Name: Transcutane beoordeling van de nierfunctie in Conscious Knaagdieren (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-03-26T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 18 s
Description: Leer een minimaal invasieve methode voor transcutane meting van de nierfunctie bij knaagdieren zonder bloedafname. Deze techniek levert direct resultaten voor nefrologisch onderzoek en therapeutische studies.

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

ZHP werd ondersteund door het Marie-Curie project: NephroTools.

Noodzakelijke experimenten om het protocol te ontwikkelen werd uitgevoerd volgens de nationale regelgeving en goedgekeurd door de lokale ethische wetenschap commissie (Regierungspräsidium Karlsruhe). 1. Bereiding van FITC-sinistrin injectieoplossing <ol><li> Ontbinden FITC-sinistrin in fysiologische zoutoplossing om een ​​voorraad te bereiden. De aanbevolen dosis bij muizen 7,5 mg / 100 g lichaamsgewicht (BW), terwijl bij ratten 5 mg / 100 g BW FITC-sinistrin voorkeur. Voor muizen, een oplossing van FITC-sinistrin voorraadoplossing van 15 mg / ml, terwijl bij ratten te bereiden met een concentratie van 40 mg / ml. Opmerking: FITC-sinistrin voorraadoplossing kan worden voorbereid en opgeslagen bij -20 ° C beschermd tegen licht. </li></ol> 2. Dier Voorbereiding <ol><li> Acclimatiseren dieren gedurende ten minste een week vóór de invoering ervan in elk experiment. </li><li> Verdoven het dier middels 5% isofluraan in 5 l / min O 2 </sub&gt; Stroom gedurende 2 minuten. </li><li> Controleren of het dier goed geanesthetiseerd door het observeren zijn ademhaling, die langzamer en dieper wordt en apathie verifiëren met een gebrek aan een teen respons. </li><li> Zodra het dier slaapt, vermindering van de verdoving tot 2,5% isofluraan bij 2 L / min O 2 levering tarief en neem de BW. </li><li> Verwijder het bont van de flank van de rug van het dier met behulp van een elektrisch scheerapparaat. Scheren een gebied iets groter dan het gebied dat wordt ingenomen door de dubbelzijdig klevende pleister, die afmetingen van 3 cm x 6 cm heeft. </li><li> Vervolgens toegepast ontharen crème voor een korte periode (2-3 min) om de resterende vacht te verwijderen. </li><li> Was grondig het gebied tot de crème volledig is verwijderd, omdat de crème zelf fluorescerende kan zijn. Opmerking: Voorkom wondjes van het dier zoals irritatie / oedeem produceren. Als de onthaarde gebied toont pigment op de huid, scheren een groter gebied tot een niet-gepigmenteerde plek voor deoptische deel van de inrichting wordt gevonden. Aanbevolen wordt 24 uur scheren vooraf anesthesie blootstelling te minimaliseren. </li></ol> 3. Inrichting Bereiding <ol><li> Plaats het optische inrichting om de nierfunctie te meten op één zijde van de dubbelzijdige kleefband patch, positioneren van het optische gedeelte boven het transparante venster (figuur 1) die het tegenovergestelde deel van de beschermfolie. Opmerking: Bij het ​​werken met kleine knaagdieren, verkleinen de pleister zoals in figuur 2. </li><li> Bevestig een stuk dubbelzijdige kleefpleister uit aanpassingsgrootte de batterij zoals getoond in figuur 3. </li></ol> 4. Fixatie van het apparaat op de Animal <ol><li> Bereken de juiste injectievolume basis van het lichaamsgewicht van het dier. </li><li> Verdoven het dier met isofluraan als eerder over secties 2.1-2.3 aangegeven. </li><li> Knip een stuk buisvormig elastisch verbandgaas of ongeveer 1 cm langer dan de breedte van de dubbelzijdig klevende pleister te gebruiken. </li><li> Trek de elastische gaasverband over het hoofd van het dier en de plaats op zijn rug, waardoor de geschoren gebied blootgelegd. Let op: Als alternatief, fix het apparaat alleen met plakband, maar zich bewust zijn van onnodige druk op het apparaat. </li><li> Sluit de accu van het apparaat door de stekker van de accu aan op de overeenkomstige poort op het apparaat. Daarna verwijdert de beschermfolie van het stuk pleister en monteer de batterij op het bovenoppervlak van de inrichting (figuur 4A). Zorg ervoor dat de batterij goed is aangesloten door te controleren of het apparaat begint te knipperen. Opmerking: Bij ratten de batterij kan ook direct bevestigd aan de hechtpleister, naast het apparaat (figuur 4B). </li><li> Verwijder de