Technische verfijning van een bilateraal renale ischemie-reperfusie muismodel voor onderzoek naar acuut nierletsel
3 november 2023
Deze studie stelde een protocol op dat zich richt op de technische verfijning van een muismodel van bilaterale renale ischemie-reperfusie voor onderzoek naar acuut nierletsel.
Acuut nierletsel is een belangrijke risicofactor die gepaard gaat met een hoge mortaliteit bij patiënten met een hartstilstand na terugkeer van de bloedsomloop. Deze procedure kan worden uitgevoerd om acuut nierletsel te veroorzaken. Dit protocol is bedoeld om reperfusie van renale ischemie nauwkeurig, veilig en consistent te induceren.
De procedure wordt gedemonstreerd door Huang Cheng-Wei, een assistent van mijn laboratorium. Plaats om te beginnen een verdoofde acht weken oude C57BL/6 mannelijke muis in buikligging op een operatieplatform met een elektrische deken om de lichaamstemperatuur op peil te houden. Raak vervolgens de rug aan, zoek de lumbale wervelkolom en zoek naar costovertebrale hoeken onder beide zijden van de laatste rib.
Breng ontharingslotion aan om het haar aan beide zijden van de costovertebrale hoek te scheren en te schrobben. Desinfecteer het operatiegebied met een Betadine-oplossing en 75% alcohol met wattenbolletjes. Gebruik een pincet met een fijne punt om de huid voorzichtig onder de linker costovertebrale hoek op te tillen.
Maak vervolgens met een schaar een schuine dorsolaterale incisie van één centimeter langs de huidspanningslijnen vanaf de lumbale middellijn op de linkerflank. Doorsnijd vervolgens de spierwand van de linkerflank om de linkernier te visualiseren. Duw en scheid de linkernier voorzichtig van het omringende weefsel met een pincet.
Identificeer vervolgens de niersteel. Klem de linker niersteel vast met een microvasculaire clip. Bevestig de ischemie door een zichtbare verandering in de kleur van de nier van roze naar donkerrood.
Om uitdroging tijdens het klemmen te voorkomen, bedek de nier met steriele zoutoplossing-natte wattenbolletjes. Open na 25 minuten de linker microvasculaire clip om de reperfusie van de linkernier te starten. Breng de nier terug naar de buikholte.
Sluit de buikholte af met 6/0 resorbeerbaar hechtmateriaal. Observeer de muis totdat deze vrij begint te bewegen en te eten. Renale ischemie na het klemmen van de nierpedikel wordt hier getoond.
Een verandering van nierkleur van roze naar donkerrood laat zien dat de nierperfusie ontoereikend is geworden. In vergelijking met de controlegroep stegen de serumspiegels van ureumstikstof en creatinine in het bloed twee dagen na reperfusie van de nieren. Deze techniek maakt de weg vrij voor onderzoekers om nieuwe therapeutische benaderingen tegen acuut nierletsel te onderzoeken.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Deze studie heeft een protocol vastgesteld dat zich richt op de technische verfijning van een muismodel van bilaterale renale ischemie-reperfusie voor onderzoek naar acute nierinsufficiëntie. De procedure is erop gericht om acute nierinsufficiëntie nauwkeurig en consistent te induceren.
Belangrijkste studiecomponenten
Wetenschappelijk vakgebied
- Nefrologie
- Acuut nierfalen
- Diermodellen
Achtergrond
- Acute nierinsufficiëntie is een significante risicofactor voor een hoge mortaliteit bij patiënten na een hartstilstand.
- De studie richt zich op renale ischemie-reperfusie als methode om acute nierinsufficiëntie op te wekken.
- Inzicht in dit proces kan leiden tot nieuwe therapeutische benaderingen.
- Het protocol is gericht op nauwkeurigheid en veiligheid bij het opwekken van nierletsel.
Doel van de studie
- Om een muismodel te verfijnen voor het bestuderen van acute nierinsufficiëntie.
- Om een betrouwbare methode aan te tonen voor het induceren van renale ischemie-reperfusie.
- Om onderzoek naar therapeutische interventies voor nierschade te faciliteren.
Gebruikte methoden
- Gebruik van geanestheseerde mannelijke C57BL/6-muizen voor de procedure.
- Maken van een chirurgische incisie om toegang te krijgen tot de linker nier.
- Afklemmen van de renale pedikel om ischemie te induceren.
- Monitoren van de kleurverandering van de nier als indicator voor ischemie.
Belangrijkste resultaten
- Een zichtbare kleurverandering in de nier bevestigde de ischemie.
- Verhoogde serumwaarden van bloedureumstikstof en creatinine werden waargenomen na reperfusie.
