Name: Transdermalny pomiar szybkości filtracji kłębuszkowej u prosiąt wentylowanych mechanicznie (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-09-13T14:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 41 s
Description: Poznaj metodę transdermalnego pomiaru szybkości filtracji kłębuszkowej u prosiąt wentylowanych mechanicznie. Ta technika umożliwia monitorowanie czynności nerek w czasie rzeczywistym bez inwazyjnego pobierania krwi i moczu.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

To badanie było wspierane przez granty National Institutes of Health R01 DK120595 i R01 DK127625 przyznane dr Adebiyi. Wyłączną odpowiedzialność za treść tego artykułu ponoszą autorzy i niekoniecznie reprezentuje ona oficjalne poglądy National Institutes of Health. Podziękowania dla dr Daniela Schocka-Kuscha, dyrektora zakładu w MediBeacon GmbH, za jego rady.

W artykule opisano praktyczne kroki do określenia funkcji nerek u świń przy użyciu zminiaturyzowanych przezskórnych monitorów GFR i FITC-sinistrin w mechanicznie wentylowanym, znieczulonym modelu nowonarodzonego świni. W poprzednich pracach ustalono eksperymentalne protokoły transdermalnego GFR u gryzoni 11,12,14, ale nie istnieją żadne protokoły u świń.
Ostatnio zaczęto badać alternatywne modele zwie...

Praktyczna i ilościowa ocena funkcji nerek to pomiar współczynnika filtracji kłębuszkowej (GFR), który mówi o tym, jak dobrze nerki filtrują krew na zasadzie klirensu1. Wcześniejsza metoda pomiaru GFR polega na dożylnym wstrzykiwaniu związków egzogennych, takich jak inulina lub sinistryna, przeprowadzaniu seryjnych pomiarów poziomu w osoczu/moczu w celu wykrycia ich klirensu2,3. Ta metoda jest kłopotliwa, wymaga seryjnego pobierania próbek osocza i moczu4. Alternatywą jest pomiar endogennych produktów końcowych przemiany materii, takich jak kreatynina. Jest to jednak czasochłonne, a czasami niedokładne, ponieważ jest nie tylko filtrowane przez kłębuszki nerkowe, ale także wydzielane przez kanaliki5,6. Ponadto na poziom kreatyniny ma wpływ płeć, wiek, dieta i masa mięśniowa7,8,9.
Bardziej precyzyjną, minimalnie inwazyjną i powszechnie stosowaną miarą GFR jest użycie transdermalnych monitorów GFR, które mierzą GFR w czasie rzeczywistym u zwierząt4,10. Sinistrin, wysoce rozpuszczalny i swobodnie filtrowany egzogenny marker nerkowy, jest znakowany izotiocyjanianem fluoresceiny (FITC). Ten sprzężony związek jest wstrzykiwany dożylnie, a czynność nerek w czasie rzeczywistym może być oceniana bez pobierania próbek krwi i moczu11. Stosowanie transdermalnego pomiaru GFR zostało zatwierdzone u gryzoni12, dogs13 i cats14, ale nie u świń.
Gatunki świń mają kilka cech anatomicznych i fizjologicznych wspólnych z ludźmi, co czyni je idealnymi zwierzętami do badania różnych chorób ludzkich15. Wykorzystanie świń w translacyjnych badaniach biomedycznych staje się coraz bardziej popularne i preferowane w stosunku do modeli gryzoni, ponieważ naśladuje ludzką fizjologię i patofizjologię16. Nowonarodzone świnie są interesujące w zrozumieniu mechanizmów chorób charakterystycznych dla pacjentów pediatrycznych17. Co więcej, niedawny postęp w transplantacji narządów od świni do człowieka stwarza potrzebę rozszerzenia narzędzi diagnostycznych do badań przedklinicznych i klinicznych18,19,20,21. W niniejszej pracy, po raz pierwszy, przedstawiono wytyczne dotyczące stosowania urządzenia transdermalnego do pomiaru GFR u nowonarodzonych świń.

<table><tbody><tr><td>Alpha - Chloralose</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C0128-25G</td><td>Służy do konserwacji znieczulenia</td></tr><tr><td>pleciony jedwab&nbsp; 3-0</td><td>Specjalizacje chirurgiczne</td><td>SP117</td><td>Jedwabny krawat do trakcji i podwiązania naczyń krwionośnych</td></tr><tr><td>Wirówka AccuSpin 8C</td><td>Fischer Scientific</td><td>75-008-821</td><td>Służy do ekstrakcji osocza z próbki krwi pełnej</td></tr><tr><td>Rurka dotchawicza 3.0 bez mankietu</td><td>Progressive Medical International</td><td>1109021995</td><td>Wprowadzany przez tracheostomię</td></tr><tr><td>FITC-Sinistrin 1.0 g</td><td>MediBeacon Inc.</td><td>FTCF S001</td><td>Przechowywać w temperaturze pokojowej i chronić przed światłem</td></tr><tr><td>GEM Premier 3000 Analizator parametrów krytycznych</td><td>Laboratorium oprzyrządowania</td><td>5700</td><td>Do analizy gazometrii przy łóżku pacjenta</td></tr><tr><td>Poduszka grzewcza średniej wielkości 20 cali x 29 cali</td><td>Adroit Medical Systems</td><td>V029</td><td>Łączy się z pompą do terapii cieplnej</td></tr><tr><td>HTP-Pompa do terapii cieplnej</td><td>Adroit Medical Systems</td><td>HTP</td><td>Umożliwia ustawienie temperatury w razie potrzeby.</td></tr><tr><td>IDEXX Catalyst One</td><td>IDEXX Laboratories</td><td>89-92525-00</td><td>Analiza kreatyniny w osoczu</td></tr><tr><td>Inwazyjny cewnik do pomiaru ciśnienia krwi 3,5Fr</td><td>Millar</td><td>SPR-524</td><td>Wprowadzany do tętnicy udowej</td></tr><tr><td>Zestaw do podawania IV z regulatorem przepływu</td><td>True Care</td><td>TCRTCBINF033G</td><td>Służy do podłączenia worka z płynem dożylnym do cewnika żylnego</td></tr><tr><td>Ketamina</td><td>Covetrus</td><td>68317</td><td>Służy do indukcji znieczulenia</td></tr><tr><td>Oprogramowanie analityczne MediBeacon w wersji 3.0</td><td>MediBeacon Inc.</td><td>Nie dotyczy</td><td>Program używany do analizy danych w celu uzyskania klirensu sinistriny, okresu półtrwania i krzywej</td></tr><tr><td>Millex-GV Filtr strzykawkowy 0,22 i mikro; m</td><td>Millipore Sigma</td><td>SLGVR33RS</td><td>Filtr strzykawkowy do wstrzykiwania chloralozy</td></tr><tr><td>Respirator dla noworodków/niemowląt</td><td>Sechrist Millennium</td><td>20409</td><td>Podłączony do dopływu powietrza w celu zapewnienia wentylacji przez rurkę dotchawiczą</td></tr><tr><td>Fenobarbital Sód + Fenytoina Sód (Euthasol)</td><td>Covetrus</td><td>72934</td><td>Używany do eutanazji</td></tr><tr><td>Mleczan Ringera 500 ml worek</td><td>Baxter</td><td>2B2323Q</td><td>Wlew płynu podtrzymującego</td></tr><tr><td>Sterylne rękawiczki</td><td>Henry Schein</td><td>104-5920</td><td>Używany przez operatora podczas operacji</td></tr><tr><td>Sterylny fartuch</td><td>Halyard Health</td><td>95021</td><td>Używany przez operatora podczas operacji</td></tr><tr><td>Sterylny ręcznik</td><td>Medline</td><td>42131704</td><td>Używany jako serweta do utrzymania sterylnego pola podczas operacji</td></tr><tr><td>Jedwabna igła do odwrotnego cięcia szwu 3-0</td><td>Ethicon</td><td>NC1842168</td><td>Służy do szycia warstw ścian brzucha</td></tr><tr><td>Transdermal Mini GFR Monitor</td><td>MediBeacon Inc.</td><td>TDM004</td><td>Bateria i złącze USB w zestawie</td></tr><tr><td>Plaster samoprzylepny do monitora transdermalnego</td><td>MediBeacon Inc.</td><td>PTC-SM001</td><td>Podwójna łatka samoprzylepna do sondy GFR</td></tr><tr><td>Taśma pępowinowa 1/8 cala x 20 jardów</td><td>Fisher Scientific</td><td>NC9303017</td><td>Do mocowania rurki dotchawiczej</td></tr><tr><td>Cewnik żylny rozmiar PE / 5</td><td>Mikrorurki medyczne</td><td>BB31695</td><td>Do kaniulacji żyły udowej</td></tr><tr><td>Ksylazyna</td><td>Covetrus</td><td>61035</td><td>Służy do indukcji znieczulenia</td></tr></tbody></table>

