ERRATUM NOTICE
Important: There has been an erratum issued for this article. Read more …
Summary
Bu makalede, geleneksel tekniklerle gözlenen önemli teknik sorunlardan kaçınmak için periton diyalizi kateterinin murin modeline implante edilmesine yönelik bir prosedürün modifikasyonları açıklanmaktadır.
Abstract
Murin modelleri, periton diyalizinin (PD) periton iltihabı ve fibroz gibi çeşitli yönlerini araştırmak için kullanılır. Bu olaylar, insanlarda periton zarı yetmezliğine neden olmakta ve bu da son dönem böbrek hastalığı (ESKD) olan hastaların yönetiminde derin klinik etkileri nedeniyle yoğun bir araştırma alanı olmaya devam etmektedir. PD'nin klinik önemine ve ilgili komplikasyonlarına rağmen, mevcut deneysel murin modelleri, modellerin performansını tehlikeye atan temel teknik zorluklardan muzdariptir. Bunlar PD kateter göçünü ve bükülmesini içerir ve genellikle daha erken kateter çıkarılmasını garanti eder. Bu sınırlamalar aynı zamanda bir çalışmayı tamamlamak için daha fazla sayıda hayvana duyulan ihtiyacı da artırmaktadır. Bu dezavantajları ele alan bu çalışma, bir murin modelinde yaygın olarak gözlenen PD kateter komplikasyonlarını önlemek için teknik iyileştirmeler ve cerrahi nüanslar sunmaktadır. Ayrıca, bu modifiye model, lipopolisakkarit enjeksiyonları kullanılarak periton iltihabı ve fibrozu indükleyerek doğrulanır. Temel olarak, bu makale deneysel bir PD modeli oluşturmak için geliştirilmiş bir yöntemi açıklamaktadır.
Introduction
Son dönem böbrek hastalığı yükü
Kronik böbrek hastalığı (KBH) dünya çapında bir sağlık sorunudur1. Mevcut tahminler, dünya çapında 850 milyondan fazla insanın böbrek hastalığına sahip olduğunu göstermektedir. Böbrek hastalığının prevalansı, diyabetli insan sayısını (422 milyon) neredeyse iki katına çıkarmaktadır ve dünya çapında kanser (42 milyon) veya HIV / AIDS (36,7 milyon) hastalarının prevalansının 20 katından fazladır2. Yaklaşık yedi Amerikalıdan birinde KBH vardır ve 1000 Amerikalıdan ikisinde böbrek nakli veya diyaliz desteği gerektiren ESKD vardır3. ESKD'nin dünya çapında artan yükü göz önüne alındığında, diyaliz teknolojisinin optimize edilmesi çok önemlidir3.
Periton diyalizi
PD, Amerika Birleşik Devletleri'nde ESKD tedavisinde önemli ölçüde az kullanılan bir yöntemdir. Amerika Birleşik Devletleri Renal Veri Sistemi'ne (USRDS) göre, yaygın PD hastalarının yüzdesi 2020 yılında sadece% 11 idi 4,5. PD, merkez içi hemodiyalize (HD) göre, daha iyi bir yaşam kalitesi, daha az klinik ziyaret ve Medicare harcamalarında azalma dahil olmak üzere çeşitli avantajlar sağlar 6,7. Ek olarak, PD ev tabanlı bir tedavidir ve sıklıkla hemodiyaliz kateterleriyle ilişkili olan bakteriyemi ve endokardit gibi ciddi enfeksiyon riskinin çok daha düşük olmasıyla ilişkilidir. Ayrıca, acil başlangıç protokolü ile PD hızlı bir şekilde başlatılabilir, bu da yerleşik vasküler kateterlerle diyaliz başlatma ihtiyacını azaltır8. PD, pediatrik ESKD popülasyonunda tercih edilen diyaliz yöntemi olarak kabul edilir9.