beschermkap van de pleister met de bedieningsinrichting en plaats het op het geschoren gebied op de rug van het dier vast te houdens randen totdat het correct wordt vastgesteld. </li><li> Bedek het apparaat met de buisvormige elastische gaasverband hechten aan het klevende oppervlak van de pleister (figuur 5). </li><li> Juiste manier strekt de buisvormige pleister op de buik van het dier, zodat de ledematen vrij kan bewegen. </li><li> Voor een betere bevestiging en bescherming van de inrichting, breng dan een strook kleefband na de vorm van de inrichting en die de draden van de batterij. </li><li> Maatregelenachtergrond gedurende 1 tot 3 minuten, zonder druk uit te oefenen op het apparaat </li></ol> 5. FITC-sinistrin Administration and Measurement Procedure <ol><li> Indien nodig, warmen de staart van het dier met behulp van warm water voor injectie of een temperatuur-gecontroleerde verwarming plaat langs de hele procedure. </li><li> Injecteren door middel van de staart ader het juiste volume van FITC-sinistrin voorraad oplossing. Het injectievolume is afhankelijk van dierlijke BW en moet worden berekend voor elk afzonderlijk considering de gewenste dosis en concentratie van de voorraad oplossing, voornoemd in paragraaf 1.1. </li><li> Zorg ervoor dat alle FITC-sinistrin oplossing intraveneus en niet die subcutaan wordt toegediend. Let op: U kunt FITC-sinistrin worden toegediend met behulp van een pre-geïmplanteerde intraveneuze katheter verlaten bij de nek van de hals bij knaagdieren of via retro-orbitale injectie in muizen. </li><li> Voorzichtig terug het dier naar zijn kooi te vermijden sterke bewegingen en enige druk op het apparaat, zoals het bewegingsartefacten zou introduceren. </li><li> Plaats de kooi in een rustige plek om te vermijden dat het dier wordt gestoord. </li><li> Voer de meting gedurende ten minste 1 uur als het werken met muizen en 2 uur bij gebruik van ratten. Gedurende die periode zal de optische inrichting te meten via de huid van de fluorescentie uitgezonden door FITC-sinistrin. Opmerking: Tijdens de opname periode het dier alleen moet worden gehost. Bovendien watervoorziening, evenals uitstekendestructuren zoals de draad deksels, worden verwijderd beschadiging van de elektronische inrichting en bewegingsartefacten te voorkomen vanwege botsingen met voorwerpen. </li></ol> 6. Verwijderen van apparaat <ol><li> Zodra de opname voorbij is, verwijdert u het apparaat zonder verdoving; echter, indien nodig, het verdoven dier af onder 5% isofluraan in 5 l / min O 2 afgiftesnelheid gedurende 2 min. </li><li> Voorzichtig trek het plakband eerst, dan de buisvormige bandage. </li><li> Voorzichtig los de dubbelzijdig klevende pleister op de huid en geeft de dieren hun normale kooi. </li></ol> 7. lezen van gegevens <ol><li> Koppel de batterij uit het apparaat en verwijder de lijm patch. Opmerking: De gegevens worden op het apparaat opgeslagen totdat een nieuwe meting begint. Wanneer een batterij is aangesloten de opgeslagen gegevens overschreven met nieuwe opnames. Daarom is de batterij niet opnieuw voor het downloaden van de gegevens van deapparaat. Er is een 10 sec aflossingsvrije periode die bestemd zijn voor toevallige reconnecties van de batterij. </li><li> Sluit het apparaat aan op een pc met behulp van een micro-USB-kabel en download de gegevens met behulp van de meegeleverde software. De output bestand is een CSV-bestand dat kan worden geopend en bewerkt met een spreadsheet-programma. </li><li> Open het gegevensbestand met de specifieke software voor de optische inrichting en het genereren van de curve eliminatiekinetiek met de software protocollen. </li><li> Analyseer de curve door het volgen van de instructies die bij de optische inrichting. Kort voor de evaluatie van de gegevens, stelt het achtergrondsignaal gemeten vóór FITC-sinistrin toediening en markeert het begin van de exponentiële uitscheiding fase van de marker, die meestal optreedt 15 min en 45 min na bolus injectie bij muizen en ratten respectievelijk . Opmerking: De software zal automatisch de FITC-sinistrin halfwaardetijd (t 1/2), samen met een R 2 waarde, bepaald door een 1-compar tonentment model. t 1/2 kan worden gebruikt om GFR berekenen met gebruikmaking van een conversiefactor 9,10. </li></ol>

