Konfiguracja pomiaru przezskórnego jest bardzo prosta i szybka: urządzenie umieszcza się na dwustronnym plastrze przylepnym (Rycina 1) i w razie potrzeby dopasowuje jego rozmiar (Rycina 2), a następnie przygotowuje baterię (Rycina 3) i podłącza ją do urządzenia (Rycina 4).
Ta metoda oceny funkcji nerek została już zwalidowana u różnych gatunków poprzez porównanie z tradycyjnym podejściem opartym na klirensie osocza9,11,12. Postępując zgodnie z przedstawionym tutaj protokołem, Schreiber et al. wykazali poprawność tej techniki w różnych modelach mysich, wykazując bardzo zbliżone wyniki pomiędzy pomiarem przezskórnym a klirensem osocza dla wszystkich badanych grup (Tabela 1)9. W tej pracy otrzymane t1/2 przeliczono na GFR przy użyciu specyficznego dla myszy półempirycznego współczynnika konwersji.
Spójność przezskórnej oceny funkcji nerek została potwierdzona również z wykorzystaniem różnych szczepów myszy. Pomiary sekwencyjne przeprowadzone w ciągu 3 dni u tego samego zwierzęcia wykazały współczynnik wariancji na poziomie 3,0-6,2%13. W niniejszym badaniu nie dokonano konwersji na GFR, lecz wyniki wyrażono i zinterpretowano bezpośrednio w odniesieniu do t1/2.
Możliwość uzyskania wyników niemal w czasie rzeczywistym jest jedną z głównych zalet tej metody. Po okresie rejestracji wyniki są natychmiast dostępne do analizy, a dostarczone oprogramowanie błyskawicznie wyświetla krzywą wydalania FITC-sinistriny (Rysunek 6). W tym samym oprogramowaniu można wyznaczyć t1/2 FITC-sinistryny, który może być bezpośrednio wykorzystany jako parametr oceny funkcji nerek przeliczony na GFR. Rysunek 7 przedstawia przebieg krzywej wydalania FITC-sinistryny mierzonej przezskórnie u zwierzęcia z zaburzeniami czynności nerek. Gdy funkcja nerek jest upośledzona, t1/2 FITC-sinistryny wzrasta ze względu na zmniejszone wydalanie substancji, co zmienia kształt krzywej. Typowo zmierzona krzywa nie powraca do poziomu tła i wykazuje zwiększoną powierzchnię pod krzywą. U tego samego zwierzęcia pomiary od etapu przed urazem do etapu po urazie mogą wykazać wzrost maksymalnej intensywności fluorescencji z powodu akumulacji markera spowodowanej jego ograniczonym wydalaniem. W przypadku niewydolności nerek, krzywa FITC-sinistryny mierzona przezskórnie może wykazywać stan stacjonarny ze względu na znaczne upośledzenie funkcji (Rysunek 7B).
Zastosowanie zminiaturyzowanego urządzenia u kilku szczepów gryzoni o różnym stanie zdrowia wykazało, że technika ta jest odpowiednia i wystarczająco czuła, aby wykryć zmiany wynikające z chorób nerek oraz starzenia się. Tabela 2 przedstawia podsumowanie modeli mysich zbadanych do tej pory za pomocą tej metody.

Rycina 1. Umieszczenie urządzenia na dwustronnym patchu klejącym. Urządzenie jest montowane na patchu klejącym w taki sposób, aby jego część optyczna znajdowała się w przezroczystym okienku.

Rysunek 2. Dostosowanie plastra przylepnego dla gryzoni małych rozmiarów. Do stosowania u małych zwierząt zaleca się zmniejszenie rozmiaru plastra. A: Należy wykorzystać urządzenie jako szablon do prawidłowego wycięcia plastra. B: Po uzyskaniu pożądanego rozmiaru urządzenie można umieścić na lepkiej powierzchni plastra. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.

Rycina 3. Przygotowanie baterii. Aby przymocować baterię do urządzenia, należy wyciąć mały fragment dwustronnej taśmy klejącej (A i B) i umieścić go na powierzchni baterii (C). Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.

Rycina 4. Podłączenie i rozmieszczenie baterii podczas pomiaru. (A) U małych gryzoni, takich jak myszy, ze względu na ograniczoną przestrzeń baterię należy umieścić na górze urządzenia. (B) U większych zwierząt baterię można umieścić obok urządzenia. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.

Rycina 5. Umieszczenie rurkowego elastycznego bandaża z gazy u szczura. Bandaż rurkowy powinien zakrywać dwustronny plaster samoprzylepny, nie ograniczając swobodnego ruchu kończyn, aby zapewnić komfort zwierzęciu. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Rysunek 6. Reprezentatywny obraz krzywej eliminacji FITC-sinistryny. Sygnał generowany przez FITC-sinistrynę jest wykrywany przezskórnie i zapisywany w pamięci wewnętrznej urządzenia. Po pobraniu zarejestrowanych danych na komputer PC, oprogramowanie generuje krzywą porównywalną z tą przedstawioną na obrazie. Oś Y przedstawia zarejestrowaną intensywność fluorescencji [AU], emitowaną przez wstrzyknięty marker FITC-sinistryny, natomiast oś X reprezentuje czas trwania pomiaru [min]. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.

Rycina 7. Reprezentatywny obraz krzywej eliminacji FITC-sinistryny u zwierząt z upośledzoną funkcją nerek. (A) Krzywa eliminacji FITC-sinistryny u zwierząt z obniżoną funkcją nerek zazwyczaj wykazuje zwiększoną powierzchnię pod krzywą oraz brak możliwości powrotu do poziomu bazowego w normalnym czasie pomiaru. (B) U zwierząt z ciężkim upośledzeniem funkcji nerek krzywa mierzona przezskórnie może wykazywać stan stacjonarny, co wskazuje na niewydolność nerek. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Tabela 1. Walidacja pomiaru przezskórnego poprzez porównanie z tradycyjnym klirensem plazmatycznym. Pomiar funkcji nerek metodą przezskórną został zwalidowany w różnych modelach mysich (zdrowe i jednostronnie nefrektomizowane (UNX) myszy C57BL/6-129 SV oraz model mysi nefronoptyzy (pcy)) poprzez porównanie z klirensem plazmatycznym. Wartości przedstawiono jako średnie ± SD. GFR, wskaźnik filtracji kłębuszkowej9.

Tabela 2. Modele mysie badane przy użyciu pomiaru przezskórnego. UNX, jednostronna nefrektomia; ACE, konwertaza angiotensyny; Tgumodwt/wt, transgeniczny knockout uromoduliny, SD, szczur Sprague Dawley; PKD, wielotorbielowatość nerek.