transdermalny pomiar szybkości filtracji kłębuszkowej u prosiąt wentylowanych mechanicznie

Transdermal Measurement of Glomerular Filtration Rate in Mechanically Ventilated Piglets

Transdermalny pomiar współczynnika filtracji kłębuszkowej (GFR) został wykorzystany do oceny funkcji nerek u świadomych zwierząt. Ta technika jest dobrze znana u gryzoni do badania ostrego uszkodzenia nerek i przewlekłej choroby nerek. Pomiar GFR przy użyciu systemu transdermalnego nie został jednak zwalidowany u świń, gatunku o układzie nerkowym podobnym do ludzkiego. W związku z tym zbadaliśmy wpływ sepsy na przezskórny GFR u znieczulonych i wentylowanych mechanicznie nowonarodzonych świń. Sepsa wielodrobnoustrojowa została wywołana przez podwiązanie i nakłucie jelita ślepego (CLP). Transdermalny system pomiaru GFR składający się ze zminiaturyzowanego czujnika fluorescencji został przymocowany do ogolonej skóry świni w celu określenia klirensu skoniugowanej z fluoresceiną i izotiocyjanianem (FITC) sinistryny, znacznika GFR wstrzykiwanego dożylnie. Nasze wyniki pokazują, że po 12 godzinach od CLP stężenie kreatyniny w surowicy wzrosło wraz ze spadkiem GFR. Badanie to po raz pierwszy pokazuje użyteczność transdermalnego podejścia GFR w określaniu funkcji nerek u nowonarodzonych świń wentylowanych mechanicznie.

W tej sekcji przedstawiamy po raz pierwszy reprezentatywne dane z zastosowania przezskórnego pomiaru GFR u noworodków świń. Wykorzystaliśmy model ligacji i punkcji kątnicy (CLP), o którym wcześniej wykazano, że obniża on funkcję nerek28. W związku z tym postawiliśmy hipotezę, że u naszych świń w modelu CLP powinien wystąpić gwałtowny spadek GFR odpowiadający AKI, co powinno zostać wykryte przez urządzenie do przezskórnego pomiaru GFR jako wydłużenie czasu klirensu (t1/2), co tym samym p...

Współczynnik filtracji kłębuszkowej (GFR) jest idealnym markerem do oceny funkcji nerek. Jednak standardowa metoda pomiaru polegająca na wstrzykiwaniu inuliny z seryjną analizą krwi i moczu jest niepraktyczna. W artykule przedstawiono praktyczną metodę transdermalnego pomiaru GFR u prosiąt.

Transdermalny pomiar szybkości filtracji kłębuszkowej u prosiąt wentylowanych mechanicznie

Transdermal measurement of glomerular filtration rate (GFR) has been used to evaluate kidney function in conscious animals. This technique is well ...