- De methode biedt een consistente aanpak voor het induceren van acuut nierfalen.
- De resultaten ondersteunen verdere exploratie van therapeutische strategieën.
Conclusies
- Het verfijnde protocol verbetert de betrouwbaarheid van onderzoek naar acute nierinsufficiëntie.
- Het dient als basis voor toekomstige studies naar niertherapieën.
- Het begrijpen van renale ischemie-reperfusie is cruciaal voor de ontwikkeling van interventies.
Veelgestelde vragen
Industriële Relevantie voor Management
Betrouwbare preklinische modellen voor acute nierinsufficiëntie (AKI) zijn essentieel voor het verminderen van risico's bij vroege therapeutische hypothesen en het verduidelijken van mechanistische drijfveren van renale pathologie na een hartstilstand. Dit verfijnde bilaterale renale ischemie-reperfusiemuismodel maakt een reproduceerbare inductie en kwantificering van AKI mogelijk, wat bijdraagt aan de voorspellende betrouwbaarheid bij targetvalidatie en translationeel onderzoek. Gestandaardiseerde letselprotocollen verminderen de biologische variabiliteit, wat een robuuste triage van portfolio's en besluitvorming over verdere ontwikkeling in de nefroloog-drugdiscovery faciliteert.
Strategische toepassingen in biofarmaceutisch R&D
Vroege Ontdekking & Targetvalidatie
- Maakt onderzoek mogelijk naar mechanismen van nierschade die relevant zijn voor AKI na een hartstilstand.
- Ondersteunt functionele doelwitvalidatie door schade te kwantificeren via serumbiomarkers.
- Faciliteert mechanistische risicoreductie door middel van gecontroleerde ischemie-reperfusieschade.
- Verbetert het voorspellende vertrouwen voor nefrologieprogramma's in een vroeg stadium.
Screening & Assayontwikkeling
- Biedt een reproduceerbaar in vivo-systeem voor het evalueren van kandidaat-interventies.
- Standaardiseert de inductie van letsel en de meting van uitkomsten voor de vergelijkbaarheid van assays.
- Genereert kwantitatieve outputs (bloedureumstikstof, creatinine) voor het screenen van verbindingen.
- Maakt schaalbaarheid en reproduceerbaarheid tussen studies mogelijk in preklinische workflows.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Komt overeen met de klinische AKI-pathofysiologie die wordt waargenomen na een hartstilstand en ROSC.
- Ondersteunt de continuïteit van mechanistische ontdekking naar preklinische effectiviteitsbeoordeling.
- Maakt risico-gecorrigeerde voortgang van nefrologische activa mogelijk op basis van translationeel relevante eindpunten.
- Faciliteert biomarker-validatie voor toekomstige klinische translatie.
Integratie van Pipeline & Workflow
Dit model bevindt zich binnen het continuüm van ontdekking naar preklinisch onderzoek en slaat een brug tussen mechanistische studies en translationele effectiviteitstesten voor AKI-interventies.
- Ontdekkingsbiologie: Ondersteunt hypothesetoetsing met betrekking tot mechanismen van nierbeschadiging en interventiepunten.
- Screening: Levert gestandaardiseerde, kwantitatieve resultaten voor de evaluatie van verbindingen.
- Analytiek: Maakt statistische vergelijking van de ernst van de beschadiging en het therapeutische effect mogelijk via serummarkers.
- Translationeel onderzoek: Biedt een klinisch relevant model voor nierbeschadiging voor de validatie van biomarkers en effectiviteit.
- Zakelijke herbruikbaarheid: Vestigt een protocol dat aanpasbaar is binnen diverse nefrologische onderzoeksportefeuilles.
Operationele en bedrijfskundige impact
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellende vertrouwen en vermindert mechanistische ambiguïteit in AKI-onderzoek.
- Operationele waarde: Verbetert de reproduceerbaarheid en standaardisatie van preklinische modellen voor nierschade.
- Strategische waarde: Informeert go/no-go-beslissingen en optimaliseert de toewijzing van middelen in nefrologische pipelines.
- Impact op portfolio: Ondersteunt risico-gecorrigeerde prioritering en de verdere ontwikkeling van therapeutische kandidaten voor de nieren.
Overwegingen bij de implementatie
- Vereist expertise in kleine-dierchirurgie en perioperatieve zorg.
- Vereist toegang tot anesthesie, temperatuurbeheersing en chirurgische instrumenten.
- Standaardprotocollen zijn noodzakelijk voor reproduceerbaarheid tussen verschillende teams.
- Aanpassingen kunnen nodig zijn voor verschillende muizenstammen of ernst van het letsel.
- Mortaliteit en variabiliteit moeten worden beheerst om betrouwbare data-outputs te garanderen.
