Obecny protokół opisuje krok po kroku, powtarzalny model jednostronnej niedrożności moczowodu.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Obecny protokół opisuje krok po kroku, powtarzalny model jednostronnej niedrożności moczowodu.
Jednostronna niedrożność moczowodu (UUO) jest częstą przyczyną przewlekłej choroby nerek (PChN), prowadzącej do postępu zwłóknienia śródmiąższowego nerek i ostatecznie prowadzącej do nieodwracalnego uszkodzenia nerek. Złagodzenie UUO ma kluczowe znaczenie. W literaturze opracowano kilka zwierzęcych modeli odwracalnej jednostronnej niedrożności moczowodu (RUUO), które umożliwiają obserwację zmian strukturalnych i uszkodzeń funkcjonalnych, a także symulują zmiany fizjologiczne i patofizjologiczne po ustąpieniu niedrożności moczowodu. W tym badaniu ustalono model odwracalnej niedrożności w jednostronnym moczowodzie mysim za pomocą rurki silikonowej. Przed ustąpieniem niedrożności zaobserwowano znaczne uszkodzenie nerek, po którym odnotowano częściową poprawę. W przeciwieństwie do UUO, model ten zapobiega postępującemu wodonerczu, prowadzącemu do różnych patologicznych skutków. Ta prosta procedura chirurgiczna wykazuje wysoki wskaźnik sukcesu i jest obiecująca jako klasyczny model do badania odwracalnej nefropatii obturacyjnej i potencjalnych metod leczenia zwłóknienia śródmiąższowego nerek. Ponadto stanowi praktyczną platformę do badania mechanizmów powrotu do zdrowia po nefropatii obturacyjnej, regeneracji komórek nerkowych i przebudowy tkanek.
Niedrożność cewki moczowej znacząco przyczynia się do zwłóknienia śródmiąższowego nerek i przewlekłej choroby nerek (PChN), potencjalnie prowadząc do nieodwracalnych uszkodzeń strukturalnych i zaburzeń funkcjonalnych w nerkach1. Chociaż jednostronna niedrożność moczowodu (UUO) jest szeroko stosowana do badania uszkodzenia nerek i PChN, nie odtwarza dokładnie mechanizmów spontanicznego powrotu do zdrowia, które występują po usunięciu niedrożności. Model UUO polega na podwiązaniu lewego moczowodu szwami, co skutkuje trwałą niedrożnością, rozszerzeniem moczowodu, wodonerczem, uciskiem miąższu nerki i ścieńczeniem kory mózgowej. Badanie histologiczne zazwyczaj ujawnia rozszerzenie kanalików, martwicę komórek nabłonka kanalików oraz postępujące zapalenie śródmiąższowe i zwłóknienie2. Model ten bada przede wszystkim zwłóknienie śródmiąższowe nerek i nieodwracalną utratę funkcji nerek z powodu uporczywej niedrożności.
Jednak wiele chorób nerek napotkanych w praktyce klinicznej, takich jak niedrożność spowodowana przez kamicę moczowodową lub guzy, jest odwracalna. Model odwracalnej jednostronnej niedrożności moczowodu (RUUO) pozwala na częściowe przywrócenie struktury nerek i funkcji dróg moczowych, ostatecznie rozwiązując wodonercze. Powrót do zdrowia można ocenić za pomocą technik obrazowania, badania histologicznego i analizy biomarkerów w celu ilościowego określenia zmniejszenia uszkodzenia nerek i zwłóknienia3. Model ten ściśle naśladuje fazę rekonwalescencji nefropatii obturacyjnej w warunkach klinicznych i jest bardziej odpowiedni niż UUO do badania kluczowych procesów, takich jak stan zapalny, odpowiedzi immunologiczne, regeneracja komórek i przebudowa tkanek4,5,6,7,8.
Model RUUO umożliwia badaczom analizę naprawy i regeneracji nerek po złagodzeniu urazów, rozwiązując problemy UUO w badaniach dynamicznych. Porównując różne punkty czasowe przed i po niedrożności, naukowcy mogą badać szlaki molekularne zaangażowane w urazy i naprawy, w tym stan zapalny, apoptozę, zwłóknienie i regenerację. Takie podejście pozwala lepiej zrozumieć mechanizmy regeneracji nerek i zidentyfikować potencjalne cele terapeutyczne2,3,4,5,8,9,10. Podczas gdy zwłóknienie nerek jest często uważane za nieodwracalne, obserwacje kliniczne sugerują, że wczesne złagodzenie niedrożności w początkowych stadiach zwłóknienia może zatrzymać lub nawet odwrócić postęp choroby. Model RUUO stanowi cenną platformę eksperymentalną do badania tego zjawiska11.
Ponadto, model RUUO ułatwia badanie odwrócenia zwłóknienia po ustąpieniu niedrożności, oferując wgląd w mechanizmy odzyskiwania i potencjalne terapie przeciwzwłóknieniowe3,4. W związku z tym model ten jest bardzo praktyczny w badaniach translacyjnych. Głównym celem tego modelu eksperymentalnego jest wywołanie nefropatii obturacyjnej poprzez kaniulację moczowodu, a następnie standaryzowaną ulgę w określonym punkcie czasowym w celu zapewnienia spójności. Jest zoptymalizowany pod kątem prostoty, powtarzalności i bezpieczeństwa, dzięki czemu jest skutecznym narzędziem do badań eksperymentalnych.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
To badanie na zwierzętach było zgodne z wytycznymi Deklaracji Helsińskiej i zostało zatwierdzone przez Komisję Etyki Badań Szpitala Dziecięcego Uniwersytetu Medycznego w Chongqing. W sumie 27 samców szczurów Sprague Dawley (SD) zostało pozyskanych komercyjnie i trzymanych w Centrum Zwierząt Laboratoryjnych Szpitala Dziecięcego Uniwersytetu Medycznego w Chongqing (SPF, numer licencji: SYXK (Chongqing) 2007-0016). Szczury były utrzymywane w kontrolowanych warunkach temperaturowych z 12-godzinnym cyklem światło/ciemność i miały dostęp ad libitum do pożywienia i wody.