TGFR oferuje ocenę funkcji nerek w czasie rzeczywistym. W porównaniu z tradycyjnymi markerami, TGFR może wielokrotnie monitorować zmiany w czynności nerek u tych samych zwierząt. Dodatkowo technika ta nie wymaga pobierania krwi ani moczu.Dzięki niedawnym postępom w ksenotransplantacji, więcej badań będzie prowadzonych z wykorzystaniem modelu trzody chlewnej. Wierzymy więc, że to narzędzie będzie niezbędne w badaniach translacyjnych i jest bardziej prawdopodobne, że zostanie wykorzystane klinicznie w nadchodzących latach. Eksperyment przeprowadza się na prosiętach w wieku od trzech do siedmiu dni.Zwierzęta są podatne na hipotermię, hipowolemię i inne powikłania wynikające z operacji. W związku z tym wymagane jest ścisłe monitorowanie przez cały czas trwania procedury. Metodologia wymaga również praktyki, ponieważ obejmuje tracheostomię i kaniulacje naczyń.Po przygotowaniu zwierzęcia do zabiegu użyj ostrza chirurgicznego, aby wykonać pionowe nacięcie przyśrodkowe o długości od pięciu do sześciu centymetrów, ponieważ jelito ślepe u świń leży w lewym dole przylędźwiowym. Wypreparuj warstwy ściany brzucha, unikając uszkodzenia powierzchownych naczyń nadbrzusza. Po nacięciu warstwy otrzewnej użyj retraktora, aby poprawić dostęp do struktur wewnątrz jamy brzusznej i zidentyfikować spiralną okrężnicę w lewym górnym kwadrancie brzucha.Aby zlokalizować jelito ślepe, prześledź spiralną okrężnicę doogonowo i grzbietowo. Spiralna okrężnica u podstawy jelita ślepego jest połączona z kością biodrową. Podwiązać jelito ślepe tuż dystalnie do połączenia krętniczo-kątniczego.Za pomocą igły o rozmiarze 18 wykonaj siedem nakłuć w jelicie ślepym i wyciśnij kał do okolicy otrzewnej. Zamknij warstwy brzuszne jedwabnym szwem 3/0, używając prostych ściegów przerywanych lub ciągłych. Zszywacz może być również użyty do zamknięcia warstwy skóry, jeśli jest dostępna.Po ośmiu godzinach od podwiązania jelita ślepego rozpocznij transdermalny pomiar GFR. Użyj oprogramowania MB Service w wersji 3.0, aby dostosować częstotliwość próbkowania na urządzeniu GFR. Za pomocą złącza USB podłącz urządzenie transdermalne GFR do komputera.Otwórz oprogramowanie MB Service. Kliknij przycisk Połącz i ustaw czas na 4 000 milisekund. Kliknij przycisk Zapisz, aby zapisać ustawienia, a następnie kliknij przycisk Rozłącz.Przymocuj dwustronne plastry samoprzylepne z przezroczystym okienkiem po jednej stronie urządzenia. Podłącz baterię do urządzenia, upewniając się, że dioda elektroluminescencyjna znajduje się nad przezroczystym okienkiem, aby umożliwić wykrycie znacznika. Po podłączeniu baterii natychmiast przyklej plaster samoprzylepny z urządzeniem na miejscu.Upewnij się, że jest dobrze zabezpieczony. Ponieważ prosięta są głęboko znieczulone, taśma może być niepotrzebna do utrzymania urządzenia na miejscu. Przygotować 50 miligramów na mililitr roztworu FITC-sinistrin z solą fizjologiczną i pobrać odpowiednią dawkę do strzykawki.Podłączyć strzykawkę z lekiem po jednej stronie kranu trójdrożnego, a spłukiwanie solą fizjologiczną po drugiej stronie kranu. Wciśnij FITC-sinistrin, a natychmiast po nim pięć mililitrów soli fizjologicznej bolus przed zamknięciem trójdrożnego kurka do żyły prosiąt. Trzymaj urządzenie przymocowane do prosiącia przez cztery godziny.Aby uniknąć artefaktów ruchowych w tym czasie, trzymaj prosię pod narkozą, jak opisano w rękopisie. Po upływie czterech godzin wyjmij urządzenie i natychmiast odłącz akumulator. Podłącz przezskórne urządzenie GFR do komputera za pomocą złącza USB dostarczonego przez dostawcę.Otwórz oprogramowanie MB lab, aby pobrać dane z urządzenia. Aby zapisać nieprzetworzone dane, kliknij przycisk Połącz i wybierz opcję odczytu. Następnie poczekaj, aż urządzenie zakończy czytanie.Kliknij zmień nazwę i na koniec kliknij Zapisz. Przetwarzaj i oceniaj zapisane dane w oprogramowaniu analitycznym zgodnie z instrukcjami zawartymi w instrukcji. Krótko mówiąc, otwórz MB studio i kliknij załaduj, aby zaimportować zapisane dane.Dostosuj pozycje przesunięcia, startu i końca za pomocą automatycznych znaczników. W razie potrzeby usuń artefakty. Wybierz model trzykomorowy i kliknij przycisk dopasowania, aby uzyskać odczyt pokazujący klirens FITC-sinistrin w ciągu kilku minut i obliczyć TGFR za pomocą tego równania.Zarówno zwierzęta pozorowane, jak i z sepsą miały porównywalną wagę. Po 12 godzinach sepsy w grupie z sepsą zaobserwowano zwiększony poziom białka C-reaktywnego w surowicy, markera sepsy. Krzywe klirensu FITC-sinistryny przedstawiono dla prosiąt pozorowanych i septycznych 12 godzin po operacji.Szamba z upośledzoną czynnością nerek wykazywały zwiększoną powierzchnię pod krzywą. Prosięta z posocznicą wykazywały upośledzony klirens FITC-sinistryny, co wskazuje na ostre uszkodzenie nerek. Średni okres półtrwania FITC-sinistrin w grupach pozorowanych i sepsy wynosił odpowiednio 114 i 537 minut.Średni GFR w grupie pozorowanej był istotnie wyższy niż w grupie sepsy. Stężenie kreatyniny w surowicy po godzinie zero i 12 godzinach było podobne w grupie pozorowanej. Jednak po 12 godzinach zaobserwowano znaczny wzrost poziomu kreatyniny u świń septycznych .Upewnij się, że akumulator jest prawidłowo podłączony do prosiąt. Jeśli baterie zostaną wyjęte, urządzenie nie będzie działać. Spróbuj wstrzyknąć FITC-sinistrin w jednym płynnym bolusie, aby zapobiec wielokrotnym pikom.Upewnij się również, że urządzenie jest prawidłowo podłączone do prosiąt, aby zapobiec artefaktom ruchu. Dzięki pomiarowi GFR w czasie rzeczywistym możemy prawidłowo ocenić czynność nerek w celu wykrycia AKI we wczesnym stadium i ewentualnej oceny badanych środków terapeutycznych.

transdermal-measurement-glomerular-filtration-rate-mechanically

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Ten film demonstruje pomiar poziomu glutaminianu w mózgu znieczulonego noworodka prosiąt za pomocą układu mikroelektrod (MEA). Procedura polega na stworzeniu okienka kraniotomii w czaszce świni i wprowadzeniu MEA do obszaru mózgu będącego przedmiotem zainteresowania. Pokryte oksydazą glutaminianu miejsca zapisu MEA przekształcają zewnątrzkomórkowy glutaminian mózgu w nadtlenek wodoru, który generuje mierzalny prąd. Prąd ten jest mierzony i normalizowany na tle szumu tła w celu określenia...

Pomiar poziomu glutaminianu w mózgu w znieczuleniu u nowonarodzonych prosiąt za pomocą układu mikroelektrod

Pomiar współczynnika filtracji kłębuszkowej (GFR) jest złotym standardem oceny funkcji nerek. Tutaj opisujemy metodę wysokoprzepustową, która umożliwia określenie GFR u przytomnych myszy za pomocą pojedynczego wstrzyknięcia bolusa, oznaczenie izotiocyjanianu fluoresceiny (FITC)-inuliny w osoczu i obliczenie GFR za pomocą dwufazowego modelu rozpadu wykładniczego.

