdere hemodynamische parameter meting en analyse.09fig1large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Klik hier om een ​​grotere versie van deze figuur te bekijken. <img alt="figuur 2" src="/files/ftp_upload/52409/52409fig2.jpg" /> Figuur 2. Histologie en Kidney echografische beelden ratten onder Cisplatin behandeling. Serum creatinine (SCR) en histologie studie geeft normaal nierweefsel in hulpmiddel behandelde ratten en ernstige proximale tubulaire nierschade (gele pijl) in cisplatina behandelde ratten (A, B). SCR marginaal toegenomen na behandeling met cisplatine, maar bleef binnen het normale bereik (&lt;1,1). Echografische beelden van de rechter nier van ratten in Color Doppler-modus op dag 0, 3 en 6 op het voertuig en cisplatine behandelde ratten (C); hemodynamische parameters, RI en PI, waren significant verhoogd, beoordeeld door Color-Doppler-echografie (D, E). De bovengrens van de normale RI is 0,7 en 1,15 voor PI. Belangrijk, tHij bovenstaande gegevens blijkt dat hemodynamische veranderingen voorafging aan de stijgende van de SCR. Polsgolfsnelheid metingen tonen een trage en zwakke pols (Pulsus parvus teken, gele cirkel) na Cisplatin behandeling die correleren met histologie studieresultaten. Dit fenomeen geeft aan nierarteriestenose, obstructie en verder nierdysfunctie. Histologische gegevens bleek succesvol drugs veroorzaakte proximale tubulaire nierschade en echografische evaluatie toonde significante veranderingen in de RI, PI en polsgolfsnelheid met Color-Doppler-technologie. N = 3, *, p &lt;0,05. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52409/52409fig2large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a> <img alt="tafel 1" src="/files/ftp_upload/52409/52409table1.jpg" /> Tabel 1. Nier hemodynamische parameters voor Drug-geïnduceerde AKI

Hemodynamische disfunctie in een vroeg stadium is cruciaal voor de ontwikkeling van nierziekte. Toch zijn detectiemethodologieën beperkt. Recente vorderingen in sonografie bieden een niet-invasieve, nauwkeurige optie voor vroege detectie van nierschade. Deze studie schetst een stap-voor-stap sonografische methodologie voor het detecteren van nierdisfunctie met behulp van een door geneesmiddelen geïnduceerde nefrotoxiciteit-ratmodel.

Vroege opsporing van drugs geïnduceerde renale hemodynamische Dysfunction Met behulp van echografische Technologie in Ratten

The kidney normally functions to maintain hemodynamic homeostasis and is a major site of damage caused by drug toxicity. Drug-induced nephrotoxicity is ...

Het algemene doel van deze procedure is om een stapsgewijze sonografische methodologie te bieden voor het detecteren van nierdisfunctie met behulp van een ratmodel voor door geneesmiddelen geïnduceerde nefrotoxiciteit. Dit wordt bereikt door eerst de echoprobe te positioneren met behulp van het railsysteem en de aorta te isoleren. Vervolgens wordt de hoek van de probe aangepast om een volledig beeld van de nier in het centrum van het scherm te verkrijgen, waarna het B-mode-beeld wordt opgeslagen met de hoogst mogelijke framerate.Vervolgens wordt het kleurdoppler-akoestische venster geopend om de nierslagader en nierader te isoleren. Ten slotte wordt de gele indicatorlijn van de gepulseerde golf of PW gebruikt om de doorbloeding in de rechter nierslagader te beoordelen, en wordt sinistore gebruikt om de gegevens bij de hoogst mogelijke beeldsnelheid te verzamelen. Uiteindelijk wordt echografie met hoge resolutie gebruikt om hemodynamische veranderingen in de nier aan te tonen na door Cisplatin geïnduceerd acuut nierfalen.Deze methode kan antwoord bieden op kernvragen binnen het veld van de monitoring van de nierfunctie, zoals hemodynamische veranderingen veroorzaakt door nierschade. Hoewel deze methode inzicht kan geven in de renale hemodynamiek, kan deze ook worden toegepast op andere systemen, zoals muismodellen. Gebruik op dag 0, nadat de dieren volgens het tekstprotocol zijn geanestheseerd en er oogzalf is aangebracht, een mesje nr. 40 en ontharingscrème om het haar op de borst te verwijderen.Stel, terwijl de vitale functies van het dier worden gemonitord, een MS250 echografie-systeem met een hoge resolutie in met een centerfrequentie van 21 MHz, aangesloten op de actieve poort, en de applicatie-preset ingesteld op nier. Plaats het geanestheseerde dier in rugligging op het platform en positioneer, met behulp van het railsysteem, de echoprobe in de middellijn van het dier in een hoek van 90 graden ten opzichte van de linker parasternale lijn om de aorta te isoleren. Verschuif vanuit deze positie het platform met het dier zodanig dat de probe ter hoogte van de linker of rechter nierslagader komt te liggen.Bekijk de nierslagader met behulp van de micromanipulatoren. Pas vervolgens de hoek van de probe aan door deze lichtjes langs de Y-as van de probe te kantelen om een volledig beeld van de nier in het midden van het scherm te krijgen. Zodra het nierbekken en de nierslagader zijn in beeld gebracht, worden de beelden opgeslagen met de hoogste framerate die mogelijk is met de gebruikte probe.Druk vervolgens op de kleurdoppler-toets op het toetsenbord om het kleurdoppler-akoestische venster in te schakelen. Controleer of de focusdiepte zich in het centrum van de nier bevindt. Gebruik sinistore om de gegevens op te nemen met de hoogst mogelijke beeldsnelheid.Om beelden in gepulste golf- of PW-weergave vast te leggen, klikt u op de PW-toets om een gele indicatorlijn op het scherm weer te geven. Plaats de gele lijn met de PW-hoektoets in de nierslagader in een hoek die parallel loopt aan de stroomrichting door het vat, waarbij u ervoor zorgt dat de dopplerhoek minder dan 60 graden is. In deze modus wordt het akoestische venster gesplitst in een boven- en ondergedeelte.Gebruik sinistore om de afbeelding van de golfvormen vast te leggen die de snelheid van de arteriële stroom op het piekpunt van de systole en diastole aangeven. Plaats het dier na de beeldvorming onder een warmtelamp in een schoon herstelgedeelte in sternale ligging. Bewaak continu de vitale functies van het dier tot het volledig is hersteld van de anesthesie voordat het terugkeert naar de huisvestingsfaciliteit.Drieëntwintig uur na het uitvoeren van de baseline-beeldvorming wordt aan de behandelingsdieren een eenmalige dosis van 10 milligram per kilogram Cisplatin via een intraperitoneale injectie toegediend. De controledieren krijgen normale zoutoplossing toegediend. Voer, volgens het hier getoonde schema en terwijl de vitale functies van het dier worden gemonitord, echografie uit zoals eerder in de video is gedemonstreerd.Voer de data-analyse uit volgens de richtlijnen in het tekstprotocol. De beelden in deze studie zijn door één operator opgenomen en de beeldata zijn door één onderzoeker geanalyseerd. De resultaten toonden aan dat dieren behandeld met Cisplatin op dag 6 een serumcreatininegehalte hadden variërend van 0,5 tot 2,1.Het normale creatininieniveau is lager dan 1.1. De echobeelden bieden een hogere sensitiviteit dan de histologische gegevens die in de volgende studies worden getoond. Op dag 6 vertoonde de histologie consistente patronen van acute tubulinterstitiële letsels in de met Cisplatine behandelde nieren in vergelijking met dieren die met normale zoutoplossing werden behandeld.Bij het gebruik van echografie met hoge resolutie om hemodynamische veranderingen in de nier te meten, was er tussen dag 0 en 6 geen verandering in de morfologie bij dieren zonder Cisplatin-behandeling, terwijl bij Cisplatin-behandelde dieren op dag 6 een pulsus parvus-morfologie werd waargenomen. RI staat voor Resistive Index en PI staat voor Pulsatile Index. De bovengrenzen voor een normale RI en PI bij ratten zijn respectievelijk 0,7 en 1,15.De meting van deze indices om de hemodynamische veranderingen in de nier te beoordelen, toonde een significante toename aan bij beide met Cisplatin behandelde dieren op dag 6. Bij het uitvoeren van deze procedure is het belangrijk om te controleren of het dier onder anesthesie normale vitale functies vertoont. Na de ontwikkeling heeft deze techniek de weg vrijgemaakt voor onderzoekers op het gebied van renale echografische hemodynamische veranderingen na acuut nierletsel.Na het bekijken van deze video zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u een nier in beeld brengt met behulp van een klein diermodel voor acuut nierfalen.

early-detection-drug-induced-renal-hemodynamic-dysfunction-using

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

Source: Giustetto, P., et. al., Non-invasive Parenchymal, Vascular and Metabolic High-frequency Ultrasound and Photoacoustic Rat Deep Brain Imaging. J. Vis. Exp. (2015)In this video, we demonstrate the use of high-frequency ultrasound and photoacoustic imaging to study the vasculature and hemoglobin content in the rat brain. This method provides detailed insights into cerebral perfusion and blood oxygenation, enabling non-invasive analysis of brain vascular structures and oxygen distribution.