Protokół został przeprowadzony na samcach szczurów SD w wieku 6-8 tygodni i ma zastosowanie do szczurów w każdym wieku z obustronnymi moczowodami. W tym badaniu piętnaście 6-tygodniowych samców szczurów SD zostało losowo przydzielonych do trzech grup: grupy rodzimej (n = 5), grupy UUO (n = 5) i grupy RUUO (n = 5). Dodatkowo pięć 8-tygodniowych szczurów SD (n = 5) zostało włączonych jako dodatkowa grupa kontrolna. Aby ustalić model RUUO, wykorzystano 12 szczurów, przy czym 7 dodatkowych szczurów pozyskano w celu uwzględnienia potencjalnych zagrożeń, takich jak śmiertelność śródoperacyjna i pooperacyjna, niepowodzenia chirurgiczne, niepełna niedrożność i nieudane odwrócenie. Zapewniło to minimum 5 szczurów w grupie do kolejnych analiz.
Wszystkie zabiegi chirurgiczne były przeprowadzane w ścisłej zgodności z instytucjonalnymi i krajowymi wytycznymi dotyczącymi opieki i użytkowania zwierząt laboratoryjnych. Personel chirurgiczny przestrzegał protokołów dotyczących środków ochrony osobistej (PPE), w tym masek chirurgicznych, rękawiczek i fartuchów. Do każdego zabiegu używano sterylnych narzędzi chirurgicznych, które były sterylizowane w autoklawie przed i po użyciu w celu utrzymania sterylności. Materiały odpadowe, w tym ostre narzędzia i próbki biologiczne, zostały zutylizowane zgodnie z protokołami postępowania z odpadami niebezpiecznymi w celu ograniczenia ryzyka zanieczyszczenia i zapewnienia bezpieczeństwa.
1. Przygotowanie zwierząt i instrumentów
2. Chirurgia obturacyjna odwracalnej jednostronnej niedrożności moczowodu
3. Chirurgia ulgowa odwracalnej jednostronnej niedrożności moczowodu
4. Oceny uzupełniające
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oceniono wpływ UUO i jego późniejszego zniesienia (RUUO) na masę ciała, masę nerek, objętość nerek oraz poziom kreatyniny w surowicy (Scr), co podsumowano w Tabeli 1. Dane przedstawiono jako średnia ± odchylenie standardowe (SD), przy n = 5 na grupę.
W 6. tygodniu grupa natywna wykazywała średnią masę ciała 234 g ± 16 g, masę nerek 0,9107 g ± 0,0475 g oraz objętość nerek 0,8962 cm³ ± 0,0502 cm³. Do 8. tygodnia w grupie kontrolnej odnotowano istotne zwiększenie masy ciała (291 ...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Model ten wykorzystuje silikonową rurkę do otaczania moczowodu, zapewniając wsparcie strukturalne, a następnie podwiązanie jedwabną nicią w celu wywołania całkowitej niedrożności moczowodu poprzez ucisk. Po siedmiu dniach podwiązanie i rurka silikonowa są usuwane, aby ułatwić dekompresję nerek oraz przywrócenie integralności i funkcjonalności dróg moczowych.
Rurki silikonowe, wykonane z elastomerów silikonowych, zapewniają doskonałą elastyczność, biokompatybilność, odporność chemiczną i stabil...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Ta praca była wspierana przez Program for Youth Innovation in Future Medicine, Chongqing Medical University (W0056), Chongqing Science and Health Joint TCM Technology Innovation and Application Development Project (2020ZY023877).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Kleszcze | Shanghai Medical Devices Co., Ltd | 20220032 | |
| Gauze | Sichuan Kelun Co., Ltd | 20172140152 | |
| Zestaw do barwienia hematoksyliny i eozyny | Solarbio | G1120 | |
| Igły do insuliny | KDL Urządzenia medyczne | 20193140938 | |
| Masson' s Zestaw bejc trichromowych | Solarbio | G1340 | |
| Medyczne kulki bawełniane | Sichuan Kelun Co., Ltd | 20170037 | |
| Medyczne patyczki bawełniane | Sichuan Kelun Co., Ltd | 20172140026 | |
| Błękit metylenowy | Tianjin Dengfeng Fabryka odczynników chemicznych | 14038-43-8 | |
| Kleszcze mikroskopijne | Suqian Shifeng Medical Devices Co., Ltd | S50985 | |
| Uchwyty igieł | Suqian Shifeng Medical Devices Co., Ltd | S7005 | |
| Roztwór jodu powidonu | Sichuan Kelun Co., Ltd | 514001 | |
| Saline | Sichuan Kelun Co., Ltd | 20220004 | |
| SD Rats | SPF(Beijing)Biotechnology Co., Ltd | D025 | |
| Rurki silikonowe | Taizhou Chunshi New Materials Co., Ltd | CS356 | |
| Szew jedwabny | Qiangsheng Medical Devices Co., Ltd | SA84G | |
| Ostrze chirurgiczne | Huanan Yunyue Medical Devices Co., Ltd | CE0434 | |
| Nożyczki chirurgiczne | Shanghai Medical Devices Co., Ltd | J21130 | |
| Strzykawka | Tongmai urządzenia medyczne | 20183140304 | |
| Kleszcze do tkanek | Jiangxi Yuyuan Medical Equipment Co., Ltd | J36030 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.