Medição Transdérmica da Taxa de Filtração Glomerular em Leitões Ventilados Mecanicamente
13 de setembro de 2022
A taxa de filtração glomerular (TFG) é o marcador ideal para avaliar a função renal. No entanto, o método de medição padrão usando injeção de inulina com análise seriada de sangue e urina é impraticável. Este artigo delineia um método prático para medir a TFG por via transdérmica em leitões.
O TGFR oferece uma avaliação em tempo real das funções renais. Em comparação com os marcadores tradicionais, o TGFR pode monitorar alterações na função renal nos mesmos animais várias vezes. Além disso, a técnica não requer nenhuma coleta de sangue ou urina.
Com os recentes avanços no xenotransplante, mais pesquisas serão conduzidas usando o modelo suíno. Portanto, acreditamos que essa ferramenta será essencial para a pesquisa translacional e é mais provável que seja utilizada clinicamente nos próximos anos. O experimento é conduzido em leitões de três a sete dias de idade.
Os animais são propensos a hipotermia, hipovolemia e outras complicações decorrentes da cirurgia. Portanto, é necessário um monitoramento rigoroso durante todo o procedimento. Além disso, a metodologia requer prática, pois envolve traqueostomia e cannulações de vasos.
Depois de preparar o animal para o procedimento, use uma lâmina cirúrgica para criar uma incisão vertical paramediana esquerda de cinco a seis centímetros, pois o ceco em porcos fica na fossa paralombar esquerda. Dissecar as camadas da parede abdominal, evitando lesão dos vasos epigástricos superficiais. Uma vez que a camada peritoneal é incisada, use um afastador para melhorar o acesso às estruturas intra-abdominais e identificar o cólon espiral no quadrante superior esquerdo do abdômen.
Para localizar o ceco, trace o cólon espiral caudal e dorsalmente. O cólon espiral na base do ceco é unido ao ílio. Ligue o ceco apenas distal à junção ileocecal.
Usando uma agulha de calibre 18, faça sete punções no ceco e extrudir fezes para a área peritoneal. Feche as camadas abdominais com uma sutura de seda 3/0, usando pontos simples interrompidos ou contínuos. Um grampeador também pode ser usado para fechar a camada da pele, se disponível.
Após oito horas de ligadura cecal, inicie a medição da TFG transdérmica. Use o software MB Service versão 3.0 para ajustar a taxa de amostragem no dispositivo GFR. Usando o conector USB, conecte o dispositivo GFR transdérmico ao computador.
Abra o software MB Service. Clique em conectar e ajuste o tempo para 4.000 milissegundos. Clique em gravar para salvar as configurações e, em seguida, clique em desconectar.
Fixe os adesivos de dupla face com uma janela transparente a um lado do dispositivo. Conecte a bateria ao dispositivo, garantindo que o diodo emissor de luz sobreponha a janela transparente para permitir a detecção do rastreador. Uma vez que a bateria esteja conectada, cole imediatamente o adesivo com o dispositivo no lugar.
Certifique-se de que está bem seguro. Como os leitões estão profundamente anestesiados, a fita pode ser desnecessária para manter o dispositivo no lugar. Prepare 50 miligramas por mililitro de solução de FITC-sinitrina com solução salina e extraia a dosagem apropriada em uma seringa.
Ligue a seringa com medicação a um lado de uma torneira de três vias e a uma descarga salina do outro lado da torneira. Empurre o FITC-sinistrina, imediatamente seguido por um bolo salino de cinco mililitros antes de fechar a torneira de três vias para a veia do leitão. Mantenha o dispositivo ligado ao leitão durante quatro horas.
Para evitar artefatos de movimento durante esse período, mantenha o leitão sob anestesia, conforme descrito no manuscrito. No final das quatro horas, remova o dispositivo e desconecte imediatamente a bateria. Conecte o dispositivo de TFG transdérmico ao computador usando o conector USB fornecido pelo fornecedor.
Abra o software de laboratório MB para recuperar dados do dispositivo. Para salvar os dados brutos, clique em conectar e selecione ler. Em seguida, aguarde até que o dispositivo termine a leitura.
Clique em renomear e, finalmente, clique em salvar. Processar e avaliar os dados salvos no software de análise de acordo com as instruções do manual. Resumidamente, abra o estúdio MB e clique em carregar para importar os dados salvos.
Ajuste as posições de deslocamento, início e parada usando os marcadores automatizados. Remova os artefatos, se necessário. Selecione o modelo de três compartimentos e clique em ajustar para obter uma leitura mostrando a depuração FITC-sinitrina em minutos e calcule o TGFR usando esta equação.
Tanto os animais simulados quanto os de sepse tinham pesos comparáveis. Após 12 horas de sepse, foram observados níveis séricos aumentados de proteína C-reativa, um marcador de sepse, no grupo sepse. Curvas de clearance de FITC-sinitrina foram mostradas para leitões simulados e sépticos 12 horas após a cirurgia.
Suínos sépticos com função renal prejudicada demonstraram um aumento da área sob a curva. Os leitões com sepse apresentaram depuração prejudicada da FITC-sinistrina, indicando lesão renal aguda. A meia-vida média para FITC-siniestrina nos grupos sham e sepse foi de 114 e 537 minutos, respectivamente.
A TFG média no grupo simulado foi significativamente maior do que no grupo sepse. O nível de creatinina sérica em zero e 12 horas foi semelhante no grupo simulado. No entanto, observou-se um aumento significativo no nível de creatinina nos suínos sépticos após 12 horas.
Certifique-se de que a bateria está conectada corretamente aos leitões. Se as baterias forem desalojadas, o dispositivo não funcionará. Tente injetar o FITC-sinistro em um bolo de fluido para evitar múltiplos picos.
Além disso, certifique-se de que o dispositivo esteja conectado corretamente aos leitões para evitar artefatos de movimento. Com uma medição em tempo real da TFG, podemos avaliar adequadamente a função renal para detectar LRA em estágio inicial e, possivelmente, avaliar agentes terapêuticos sob investigação.
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Visão Geral
Este artigo apresenta um novo método para medir a taxa de filtração glomerular (TFG) por via transdérmica em leitões, abordando as dificuldades práticas dos métodos tradicionais de injeção de inulina. A técnica permite a avaliação em tempo real da função renal sem a necessidade de coleta de sangue ou urina.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Nefrologia
- Pesquisa translacional
- Xenotransplante
Contexto
- A TFG é um marcador crítico para a avaliação da função renal.
- Os métodos tradicionais de medição da TFG são invasivos e impraticáveis.
- Os avanços recentes em xenotransplante aumentam a relevância dos modelos suínos.
- O monitoramento em tempo real da função renal é essencial para a pesquisa.
Objetivo do Estudo
- Desenvolver um método prático para a medição do FGR em leitões.
- Facilitar avaliações repetidas da função renal nos mesmos indivíduos.
- Aprimorar a aplicabilidade das medições do FGR em pesquisas translacionais.
Métodos Utilizados
- Medição transdérmica da FGR em leitões com idade entre três e sete dias.
- Monitoramento em tempo real da função renal sem coleta de sangue ou urina.
- Utilização de um modelo suíno para avaliações experimentais.
- Comparação com técnicas tradicionais de medição da FGR.
Resultados Principais
- Implementação bem-sucedida da medição transdérmica de TFG.
- Capacidade de monitorar alterações na função renal ao longo do tempo nos mesmos animais.
- Praticidade e eficiência comprovadas do novo método.
- Potencial para aplicação clínica no futuro.
Conclusões
- O método de medição da TFG transdérmica é um avanço significativo.
- Essa técnica poderia revolucionar a avaliação da função renal em pesquisas.
- Estudos adicionais são necessários para explorar aplicações clínicas.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
A medição transdérmica de FRG em leitões sob ventilação mecânica permite avaliação em tempo real e não invasiva da função renal em um modelo animal grande com relevância translacional. Essa abordagem atende à necessidade de monitoramento renal quantitativo e repetido sem coleta de sangue ou urina, apoiando a desvinculação mecanicista em estudos pré-clínicos. O método está posicionado para aumentar a confiança preditiva na avaliação de segurança e eficácia renais em pipelines de descoberta de fármacos que utilizam modelos suínos.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Permite a validação funcional de alvos renais em um sistema de grande animal com fisiologia relevante ao ser humano.
- Apoia a desmistificação mecanicista ao fornecer dados dinâmicos e quantitativos da função renal durante a modelagem de doenças.
- Facilita a triagem de portfólio ao identificar precocemente as vulnerabilidades renais na pesquisa translacional.
Triagem e Desenvolvimento de Ensaios
- Prepara leituras validadas e reprodutíveis da função renal para avaliação de compostos em etapas subsequentes.
- Padroniza a medição do TFG entre estudos, melhorando a comparabilidade e escalabilidade do ensaio.
- Permite avaliação confiável e repetida dos efeitos renais no mesmo animal, reduzindo a variabilidade.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Alinha-se com modelos relevantes para doenças de lesão renal aguda e sepse em suínos, servindo como ponte entre estudos em roedores e humanos.
- Proporciona continuidade do descobrimento inicial até a validação pré-clínica, permitindo o monitoramento renal longitudinal.
- Apoia decisões de avanço ajustadas ao risco em estudos de nefrotoxicidade e eficácia.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
Este método de medição transdérmica do FGR integra-se à continuidade entre descoberta e pré-clínico, particularmente para avaliação de segurança e eficácia renais em modelos animais de grande porte.
- Biologia da Descoberta: Apoia a verificação de hipóteses e a elucidação mecanicista de lesão renal e recuperação.
- Triagem: Fornece saídas quantitativas padronizadas de TFG adequadas para triagem de compostos em modelos translacionais.
- Análises: Oferece curvas de depuração em tempo real, com mínimos artefatos, e dados de meia-vida para comparação estatística robusta.
- Pesquisa Translacional: Conecta estudos em roedores e humanos aproveitando a semelhança fisiológica dos rins de suínos.
- Reutilização Empresarial: Estabelece uma plataforma reutilizável e não invasiva para avaliação da função renal em múltiplos estudos e áreas terapêuticas.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva e reduz a ambiguidade mecanicista em estudos da função renal.
- Valor Operacional: Aprimora a padronização, reprodutibilidade e escalabilidade da avaliação da função renal em modelos animais de grande porte.
- Valor Estratégico: Melhora a tomada de decisões de avanço ou interrupção de projetos e a eficiência do capital ao permitir a detecção precoce de comprometimentos renais.
- Impacto no Portfólio: Apoia a priorização e o avanço ajustados ao risco de candidatos a medicamentos com considerações de segurança renal.
Considerações sobre a Implementação
- Exige experiência em anestesia de leitões neonatos, preparo cirúrgico e manipulação de dispositivos.
- Requer acesso a sensores de fluorescência transdérmicos especializados e software analítico compatível.
- Exige padronização rigorosa entre equipes para minimizar artefatos de movimento e garantir a integridade dos dados.
- Pode ser necessária adaptação para diferentes grupos etários ou modelos de doença na pesquisa com suínos.
- É essencial um monitoramento cuidadoso para prevenir complicações como hipotermia ou deslocamento do dispositivo durante a medição.
Perguntas Frequentes sobre Biotecnologia Farmacêutica
Chapters in this video
0:05
Introduction
1:13
Experiment Group: Cecal Ligation and Perforation (CLP)
2:35
Transdermal GFR Device Setup
3:49
FITC-Sinistrin Preparation, Injection, and Transdermal GFR Recording
4:43
GFR Measurement
5:47
Results: Analysis of GFR Using Transdermal GFR Device
7:02
Conclusion