<ol><li>Stevens, L. A., Levey, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measured+GFR+as+a+confirmatory+test+for+estimated+GFR%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Soc+Nephrol%22%5BJournal%5D)">Measured GFR as a confirmatory test for estimated GFR.</a> J Am Soc Nephrol. 20, 2305-2313 (2009).</li>
<li>Katayama, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calculation+of+glomerular+filtration+rate+in+conscious+rats+by+the+use+of+a+bolus+injection+of+iodixanol+and+a+single+blood+sample%5BTitle%5D)+AND+%22J+Pharmacol+Toxicol+Methods%22%5BJournal%5D)">Calculation of glomerular filtration rate in conscious rats by the use of a bolus injection of iodixanol and a single blood sample.</a> J Pharmacol Toxicol Methods. 61, 59-64 (2010).</li>
<li>Reinhardt, C. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+immunoassay+technology+%28FIT%29%2C+a+new+approach+for+measuring+physiological+functions%3A+application+of+FIT+to+measure+glomerular+filtration+rate+%28GFR%29%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Renal+Physiol%22%5BJournal%5D)">Functional immunoassay technology (FIT), a new approach for measuring physiological functions: application of FIT to measure glomerular filtration rate (GFR).</a> Am J Physiol Renal Physiol. 295, F1583-F1588 (2008).</li>
<li>Rieg, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+high-throughput+method+for+measurement+of+glomerular+filtration+rate+in+conscious+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">A high-throughput method for measurement of glomerular filtration rate in conscious mice.</a> J Vis Exp. , e50330(2013).</li>
<li>Yu, W., Sandoval, R. M., Molitoris, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+determination+of+renal+filtration+function+using+an+optical+ratiometric+imaging+approach%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Renal+Physiol%22%5BJournal%5D)">Rapid determination of renal filtration function using an optical ratiometric imaging approach.</a> Am J Physiol Renal Physiol. 292, F1873-F1880 (2007).</li>
<li>Wang, E., Sandoval, R. M., Campos, S. B., Molitoris, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+diagnosis+and+quantification+of+acute+kidney+injury+using+fluorescent+ratio-metric+determination+of+glomerular+filtration+rate+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Renal+Physiol%22%5BJournal%5D)">Rapid diagnosis and quantification of acute kidney injury using fluorescent ratio-metric determination of glomerular filtration rate in the rat.</a> Am J Physiol Renal Physiol. 299, F1048-F1055 (2010).</li>
<li>Colson, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Does+choice+of+the+anesthetic+influence+renal+function+during+infrarenal+aortic+surgery%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Anesth+Analg%22%5BJournal%5D)">Does choice of the anesthetic influence renal function during infrarenal aortic surgery?</a> Anesth Analg. 74, 481-485 (1992).</li>
<li>Fusellier, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+three+anesthetic+protocols+on+glomerular+filtration+rate+in+dogs%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Vet+Res%22%5BJournal%5D)">Influence of three anesthetic protocols on glomerular filtration rate in dogs.</a> Am J Vet Res. 68, 807-811 (2007).</li>
<li>Schreiber, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcutaneous+measurement+of+renal+function+in+conscious+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Renal+Physiol%22%5BJournal%5D)">Transcutaneous measurement of renal function in conscious mice.</a> Am J Physiol Renal Physiol. 303, F783-F788 (2012).</li>
<li>Schock-Kusch, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcutaneous+measurement+of+glomerular+filtration+rate+using+FITC-sinistrin+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Nephrol+Dial+Transplant%22%5BJournal%5D)">Transcutaneous measurement of glomerular filtration rate using FITC-sinistrin in rats.</a> Nephrol Dial Transplant. 24, 2997-3001 (2009).</li>
<li>Schock-Kusch, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcutaneous+assessment+of+renal+function+in+conscious+rats+with+a+device+for+measuring+FITC-sinistrin+disappearance+curves%5BTitle%5D)+AND+%22Kidney+Int%22%5BJournal%5D)">Transcutaneous assessment of renal function in conscious rats with a device for measuring FITC-sinistrin disappearance curves.</a> Kidney Int. 79, 1254-1258 (2011).</li>
<li>Steinbach, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+pilot+study+to+assess+the+feasibility+of+transcutaneous+glomerular+filtration+rate+measurement+using+fluorescence-labelled+sinistrin+in+dogs+and+cats%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">A pilot study to assess the feasibility of transcutaneous glomerular filtration rate measurement using fluorescence-labelled sinistrin in dogs and cats.</a> PLoS One. 9, e111734(2014).</li>
<li>Schock-Kusch, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reliability+of+transcutaneous+measurement+of+renal+function+in+various+strains+of+conscious+mice%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Reliability of transcutaneous measurement of renal function in various strains of conscious mice.</a> PLoS One. 8, e71519(2013).</li>
<li>Cowley, A. W. Jr, et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Progression+of+glomerular+filtration+rate+reduction+determined+in+conscious+Dahl+salt-sensitive+hypertensive+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Hypertension%22%5BJournal%5D)">Progression of glomerular filtration rate reduction determined in conscious Dahl salt-sensitive hypertensive rats.</a> Hypertension. 62, 85-90 (2013).</li>
<li>Giani, J. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Renal+angiotensin-converting+enzyme+is+essential+for+the+hypertension+induced+by+nitric+oxide+synthesis+inhibition%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Soc+Nephrol%22%5BJournal%5D)">Renal angiotensin-converting enzyme is essential for the hypertension induced by nitric oxide synthesis inhibition.</a> J Am Soc Nephrol. 25, 2752-2763 (2014).</li>
<li>Sadick, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two+non-invasive+GFR-estimation+methods+in+rat+models+of+polycystic+kidney+disease%3A+3.0+Tesla+dynamic+contrast-enhanced+MRI+and+optical+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Nephrol+Dial+Transplant%22%5BJournal%5D)">Two non-invasive GFR-estimation methods in rat models of polycystic kidney disease: 3.0 Tesla dynamic contrast-enhanced MRI and optical imaging.</a> Nephrol Dial Transplant. 26, 3101-3108 (2011).</li>
<li>Trudu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Common+noncoding+UMOD+gene+variants+induce+salt-sensitive+hypertension+and+kidney+damage+by+increasing+uromodulin+expression%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Med%22%5BJournal%5D)">Common noncoding UMOD gene variants induce salt-sensitive hypertension and kidney damage by increasing uromodulin expression.</a> Nat Med. 19, 1655-1660 (2013).</li>
<li>Zollner, F. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+measurement+of+kidney+function+by+dynamic+contrast+enhanced+MRI+and+FITC-sinistrin+clearance+in+rats+at+3+tesla%3A+initial+results%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Simultaneous measurement of kidney function by dynamic contrast enhanced MRI and FITC-sinistrin clearance in rats at 3 tesla: initial results.</a> PLoS One. 8, e79992(2013).</li>
</ol>

