Tutaj prezentujemy protokół do badania przepuszczalności kłębuszków nerkowych u myszy za pomocą bardzo czułego, nieradioaktywnego znacznika. Metoda ta pozwala na powtarzalne analizy moczu przy małych objętościach moczu.
Artykuł metodologiczny
Tutaj prezentujemy protokół do badania przepuszczalności kłębuszków nerkowych u myszy za pomocą bardzo czułego, nieradioaktywnego znacznika. Metoda ta pozwala na powtarzalne analizy moczu przy małych objętościach moczu.
Utrata albuminy w moczu (albuminuria) przewiduje wynik sercowo-naczyniowy. W warunkach fizjologicznych niewielkie ilości albuminy są filtrowane przez kłębuszki nerkowe i ponownie wchłaniane w układzie kanalikowym aż do osiągnięcia granicy wchłaniania. Wczesne wzrosty patologicznej filtracji albuminowej mogą zatem zostać pominięte podczas analizy albuminurii. W związku z tym korzystne wydaje się stosowanie znaczników do badania permselektywności kłębuszków nerkowych. Znakowany fluorescencyjnie znacznik izotiocyjanianu fluoresceiny (FITC)-polisacharozy (tj. FITC-Ficoll) może być stosowany do badania permselektywności kłębuszków nerkowych. Cząsteczki polisacharozy FITC są swobodnie filtrowane przez kłębuszki nerkowe, ale nie są ponownie wchłaniane w układzie kanalikowym. U myszy i szczurów polisacharoza FITC była badana w modelach przepuszczalności kłębuszków nerkowych przy użyciu technicznie złożonych procedur (tj. pomiary radioaktywne, wysokosprawna chromatografia cieczowa [HPLC], filtracja żelowa). Zmodyfikowaliśmy i ułatwiliśmy protokół oparty na znaczniku polisacharozy FITC, aby przetestować wczesne i niewielkie wzrosty przepuszczalności kłębuszków nerkowych do polisacharozy FITC 70 (wielkość albuminy) u myszy. Metoda ta pozwala na powtarzalne analizy moczu przy małych objętościach moczu (5 μl). Protokół ten zawiera informacje o tym, w jaki sposób znacznik FITC-polisacharoza 70 jest podawany dożylnie, a mocz jest zbierany za pomocą prostego cewnika moczowego. Mocz jest analizowany za pomocą czytnika fluorescencyjnego i normalizowany do markera stężenia moczu (kreatyniny), co pozwala uniknąć skomplikowanych technicznie procedur.
Funkcjonalne lub strukturalne defekty w obrębie kłębuszkowej bariery filtracyjnej zwiększają przepuszczalność kłębuszków nerkowych dla albuminy, co skutkuje wykryciem albuminy w moczu (albuminuria). Albuminuria przewiduje wynik sercowo-naczyniowy i jest ważnym markerem uszkodzenia kłębuszków nerkowych1. Nawet niski poziom albuminurii, leżący w normalnym zakresie, wiąże się ze zwiększonym ryzykiem sercowo-naczyniowym1.
W warunkach fizjologicznych albumina jest filtrowana przez kłębuszki nerkowy i jest prawie całkowicie ponownie wchłaniana w układzie rurkowym2,3. U myszy wykrywanie albuminy w moczu jest zwykle wykonywane za pomocą testu immunoenzymatycznego (ELISA) po 24 godzinach zbierania moczu. W przypadku użycia moczu z 24-godzinnego zbierania moczu lub moczu punktowego, niewielkie różnice w stężeniach albumin mogą zostać pominięte z powodu problemów z czułością testu. Większość badaczy używa zatem modeli zwierzęcych, w których albuminuria jest wywoływana przez silne uszkodzenie nerek spowodowane toksynami, lekami i chirurgią nerek.
Dlatego znalezienie czułej metody wykrywania małych i przejściowych zmian w przepuszczalności kłębuszków nerkowych jest bardzo ważne dla tej dziedziny. Rippe i wsp. przedstawili model szczurzy do testowania przepuszczalności kłębuszków nerkowych poprzez zastosowanie znakowanego fluorescencyjnie znacznika, a mianowicie FITC-polisacharozy 70 (tj. FITC-Ficoll 70), o wielkości albuminy4. Aplikacja znacznikowa umożliwia testowanie krótkoterminowych zmian przepuszczalności kłębuszków nerkowych (w ciągu kilku minut) i jest bardzo czuła4. W dwóch badaniach wykorzystano metodę śledzenia na myszach5,6. Pomimo swoich zalet ta metoda ma niestety wady: jest technicznie bardzo złożona, radioaktywna i inwazyjna. Dalsza analiza moczu jest wykonywana tylko przy użyciu filtracji żelowej lub wykluczenia rozmiaru HPLC5,6.
W tym artykule przedstawiamy alternatywną, czułą, nieradioaktywną i szybką metodę pomiaru przepuszczalności kłębuszków nerkowych u myszy za pomocą fluorescencyjnie znakowanej polisacharozy FITC 70. Dzięki wprowadzeniu cewnika przezcewkowego, zbieranie moczu jest mniej inwazyjne niż nakłucie pęcherza moczowego, uretrotomia i założenie cewnika nadłonowego i umożliwia pobieranie moczu co najmniej co 30 minut. Analiza moczu jest wykonywana z małych ilości (5 μL) za pomocą czytnika fluorescencyjnego. Stężenia znaczników w moczu są normalizowane do stężeń kreatyniny w moczu za pomocą enzymatycznego testu kreatyniny.