Non-Invasive High-Frequency Ultrasound and Doppler Imaging of Rat Brain Hemodynamics

De bepaling van de glomerulaire filtratiesnelheid (GFR) is de gouden standaard om de algehele nierfunctie te beoordelen. Traditionele procedures om deze parameter te meten zijn echter omslachtig en vereisen een grote tijdsinvestering. Hier beschrijven we een snellere en minimaal invasieve methode om de GFR transcutaan te bepalen.

Transcutane beoordeling van de nierfunctie in Conscious Knaagdieren

De toediening van geneesmiddelen voor het herstel van de nierfunctie vereist beheersing van de lokalisatie en verdeling van de therapeutische verbinding. Hier beschrijven we in detail een eenvoudige techniek voor intrarenale toediening van geneesmiddelen bij ratten. Deze procedure kan gemakkelijk worden uitgevoerd zonder sterfte en hoge reproduceerbaarheid.

Intravasculaire Levering van Biologics aan de Rat Kidney

Dit manuscript wordt het nut van echografie uitgevoerd op vrouwelijke ratten te ontwerpen van experimentele modellen voor reproductieve en gynaecologische onderzoek beschreven. Een stapsgewijze uitleg van het uitvoeren van de evaluatie van de ultrasonographic wordt weergegeven.

Ultrasonografie in experimentele reproductieve onderzoeken op ratten

Een niet-invasief protocol voor transthoracische echocardiografie beoordeling van cardiale anatomie en functie voor volwassen ratten wordt gepresenteerd in de huidige studie. De hartkleppen, alle vier hartkamers en de opgaande aorta, aortische boog en aflopende aorta worden in detail bestudeerd.

ECHO cardiografische beoordeling van cardiale anatomie en functie bij volwassen ratten

Deze studie presenteert een zeer reproduceerbaar groot diermodel van nierischemie-reperfusieletsel bij varkens met behulp van tijdelijke percutane bilaterale ballonkatheter occlusie van de nierslagaders gedurende 60 minuten en reperfusie gedurende 24 uur.

Een groot diermodel voor acuut nierletsel door tijdelijke bilaterale nierslagader occlusie

Dit protocol demonstreert robotische echografie (VS) als een praktisch, kosteneffectief en snel alternatief voor traditionele niet-invasieve beeldmodaliteiten.

Gebruik van 3D-robotechografie voor in vivo analyse van muizennieren

Het huidige protocol beschrijft een langdurige continue meting van de renale bloedstroom bij bewuste ratten en tegelijkertijd het registreren van de bloeddruk met geïmplanteerde katheters (met vloeistof gevuld of door telemetrie).

Continue meting op lange termijn van de renale bloedstroom bij bewuste ratten

Deze studie beschrijft een gecombineerd protocol van magnetische resonantie beeldvorming (MRI) en laag-intensiteit gepulseerde gerichte ultrasone golf (FUS), gebruikmakend van levende ratten met katheterisatie van de halsader om de opening van de bloed-hersenbarrière (BBB) te monitoren.

Monitoring van de bloed-hersenbarrièreopening bij ratten met een preklinisch gerichte echografiesysteem

Er wordt een protocol gepresenteerd voor de beoordeling van de diastolische functie met behulp van Doppler-echografie in een preklinisch model van pulmonale hypertensie door een linkerhartziekte.

Pulsed Wave Doppler-beoordeling van diastolische disfunctie in het ZSF-1 ratmodel van pulmonale hypertensie door linkerhartziekte

Dit artikel presenteert een ischemisch CKD-model met behulp van unilaterale nier-IRI met contralaterale nefrectomie die één dag voor het monster wordt genomen; dit protocol maakt serumgebaseerde functionele beoordeling, hoge overleving en reproduceerbare CKD-pathologie na 28 en 42 dagen mogelijk, wat een veelzijdig platform biedt voor mechanistische en interventionele studies.

Muizenmodel van de overgang van acute naar chronische nierziekte veroorzaakt door nierischemie/reperfusieschade

Leer een sonografische methode voor vroege detectie van nierdysfunctie bij ratten na Cisplatin-geïnduceerde nefrotoxiciteit. Deze techniek maakt niet-invasieve monitoring van hemodynamische veranderingen mogelijk.

Vroege opsporing van drugs geïnduceerde renale hemodynamische Dysfunction Met behulp van echografische Technologie in Ratten

Meer video's verkennen