NG heeft een patent op de productie van FITC-sinistrin.

Het huidige document beschrijft de procedure om de nierfunctie bij bewuste knaagdieren te bepalen met behulp van een geminiaturiseerde apparaat en de exogene renale marker FITC-sinistrin. Zoals gezegd, deze werkwijze heeft een aantal voordelen ten opzichte van de traditionele procedures van urine en plasma klaring. Een daarvan is de onafhankelijkheid van bloed en urine sampling wat leidt tot grote besparingen in termen van verbruiksgoederen, tijd en uiteraard dier stress. Zoals getoond in Tabel 2, de exogene renale marker FITC-sinistrin en het meten van de eliminatiekinetiek door de huid kan de invloed van een verminderde nierfunctie pathologieën te bestuderen 9,10,14-18. De seriële de bloedafname vereist plasmaklaring of biomarkers van nierziekte kwantificeren is belastend voor het dier, omslachtig en tijdrovend voor de onderzoekers. Daarom hebben opeenvolgende metingen binnen hetzelfde dier lim geweestperkt door het welzijn van de dieren en methodologische redenen. Het bleek in dieren reproduceerbaarheid van de transcutane metingen 13 maakt het een ideale methode voor het detecteren van veranderingen in nierfunctie door ziekteprogressie of veroudering. Om dezelfde reden kan ook zeer nuttig om de doeltreffendheid van therapeutische benaderingen bestuderen. Twee kritische stappen voor een succesvolle toepassing van deze techniek is het fixeren van de optische inrichting op het dier en de juiste toediening van de markering. Het apparaat moet op passende wijze worden bevestigd aan bewegingsartefacten voorkomen. Daartoe voorkomen van de aanhechting en losmaking van de dubbelzijdig klevende pleister is belangrijk omdat het kan leiden tot het verlies van de hechting en uiteindelijk een ongepaste fixatie op het dier. Zoals vermeld in het protocol, immobilisatie en de bescherming van de optische apparaat door het te bedekken met plakband is een effectieve aanpak van een Adequat verzekerene fixatie. Bij het uitvoeren van FITC-sinistrin bolusinjectie is het cruciaal om alle stof intraveneus en niet subcutaan toedienen. De release van de marker in het onderhuidse weefsel kan gemakkelijk worden geïdentificeerd door een gele ring rondom de staart van het dier door een eigen kleur FITC-sinistrin&#39;s. Een subcutane injectie manifesteert zich meestal als een vlakkere curve en langdurige marker uitscheiding tijd. De mogelijke beperking van deze methode is gerelateerd aan de gebruikte marker dan bij de techniek per se. Wanneer een oedeem in de huid van een dier, zou de transcutane beoordeling van de nierfunctie niet aanbevolen, omdat er een extra compartiment dat de uitscheiding dynamiek van FITC-sinistrin kunnen veranderen. Evenzo kan gepigmenteerde huid het gebruik van de techniek beperkt door de overlapping excitatie- en emissiespectra van FITC-sinistrin en melanine. In dieren met huidpigmentatie in vlekken, het probleem wordt opgelost door de optischedeel van de inrichting in een ongepigmenteerde gebied. Het is mogelijk om verschillende aspecten van de transcutane beoordeling van de nierfunctie om de procedure verschillende diersoorten en / of benaderingen passen wijzigen. Zo kan de aanbevolen FITC-sinistrin dosering of de duur van de meting worden aangepast afhankelijk van het doel van het experiment en voor verschillende soorten of diermodellen. Dit aanpassingsvermogen van de methode werd reeds bevestigd door de succesvolle toepassing in verschillende soorten knaagdieren en verschillende soorten stammen met uiteenlopende aandoeningen. Bovendien heeft de transcutane beoordeling van de nierfunctie onlangs gevalideerd bij honden en katten 12 met uitstekende resultaten. Door de onmiskenbare verschillen tussen deze dieren en knaagdieren, deze studie bepaald welke dosis FITC-sinistrin voor zowel honden en katten, en voerden een veel langere meettijd, 4 uur in plaats van 1 of 2 uur gebruikd bij knaagdieren. Samengevat, het gebruik van deze techniek kan ons helpen nauwkeuriger inzichten in nefrologie, waaronder een beter begrip van nierziekte progressie en het effect van therapieën. De kenmerken van de transcutane beoordeling van de nierfunctie plaatst als een geschikte techniek in humane en veterinaire medische gebieden in de toekomst worden toegepast en moet worden beschouwd als een veelbelovende techniek voor de traditionele benaderingen vervangen.

