Uszkodzenie reperfuzyjne niedokrwienne (IRI) jest powszechnym rodzajem uszkodzenia wielu narządów, w tym nerek, serca i mózgu. IRI nerek może prowadzić do ostrego uszkodzenia nerek (AKI) u pacjentów i nie jest dostępne żadne specyficzne leczenie. AKI w wyniku IRI ma skomplikowaną patogenezę obejmującą zarówno wrodzoną, jak i nabytą odpowiedź immunologiczną1. Eksperymentalny model IRI nerek oferuje potencjał do analizy kluczowych komórek i mediatorów zaangażowanych w patogenezę AKI, a także późniejszą regenerację nerek, która następuje w ciągu kolejnych dni. Ponadto można ocenić wpływ nowych środków terapeutycznych na procesy chorobowe.
Ogólnym celem opisanego tutaj eksperymentalnego modelu IRI nerek jest wywołanie zarówno ostrego, funkcjonalnego, jak i strukturalnego uszkodzenia nerek. Niektórzy badacze wykorzystali model, który obejmuje indukcję obustronnego IRI2. Chociaż obustronny model IRI nerki jest użyteczny, jednostronny model IRI nerki ma tę zaletę, że nefrektomia prawa jest wykonywana w czasie operacji. Prawa tkanka nefrektomii służy jako cenna tkanka kontrolna w badaniach obejmujących etap leczenia wstępnego, który indukuje lub hamuje ekspresję genu lub białka. Na przykład użyliśmy tego modelu do oceny efektów wstępnego kondycjonowania wstrzyknięcia arginianu hemu (HA) na 24 godziny przed IRI3 nerki. Potwierdzono pomyślną indukcję enzymu cytoprotekcyjnego oksygenazy hemowej-1 (HO-1) przez HA przed IRI w prawej tkance kontrolnej nefrektomii4. HA zmniejszał IRI nerek u starszych myszy, częściowo poprzez mechanizm zależny od HO-1. Podobnie wykorzystaliśmy model w badaniach nad wyczerpaniem makrofagów, aby zbadać rolę makrofagów w nerkowym IRI5. Analiza immunohistochemiczna prawej tkanki nefrektomii może być wykorzystana do potwierdzenia skuteczności metodologii ablacji. Właściwa tkanka po nefrektomii może być zatem wykorzystana zarówno do potwierdzenia, jak i ilościowego określenia poziomu indukcji lub inhibicji cząsteczki będącej przedmiotem zainteresowania u każdego zwierzęcia doświadczalnego. Model ten będzie interesujący dla badaczy, którzy używają leków lub innych związków do modulowania ekspresji genów lub białek itp. przed indukcją nerkowego IRI.
Inne badania używały nacięć bocznych w celu uzyskania dostępu do nerek. Opisany tutaj model wykorzystuje pojedynczą operację jamy brzusznej w linii środkowej do wykonania zarówno nefrektomii prawej, jak i wywołania reperfuzji niedokrwiennej lewej nerki. To podejście chirurgiczne zapewnia doskonałą wizualizację pola operacyjnego, w tym szypułek nerek i zmian koloru, które następują po zaciśnięciu szypułki nerki. Nasze opublikowane doświadczenia z modelem4-6 wskazują, że myszy szybko wracają do zdrowia po operacji z prawie 100% wskaźnikiem przeżycia.
Na koniec, analiza kinetyczna modelu w okresie 7 dni wskazuje, że model ten wykazuje przywrócenie zarówno funkcji nerek, jak i integralności kanalików, ze znaczną proliferacją komórek kanalików.