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Medicine

दवा प्रेरित गुर्दे रक्तसंचारप्रकरण रोग का जल्दी पता लगाने चूहे में Sonographic प्रौद्योगिकी का उपयोग

doi: 10.3791/52409 Published: March 11, 2016

Abstract

गुर्दे सामान्य रूप से रक्तसंचारप्रकरण homeostasis बनाए रखने के लिए कार्य करता है और दवा विषाक्तता की वजह से नुकसान का एक प्रमुख स्थल है। दवा प्रेरित नेफ्रोटोक्सिटी गंभीर रूप से बीमार रोगियों में तीव्र गुर्दे की चोट (अकी) के सभी नैदानिक ​​मामलों की 19- 25% के लिए योगदान करने का अनुमान है। अकी का पता लगाने के ऐतिहासिक दृष्टि से जो वृक्क रोग के प्रारंभिक चरण में नेफ्रोटोक्सिटी का पूरा आकलन में प्रदर्शन अपर्याप्त हैं इस तरह के सीरम क्रिएटिनिन (एससीआर) या रक्त यूरिया नाइट्रोजन (BUN) के रूप में मैट्रिक्स पर भरोसा किया है। वर्तमान में, वहाँ कोई मजबूत नैदानिक ​​विधि सही अकी के प्रारंभिक चरण में रक्तसंचारप्रकरण परिवर्तन का पता लगाने के, जबकि इस तरह के परिवर्तन वास्तव में सीरम बायोमार्कर के स्तर में वृद्धि पूर्व में होना हो सकता है। इस तरह जल्दी पता लगाने में मदद कर सकते हैं चिकित्सकों के एक सही निदान करने और चिकित्सीय रणनीति के लिए निर्णय लेने में मदद करते हैं। चूहे अकी प्रेरित करने के लिए Cisplatin के साथ इलाज किया गया। नेफ्रोटोक्सिटी छह दिनों उच्च आवृत्ति सोनोग्राफी, एससीआर माप का उपयोग करने के लिए और के ऊतकविकृतिविज्ञानी पर मूल्यांकन किया गया थागुर्दा। 2 डी और रंग-डॉपलर छवियों का उपयोग रक्तसंचारप्रकरण मूल्यांकन सोनोग्राफी का उपयोग कर क्रमानुसार चूहों में नेफ्रोटोक्सिटी अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया गया। हमारे डेटा ऊतकीय परीक्षा द्वारा वयस्क चूहों में सफल दवा प्रेरित गुर्दे की चोट से पता चला है। अकी के रंग-डॉपलर आधारित sonographic आकलन संकेत दिया है कि प्रतिरोधक सूचकांक (आरआई) और गुणवाला सूचकांक (पीआई) इलाज के समूह में बढ़ रहे थे; और शिखर-सिस्टोलिक वेग (मिमी / एस), अंत डायस्टोलिक वेग (मिमी / एस) और वेग-समय अभिन्न (VTI, मिमी) एक ही समूह में गुर्दे की धमनियों में कम है। महत्वपूर्ण बात, इन रक्तसंचारप्रकरण सोनोग्राफी द्वारा मूल्यांकन परिवर्तन एससीआर स्तरों के उदय से पहले। ऐसे आरआई या पीआई के रूप में सोनोग्राफी आधारित सूचकांक इस प्रकार मूषक में गुर्दे समारोह गिरावट की उपयोगी भविष्य कहनेवाला मार्कर हो सकता है। चूहों कि अकी कराना पड़ा के गुर्दे में हमारे सोनोग्राफी आधारित टिप्पणियों से, हम है कि इन noninvasive रक्तसंचारप्रकरण माप प्रारंभिक चरण गुर्दा रोग का पता लगाने में एक सटीक, संवेदनशील और मजबूत विधि के रूप में विचार कर सकते हैं दिखाया। टीअपने अध्ययन में यह भी अनुसंधान के क्षेत्र में पशु उपयोग के साथ जुड़े नैतिक मुद्दों के महत्व को रेखांकित करता है।

Introduction

सीरम क्रिएटिनिन (एससीआर) अधिक से अधिक दो दशकों के लिए गुर्दे समारोह का आकलन करने के लिए सोने के मानक मीट्रिक किया गया है। हाल ही में, कई अध्ययनों से खबर दी है कि गुर्दे की चोट बहुत पहले एससीआर 1 में परिवर्तन से होता है। हालांकि, वहाँ रक्तसंचारप्रकरण परिवर्तन है कि दवा प्रेरित नेफ्रोटोक्सिटी सहित गुर्दे की चोट के पाठ्यक्रम में जल्दी होने का पता लगाने के लिए कोई मजबूत तरीके हैं।

दवा प्रेरित तीव्र गुर्दे रक्तसंचारप्रकरण रोग गुर्दे ऊतकों को नुकसान और गुर्दे की विफलता 2,3 करने के लिए आगे प्रगति की ओर जाता है। पिछले कुछ दशकों में, अध्ययन से संकेत मिलता है कि इस तरह की गणना टोमोग्राफी (कैट), कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (fMRI) और सोनोग्राफी के रूप में इमेजिंग उपकरण रक्तसंचारप्रकरण आकलन 4 में एक भूमिका निभाते हैं। वर्तमान इमेजिंग उपकरणों में, ग्रे स्केल सोनोग्राफी रंग-डॉपलर तकनीक के साथ मिलकर, सबसे अधिक स्थापित करने और गुर्दे 3,5,6 की शारीरिक स्थिति का आकलन करने के लिए इस्तेमाल कर रहे हैं। सुलिवन एट। अल। और Bonnin एट। अल। हाल ही में बताया कि सोनोग्राफी वाहिकासंकीर्णन और हाइपोक्सिया तनाव पशु मॉडल में 7.8 विश्लेषण रक्तसंचारप्रकरण परिवर्तन में एक प्रभावी, शक्तिशाली और गैर इनवेसिव उपकरण है। इस तकनीक को भी सामान्यतः धमनी प्रकार का रोग 9,10 पता लगाने के लिए प्रयोग किया जाता है।

उच्च संकल्प अल्ट्रासाउंड इमेजिंग के क्षेत्र में नवीनतम तकनीकी प्रगति जांचकर्ताओं उच्च आवृत्ति (25-80 मेगाहर्ट्ज) और उच्च संकल्प (<0.03 मिमी संकल्प) जांच का उपयोग हृदय विषाक्तता को संबोधित करने की अनुमति दी है, विवो 11 में। हम परिकल्पना है कि गुर्दे का अध्ययन करने के लिए इस उच्च संकल्प सोनोग्राफी का उपयोग कर नेफ्रोटोक्सिटी का जल्दी पता लगाने के लिए एक गैर-आक्रामक और संवेदनशील विधि के लिए एक अभूतपूर्व अवसर प्रदान करेगा।

Cisplatin अन्य दवाओं के साथ 12-14 वृषण, डिम्बग्रंथि, मूत्राशय, सिर, फेफड़े, और गर्दन के कैंसर के संयोजन में इलाज के लिए प्रयोग किया जाता है। Cisplatin पी की सेल नेक्रोसिस के कारण अच्छी तरह से प्रलेखित पड़ा है नेफ्रोटोक्सिटीroximal नलिकाओं (पीटी) और एकत्रित नलिकाओं बढ़ती रक्त यूरिया नाइट्रोजन (BUN) और एससीआर 15 में हुई। इस के साथ साथ, हम गैर इनवेसिव गुर्दे की सोनोग्राफी का उपयोग कर ड्रग (Cisplatin) के चूहे मॉडल का उपयोग कर गुर्दा रोग को चिह्नित करने की एक विस्तृत कदम-दर-कदम कार्यप्रणाली प्रदान नेफ्रोटोक्सिटी प्रेरित।

Protocol

पशु चिकित्सा अमेरिकन मेडिकल एसोसिएशन (AVMA) के दिशा निर्देशों के अनुसार चार्ल्स नदी प्रयोगशालाओं से खरीदा है और मंजूरी दे दी संस्थागत पशु की देखभाल और उपयोग समिति (IACUC) प्रोटोकॉल का उपयोग पुरुष Sprague Dawley चूहों में सभी प्रक्रियाओं का प्रदर्शन।

1. पशु तैयारी और सर्जिकल प्रक्रियाओं

  1. किसी भी प्रयोगात्मक प्रक्रिया से पहले एक सप्ताह के लिए सभी जानवरों acclimate।
  2. isoflurane का उपयोग पशु anesthetize (2-3% प्रेरित करने के लिए, और 1.0% बनाए रखने के लिए) और सुखाना, जलन या छालों को रोकने के लिए दोनों आंखों के लिए आंख मरहम लागू होते हैं।
  3. पशु की छाती # 40 ब्लेड और लोमनाशक क्रीम के रूप में आवश्यक का उपयोग करने से बाल निकालें। यह जानवर की पीठ प्रपत्र बाल हटाने के लिए अगर हम उदर की ओर इमेजिंग से प्राप्त अच्छी छवि डेटा नहीं कर सकते हैं हो सकता है।

2. नेफ्रोटोक्सिटी चूहे मॉडल

  1. Cisplatin प्रेरित नेफ्रोटोक्सिटी मॉडल के लिए, एक प्रोटोकॉल का उपयोग कर Cisplatin प्रशासन,पहले से वर्णित रहा है। 15
  2. आधारभूत, 24 घंटा Cisplatin प्रशासन से पहले (0 दिन) पर सोनोग्राफी प्रदर्शन करना। (देखें चरण 3, इमेजिंग प्रोटोकॉल)
  3. चूहों (एन = 6) में दो समूहों के अनियमित करें। 1 दिन में, Cisplatin (10 मिलीग्राम / एमएल) (10 मिलीग्राम / किग्रा शरीर के वजन, एकल खुराक नेफ्रोटोक्सिटी प्रेरण), इंजेक्शन की मात्रा (1ml / किग्रा शरीर के वजन) जानवर के शरीर के वजन द्वारा गणना) प्रशासन intraperitoneally अध्ययन समूह और सामान्य नमक में ( एन एस) नियंत्रण समूह में।
  4. 24 में 1.2 चरण, 48, 72, 96, 120, 144 Cisplatin प्रशासन के बाद मानव संसाधन के रूप में पशु anesthetize।
  5. जानवर की स्थिर संज्ञाहरण चरण के तहत उच्च संकल्प अल्ट्रासाउंड प्रणाली (सामग्री और उपकरण तालिका देखें) का उपयोग कर छवि ले लो। पूरी वसूली के माध्यम से संज्ञाहरण प्रेरण से इमेजिंग के दौरान पशु की बुनियादी शारीरिक समारोह निगरानी जारी है।
  6. इमेजिंग प्रक्रिया के दौरान पशु के महत्वपूर्ण संकेत मॉनिटर: चूहे के तापमान: 35.9-37.5, सांस की दर: 66-144 / मिनट, हृदय की दर: 250-600 / मिनट।इष्टतम महत्वपूर्ण हमारे प्रस्तावित अध्ययन में पढ़ने पर हस्ताक्षर: तापमान: 36.5-37.0, सांस की दर: 80-100 / मिनट, हृदय की दर: 450-550 / मिनट।
    नोट: उपयोग अंतःशिरा तरल पदार्थ आसव, और हीटिंग दीपक जानवर के सामान्य शारीरिक हालत सर्जरी और संज्ञाहरण के प्रभाव को कम करने के लिए बनाए रखने के लिए। यदि आवश्यक हो तो प्रक्रिया के दौरान यांत्रिक वेंटीलेटर के साथ श्वसन सहायता करते हैं। हालांकि, यांत्रिक वेंटीलेशन शायद ही कभी इस प्रयोग में की जरूरत है।

3. इमेजिंग प्रोटोकॉल

नोट: अल्ट्रासाउंड मशीन प्रदाता लंबे इमेजिंग प्रक्रिया के लिए गर्म मंच प्रदान करता है। हालांकि, हम अपने प्रदर्शन प्रयोग में गर्म मंच का उपयोग नहीं है क्योंकि यह केवल 5 से 15 मिनट लगते हैं। अपने शरीर का तापमान, जो शरीर क्रिया विज्ञान नियंत्रण स्विच से जुड़ा एक गुदा थर्मामीटर के साथ निगरानी के लिए नियंत्रित किया जाता है।

  1. गुर्दा (बी मोड) की अनुप्रस्थ छवि:
    1. 21 मेगाहर्ट्ज के केंद्र आवृत्ति के साथ एमएस 250 अल्ट्रासाउंड का उपयोग कर कनेक्टएड सक्रिय बंदरगाह करने के लिए, "जनरल इमेजिंग" के लिए आवेदन पूर्व निर्धारित निर्धारित किया है।
    2. मंच पर पशु लापरवाह के साथ, 21 मेगाहर्ट्ज अल्ट्रासाउंड रेल प्रणाली का उपयोग करते हुए जांच, जानवर पर midline की स्थिति और महाधमनी अलग। इस स्थिति में जांच के कोण बाईं parasternal लाइन (अनुप्रस्थ अक्ष) को 90 डिग्री (चित्रा 1 ए, बी) है।
    3. (एक समय में छवि एक कर सकते हैं, या तो छोड़ दिया है या सही) इस स्थिति से जानवर के साथ मंच स्लाइड कि इस तरह की जांच वृक्क धमनी के स्तर पर आ गया है।
    4. micromanipulators का उपयोग करके, या तो सही है या बाएं गुर्दे धमनी देखने।
    5. जांच के वाई अक्ष के साथ थोड़ा झुकने स्क्रीन के केंद्र में एक पूर्ण गुर्दे दृश्य प्राप्त करने के लिए से जांच कोण समायोजित करें।
    6. एक बार जब उचित स्थलों (गुर्दे श्रोणि, वृक्क धमनी) के रूप में पहचाने जाते हैं चित्रा 1C और डी, सिने दुकान छवि उच्चतम फ्रेम-दर इस्तेमाल किया जांच के साथ अनुमति का उपयोग करने में सचित्र।
    7. गुर्दा (रंग-डॉपलर देखें) की अनुप्रस्थ छवि:
      1. कीबोर्ड पर रंग-डॉपलर कुंजी का प्रयोग, रंग डॉपलर ध्वनिक खिड़की पर बारी। यह गुर्दे धमनी और गुर्दे की नस (चित्रा -1) को अलग करने में मदद करता है। (नीले रंग धमनी प्रवाह इंगित करता है, और लाल रंग शिरापरक प्रवाह इंगित करता है)।
      2. सुनिश्चित करें कि ध्यान की गहराई (y अक्ष पर से और पीले रंग की नोक संकेत) गुर्दे के केंद्र में है। सिने दुकान के साथ डेटा रिकॉर्ड।
      3. यकीन रिकॉर्ड उच्चतम संभव फ्रेम दर संभव (> 200 फ्रेम / सेक) में डेटा बनाओ।
    8. गुर्दा (स्पंदित-लहर या पीडब्लू देखें) की अनुप्रस्थ छवि:
      1. पीडब्लू कुंजी पर क्लिक करें, जबकि रंग-डॉपलर मोड में, स्क्रीन (चित्रा 1F) पर एक पीले रंग की सूचक लाइन (स्पंदित-लहर डॉपलर नमूना मात्रा) को लाने के लिए।
      2. , वृक्क धमनी में पीले रंग की लाइन जगह एक कोण है कि पीडब्लू कोण कुंजी का उपयोग करके पोत के माध्यम से प्रवाह के दिशात्मकता समानताएं पर।
      3. आंकड़ा 1 डी में नीले और में दिखाया गया है) डॉपलर कोण सुनिश्चित करने।
      4. इस मोड में, ध्वनिक खिड़की के ऊपरी और निचले वर्गों में विभक्त करता है।
      5. सिने दुकान का प्रयोग लहर रूपों है कि शिखर सिस्टोल और पाद लंबा में धमनी प्रवाह के वेग से संकेत मिलता है की छवि पर कब्जा करने के लिए।

    4. जानवर से निपटने इमेजिंग के बाद

    1. 5 दिन के लिए दिवस 0 से, इमेजिंग के बाद स्टर्नल लेटना स्थिति में (बिस्तर पर साफ कागज तौलिया के साथ) एक स्वच्छ वसूली क्षेत्र में जानवरों की जगह। ध्यान दें कि हम इस तरह के जानवरों के रूप में आक्रामक जानवरों के लिए "पूंछ पकड़" विधि के साथ चरम देखभाल के साथ सभी जानवरों को संभालने संज्ञाहरण से उबरने।
    2. संवेदनाहारी वसूली के दौरान, एक बाहरी hea के साथ पशु के शरीर का तापमान बनाए रखने केटी स्रोत और मॉनिटर जानवर के electrophysiological जांच के साथ महत्वपूर्ण संकेत है जब तक पशु पूरी तरह से संज्ञाहरण से ठीक हो जाए।
    3. वापसी की सुविधा के आवास के कमरे में जानवरों को बरामद किया, जब वे सतर्क और सक्रिय हैं।
    4. दिन 6 और फसल गुर्दे पर संस्थागत दिशा निर्देशों के अनुसार सभी चूहों Euthanize 4.5 कदम के रूप में के रूप में अच्छी तरह से ऊतकीय मूल्यांकन के लिए (कदम 4.7 देखें)।
    5. संग्रह क्रिएटिनिन परीक्षण के लिए चयापचय पिंजरे में संलग्न गुर्दे समारोह की जांच करने के लिए ट्यूब से जानवर के मूत्र लीजिए।
    6. पशु गुर्दे की पैराफिन खंड प्रदर्शन करना है, और वह (hematoxylin और eosin) बाहर ले जाने के नेफ्रोटोक्सिटी (विस्तार के लिए कदम 4.7 देखें) की जाँच करने के धुंधला हो जाना।
    7. जानवरों के बलिदान और 0.9% सोडियम क्लोराइड समाधान, बाएं वेंट्रिकल के माध्यम से 10% बफर formalin निर्धारण के द्वारा पीछा के साथ रक्तहीन। 0.9% सोडियम क्लोराइड समाधान के साथ exsanguination के बाद, ऊतकीय मूल्यांकन 16 के लिए चूहे गुर्दे निकाल दें।
      1. पैराफिन 6 मिमी वर्गों एम्बेड गुर्दे morphol निरीक्षण करने के लिएogy और नेफ्रोटोक्सिटी। 4 डिग्री सेल्सियस पर 48 घंटे के लिए फॉस्फेट बफर खारा (पीबीएस) में 30% sucrose में गुर्दे ऊतक निर्जलीकरण। फिर 4 डिग्री सेल्सियस पर 24-48 घंटे के लिए 10% बफर formalin में वर्गों को ठीक।
      2. इसके बाद, आयल में गुर्दे ऊतक एम्बेड करते हैं, और जब तक सेक्शनिंग आरटी पर ऊतक पैराफिन ब्लॉकों की दुकान। इसके अलावा खंड खंड एक आयल मशीन का उपयोग ऊतक ब्लॉक और एक लेपित गिलास स्लाइड पर वर्गों जगह है।
      3. खंड Deparrafinize और rehydrated और 3 मिनट के लिए Eosin द्वारा पीछा किया 10 मिनट के लिए Hematoxylin के साथ दाग। एक स्लाइड पर वर्गों माउंट और उन्हें एक कृंतक रोगविज्ञानी द्वारा मूल्यांकन किया है।

    5. डेटा गणना और विश्लेषण

    1. 3.2 कदम से प्राप्त रंग डॉपलर छवियों से गुर्दे धमनी शिखर वेग की गणना। चयन वेग समय सिस्टोलिक और डायस्टोलिक वेग की चोटियों का पता लगाने के लिए अभिन्न (VTI) उपकरण।
    2. गणना प्रतिरोधक सूचकांक (आरआई) और गुणवाला सूचकांक (पीआई) का उपयोग कर equatioनीचे एनएस।
      आरआई = (पीक सिस्टोलिक वेग अंत डायस्टोलिक वेग) / शिखर सिस्टोलिक वेग
      पीआई = (पीक सिस्टोलिक वेग अंत डायस्टोलिक वेग) / मतलब वेग।
    3. तीन चक्र माप की औसत से मानक विचलन के साथ आरआई और पीआई के परिणामों के सांख्यिकीय विश्लेषण करते हैं। अन्य मानक मापदंडों के लिए, निर्माता से मैनुअल का उल्लेख करने के मालिकाना सॉफ्टवेयर का उपयोग कर डेटा विश्लेषण प्रदर्शन करने के लिए (देखें सामग्री और उपकरण तालिका) कृपया।

Representative Results

इस अध्ययन में प्रस्तुत छवियों एक ही ऑपरेटर द्वारा उठाए गए थे। सभी छवियों को एक उच्च आवृत्ति अल्ट्रासाउंड मशीन (कृपया सामग्री और उपकरण तालिका देखें) का उपयोग कर एकत्र किए गए थे। सभी इमेजिंग डेटा एक भी अन्वेषक द्वारा विश्लेषण किया गया था। नतीजे बताते हैं कि Cisplatin इलाज जानवरों के 0.5 से 6 दिन (2A चित्रा) पर 2.1 (सामान्य श्रेणी <1.1) को लेकर एससीआर था। हालांकि, ऊतकीय अध्ययनों तीव्र छोटी नली मध्य चोटों के अनुरूप पैटर्न का प्रदर्शन किया जब सामान्य नमक इलाज जानवरों की तुलना में।

उच्च संकल्प अल्ट्रासाउंड इमेजिंग का उपयोग गुर्दे की रक्तसंचारप्रकरण परिवर्तनों को मापने के लिए, डेटा दिवस 0 और 6 दिन के बीच एन एस के साथ इलाज जानवरों में आकृति विज्ञान का कोई परिवर्तन नहीं किया गया है कि, जबकि पल्सस parvus आकृति विज्ञान Cisplain उपचार के बाद छह दिन में जानवरों में पाया गया था दिखाया। सामान्य आरआई और पीआई की ऊपरी सीमा चूहों 17 में क्रमश: 0.7 और 1.15 कर रहे हैं,। रक्तसंचारप्रकरण आकलन करने के लिए उपरोक्त सूचकांक का उपयोग गुर्दे की परिवर्तन, जो प्रदर्शन किया है कि 6 दिन पर Cisplatin इलाज पशुओं में आरआई और पीआई के महत्वपूर्ण वृद्धि हुई है।

आकृति 1
चित्रा 1. चूहों में गुर्दे की छवियों का पता लगाने के लिए अल्ट्रासाउंड उपकरण सेटिंग्स। चूहे गुर्दे sonographic इमेजिंग की कार्रवाई के दौरान पशु मंच (ए) और इमेजिंग जांच की स्थिति (बी) की स्थापना के साथ इमेजिंग प्रणाली की चित्रमय चित्र। नमूना sonographic छवियों उच्च आवृत्ति, उच्च संकल्प अल्ट्रासाउंड सिस्टम (देखें सामग्री andand उपकरण तालिका) का उपयोग कर चूहा गुर्दे से प्राप्त की। (सीएफ)। डेटा आगे रक्तसंचारप्रकरण पैरामीटर माप और विश्लेषण के लिए पर्याप्त जानकारी के साथ गुर्दे की वाहिकाओं में स्पष्ट गुर्दे की शारीरिक संरचना और रक्त प्रवाह को प्रदर्शित करता है।09fig1large.jpg "लक्ष्य =" _blank "> यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र 2
चित्रा 2. प्रोटोकॉल और किडनी Cisplatin उपचार के तहत चूहों के sonographic छवियों। सीरम क्रिएटिनिन (एससीआर) और ऊतक विज्ञान अध्ययन Cisplatin इलाज किया चूहे में वाहन चूहा इलाज किया और गंभीर समीपस्थ ट्यूबलर गुर्दे की चोट (पीले तीर) में सामान्य गुर्दे ऊतक प्रस्तुत करता है (ए, बी)। एससीआर Cisplatin उपचार के बाद मामूली वृद्धि हुई है, लेकिन सामान्य श्रेणी (<1.1) के भीतर बने रहे। वाहन और Cisplatin इलाज चूहों (सी) पर दिन 0, 3 पर रंग-डॉपलर मोड में चूहों का सही गुर्दे की Sonographic छवियों, और 6; रक्तसंचारप्रकरण मापदंडों, आरआई और पीआई, महत्वपूर्ण बढ़ रहे थे, रंग-डॉपलर अल्ट्रासाउंड (डी, ई) द्वारा मूल्यांकन। सामान्य आरआई की ऊपरी सीमा 0.7 और 1.15 पीआई के लिए है। महत्वपूर्ण बात है, टीवह उन लोगों के ऊपर डेटा रक्तसंचारप्रकरण परिवर्तन एससीआर की बढ़ती पहले दिखा। पल्स लहर वेग माप एक धीमी गति से और कमजोर नाड़ी Cisplatin उपचार के बाद (पल्सस parvus हस्ताक्षर, पीला वृत्त) जो ऊतक विज्ञान अध्ययन के परिणामों के साथ संबंध स्थापित दिखा। इस घटना वृक्क धमनी प्रकार का रोग, बाधा और आगे गुर्दा रोग इंगित करता है। ऊतकीय डेटा सफल दवा प्रेरित समीपस्थ ट्यूबलर गुर्दे की चोट से पता चला है और sonographic आकलन आरआई, पीआई और नाड़ी लहर वेग में महत्वपूर्ण परिवर्तन रंग-डॉपलर प्रौद्योगिकी का उपयोग कर दिखाया। एन = 3, *, पी <0.05। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

तालिका एक
दवा प्रेरित अकी के लिए तालिका 1. गुर्दे रक्तसंचारप्रकरण पैरामीटर्स

Discussion

पिछले दशक में, कई प्रगति उच्च आवृत्ति यांत्रिक जांच, जो उच्च गुणवत्ता, संवेदनशीलता, और सटीकता के साथ sonographic डेटा की पेशकश के विकास सहित sonographic प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में हुई है। ये जांच 5 से 12 मिमी और उच्च फ्रेम दर (अधिक से अधिक 200 फ्रेम / सेक) की एक प्रवेश गहराई में लगभग 50 माइक्रोन अक्षीय संकल्प प्रदान कर सकते हैं, इस प्रकार यह इस तरह के चूहों और चूहों 18 के रूप में छोटे जानवरों का अध्ययन करने के लिए एक मजबूत उपकरण के रूप में सेवा कर सकते हैं, 19। इसके अलावा, यह भी हल्के से बेहोश या होश में जानवरों पर sonographic छवियों शारीरिक स्तर पर महत्वपूर्ण संकेत के साथ इकट्ठा करने के लिए अनुमति देता है। इसके अलावा, इस गैर इनवेसिव साधन भी जानवरों 19 त्याग के बिना रोग प्रगति के दौरान संरचनात्मक और कार्यात्मक परिवर्तन के अनुदैर्ध्य मूल्यांकन प्रदर्शन करने का अवसर प्रदान करता है।

1959 में, डीआरएस। Rusell और ब्रश पहले तीन 'आर' नियम (रिप्लेसमेंट, कटौती, और शोधन) में वर्णित Awar जुटाने के लिएअनुसंधान के क्षेत्र में पशु उपयोग में नैतिक मुद्दों के eness। प्रस्तावित प्रोटोकॉल पहली बार है कि गैर-आक्रामक छोटे जानवर सोनोग्राफी कम से कम दर्द, पीड़ा या Nephorotoxicity अध्ययन में संकट के तहत जानवरों की न्यूनतम संख्या का इस्तेमाल कर सकते हैं के लिए पता चलता है। इसलिए, यह प्रायोगिक पशुओं के लिए तीन 'आर' नियमों को पूरा करने के लिए एक संभावित प्रभावी साधन है।

कई अध्ययनों sonographic हृदय अनुप्रयोगों में ध्यान केंद्रित किया है; गुर्दे समारोह आकलन अक्सर गुर्दा 20-25 का एक सीधा अध्ययन के बजाय हृदय की स्थिति के माप से प्राप्त किए गए। हम एक इमेजिंग कार्यप्रणाली वास्तविक समय में गुर्दे में संरचनात्मक और कार्यात्मक परिवर्तन कल्पना करने के लिए स्थापित किया है। हम पूरक ध्वनिक खिड़कियां, ग्रे पैमाने / बी मोड और रंग-डॉपलर, गुर्दे को देखने के लिए विशिष्ट की एक पूर्व चयनित सेट का इस्तेमाल किया। हम इन सूचकांक और Cisplatin प्रेरित विषाक्तता मॉडल में गुर्दे समारोह के परिवर्तन के बीच संबंधों का मूल्यांकन करने के लिए आरआई और पीआई सूचकांकों का इस्तेमाल किया।

दवा प्रेरित नेफ्रोटोक्सिटी का पता लगाने का प्रस्ताव sonographic कार्यप्रणाली और व्युत्पन्न प्रोटोकॉल का उपयोग करने में नवीनता गुर्दे की चोट की स्थिति में रक्तसंचारप्रकरण परिवर्तन की अपनी प्रारंभिक मजबूत पता लगाना है। परिणामों से संकेत मिलता है कि वास्तव में इंट्रा-गुर्दे संवहनी रक्तसंचारप्रकरण परिवर्तन बढ़ती एससीआर पूर्व में होना। इन आंकड़ों ऊतकीय विश्लेषण का उपयोग पारंपरिक सोने के मानक के खिलाफ बेंचमार्क और दिखाना है कि छोटे जानवर सोनोग्राफी एक noninvasive, संवेदनशील, और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य साधन है, जो पशुओं के उपयोग की न्यूनतम आवश्यकता है है। इस प्रकार यह दवा प्रेरित नेफ्रोटोक्सिटी चूहे मॉडल का उपयोग करने का जल्दी पता लगाने के लिए एक प्रभावी उपकरण है।

Disclosures

लेखकों के पास खुलासे के लिए कुछ भी नहीं है।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Depilatory cream Miltex, Inc. Surgi-Prep Apply 24 hours prior to imaging
cis-Diamineplatinum(II) dichloride Sigma 479306 To induce acute kidney injury at small animals.
Isoflurane Baxter International Inc. NDC 10019-773-40 2-3% for induction, and 1-1.5 % for maintenance; heart beats will be maintained at above 500 beats per minute
High Frequency Ultrasound FUJIFILM VisualSonics, Inc. Vevo 2100
High-frequency Mechanical Transducer FUJIFILM VisualSonics, Inc. MS250, MS550D, MS400

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Bonventre, J. V. Diagnosis of acute kidney injury: from classic parameters to new biomarkers. Contrib Nephrol. 156, 213-219 (2007).
  2. Lerman, L. O., Textor, S. C., Grande, J. P. Mechanisms of tissue injury in renal artery stenosis: ischemia and beyond. Progress in cardiovascular diseases. 52, (3), 196-203 (2009).
  3. Karas, M. G., Kizer, J. R. Echocardiographic assessment of the right ventricle and associated hemodynamics. Progress in cardiovascular diseases. 55, (2), 144-160 (2012).
  4. Milman, Z., et al. Hemodynamic response magnetic resonance imaging: application for renal hemodynamic characterization. Nephrol Dial Transplant. 28, 1150-1156 (2013).
  5. Anavekar, N. S., et al. Usefulness of right ventricular fractional area change to predict death, heart failure, and stroke following myocardial infarction (from the VALIANT ECHO Study). Am J Cardiol. 101, (5), 607-612 (2008).
  6. Lindqvist, P., Calcutteea, A., Henein, M. Echocardiography in the assessment of right heart function. Eur J Echocardiogr. 9, (2), 225-234 (2008).
  7. Sullivan, J. C., et al. Novel use of ultrasound to examine regional blood flow in the mouse kidney. American journal of physiology. Renal physiology. 297, F228-F235 (2009).
  8. Bonnin, P., Sabaa, N., Flamant, M., Debbabi, H., Tharaux, P. L. Ultrasound imaging of renal vaso-occlusive events in transgenic sickle mice exposed to hypoxic stress. Ultrasound Med Biol. 34, (7), 1076-1084 (2008).
  9. Desberg, A. L., et al. Renal artery stenosis: evaluation with color Doppler flow imaging. Radiology. 177, (3), 749-753 (1990).
  10. Ciccone, M. M., et al. The clinical role of contrast-enhanced ultrasound in the evaluation of renal artery stenosis and diagnostic superiority as compared to traditional echo-color-Doppler flow imaging. International angiology : a journal of the International Union of Angiology. 30, (2), 135-139 (2011).
  11. Bauer, M., et al. Echocardiographic speckle-tracking based strain imaging for rapid cardiovascular phenotyping in mice. Circ Res. 108, (8), 908-916 (2011).
  12. Boulikas, T., Vougiouka, M. Recent clinical trials using cisplatin, carboplatin and their combination chemotherapy drugs (review). Oncology reports. 11, (3), 559-595 (2004).
  13. Vaidya, V. S., Ferguson, M. A., Bonventre, J. V. Biomarkers of acute kidney injury. Annu Rev Pharmacol Toxicol. 48, 463-493 (2008).
  14. Hye Khan, M. A., Abdul Sattar, M., Abdullah, N. A., Johns, E. J. Cisplatin-induced nephrotoxicity causes altered renal hemodynamics in Wistar Kyoto and spontaneously hypertensive rats: role of augmented renal alpha-adrenergic responsiveness. Exp Toxicol Pathol. 59, 253-260 (2007).
  15. Vaidya, V. S., Bonventre, J. V. Mechanistic biomarkers for cytotoxic acute kidney injury. Expert Opin Drug Metab Toxicol. 2, (5), 697-713 (2006).
  16. Lu, T. S., Chen, H. W., Huang, M. H., Wang, S. J., Yang, R. C. Heat shock treatment protects osmotic stress-induced dysfunction of the blood-brain barrier through preservation of tight junction proteins. Cell stress, & chaperones. 9, (4), 369-377 (2004).
  17. Kaya, M. Hemodynamics - New Diagnostic and Therapeutic Approaches. InTech. 1-30 (2012).
  18. Bjornerheim, R., Grogaard, H. K., Kjekshus, H., Attramadal, H., Smiseth, O. A. High frame rate Doppler echocardiography in the rat: an evaluation of the method. European journal of echocardiography : the journal of the Working Group on Echocardiography of the European Society of Cardiology. 2, (2), 78-87 (2001).
  19. Zhang, L., et al. A high-frequency, high frame rate duplex ultrasound linear array imaging system for small animal imaging. IEEE transactions on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency. 57, 1548-1557 (2010).
  20. Frea, S., et al. Echocardiographic evaluation of right ventricular stroke work index in advanced heart failure: a new index? J Card Fail. 18, (12), 886-893 (2012).
  21. Marwick, T. H., Raman, S. V., Carrio, I., Bax, J. J. Recent developments in heart failure imaging. JACC Cardiovasc Imaging. 3, (4), 429-439 (2010).
  22. Pokreisz, P. Pressure overload-induced right ventricular dysfunction and remodelling in experimental pulmonary hypertension: the right heart revisited. Eur Heart J supplements. 9, (Supplement H), H75-H84 (2007).
  23. Senechal, M., et al. A simple Doppler echocardiography method to evaluate pulmonary capillary wedge pressure in patients with atrial fibrillation. Echocardiography. 25, (1), 57-63 (2008).
  24. Souders, C. A., Borg, T. K., Banerjee, I., Baudino, T. A. Pressure overload induces early morphological changes in the heart. Am J Pathol. 181, (4), 1226-1235 (2012).
  25. Tanaka, N., et al. Transthoracic echocardiography in models of cardiac disease in the mouse. Circulation. 94, (5), 1109-1117 (1996).
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Fisch, S., Liao, R., Hsiao, L. L., Lu, T. Early Detection of Drug-Induced Renal Hemodynamic Dysfunction Using Sonographic Technology in Rats. J. Vis. Exp. (109), e52409, doi:10.3791/52409 (2016).More

Fisch, S., Liao, R., Hsiao, L. L., Lu, T. Early Detection of Drug-Induced Renal Hemodynamic Dysfunction Using Sonographic Technology in Rats. J. Vis. Exp. (109), e52409, doi:10.3791/52409 (2016).

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