Glomerulaire filtratiesnelheid (GFR) is de beste parameter om de algemene nierfunctie te beoordelen. De gouden standaard voor GFR te bepalen is gebaseerd op urine of plasma klaring van exogeen renale markers, zoals inuline 1. Echter, deze procedures zijn tijdrovend en gecompliceerd, waarbij het verzamelen van seriële bloed en / of urine monsters en posterior laboratoriumtesten zijn analyse. Bovendien zijn deze werkwijzen invasief en belastend voor de dieren, het beperken van het aantal keren en de frequentie waarmee de metingen worden herhaald. Een aantal alternatieve benaderingen zijn ontwikkeld om de klassieke procedures GFR bepalen vereenvoudigen, maar ze vertrouwen nog steeds op urine en plasma bemonstering 2-4 en / of eisen diepe narcose 5,6, waarvan bekend is dat nier hemodynamica en functie beïnvloeden 7, 8. Eindproducten van de stofwisseling, zoals creatinine, worden ook veel gebruikt om de nierfunctie te schatten. Het is echter bekend dat de Accuracy van deze endogene markers niet optimaal is en bovendien te analyseren, urine of bloedafname is onontbeerlijk. Hier beschrijven we een transcutane methodologie om de nierfunctie te evalueren in dieren bij bewustzijn. Deze werkwijze is eenvoudiger en sneller dan de traditionele methoden en slechts minimaal invasief. Met deze techniek, met een geminiaturiseerde optische inrichting en het exogene renale merker fluoresceïne isothiocyanaat (FITC) -sinistrin, is het mogelijk om de nierfunctie bijna in real time te bepalen zonder het vereiste van plasma of urine-onderzoek zonder chirurgische catheterisatie voor toediening van de teststof. Door deze eigenschappen is de werkwijze geschikt voor sequentiële metingen in hetzelfde dier. FITC-sinistrin is een nier marker vrij gefilterd door de glomerulus, zonder tubulaire reabsorptie of uitscheiding. Het optische gedeelte van het geminiaturiseerde inrichting bestaat uit twee licht-emitterende diodes (LEDs), die wekkende toegediende marker en een fotodiode om de fluorescentie uitgestraald door de huid op te sporen. De geregistreerde gegevens worden opgeslagen in het interne geheugen geïntegreerd in het apparaat en kunnen worden gebruikt voor de FITC-sinistrin eliminatiekinetiek kromme te genereren. Het vermogen wordt geleverd door een kleine oplaadbare lithium batterij. Voor meer gedetailleerde informatie over het apparaat en de afzonderlijke onderdelen verwijzen naar Schreiber et al. 9. De inrichting is eenvoudig te monteren op het dierlijk lichaam met een dubbelzijdig klevende pleister die een transparant venster voor de optische componenten. De resultaten zijn direct beschikbaar na de opname periode voorbij is. Met de werkwijze en protocol die hier introduceren we een veelbelovende technologie die kan vervangen de huidige gouden standaard GFR bepalen niet alleen onderzoek maar ook in het klinische gebied.

<table><tbody><tr><td>NIC-Kidney apparaat</td><td>Mannheim Pharma &amp; Diagnostics GmbH</td><td></td><td>Software, batterijen en opladers worden samen met het/de apparaat/en geleverd. Bestellingen moeten worden gedaan via info@mapdiagnostics.com</td></tr><tr><td>FITC-sinistrin</td><td>Mannheim Pharma &amp; Diagnostics GmbH</td><td></td><td>Bestellingen moeten worden gedaan via info@mapdiagnostics.com</td></tr><tr><td>Dubbelzijdig zelfklevend pleister</td><td>Mannheim Pharma &amp; Diagnostics GmbH</td><td></td><td>Bestellingen moeten worden gedaan via info@mapdiagnostics.com</td></tr><tr><td>Isis knaagdier elektrische scheerapparaat</td><td>Braun Aesculap&nbsp;</td><td>GT420</td><td></td></tr><tr><td>Isofluraan</td><td>Abbott GmbH&nbsp;</td><td>PZN4831850</td><td></td></tr><tr><td>Leukosilk pleister</td><td>BSN medical</td><td>102200</td><td></td></tr><tr><td>Tubulair elastisch gaasverband&nbsp;</td><td>MaiMed Medical GmbH</td><td>73012</td><td>Er zijn verschillende maten beschikbaar. Maat 1 wordt aanbevolen voor muizen.</td></tr><tr><td>Veet ontharingscreme</td><td>Reckitt Benckiser</td><td>PZN7768307</td><td>Gevoelige huidformule wordt aanbevolen omdat het zachter is voor de huid van de dieren</td></tr><tr><td>Micro USB kabel</td><td>Samsung</td><td>APCBU10BBE</td><td></td></tr><tr><td>Deltajonin fysiologische oplossing</td><td>AlleMan Pharma GmbH</td><td>3366954</td><td>Alternatief kan zoutoplossing of PBS worden gebruikt&nbsp;</td></tr></tbody></table>

transcutane beoordeling van de nierfunctie in conscious knaagdieren

Transcutaneous Assessment of Renal Function in Conscious Rodents

De glomerulaire filtratiesnelheid (GFR) is de gouden standaard om de algehele nierfunctie te beoordelen. Traditionele methoden om de GFR te evalueren zijn echter omslachtig en tijdrovend. Bovendien zijn seriële bloed- of urinemonsters vereist, met de gepaarde stress voor de proefdieren. Een recente techniek vermindert de investering in tijd en middelen aanzienlijk, minimaliseert de invasiviteit en de stress van het dier, maar is even geldig als de traditionele benaderingen. De methode meet transcutaan de nierfunctie. Met behulp van een optisch apparaat en de exogene niermarker fluoresceïne-isothiocyaan (FITC)-sinistrine, is deze techniek in staat om de eliminatiekinetica van de marker door de huid te meten. Zonder dat er bloed- of urinemonsters of de bijbehorende laboratoriumonderzoeken nodig zijn, zijn de resultaten van de transcutane meting bijna onmiddellijk beschikbaar. De methode is al gevalideerd bij verschillende diersoorten en met succes toegepast in verschillende modellen van nierpathologie. Bovendien is het vanwege zijn minimaal invasieve kenmerken geschikt voor opeenvolgende metingen bij hetzelfde dier. Hier wordt een gedetailleerd protocol gegeven om de transcutane beoordeling van de nierfunctie bij knaagdieren uit te voeren.