Wysokoprzepustowa metoda pomiaru współczynnika filtracji kłębuszkowej u świadomych myszy

Celem tego protokołu jest zademonstrowanie zasad i technik pomiaru i obliczania szybkości filtracji kłębuszkowej, szybkości przepływu moczu oraz wydalania sodu i potasu u szczura. Ta demonstracja może być wykorzystana do zapewnienia uczniom ogólnego zrozumienia koncepcyjnego, jak mierzyć czynność nerek.

Demonstracja w laboratorium fizjologii: szybkość filtracji kłębuszkowej u szczura

Nadciśnienie płucne wiąże się ze znacznym zmniejszeniem pulsatności, kurczliwości i elastyczności tętnicy płucnej, przyczyniając się do wzrostu ciśnienia w tętnicy płucnej i oporu płucnego. Wykorzystując niedotleniony model prosiąt, badanie to wykazało, że poprawa plastyczności tętnicy płucnej za pomocą nowo opracowanego cewnika pulsacyjnego poprawia niedotlenienie nadciśnienia płucnego.

Zwiększenie pulsacyjnego przepływu w tętnicy płucnej poprawia niedotlenienie nadciśnienia płucnego u prosiąt

Przewlekłe zakrzepowo-zatorowe nadciśnienie płucne (CTEPH) i dysfunkcja prawej komory (RV) były indukowane u prosiąt przez postępującą niedrożność tętnic płucnych. Konsekwencje były niezwykle podobne do tych obserwowanych u pacjentów z CTEPH. Ten model zwierzęcy byłby bardzo przydatnym narzędziem do patofizjologii i eksperymentów terapeutycznych dotyczących CTEPH i niepowodzenia RV.

Przewlekłe zakrzepowo-zatorowe nadciśnienie płucne i ocena funkcji prawej komory u prosiąt

Określenie współczynnika filtracji kłębuszkowej (GFR) jest złotym standardem do oceny ogólnej funkcji nerek. Jednak tradycyjne procedury pomiaru tego parametru są kłopotliwe i wymagają dużej inwestycji czasu. W tym miejscu opisujemy szybszą i minimalnie inwazyjną metodę przezskórnego oznaczania GFR.

Przezskórna ocena czynności nerek u świadomych gryzoni

Wykorzystanie modelu prosiąt do badania neurotoksyczności rozwojowej wywołanej znieczuleniem (AIDN): podejście neurologiczne translacyjne

Tutaj opisujemy protokół pomiaru współczynnika filtracji kłębuszkowej (GFR) u świadomych, swobodnie poruszających się myszy za pomocą transdermalnego monitora GFR.

Transdermalny pomiar szybkości filtracji kłębuszkowej u myszy

Protokół tutaj pokazuje, jak ciągłe podawanie krystaloidów do żył centralnych euwolemicznego prosiąca/prosiąt pozwala na odpowiednie badanie fizjologicznych skutków ostrego przeciążenia objętościowego.

Model ostrego przeciążenia objętościowego u świń u dorosłych i dzieci

Protokół ten opisuje opracowanie modelu noworodkowego prosięta ostrego urazu płuc, który modeluje wczesne zdarzenia patogenne występujące w przedwczesnym płucu, w tym niewystarczającą ilość surfaktantu, hiperoksję, wentylację pod wysokim ciśnieniem oraz stan zapalny, aby ułatwić zrozumienie molekularnych czynników wyzwalających dysplazję oskrzelowo-monową oraz poprawić terapeutyczne tłumaczenie.

Opracowanie modelu ostrego uszkodzenia płuc u prosiatka noworodkowego, odtwarzającego wczesne środowisko przedwcześniackich płuc

Poznaj metodę transdermalnego pomiaru szybkości filtracji kłębuszkowej u prosiąt wentylowanych mechanicznie. Ta technika umożliwia monitorowanie czynności nerek w czasie rzeczywistym bez inwazyjnego pobierania krwi i moczu.

Transdermalny pomiar szybkości filtracji kłębuszkowej u prosiąt wentylowanych mechanicznie

Przeglądaj więcej filmów