Uszkodzenie niedokrwienia nerek i uraz reperfuzji (IRI) jest jednym z kluczowych czynników prowadzących do ostrego uszkodzenia nerek (AKI) w środowisku klinicznym1. Typowe etiologie to przeszczepy nerek (obejmujące zimną i ciepłą niedochemię, a następnie reperfuzję nerki dawcy), operacje sercowo-naczyniowe lub nerkowe wymagające tymczasowej okluzji naczyniowej oraz stany hipoperfuzji ogólnoustrojowej spowodowane ciężkim urazem, dużym krwokiem lub sepsą2.
Patofizjologia IRI obejmuje złożony proces bifazowy. Początkowo, w fazie niedokrwiennej, przerwanie dostaw tlenu i składników odżywczych prowadzi do zaburzeń metabolicznych, wyczerpania ATP oraz zakłóceń cytoszkieletu w komórkach nabłonkowych nerek, rurkowatych (TECs)3. Następnie przywrócenie przepływu krwi podczas reperfuzji, choć konieczne do uratowania tkanki niedokrwiennej, wywołuje bardziej złożone "wtórne zniekształcenie". Ta faza urazu jest napędzana przez kaskadę zdarzeń, w tym stres oksydacyjny spowodowany pęknięciem reaktywnych form tlenu (ROS), dysfunkcją śródbłonka, masową infiltracją komórek zapalnych (takich jak neutrofile i makrofagi), oraz aktywację układu dopełnienia3. Te złożone kaskady wspólnie nasilają apoptozę i martwicę TEC, stanowiąc pierwotną patologiczną formację AKI.
Co istotne, IRI nie ogranicza się do ostrych, odwracalnych uszkodzeń. Znaczące dowody wskazują, że niepełna lub nieadaptacyjna naprawa po IRI nerek jest kluczowym mechanizmem napędzającym przejście do długotrwałej patologii przewlekłej. W warunkach fizjologicznych nerka rozpoczyna program naprawy po AKI, który skutecznie oczyszcza uszkodzone komórki i wspiera proliferację oraz różnicowanie ocalałych TEC, przywracając strukturę i funkcję uszkodzonych kanalików. Jednak po ciężkim lub powtarzającym się uszkodzeniu IRI proces ten może zostać zaburzony, co ostatecznie prowadzi do zaniku jajowód, miąższowo-miąższowej nerki oraz przyspiesza rozwój i postęp przewlekłej choroby nerek (CKD)5,6.
Dlatego wyjaśnienie mechanizmów przejścia z AKI na CKD oraz opracowanie interwencji terapeutycznych są pilnymi potrzebami. Modele gryzoni, szczególnie mysie, stały się niezbędnymi i niezbędnymi narzędziami in vivo do badania włóknienia po zwłóknieniu IRI ze względu na swoje dobrze określone tło genetyczne i podobieństwo do postępu chorób u człowieka. Jednak w obecnych metodologiach IRI istnieje istotna heterogeniczność (np. czas trwania niedokrwienia, kontrola temperatury, uraz jednostronny vs. obustronny), co prowadzi do słabej powtarzalności i ograniczonej porównywalności między badaniami7.
Aby sprostać tym wyzwaniom, niniejsze badanie opisuje ustandaryzowany protokół dla zmodyfikowanego modelu jednostronnego urazu niedokrwienno-reperfuzyjnego (uIRI). Ponadto protokół ten obejmuje kontralateralną nefrektomię (CNx) wykonaną 24 godziny przed zakończeniem badania. Strategia ta przezwycięża wysoką śmiertelność związaną z obustronną niedokrwią, umożliwiając precyzyjną ocenę pozostałej funkcji nerek oraz progresji włóknistej w uszkodzonej nerce. Model ten wiernie oddaje dynamiczne przejście z AKI na CKD, zapewniając solidną platformę in vivo do mechanistycznych badań i badań przesiewowych terapeutycznych.