De opzet van de transcutane meting eenvoudig en snel: het apparaat is geplaatst op de dubbelzijdige kleefband patch (figuur 1) en aangepast in grootte zonodig (figuur 2), de batterij wordt bereid (figuur 3) en verbonden (fig 4). Deze methode om de nierfunctie te bepalen is reeds verschillende soorten gevalideerd door vergelijking met de traditionele benadering plasmaklaring 9,11,12. Naar aanleiding van het protocol hier blootgesteld, Schreiber et al. toonde de geldigheid van de techniek verschillende muismodellen, met zeer vergelijkbare resultaten tussen de transcutane metingen en plasmaklaring van alle onderzochte groepen (tabel 1) 9. In dit werk de verkregen t 1/2 werd omgezet in GFR gebruik van een muis specifieke semi-empirische conversiefactor. De consistentie van de transcutane beoordeling van de nierfunctie is ook bewezen met behulp van verschillende stammen van muizen. Opeenvolgende metingen binnen 3 dagen in hetzelfde dier vertoonde een coëfficiënt van varianties van 3,0-6,2% 13. In deze studie was er geen conversie naar GFR maar de resultaten werden uitgedrukt en direct geïnterpreteerd in termen van t 1/2. De mogelijkheid om de resultaten bijna in real-tijd is een van de grote voordelen van deze werkwijze. Na de opname periode, de resultaten zijn direct beschikbaar voor analyse en de meegeleverde software geeft de uitscheiding curve van FITC-sinistrin ogenblikkelijk (figuur 6). Binnen dezelfde software de t 1/2 van FITC-sinistrin worden verkregen, die direct kan worden gebruikt als parameter van nierfunctie zetten in termen van GFR evalueren. Figuur 7 </strong&gt; laat zien hoe het eruit ziet de FITC-sinistrin excretie curve transcutaan gemeten in een dier met een verminderde nierfunctie. Wanneer de nierfunctie beïnvloed, FITC-sinistrin t 1/2 stijgt vanwege de verminderde uitscheiding van de stof en het uiterlijk van de curve verandert. Meestal raakt de gemeten curve niet terug naar achtergrondniveau komen weer een verhoogde gebied onder de curve. In hetzelfde dier, kunnen metingen van de waarde vóór de verwonding een verhoging van de maximale fluorescentie-intensiteit ervaren door de ophoping van de marker veroorzaakt door de verminderde excretie. In aanwezigheid van nierfalen, kan de transcutaan gemeten curve van FITC-sinistrin een stabiele toestand te laten zien als gevolg van ernstig verminderde functie (Figuur 7B). Het gebruik van de geminiaturiseerde inrichting verscheidene stammen van knaagdieren met andere gezondheidsstatus is gebleken dat deze techniek geschikt is en gevoelig genoeg om veranderingen te detecteren due nierziekte en veroudering. Tabel 2 geeft een overzicht van muizenmodellen onderzocht op de hoogte van deze methode. <img alt="Figuur 1" src="/files/ftp_upload/53767/53767fig1.jpg" /> Figuur 1. Plaatsing van de inrichting een dubbele klevende pleister. De inrichting is gemonteerd op de hechtpleister positionering zijn optisch transparant venster in het. <img alt="figuur 2" src="/files/ftp_upload/53767/53767fig2.jpg" /> Figuur 2 Aanpassing van de hechtpleister voor kleine knaagdieren. Voor gebruik bij kleine dieren wordt aanbevolen om de grootte van de pleister te verminderen. A: Gebruik het apparaat als een gids om de patch goed gesneden. B: Wanneer de gewenste grootte is verkregen, kan het apparaat op de kleverige oppervlak van de pleister geplaatst. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53767/53767fig2large.jpg" target="_blank">P</a>lease klik hier om een ​​grotere versie van deze figuur te bekijken. <img alt="figuur 3" src="/files/ftp_upload/53767/53767fig3.jpg" /> Figuur 3. Voorbereiding van de batterij. Om de batterij te hechten aan het apparaat, snijd een klein stukje dubbelzijdige kleefband patch (A en B) en plaats deze op het oppervlak van de batterij (C). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53767/53767fig3large.jpg" target="_blank">Klik hier om te bekijken grotere versie van dit cijfer.</a> <img alt="figuur 4" src="/files/ftp_upload/53767/53767fig4.jpg" /> Figuur 4. Aansluiting en plaatsing van de batterij tijdens de meting. (A) op kleine knaagdieren zoals muizen, als gevolg van de beperkte ruimte, moet de batterij bovenop het apparaat geplaatst. (B) In grotere dieren de batterij ceen naast het apparaat worden geplaatst. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53767/53767fig4large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a> <img alt="figuur 5" src="/files/ftp_upload/53767/53767fig5.jpg" /> Figuur 5. Plaatsing van de buisvormige elastische gaasverband in een rat. De buisvormige bandage moet de dubbelzijdige kleefband patch zonder zich te bemoeien met het vrije verkeer van de ledematen voor het comfort van het dier in kwestie. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53767/53767fig5large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie te bekijken dit figuur.</a> <img alt="figuur 6" src="/files/ftp_upload/53767/53767fig6.jpg" /> Figuur 6. Representatieve beeld van een eliminatiecurve van FITC-sinistrin. Het signaal dat door FITC-sinistrin gedetecteerd transcukertijd en opgeslagen in het interne geheugen van het apparaat. Als de hoeveelheid opgenomen gegevens naar een computer worden gedownload, genereert de software een bocht vergelijkbaar met die weergegeven in de afbeelding. Y-as toont de opgenomen fluorescentie-intensiteit [AU], uitgezonden door de geïnjecteerde FITC-sinistrin marker, terwijl de X-as van de duur van de meting in de tijd [min] vertegenwoordigt. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53767/53767fig6large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a> <img alt="figuur 7" src="/files/ftp_upload/53767/53767fig7.jpg" /> Figuur 7. representatief beeld van een eliminatie curve van FITC-sinistrin bij dieren met een verminderde nierfunctie. (A) FITC-sinistrin eliminatie curve bij dieren met een verminderde nierfunctie laat meestal een groter gebied onder de curve en het onvermogen om de basislijn binnen het bereik normale meetperiode<html> . (B) In ernstig verminderde dieren de transcutaan gemeten curve kan een stabiele toestand die nierfalen aangeeft laten zien. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53767/53767fig7large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a> <img alt="tafel 1" src="/files/ftp_upload/53767/53767table1.jpg" /> Tabel 1. Validatie van de transcutane meting door te vergelijken met de traditionele plasmaklaring. De transcutane meting van de nierfunctie is gevalideerd in verschillende muismodellen (gezond en eenzijdig genefrectomiseerde (UNX) C57BL / 6-129 SV muizen en muis-model van nephronophthisis ( PCY)) in vergelijking met plasma-klaring. Waarden zijn gemiddelden ± SD. GFR, glomerulaire filtratiesnelheid 9. /53767/53767table2.jpg &quot;/&gt; Tabel 2. Murine modellen onderzocht met behulp van de transcutane meting UNX, eenzijdig genefrectomiseerde.; ACE, angiotensine-converting enzyme; T gumodwt / gew, transgene uromodulin knockout, SD, Sprague Dawley rat; PKD, polycysteuze nierziekte.