Dlatego ta nowatorska metoda oferuje czułe narzędzie do badania wczesnego uszkodzenia kłębuszków nerkowych ze zwiększoną przepuszczalnością kłębuszków nerkowych.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Badania zostały przeprowadzone zgodnie z wytycznymi zawartymi w Przewodniku do opieki i użytkowania zwierząt laboratoryjnych (publikacja US National Institutes of Health nr 85-23, poprawiona w 1996 roku). Wszystkie doświadczenia na zwierzętach przeprowadzono zgodnie z odpowiednimi zezwoleniami instytucjonalnymi (rząd krajowy Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz [LANUV] numer referencyjny 84-02.04.2012.A397).
1. Przygotowanie instrumentów, roztworów i sprzętu
2. Faza przygotowawcza
3. Faza równowagi
4. Faza eksperymentalna
UWAGA: W tej fazie można badać wpływ leków na permselektywność kłębuszkową.
5. Analiza moczu
6. Analiza danych
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Jak pokazano w Rysunek 2, metoda badania przepuszczalności kłębuszków nerkowych u myszy jest budowana w trzech fazach. Pierwsza faza nazywana jest fazą przygotowania, w której umieszcza się cewnik moczowy i cewnik do żyły centralnej. Druga faza nazywana jest fazą równowagi, rozpoczynającą się od dożylnego wstrzyknięcia dożylnego polisacharozy FITC 70, a następnie ciągłego wlewu polisacharozy FITC 70 przez 60 minut. Ostatnia faza nazywana jest fazą eksperyment...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedstawiona metoda umożliwia badaczowi bardzo czułe badanie przepuszczalności kłębuszków nerkowych u myszy za pomocą znacznika. Dzięki tej metodzie krótkotrwałe zwiększenie przepuszczalności kłębuszków nerkowych można zdiagnozować przy użyciu tylko niewielkich ilości moczu. Najważniejszymi krokami do pomyślnego opanowania tej techniki są: 1) rozwijanie wiedzy manualnej w chirurgii na myszach, zwłaszcza w kaniulacji żyły centralnej, 2) umieszczanie cewnika moczowego bez uszkadzania błony śluzowej oraz 3) ręczna wiedza s...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Autorzy dziękują Christinie Schwandt, Blanki Duvnjak i Nicoli Kuhr za wyjątkową pomoc techniczną oraz dr Dennisowi Sohnowi za pomoc przy skanowaniu fluorescencyjnym. Badania te zostały wsparte grantem Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) SFB 612 TP B18 dla L.C.R. i L.S. Grantodawca nie odgrywał żadnej roli w projektowaniu badania, gromadzeniu i analizie danych, podejmowaniu decyzji o publikacji lub przygotowaniu manuskryptu.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Motic SMZ168 BL | Mikroskop Motic | SMZ168BL | do chirurgii myszy |
| KL1500LCD | Mikroskopia pulchowa i Lorenza | 150500 | światło do chirurgii myszy |
| Microfederschere | Braun, Aesculap | FD100R | cienkie nożyczki |
| Durotip Feine Scheren | Braun, Aesculap | BC210R | do cięcia szyi |
| Anatomische Pinzette | Braun, Aesculap | BD215R | do zabiegów chirurgicznych |
| Prä parierklemme | Aesculap | BJ008R | do zabiegów chirurgicznych |
| Seraflex | Serag Wiessner | IC108000 | nić jedwabna |
| Ketamina 10% | znieczulenie | Medistar | |
| Rompun (Xylazin) 2% | znieczulenie | Bayera | |
| Rurka polietylenowa o drobnym otworze ID 0,28 mm OD 0,61 mm | Portex | 800/100/100 | Cewnik |
| polietylenu o drobnym otworze ID 0,58 mm OD 0,96 mm | Cewnik | Portex | 800/100/200 |
| Aparat Harvard 11 Plus | Aparat Harvard | 70-2209 | pompa strzykawkowa |
| BD Insyte Autoguard | BD | 381823 | cewnik moczowy |
| Detektor wielomodowy DTX 880 | Czytnik płytek | Beckman Coulter | |
| 384-dołkowa płytka mikromiareczkowa | Nunc | 262260 | 384 dołkowa płytka |
| Zestaw do oznaczania kreatyniny | Sigma-Aldrich | MAK080 | do pomiaru stężenia kreatyniny |
| 96-dołkowa płytka | Nunc | 260836 | do oznaczania kreatyniny |
| Polisacharoza z oznaczeniem FITC 70 | TBD Consulting | FP70 | FITC-ficoll |
| Angiotensyna II | Sigma-Aldrich | A9525 | służy do badania przepuszczalności kłębuszków nerkowych |
| BP-98A | Softron | do pomiaru ciśnienia krwi | |
| OTS 40.3040 | Medite | 01-4005-00 | do chirurgii myszy |
| Instillagel 6mL | Farco-Pharma GmbH | do cewnika moczowego | |
| Golarka Exacta | Aesculap | GT415 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie