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Medicine

चूहों में Glomerular निस् दर का ट्रांसडर्मल मापन

Published: October 21, 2018 doi: 10.3791/58520
Automatic Translation
1,2, 3, 4, 3, 3, 2, 2, 1
1Division of Nephrology, Department of Medicine, Vanderbilt University Medical Center, 2Department of Cellular and Molecular Physiology, University of Liverpool, 3MediBeacon GmbH, 4Department of Veterinary Pathology and Public Health, Institute of Veterinary Science, University of Liverpool

Summary

यहाँ हम एक प्रोटोकॉल का वर्णन करने के लिए glomerular निस्पंदन दर को मापने के लिए (GFR) होश में, स्वतंत्र रूप से एक ट्रांसडर्मल GFR मॉनिटर का उपयोग चूहों चलती.

Abstract

glomerular निस्पंदन दर (GFR) के ट्रांसडर्मल विश्लेषण एक स्थापित तकनीक है कि माउस और तीव्र गुर्दे की चोट और क्रोनिक गुर्दे की बीमारी के चूहे मॉडल में गुर्दे समारोह का आकलन करने के लिए प्रयोग किया जाता है । माप प्रणाली एक लघुकृत प्रतिदीप्ति डिटेक्टर कि सीधे चेतन की पीठ पर त्वचा से जुड़ा हुआ है के होते हैं, आसानी से घूम पशुओं, और exogenous GFR अनुरेखक के उत्सर्जन कैनेटीक्स उपाय, fluorescein-isothiocyanate (FITC) संयुग्मित sinistrin (एक inulin अनुरूप) । चूहों में इस प्रणाली का विस्तार से वर्णन किया गया है. हालांकि, उनके छोटे आकार की वजह से, चूहों में transcutaneous GFR का माप अतिरिक्त तकनीकी चुनौतियां प्रस्तुत करता है । इस पत्र में हम इसलिए तीन अलग जांचकर्ताओं के संयुक्त अनुभव के आधार पर चूहों में ट्रांसडर्मल GFR मॉनिटर के उपयोग के लिए पहली विस्तृत व्यावहारिक गाइड प्रदान करते हैं जो साल की एक संख्या से अधिक चूहों में इस परख प्रदर्शन कर रहा है.

Introduction

चूहों में transcutaneous GFR मॉनिटर का उपयोग पहले २०१२ में श्राइबर और सहकर्मियों द्वारा सूचित किया गया था और इस तकनीक का उपयोग कर प्राप्त GFR माप की तुलना द्वारा मान्य किया गया था, FITC के प्रत्यक्ष माप द्वारा प्राप्त परिणामों के साथ-sinistrin बोल्स मंजूरी से सीरियल रक्त के नमूने1. तारीख करने के लिए, वहां गया है ३५ सहकर्मी की समीक्षा प्रकाशनों जिसमें transcutaneous GFR पर नज़र रखता है चूहों और चूहों में इस्तेमाल किया गया है (एक नियमित रूप से अद्यतन जर्नल लेख और संमेलन सार जिसमें नैदानिक GFR मॉनिटर इस्तेमाल किया गया था की सूची में पाया जा सकता है MediBeacon वेबसाइट2) । चूहों और चूहों में ट्रांसडर्मल GFR माप प्रकाशनों1,3,4,5की एक संख्या में वर्णित किया गया है, और एक वीडियो ट्यूटोरियल चूहों में इसके उपयोग का प्रदर्शन6प्रकाशित किया गया है । हालांकि, चूहों में माप अतिरिक्त तकनीकी चुनौतियां प्रस्तुत करता है । यहां, हम चूहों में ट्रांसडर्मल GFR मॉनिटर के उपयोग के लिए पहली विस्तृत व्यावहारिक गाइड प्रदान करते हैं ।

वहां कारणों की एक किस्म क्यों जांचकर्ताओं ट्रांसडर्मल GFR मॉनिटर के उपयोग के पक्ष को कुतर मॉडल में गुर्दे समारोह का आकलन करने के लिए शुरू कर रहे हैं । FITC-sinistrin निकासी के ट्रांसडर्मल मापन गुर्दे समारोह के पारंपरिक मापदंडों की तुलना में एक अधिक संवेदनशील और सटीक उपाय प्रदान करने के लिए दिखाया गया है ऐसे सीरम क्रिएटिनिन और रक्त यूरिया नाइट्रोजन (रोटी)7के रूप में, 8. एक बेहतर मूल्यांकन एल्गोरिथ्म, Friedemann और सहकर्मियों को लागू करने से प्रदर्शन किया है कि प्रणाली सोने के मानक के बराबर सटीक पहुंचता है, GFR माप3के लिए निरंतर अर्क तकनीक । हाल के अध्ययनों से यह भी पता चला है कि अनुक्रमिक transcutaneous GFR मॉनिटर का उपयोग कर विश्लेषण गुर्दे समारोह में जल्दी परिवर्तन के रूप में अच्छी तरह के रूप में तीव्र गुर्दे की चोट (आकि) की प्रेरण के बाद कार्यात्मक वसूली के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है जानवरों के खून के साथ हस्तक्षेप के बिना मात्रा या hemodynamics, के बाद से परख अनुक्रमिक रक्त9,10नमूना की आवश्यकता नहीं है । एक ही जानवर में उच्च परिशुद्धता और संवेदनशीलता के साथ GFR को मापने की क्षमता इस तकनीक को विभिन्न अनुसंधान विषयों की एक किस्म के लिए आकर्षक बनाता है । ट्रांसडर्मल GFR मॉनिटर दवा कंपनियों द्वारा इस्तेमाल किया गया है उपंयास यौगिकों की विषाक्तता का आकलन, साथ ही साथ बुनियादी और शोधों के अनुसंधान के लिए विश्वविद्यालयों में ।

Protocol

सभी पशु प्रयोगों ब्रिटेन और संयुक्त राज्य अमेरिका में स्थानीय दिशा निर्देशों के अनुसार प्रदर्शन किया गया । लिवरपूल विश्वविद्यालय में किए गए प्रयोगों के एक ब्रिटेन जानवरों (वैज्ञानिक प्रक्रियाओं) अधिनियम १९८६ के तहत दी लाइसेंस के तहत प्रदर्शन किया और लिवरपूल एथिक्स कमेटी के विश्वविद्यालय द्वारा अनुमोदित किए गए थे । वेंडरबिल्ट विश्वविद्यालय के मेडिकल सेंटर में किए गए सभी पशु प्रयोगों को वेंडरबिल्ट इंस्टीट्यूशनल एनिमल केयर एंड फीमेल कमेटी द्वारा अनुमोदित किया गया था ।

1. FITC-sinistrin की तैयारी

  1. तैयार ४० मिलीग्राम/एमएल FITC-sinistrin फॉस्फेट में बफर खारा (पंजाब) ।
    नोट: Aliquots गुणवत्ता में कोई ध्यान देने योग्य कमी के साथ कई महीनों के लिए-20 डिग्री सेल्सियस पर संग्रहीत किया जा सकता; हालांकि कई फ्रीज-गल चक्र से बचा जाना चाहिए । FITC-sinistrin प्रकाश संवेदनशील है-ट्यूब प्रकाश से सुरक्षित रखें ।
  2. प्रत्येक माउस के लिए आवश्यक FITC-sinistrin की मात्रा परिकलित करें:
    1. माप के प्रत्येक दिन पर प्रत्येक माउस तौलना.
    2. सिफारिश की खुराक ०.१५ मिलीग्राम FITC-ग्राम शरीर के वजन के अनुसार sinistrin है ।

2. माउस की तैयारी

  1. चूहों के लिए अलग पिंजरों तैयार करते हुए GFR माप के दौर से गुजर । शोषक कागज तौलिए और भोजन के कुछ छर्रों प्रदान करते हैं ।

3. माउस से बाल निकालना (GFR माप से पहले 1-2 दिन)

  1. Anesthetize माउस 3% isoflurane के साथ, और एक बार माउस सो रहा है, 1.5 – 2% isoflurane के साथ संज्ञाहरण बनाए रखने, माउस की श्वास दर पर निर्भर करता है । एक गर्मी पैड पर प्रवण माउस प्लेस ।
  2. एक इलेक्ट्रिक शेविंग का प्रयोग करें, फर की दिशा के खिलाफ जा रहा है, माउस की पीठ के एक तरफ से फर के सबसे दूर करने के लिए । हिंद पैरों के ऊपर से गर्दन तक दाढ़ी, और पसलियों के पार ।
  3. एक कपास की कली (आंकड़ा 1a) का उपयोग कर मुंडा क्षेत्र के लिए depilation क्रीम की एक पतली परत लागू करें । कपास की कली को फर से दिशा की ओर ले जाने के लिए यह सुनिश्चित करें कि क्रीम को यथासंभव त्वचा के करीब लागू किया जाए.
  4. क्रीम को सूती झाड़ू और गुनगुने पानी से धो कर 1 – 3 मिनट के बाद निकाल लें । माप प्रदर्शन नहीं करते हैं, तो त्वचा बहुत लाल और माप के बाद चिढ़ प्रकट होता है, और ७२ एच के भीतर depilation दोहराने नहीं त्वचा को नुकसान से बचने के लिए ।

4. ट्रांसडर्मल GFR मॉनीटर तैयार करना

  1. उपलब्ध हैं जो पैच के दो आकारों में से एक का उपयोग करें । पहले आकार में २.५ x 3 सेमी2 है और सीधे चूहों में माप के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । अन्य पैच आकार में 6 x 3 cm2 हैं और चूहों या बड़े जानवरों में इस्तेमाल किया जा करने के लिए होती हैं, लेकिन चूहों में उपयोग के लिए एक छोटे आकार के लिए काटा जा सकता है.
  2. पैच के एक तरफ से समर्थन छील और चिपकने वाला पक्ष पर GFR डिवाइस छड़ी, स्थिति एल ई डी बिल्कुल स्पष्ट खिड़की के ऊपर ।
  3. बैटरी के आकार फिट करने के लिए अतिरिक्त चिपकने वाला पैच कट और बैटरी के लिए पैच के एक तरफ छड़ी ।

5. ट्रांसडर्मल GFR मॉनिटर संलग्न

  1. Anaesthetize माउस isoflurane चरण ३.१ में वर्णित के रूप में और माउस एक हीट पैड पर प्रवण जगह है । Anesthetize चूहों केवल ट्रांसडर्मल GFR मॉनिटर और FITC-sinistrin के इंजेक्शन की नियुक्ति के लिए; FITC क्षय की माप के लिए संज्ञाहरण से उबरने के लिए अनुमति देते हैं ।
  2. ७०% इथेनॉल के साथ पूर्व मुंडा त्वचा साफ । माउस के तहत hypoallergenic सिल्क टेप के लगभग 12 सेमी प्लेस (आंकड़ा 1b; टेप की चौड़ाई को घटाकर 1.5-2 सेमी करना चाहिए ताकि यह माउस के लिए बहुत अधिक चौड़ा न हो) ।
  3. टेप स्थिति है कि केवल लगभग 2 सेमी है माउस दाईं ओर है, और बाकी बाईं ओर है । माप के बाद आसान प्लेसमेंट और हटाने के लिए टेप के दाईं ओर के एक किनारे पर गुना । कदम ५.३ और ५.६ के लिए बाएं सही निर्देश पशु के दाईं ओर डिवाइस प्लेसमेंट के लिए कर रहे है और पशु के बाईं ओर यदि आवश्यक हो तो डिवाइस स्थान के लिए बदली जा सकती है ।
  4. डिवाइस के लिए बैटरी कनेक्ट, बैटरी से समर्थन को हटाने और सुरक्षित रूप से यह डिवाइस के शीर्ष पर जगह है । डिवाइस का उपयोग करने के लिए तैयार है और डेटा अधिग्रहण शुरू होता है जब नीले प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एल ई डी) निमिष शुरू.
  5. डिवाइस और जगह से मुंडा त्वचा पर समर्थन निकालें । इस तरह की स्थिति है कि खिड़की एल ई डी को उजागर पसलियों पर है-यह भी रीढ़ या अंगों (चित्रा 1C) के पास नहीं है ।
  6. सफेद टेप के साथ डिवाइस सुरक्षित । सुरक्षित दाईं ओर पहले (चित्रा 1 डी), यह डिवाइस के सभी किनारों के आसपास कसकर लपेटन, तो माउस और डिवाइस (चित्रा 1E) के आसपास बाईं ओर लपेटो । आदर्श रूप में, टेप के बाईं ओर केवल डिवाइस को शामिल किया गया है, और दाईं ओर माउस के पेट के नीचे समाप्त होता है ।
  7. यह माउस के शरीर की परिधि के साथ दबाकर टेप संलग्न । टेप को मजबूती से संलग्न करने की जरूरत है, लेकिन कसकर नहीं । यदि यह भी ढीला है तो डिवाइस के आसपास बहुत ज्यादा कदम होगा और आंदोलन कलाकृतियों के कारण । हालांकि, यह इतना तंग है कि यह सांस लेने या आंदोलन को प्रतिबंधित या त्वचा पर बहुत ज्यादा दबाव डालता नहीं होना चाहिए ।
  8. FITC-sinistrin इंजेक्शन से पहले 3 मिनट के लिए अछूता डिवाइस एक स्थिर पृष्ठभूमि पढ़ने की अनुमति के लिए ले जाने के लिए छोड़ दें । इस समय में, एक गर्मी पैड या पूंछ नस इंजेक्शन के लिए तैयार करने के लिए गर्म पानी से भरा दस्ताने के साथ पूंछ गर्म (यदि इस मार्ग का उपयोग) ।

6. FITC-sinistrin इंजेक्शन

  1. इंजेक्शन के लिए आवश्यक FITC-sinistrin की गणना की मात्रा के साथ एक इंसुलिन सिरिंज तैयार करें (यह निकटतम 10 μL करने के लिए गोल किया जा सकता है).
  2. प्रशासन FITC-पूंछ नस या रेट्रो कक्षीय इंजेक्शन द्वारा sinistrin । FITC-sinistrin एक चिकनी लेकिन तेजी से बोल्स में मंजूरी वक्र पर कई चोटियों से बचने के लिए प्रशासित किया जाना चाहिए । यह केवल एक आंशिक खुराक से प्रशासन को FITC-sinistrin प्रशासन में कई प्रयास किया है बेहतर है ।

7. GFR को मापने

  1. isoflurane संज्ञाहरण से उबरने के लिए और माप अवधि की अवधि के लिए अपने दम पर एक पिंजरे में माउस रखें ।
  2. १.५ घंटे के लिए पिंजरे में माउस का निरीक्षण करें और फिर डिवाइस निकालें । चेतन माउस से डिवाइस को हटाने, तेजी से कुशल है, और आम तौर पर अच्छी तरह से सहन माउस द्वारा, लेकिन नए उपयोगकर्ताओं को इस कदम के लिए माउस anaesthetize पसंद कर सकते हैं ।
    1. एक विकल्प के रूप में, isoflurane के साथ माउस anaesthetize ।
    2. अंय विकल्प के रूप में, पिंजरे के शीर्ष पर तार रैक पर माउस जगह है, माउस के लिए डिवाइस whilst धातु सलाखों समझ हटा दिया जाता है की अनुमति ।
  3. एक त्वरित, चिकनी आंदोलन में पेट के नीचे से सफेद प्लास्टर टेप खींच, और त्वचा से डिवाइस और काले प्लास्टर हटा दें । सावधान रहें कि बैटरी डिवाइस से अभी तक डिस्कनेक्ट नहीं है ।
  4. वापस अपने घर पिंजरे में माउस ।

8. पढ़ने और डेटा का मूल्यांकन

  1. डिवाइस से बैटरी को सावधानीपूर्वक डिस्कनेक्ट कर ᱶ
  2. डिवाइस को USB केबल से कनेक्ट करें और फिर केबल को कंप्यूटर से कनेक्ट करें
  3. पठन सॉफ़्टवेयर (Sensor_ctrl_app. exe) खोलें
  4. आदेश में, क्लिक करें "कनेक्ट", "पढ़ें", "फिर से नाम", और "सहेजें", तो बंद कार्यक्रम
  5. प्रक्रिया और विश्लेषण सॉफ्टवेयर में डेटा का मूल्यांकन संबंधित मैनुअल में वर्णित के रूप में

Representative Results

इस खंड में हम ट्रांसडर्मल GFR मॉनिटर के उपयोग के प्रतिनिधि परिणाम पेश करते हैं । ट्रांसडर्मल मॉनिटर आकि और सीकेडी2के माउस उपभेदों और मॉडलों की एक किस्म में इस्तेमाल किया गया है ।

चित्रा 2 प्रतिनिधि FITC से पता चलता है-पुरुष बालब में sinistrin मंजूरी curves से पहले और बाद ischemia reperfusion चोट (इरि) एक साथ contralateral nephrectomy के साथ । FITC-sinistrin तेजी से स्वस्थ चूहों (चित्रा 2a) में संचलन से मंजूरी दे दी है, लेकिन मंजूरी नाटकीय रूप से आकि (चित्रा बी ए, सी) के साथ चूहों में देरी है. चूहों में बहुत गंभीर आकि के साथ, ९०-मिनट माप अवधि के दौरान FITC-sinistrin प्रतिदीप्ति में कोई परिवर्तन नहीं हो सकता है, glomerular निस्पंदन (चित्रा 2c) के एक पूर्ण अभाव का संकेत है.

ट्रांसडर्मल GFR माप न्यूनतम इनवेसिव है और कई समय बिंदुओं पर एक ही चूहों में गुर्दे समारोह में परिवर्तन की निगरानी करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । चित्रा 3 आधार रेखा पर अनुक्रमिक ट्रांसडर्मल FITC-sinistrin निकासी मापन द्वारा निर्धारित GFR में परिवर्तन दर्शाया गया है, और 1, 2 और 4 दिन इरि उत्प्रेरण के बाद (एक साथ contralateral nephrectomy के साथ एकतरफा ischemia) । दिखाया डेटा FITC-sinistrin मंजूरी आधा जीवन (चित्रा 3ए), और GFR (आंकड़ा बी2) मापा FITC-sinistrin मंजूरी आधा जीवन से गणना, के रूप में श्राइबर एट अल1द्वारा वर्णित शामिल हैं ।

चित्रा 4में, क्रोनिक गुर्दे की बीमारी (सीकेडी) लंबे समय तक एकतरफा इरि देरी contralateral nephrectomy द्वारा पीछा किया, के रूप में11वर्णित द्वारा पुरुष बालब/ GFR ने प्रारंभिक इरि के बाद 26 दिवस को ट्रांसडर्मल FITC-sinistrin क्लियरेंस का आकलन किया था । FITC में वृद्धि-sinistrin आधा जीवन (चित्रा 4a), और इसलिए GFR में कमी (चित्रा 4B), इन चूहों में बिगड़ा गुर्दे समारोह इंगित करता है. इन आंकड़ों को प्रदर्शित करता है कि transcutaneous GFR माप सीकेडी के साथ चूहों में गुर्दे समारोह में परिवर्तन को मापने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है ।

चित्रा 5 से पता चलता है कि FITC-sinistrin आधा जीवन घायल चूहों में और इरि प्रेरित आकि के विभिन्न विच्छेद के साथ चूहों में GFR माप की पूरी श्रृंखला पर ट्यूबलर चोट के अर्द्ध मात्रात्मक ऊतकवैज्ञानिक आकलन के साथ निकटता को संबद्ध करता है. इसके विपरीत, सीरम क्रिएटिनिन और रक्त यूरिया नाइट्रोजन (रोटी) FITC के साथ एक सकारात्मक लेकिन कमजोर सहसंबंध दिखाया-sinistrin क्लीयरेंस (चित्रा 5B, सी), यह दर्शाता है कि transcutaneous GFR माप गुर्दे की एक और अधिक विश्वसनीय उपाय प्रदान या तो सीरम क्रिएटिनिन या रोटी से इरि प्रेरित आकि निंनलिखित चोट (ट्यूबलर चोट स्कोर) ।

Figure 1
चित्रा 1: ट्रांसडर्मल GFR मॉनिटर संलग्न । बालों को हटाने की तस्वीरें (क), माउस के तहत टेप की नियुक्ति (ख), माउस की त्वचा पर डिवाइस की नियुक्ति (सी), और माउस और डिवाइस के आसपास टेप लपेटकर डिवाइस की सुरक्षा (डी ई) कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखें ।

Figure 2
चित्रा 2: उदाहरण FITC-पुरुष बालब में sinistrin मंजूरी curves से पहले और बाद ischemia reperfusion चोट (इरि) एक साथ contralateral nephrectomy के साथ । आधारभूत (ए) में क्लीयरेंस घटता है, और एक ही माउस में इरि सर्जरी (बी) के बाद एक दिन, इस माउस में बिगड़ा गुर्दे समारोह का संकेत है । (ग) एक अधिक गंभीर रूप से घायल माउस से निकासी वक्र इरि सर्जरी के बाद एक दिन । माप अवधि के दौरान FITC-sinistrin की कोई मंजूरी नहीं थी, गुर्दे की विफलता का संकेत है । काले डेटा अंक कच्चे डेटा का प्रतिनिधित्व करते हैं, ब्लू लाइनों 3 डिब्बे फिट प्रतिनिधित्व करते हैं, और हरी लाइनों ९५% विश्वास अंतराल का प्रतिनिधित्व करते हैं । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 3
3 चित्रा: पुरुष बालब/सी चूहों, उंर 8-10 सप्ताह एक साथ contralateral nephrectomy (n = 5) के साथ एकतरफा ischemia गया । GFR में मूल्यांकन किया गया था और आधारभूत दिनों पर 1, 2, और 4 सर्जरी के बाद, और अन्तर्वासना के साथ तुलना में संचालित नियंत्रण चूहों (n = 5). FITC-sinistrin आधा जीवन में (A) उपयोग किया गया था, चूहों के शरीर के वजन के साथ-साथ, (B) में GFR की गणना करने के लिए. डेटा बिंदुओं व्यक्तिगत जानवरों का प्रतिनिधित्व करते हैं, और त्रुटि पट्टियां मतलब है और मानक त्रुटि का प्रतिनिधित्व करते हैं । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 4
चित्रा 4: पुरुष बालब/चूहों उंर 8-10 सप्ताह 8 दिन में देरी contralateral nephrectomy के साथ एकतरफा ischemia गया (n = 5) । GFR द्वारा मूल्यांकन किया गया था 26 दिन और उंर की तुलना में किया गया-मिलान स्वस्थ नियंत्रण चूहों (n = 5) । FITC-sinistrin आधा जीवन में (A) उपयोग किया गया था, चूहों के शरीर के वजन के साथ-साथ, (B) में GFR की गणना करने के लिए. डेटा पॉइंट्स व्यक्तिगत पशुओं का प्रतिनिधित्व करते हैं, और त्रुटि पट्टियां माध्य और मानक विचलन का प्रतिनिधित्व करती हैं । ट्यूबलर चोट एक अंधा प्रेक्षक (L.R.) द्वारा आवधिक एसिड Schiff-दाग गुर्दे वर्गों पर परिगलन और कलाकारों के गठन की डिग्री के आधार पर 0-50 रन बनाए थे । यह विधि वांग और सहकर्मियों12से अनुकूलित किया गया था । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 5
चित्रा 5: गुर्दे समारोह के तीन उपायों के सहसंबंध/नुकसान (ट्यूबलर चोट (एन = 39), सीरम क्रिएटिनिन (एन = 30) और रक्त यूरिया नाइट्रोजन (ऊतकवैज्ञानिक) (एन = 30)) के साथ FITC-sinistrin निकासी (आधा जीवन) के मूल्यांकन । पुरुष बालब/चूहों एकतरफा गुर्दे pedicle clamping की अवधि (25-45 मिनट) या अन्तर्वासना सर्जरी, एक साथ contralateral nephrectomy के साथ आकि की अलग गंभीरता को प्रेरित करने के लिए, और गुर्दे समारोह पैरामीटर और histopathology 4 दिन में मूल्यांकन किया गया था अलग । इरि के बाद । ट्यूबलर चोट स्कोर FITC-sinistrin क्लीयरेंस के साथ एक मजबूत सकारात्मक संबंध दिखाया (a; आर2 = ०.८८), जबकि सीरम क्रिएटिनिन (ख), और रोटी (ग) दोनों FITC-sinistrin मंजूरी के साथ सकारात्मक लेकिन कमजोर सहसंबंध दिखाया (आर2 = ०.६४ और ०.५२, क्रमशः) । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Discussion

इस पांडुलिपि और साथ प्रशिक्षण वीडियो चूहों में ट्रांसडर्मल GFR मॉनिटर के उपयोग के लिए व्यावहारिक दिशानिर्देश प्रदान करते हैं । प्रक्रिया में सबसे महत्वपूर्ण कदम है पशु पीठ पर डिवाइस का सही लगाव है, और सुरक्षित रूप से पेट के आसपास टेप लपेटन । सबसे अच्छी स्थिति है या तो थोड़ा छोड़ दिया है या midline के अधिकार, ribcage पर । पैच और डिवाइस दृढ़ता से त्वचा से जुड़ी होने की जरूरत है, लेकिन वे इतना तंग है कि वे श्वास, आंदोलन, या डिवाइस के तहत त्वचा रक्त परिसंचरण को प्रभावित नहीं होना चाहिए, के रूप में यह दोषपूर्ण/ इसके अलावा, के बाद से वे संज्ञाहरण, थोड़ा आंदोलन कलाकृतियों के साथ ट्रांसडर्मल माप में आंदोलन के परिणाम से सबसे कम हस्तक्षेप के साथ शरीर के हिस्से पर डिवाइस की सही स्थान से बरामद किया है के बाद निगरानी होश चूहों में होता है । इस कारण से यह जरूरी है कि इस उपकरण को ऊपरी अंगों के पास भी न रखा जाए ताकि चूहे अपने कंधों को स्वतंत्र रूप से ले जा सकें.

यह जरूरी है कि चूहों को एक से दो दिन पहले GFR माप से depilate, जैसा कि depilation FITC-sinistrin क्लीयरेंस की माप को प्रभावित करता है, प्रारंभिक आंकड़ों के साथ संकेत देता है कि depilation ट्रांसडर्मल के मापन से तुरंत पहले स्पष्ट आधा FITC के जीवन-sinistrin । इस के लिए तंत्र अज्ञात है । इसलिए, एकाधिक समय बिंदुओं पर और प्रयोगों के बीच विश्वसनीय माप प्राप्त करने के लिए, यह सलाह दी जाती है कि चूहों को पहले से depilate, GFR मापन के साथ आगे बढ़ने से पहले त्वचा को इस प्रक्रिया से उबरने की अनुमति दें । Depilation क्रीम एक पूर्व आवेदन के ७२ ज के भीतर त्वचा के एक ही क्षेत्र में लागू नहीं किया जाना चाहिए, त्वचा के लिए रासायनिक नुकसान से बचने के लिए । कई मामलों में, फर पुनः विकास के कई दिन लगते है या एक सप्ताह के लिए, और ७२ ज के भीतर depilation क्रीम के फिर से आवेदन आसानी से बचा जा सकता है ।

क्योंकि सीरम क्रिएटिनिन के ५०% तक चूहों13में ट्यूबलर अनुभाग द्वारा उत्सर्जित है, और क्योंकि वहाँ गुर्दे नलिकाओं से यूरिया का पुनर्अवशोषण बढ़ जाती है जब चूहों14निर्जलित हैं, सीरम क्रिएटिनिन और रोटी गुर्दे समारोह के गरीब मार्करों हैं. हालांकि, उनकी सुविधा के कारण, इन परख चूहों में आकि और सीकेडी के नैदानिक अध्ययन में गुर्दे समारोह के मुख्य उपाय के रूप में इस्तेमाल किया जा करने के लिए जारी है । हालांकि, सामान्य या सामान्य गुर्दे समारोह13के साथ चूहों में क्रिएटिनिन उत्सर्जन के लिए ट्यूबलर स्राव के प्रमुख योगदान के अनुरूप, सीरम क्रिएटिनिन उच्च निकासी दरों पर FITC-sinistrin मंजूरी के साथ थोड़ा संबंध दिखाया (कम FITC-sinistrin आधा जीवन), संकेत है कि क्रिएटिनिन हल्के गुर्दे की चोट के साथ चूहों में गुर्दे समारोह के एक असंवेदनशील उपाय है । इसके विपरीत, रोटी हल्के गुर्दे हानि के साथ चूहों में FITC-sinistrin मंजूरी के साथ अच्छी तरह से संबद्ध है, जबकि अधिक गंभीर गुर्दे की चोट (उच्च FITC-sinistrin आधा जीवन) के साथ चूहों में रोटी और FITC-sinistrin मंजूरी के बीच गरीब संबंध है. यह संभव है कि गंभीर गुर्दे की चोट के साथ बीमार पशुओं में निर्जलीकरण के साथ जुड़े यूरिया पुनर्अवशोषण के प्रभाव के कारण होता है ।

ट्रांसडर्मल GFR माप का एक प्रमुख लाभ, GFR माप के लिए अन्य सभी बोल्स निकासी या निरंतर अर्क तकनीक की तुलना में, यह है कि यह ध्यान से समय पर रक्त या मूत्र संग्रह की आवश्यकता नहीं है । ये चूहों में विशेष रूप से चुनौतीपूर्ण हो सकता है के रूप में वे कम कुल रक्त की मात्रा और चूहों के साथ तुलना में मूत्र उत्पादन किया है. इसके अलावा, चूहों केवल डिवाइस और इंजेक्शन के लगाव के लिए नियंत्रित करने की जरूरत है, लेकिन कई venipunctures के लिए नहीं, के रूप में शास्त्रीय बोल्स मंजूरी प्रयोगों के लिए आवश्यक15. इसके अलावा, संज्ञाहरण की अवधि कम है, और जैसे यह समय के साथ व्यक्तिगत चूहों में दोहराया माप प्रदर्शन करने के लिए संभव है. आवृत्ति जिस पर माप किया जा सकता है मुख्य रूप से चूहों की स्वास्थ्य स्थिति पर निर्भर करता है, नसों में इंजेक्शन के लिए शोधकर्ता की योग्यता, और दोहराया संज्ञाहरण सत्र पर स्थानीय संस्थागत नियमों. स्वस्थ, घायल चूहों में, ट्रांसडर्मल GFR माप दैनिक प्रदर्शन किया जा सकता, न्यूनतम या माउस पर कोई प्रतिकूल प्रभाव के साथ. हालांकि, घायल चूहों आकि या सीकेडी से पीड़ित दोहराया संज्ञाहरण सत्र के रूप में अच्छी तरह से स्वस्थ चूहों को सहन करने की संभावना नहीं है, और इस प्रकार माप की आवृत्ति कम किया जाना चाहिए.

ट्रांसडर्मल GFR माप की मुख्य सीमा, के रूप में चूहों में GFR मापने के लिए बोल्स निकासी तरीकों की तुलना में है कि उत्सर्जन कैनेटीक्स केवल समय के सापेक्ष प्रतिदीप्ति तीव्रता में परिवर्तन के रूप में मापा जाता है, और निरपेक्ष अनुरेखक सांद्रता के रूप में नहीं. इस वजह से, यह केवल उत्सर्जन काइनेटिक, जो extracellular मात्रा16पर सामान्यीकृत GFR के एक बहुत करीब अनुमान है की एक घातीय क्षय की दर लगातार उपाय करने के लिए संभव है । एमएल/मिनट में GFR व्यक्त करने के लिए, पशु की extracellular मात्रा एक रूपांतरण कारक है कि पहले के अध्ययनों में FITC-sinistrin के प्लाज्मा सांद्रता के एक साथ माप में स्थापित किया गया था का उपयोग कर अनुमानित किया गया है1। हालांकि, इस रूपांतरण कारक सही ढंग से extracellular द्रव मात्रा सभी चूहों में समान रूप से अच्छी तरह से अनुमान नहीं हो सकता है, के बाद से द्रव की मात्रा उम्र, लिंग, जलयोजन स्थिति सहित बाहरी कारकों की एक किस्म से प्रभावित हो सकता है (जो शल्य चिकित्सा से प्रभावित हो सकता है हस्तक्षेप के साथ ही गुर्दे की चोट), और वजन17. हालांकि, चूहों में GFR का आकलन करने के लिए बोल्स खुराक विधि के विपरीत, transcutaneous GFR माप कम ऑपरेटर निर्भर परिवर्तनशीलता के अधीन है क्योंकि यह खुराक त्रुटियों से या रक्त संग्रह के समय में त्रुटियों के द्वारा प्रभावित नहीं है.

transcutaneous GFR माप तकनीक की एक और सीमा है कि आधारभूत संकेत बदलाव त्वचा fluorophores के ब्लीचिंग और डिवाइस संलग्नक और अनुरेखक इंजेक्शन के लिए आवश्यक संज्ञाहरण के कारण माप के दौरान हो सकता है. इस सीमा Friedemann और सहकर्मियों द्वारा एक सुधार एल्गोरिथ्म3को कार्यान्वित करने से संबोधित किया गया था । इस एल्गोरिथ्म के कार्यांवयन GFR आकलन की एक निरंतर प्रेरणा तकनीक के लिए तुलनीय ट्रांसडर्मल तकनीक की परिशुद्धता में एक सुधार करने के लिए नेतृत्व किया ।

एक बार पूछा सवाल यह है कि क्या विभिंन माउस उपभेदों में त्वचा रंजकता ट्रांसडर्मल FITC-sinistrin मंजूरी प्रभावित करता है । त्वचा रंजकता FITC-sinistrin संकेत तीव्रता कम कर देता है के बाद से अंधेरे pigments नीले उत्तेजना और FITC-sinistrin माप से हरी उत्सर्जन संकेतों को अवशोषित. हालांकि, FITC-sinistrin के उत्सर्जन की दर समग्र संकेत तीव्रता से स्वतंत्र है । इसके अलावा, जबकि मापा संकेत कम है, पृष्ठभूमि संकेत भी pigmented चूहों में कम है. क्योंकि पृष्ठभूमि संकेत त्वचा fluorophores और उत्तेजना प्रकाश के प्रतिबिंब के autofluorescence का एक मिश्रण है, हमने पाया है कि पृष्ठभूमि के लिए अधिकतम संकेत अनुपात तुलना में है, या भी सुधार, pigmented पशुओं में । इसके अलावा, आंदोलन कलाकृतियों, जो प्रकाश परिलक्षित करने के लिए आसपास की त्वचा के जोखिम की वजह से कर रहे हैं, परिलक्षित प्रकाश भी pigmented त्वचा द्वारा अवशोषित कर लेता है के बाद से pigmented चूहों में कम कर रहे हैं ।

अंत में, तकनीक हम प्रस्तुत किया है होश में GFR की सटीक माप की अनुमति देता है, स्वतंत्र रूप से सभी प्रकार की त्वचा के चूहों को ले जाने । के रूप में तकनीक रक्त नमूना से स्वतंत्र है, यह सीकेडी मॉडल में अनुदैर्ध्य टिप्पणियों के लिए एक ही जानवर पर बार-बार इस्तेमाल किया जा सकता है, साथ ही GFR के तेजी से परिवर्तन की माप के लिए आकि की प्रेरण के बाद हो ।

Disclosures

डी एस-K, JF और वाईएस ट्रांसडर्मल GFR मॉनीटर के निर्माता और वितरक GmbH MediBeacon पर कर्मचारी हैं ।
डी एस-कश्मीर और JF प्रस्तुत प्रौद्योगिकी के लिए पेटेंट और पेटेंट आवेदनों पर अंवेषकों हैं ।

Acknowledgments

यह काम गुर्दे की बीमारी (VCKD) के लिए वेंडरबिल्ट केंद्र द्वारा समर्थित किया गया था, और भाग में निंनलिखित अनुदान द्वारा वित्त पोषित किया गया: DOD PR161028 और R01DK112688 (मार्क de Caestecker)

हम MRC, EPSRC और BBSRC द्वारा लोकसभा, प्रधानमंत्री और BW को समर्थन स्वीकार करते है-वित्त पोषित ब्रिटेन regenerative दवा मंच "सुरक्षा और प्रभावकारिता, इमेजिंग टेक्नोलॉजीज हब पर फोकस" (MR/K026739/

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Transdermal GFR monitor (comes with 1 device, 2 batteries and 1 charger) MediBeacon GmbH TDM-MH001 Reading software: MPD Lab; Analysis software: MPD Studio
Additional Batteries MediBeacon GmBH PWR-BT0001
Attachment patches MediBeacon GmbH small: PTC-SM001; large: PTC-LG001
FITC-sinistrin MediBeacon GmbH FTC-FS001
Hypoallergenic silk tape e.g. Durapore (1538-2), or Kendall (7138C), or Leukosilk (01032-00)
Anaesthesia chamber, isoflurane, oxygen
Heat pad
Electric shaver
Depilatory (hair removal) cream e.g. Veet or Nair
Cotton buds
Cotton swabs
Timer
Scales
70% ethanol wipes

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References

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मेडिसिन इश्यू १४० Glomerular निस्पंदन रेट FITC-sinistrin ट्रांसडर्मल चूहों कुतर किडनी फंक्शन
चूहों में Glomerular निस् दर का ट्रांसडर्मल मापन
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Scarfe, L., Schock-Kusch, D.,… More

Scarfe, L., Schock-Kusch, D., Ressel, L., Friedemann, J., Shulhevich, Y., Murray, P., Wilm, B., de Caestecker, M. Transdermal Measurement of Glomerular Filtration Rate in Mice. J. Vis. Exp. (140), e58520, doi:10.3791/58520 (2018).

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