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

Glomerular filtration rate (GFR) is the gold standard to assess overall kidney function. However, traditional methods to evaluate GFR are cumbersome and ...

Het algemene doel van deze procedure is om de nierfunctie transcutaan te meten zonder dat er bloedmonsters of verdere experimentele analyses nodig zijn. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van kernvragen binnen de nefrologie, zoals de impact van het toebrengen van nierschade of specifieke therapeutische interventies op de nierfunctie. De belangrijkste voordelen van deze techniek zijn dat deze minimaal invasief is en dat de resultaten direct na de meting klaar zijn voor analyse, zonder dat daar nadien experimentele manipulaties voor nodig zijn.Deze techniek kan worden gebruikt om vrijwel elke renale aandoening bij verschillende diersoorten te bestuderen. Daarnaast is het nuttig voor het uitvoeren van sequentiële metingen binnen één dier. Bevestig voorafgaand aan de procedure het juiste anesthesieniveau door middel van een knijptest in de teen.Gebruik een elektrisch scheerapparaat om een gebied van drie bij zes centimeter aan vacht te verwijderen van de onderrug van de onderbuik van het dier. Verwijder de resterende vacht met onthaaringscrème. Was na twee tot drie minuten de kale huid grondig, aangezien de crème enige achtergrondfluorescentie kan veroorzaken.Plaats vervolgens het optische apparaat voor het meten van de nierfunctie op één zijde van een dubbelzijdige kleefpleister. Positioneer het optische deel boven het transparante venster en laat de tegenovergestelde zijde bedekt met de beschermfolie. Bevestig vervolgens een passend stuk dubbelzijdige kleefpleister aan de batterij.Weeg het dier voordat het apparaat wordt gefixeerd. Knip vervolgens een stuk tubulaire elastische gaasbandage af dat ongeveer één centimeter langer is dan de breedte van de dubbelzijdige plakstrip. Trek de bandage vervolgens over de kop van het dier.Plaats het dier vervolgens in rugligging, waarbij het geschoren gebied onbedekt blijft. Sluit de batterijconnector aan op de overeenkomstige poort van het apparaat. Als de batterij correct is aangesloten, begint het apparaat te knipperen.Verwijder de beschermfolie van de andere zijde van de pleister die aan de batterij is bevestigd. Monteer vervolgens de batterij op het bovenoppervlak van het apparaat. Verwijder nu de beschermkap van de pleister van het meetapparaat en houd de randen vast tot deze correct is vastgezet, waarna u de pleister op het geschoren gebied op de rug van het dier plaatst.Bedek het apparaat met het buisvormige elastische gaasverband, waarbij u erop let dat het verband volledig over de buik wordt uitgerekt, terwijl u ervoor zorgt dat de ledematen vrij kunnen bewegen. Een goede fixatie is essentieel om bewegingsartefacten tijdens de meting te voorkomen, dus let er op dat het apparaat correct is bevestigd voordat de meting begint. Wanneer het verband is aangebracht, plaatst u een passend stuk plakband over het apparaat zodat de draden van de batterij worden afgedekt.En meet de achtergrondwaarde gedurende één tot drie minuten zonder druk op het apparaat uit te oefenen. Om het FITC-sinistrine toe te dienen, injecteert u na het opwarmen van de staart van het dier om de staartvenen te dilateren het juiste volume van de FITC-sinistrine-stamoplossing IV. Plaats het dier vervolgens voorzichtig alleen in zijn eigen kooi, zonder water of een roosterdeksel.Zorg ervoor dat er geen bewegingsartefacten worden geïntroduceerd. Registreer vervolgens de fluorescentie die wordt uitgezonden door het FITC-sinistrine met het optische apparaat gedurende de passende experimentele tijdsperiode. Verwijder aan het einde van de registratieperiode voorzichtig de plakband en daarna het tubulaire verband.Verwijder vervolgens voorzichtig de dubbelzijdige plakstrip van de huid. Plaats het dier daarna terug in zijn normale thuiskooi. Om de gegevens uit te lezen, koppelt u de batterij los van het apparaat en verwijdert u de plakstrip.Gebruik vervolgens een micro-USB-kabel om de optische recorder aan een computer te koppelen en download de gegevens met de bijbehorende software. Gebruik tot slot de bijbehorende software om de eliminatiekinetiekcurve te genereren volgens de softwareprotocollen. Open daarna het .CSV-bestand dat de gegevens bevat.Wanneer de nierfunctie is aangetast, neemt de halfwaardetijd van FITC-sinistrine toe. Dit komt door de verminderde uitscheiding van de stof, wat leidt tot veranderingen in de curve. Typisch gezien keert de gemeten curve niet terug naar het achtergrondniveau en wordt een verhoogde oppervlakte onder de curve waargenomen.Bij hetzelfde dier tonen metingen van vóór en na het letsel een toename van de maximale fluorescentie-intensiteit aan, als gevolg van een accumulatie van de marker veroorzaakt door een verminderde excretie. Bijvoorbeeld, bij nierfalen vertoont de transcutaan gemeten FITC-sinistrine-curve een steady state vanwege de ernstig beperkte functie van het nierweefsel. Daarnaast is het geminiaturiseerde apparaat succesvol gebruikt om de nierfunctie te meten bij verschillende stammen knaagdieren met uiteenlopende gezondheidstoestanden.Hiermee wordt de geschiktheid en gevoeligheid van het apparaat voor het detecteren van veranderingen als gevolg van nierziekten en veroudering onderstreept. Zodra de methode onder de knie is, kan het experiment volledig worden opgezet in 50 minuten, waarbij een enkele experimentator ten minste vier dieren per uur kan evalueren. Tijdens het uitvoeren van deze procedure is het belangrijk om het elektronische apparaat te beschermen door de watertoevoer en eventuele uitstekende structuren tijdens de meetperiode te verwijderen.

transcutaneous-assessment-of-renal-function-in-conscious-rodents

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

Meting van de glomerulaire filtratiesnelheid (GFR) is de gouden standaard voor de nierfunctie beoordeling. Hier beschrijven we een high-throughput methode die de bepaling van GFR in bewuste muizen met een enkele bolusinjectie, bepaling van fluoresceïne-isothiocyanaat (FITC)-inuline in plasma en berekening van GFR door een bifasisch exponentieel model laat.

Een High-throughput-methode voor meting van de glomerulaire filtratiesnelheid in Conscious Muizen

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

Het doel van dit protocol is om de principes en technieken te demonstreren voor het meten en berekenen van glomerulaire filtratiesnelheid, urinestroomsnelheid en uitscheiding van natrium en kalium bij een rat. Deze demonstratie kan worden gebruikt om studenten een algemeen conceptueel begrip te geven van hoe nierfunctie kan worden gemeten.

Physiology Lab Demonstratie: glomerulaire filtratiesnelheid in een Rat

Narcose muizen vertonen niet-fysiologische systemische bloeddruk, die zich verzet tegen de zinvolle beoordeling van autonome Toon gezien de intieme relatie tussen bloeddruk en het autonome zenuwstelsel. Dus, een nieuwe methode om tegelijkertijd record renale sympathiek zenuw activiteit en bloeddruk met intraveneuze infusie in de bewuste muizen wordt geschetst.

Nieuwe benadering voor gelijktijdige opname van renale sympathiek zenuw activiteit en bloeddruk met intraveneuze infusie in de bewuste, ongebreidelde muizen.

Dit protocol beschrijft eerst de chirurgische procedure de permanente innesteling van een urineblaas katheter gecombineerd met externe urethrale sluitspier elektroden, en de tweede, de waardering van de functie van de urineblaas en de externe urethrale sphincter in geïmplanteerde wakker dieren.

Cystometric en externe urethrale sluitspier metingen in wakker ratten met geïmplanteerde katheter en elektroden waardoor voor herhaalde metingen

Methoden voor het meten van sympathiek en cardiovasculaire reacties op het centrale zenuwstelsel (CNS) manipulaties zijn belangrijk voor het bevorderen van de neurowetenschappen. Dit protocol werd ontwikkeld om te helpen wetenschappers met meten en kwantificeren van acute wijzigingen in renal sympathiek zenuw activiteit (RSNA) bij narcose ratten (niet-overleving).

Acute wijzigingen kwantificeren van de renale sympathiek zenuw activiteit in reactie op het centrale zenuwstelsel manipulaties bij narcose ratten

Hier beschrijven we een protocol voor het meten van de glomerulaire filtratie snelheid (GFR) in bewuste, vrij bewegende muizen met behulp van een monitor transdermaal GFR.

Transdermaal meting van de glomerulaire filtratie snelheid in muizen

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

Glomerulaire filtratiesnelheid (GFR) is de ideale marker voor het beoordelen van de nierfunctie. De standaard meetmethode met inuline-injectie met seriële bloed- en urineanalyse is echter onpraktisch. Dit artikel schetst een praktische methode om GFR transdermaal te meten bij biggen.

Transdermale meting van glomerulaire filtratiesnelheid in mechanisch geventileerde biggen

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 minimaal invasieve methode voor transcutane meting van de nierfunctie bij knaagdieren zonder bloedafname. Deze techniek levert direct resultaten voor nefrologisch onderzoek en therapeutische studies.

Transcutane beoordeling van de nierfunctie in Conscious Knaagdieren

Meer video's verkennen