Periton diyalizi ile indüklenen periton yetmezliği
PD, periton içine PD sıvısının (diyalizat) sokulmasını gerektirir, bu da zamanla periton zarının iltihaplanmasına ve yeniden şekillenmesine neden olur. Periton iltihabı fibrozu tetikler ve zamanla membranın ultrafiltrasyon yeteneklerinin potansiyel kaybıyla sonuçlanır. Periton zarının korunması PD'de önemli bir zorluktur ve daha fazla araştırma, uygulayıcılar için en iyi klinik uygulamaların mevcut olmasını sağlamak için kritik öneme sahiptir. Periton enfeksiyonu ve inflamasyonun, solute, su taşıma kinetik ve membran yetmezliğinin patofizyolojik mekanizmalarının daha iyi anlaşılmasına yardımcı olmak için iyi kurulmuş murin modelleri vardır; Yine de, kateter ile ilgili teknik sorunlar genellikle bu modelleri10 ile sınırlar.
Periton zarı değişikliklerinin analizi
ESKD hastalarında, diyalizat geleneksel olarak periton boşluğuna derin ve yüzeysel bir manşet ile bir Tenkhoff kateteri yoluyla verilir. Hastalar potansiyel olarak kateter göçü, infüzyon ağrısı ve diyalizat 11,12,13'ün zayıf drenajı gibi kateterle ilişkili komplikasyonlar yaşayabilirler. Bu komplikasyonları en aza indirmek için sarmal veya düz insanlar için iki ana periton kateteri türü tanıtılmıştır12. PD kateter sağkalımını uzatmak için konvansiyonel iki kelepçeli kateterlere ekstra bir manşet de dahil olmak üzere çeşitli modifikasyonlar eklenmiştir11. Yerleştirme tekniği, kaynakların mevcudiyeti ve uzmanlık düzeyi de dahil olmak üzere sağkalım sonrası eklenecek kateter göçünü önleyerek çeşitli faktörlere göre değişir14.
Buna karşılık, periton diyalizinin murin modelleri, insan periton kateterlerine kıyasla teknikler ve amaç açısından temel farklılıklara sahiptir. Örneğin, murin modellerindeki periton kateterleri öncelikle membran değişikliklerini incelemek için kullanılır ve çift yönlü drenaj fonksiyonları için daha az amaçlanmıştır. Mevcut teknik, hayvanların taşınması nedeniyle potansiyel port yerinden çıkması ve kateter göçünden muzdariptir. Geleneksel murin modellerinde, erişim portları cilde sabitlenmemiştir. Bu yön, uyanık hayvanlarda yerinden çıkabilecek ve kateter göçüne neden olabilecek dengesiz bir erişim limanı yarattı. Periton membranı araştırmalarında murin modellerinin önemi göz önüne alındığında, güvenilir modeller üretmek için etkili cerrahi tekniklerin oluşturulması zorunludur. Bu nedenle, PD kateter yerleştirmenin geleneksel modelini optimize etmek için yola çıktık. Kateterin kendisinin periton zarında histopatolojik değişikliklere neden olduğunu ve bu nedenle hayvan çalışmalarında PD solüsyonlarının etkisine ilişkin herhangi bir sonucun PD kateteri bağlamında yabancı cisim olarak yorumlanması gerektiğini belirtmek önemlidir15,16,17.
Periton zarı histopatolojisi
PD yetmezliği esas olarak fibroz ve aşırı anjiyogenez ile ilişkilidir ve ozmolar konsantrasyon gradyanının kaybına neden olur. Ek olarak, periton zarı filtrasyon kapasitesi peritonitten etkilenebilir. Ek olarak, enfeksiyöz peritonit, periton diyalizinden hemodiyalize diyaliz diyalizine diyaliz modalitesinde değişiklik için iyi bilinen bir nedendir. 18.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Bu çalışma için, sekiz dişi C57BL / 6J fare, 8-12 haftalık ve ortalama 20 g ağırlığında kullanılmıştır. Fareler standart koşullar altında barındırıldı ve chow ve su ad libitum ile beslendi. Bu çalışma Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (IACUC), Boston Üniversitesi Tıp Merkezi (AN-1549) onayı ile gerçekleştirilmiştir. Burada açıklanan prosedürler steril koşullar altında gerçekleştirilmiştir.
1. Fareyi bir İzofluran odasında anestezi altına alın ve analjeziği deri altından enjekte edin
- Hayvanı kuyruğun tabanından tutun. Hayvanı baskın olmayan elin dorsum yüzeyinde tutun.
- Hayvanı% 3 -% 4 izofluran ile doldurulmuş sürekli anestezik indüksiyon odasına aktarın. Sağ ve sol arka bacaklarda ayak parmağı sıkışma refleksinin yokluğunda yeterli genel anesteziyi onaylayın. Genel anestezinin sürdürülmesini İzofluran ile% 1 -% 3 oranında tutun.
- Her iki göze de oftalmik merhem uygulayın.
- Subkutan bir Buprenorfin enjeksiyonu uygulayın.
- Buprenorfin stoğunu, 0.03 mg / mL'lik nihai konsantrasyona ulaşmak için% 0.9'luk sodyum klorür (NaCl)% 0.9'luk bir konsantrasyonda çözün.
- 20 g'lık bir farede ameliyattan 20 dakika önce 500 μL steril NaCl% 0.9 ile birlikte 0.05-0.1 mg / kg 0.03 mg / mL Buprenorfin dozu enjekte edin (fare başına 2 μg veya 66 μL 0.03 mg / mL Buprenorfin).
2. Cilt hazırlığı
- Tamamen anestezi uygulanmış fareyi sol yanal pozisyonda yerleştirin ve sağ kanadını ısıtma battaniyesine maruz bırakın. Karnın sağ tarafını, paraspinal bölgeye orta çizgiye yakın ve hayvanın kuyruğuna kadar tıraş edin.
- Tıraş edilen bölgeyi, antiseptik solüsyonun veya ovmanın alternatif uygulaması ve% 70 alkol veya steril salin ile dairesel bir hareketle, cerrahi kesi bölgesinden başlayarak ve dışa doğru hareket ederek pamuklu çubukla üç kez dezenfekte edin. Her kullanımdan sonra pamuklu çubuğu atın. Hipotermiyi kötüleştirebileceğinden, hayvanın cerrahi olmayan alanlarını alkol veya antiseptik ile aşırı ıslatmamaya dikkat edin.
NOT: Antiseptik solüsyonların uygun şekilde seyreltilmesi ve ameliyat sırasında cilt üzerinde cerrahi ovma bırakmamak önemlidir, çünkü tahriş edici olabilirler ve durulanmaları gerekir. Sıcaklığın düşmediğinden emin olmak için prosedür sırasında ısıtma battaniyesinin sıcaklığını sık sık kontrol edin.
3. Kateter uzunluğunu ölçün ve karın içindeki yerleştirme noktasını ve hazırlanan cildin üzerindeki tüp sistemini işaretleyin
- Erişim portu cebini hayvanın kuyruğunun 1 cm yukarısına atayın. Kurulum segmentini, baskın olmayan işaret ve başparmak parmağınızla kuyruğun yakınındaki atanmış alanın üzerinde tutun.
- Kateteri cildin üzerine yerleştirin ve kateterin tüp yerleştirme yerini karın boşluğuna tahmin edin. Ön orta hattın yakınındaki tüpün minimum bükülmesine saygı göstererek tüp yerleştirme için atanan yeri işaretleyin.
NOT: Tüm prosedürler steril eldivenlerle yapılmalı ve ölçüm sırasında kateter steril tutulmalıdır. Cerrahi aletler kullanılmadan önce 121 °C'de otoklavlanmalıdır. Prosedür için gerekli aletler için Ek Şekil S1'e bakınız.
4. Peritoneal kateter rezervuar bölümünü özelleştirin
- Fare kulak etiketleyicisi ile rezervuar bölümünün çerçevesi üzerinde bir yan delik açın (Şekil 1 ve Şekil 2). Kulak yumruğunun cerrahi bir araç olduğu ve steril olması gerektiği belirtilmelidir.
5. Damlatma portunu yerleştirin
- Kuyruğun 1 cm yukarısında yatay 1 cm genişliğinde bir cilt kesisi yapın. Subkutan düzlemi altta yatan kas tabakasından açıkça diseke ederek kateter yerleştirilmesi için bir kese yapın ve damlatma portunun ideal port cebinde serbestçe bulunmasını sağlayın.
- Tüp yerleşimi için eğik bir tünel oluşturmak üzere iris makas ucunu orta hatta doğru tutun (Şekil 3A).
- 3.0 dikişini özelleştirilmiş yan delikten geçirin. Geçirilen dikişi sıkarak, tüp seyrini sefalad tutarak erişim portunu kas yatağına sabitleyin.
6. Kateter ucu yerleştirme yeri insizyonunu yaptırın
- Orta çizginin yakınında önceden işaretlenmiş alan üzerinde 1 cm'lik bir kesi yapın. Makası kanaldan geçirerek iyi gelişmiş yolu onaylayın.
- Kateteri retrograd bir kursa yerleştirmek için kateter ucunu forseps ile nazikçe seçin.
NOT: Tüpün yan deliklerini sıkmaktan kaçının. - Kateter tüpünü hazırlanan kanaldan geçirin (Şekil 3B). Sağ orta hatta yakın kas tabakası üzerinde 1 cm'lik bir kesi yapın.
7. Kateterin işleyişini onaylayın
- Tüm kesileri kapatmadan önce, yerleştirilen kateterin işlevsel olduğundan emin olun. Bağlantı noktası için özel Huber iğnesine takılı 1 mL'lik bir şırınga ile işlevi kontrol edin.
- Damlatma portuna 200 μL normal salin enjekte edin. Direnç için sıfır toleransa sahip pürüzsüz bir akış arayın.
- Açıklığı korumak için portu ve kateteri% 10 heparin ile yıkayın.
8. Cilt kesilerini kapatın
- Port rezervuarı etrafındaki deri kesilerini (Şekil 3C) 3-0 emilebilir dikişlerle kapatın.
9. Kateter ucunu karın boşluğunun içine sabitleyin
- Kesilmiş karın duvarı kasının etrafına 4-0 yuvarlak emilebilir dikiş ile gevşek bir çanta ipi dikişi yerleştirin. Kateterin proksimal keçesini insizyonun içinden geçirin.
- Hazırlanan çanta ipi dikişini tüpün etrafına sıkın, ikinci keçeyi çanta ipinin dışında, kas tabakasının üzerinde tutun (Şekil 3D) ve cildi 3-0 emilebilir dikişlerle kapatın (Şekil 2).
10. Hayvanları postoperatif ve günlük olarak izlemek, postoperatif analjezi ve sıvıları uygulamak ve günlük postoperatif kayıtları en az 7 gün boyunca ve tamamen iyileşene kadar saklayın.
- Kateterden günlük 200 μL normal salin enjeksiyonu ile kateteri işlevsel tutun.
11. Sıvı enjeksiyonları
- Cilt insizyonunu dikkatlice inceleyerek olaysız prosedür sonrası süreci onaylayın.
- LPS'nin 40 μg'sini steril fosfat tamponlu salin (PBS) ile 0.2 μg / μL çalışma konsantrasyonuna (özünde, 2 μg / g vücut ağırlığı için 10 μL ve 20 g fareler için 200 μL LPS) seyrelterek intraperitoneal enjeksiyonlar için LPS 2 mg / kg vücut ağırlığı hazırlayın (yani).
- Kateter implantasyonunu takip eden ikinci haftada enjeksiyonlara başlayın.
- Hayvanı baskın olmayan elinizle nazikçe tutun ve işaret ve başparmak parmaklarını sefalad yönünde hareket ettirirken damlatma portunu kısıtlayın.
- Rezervuarın üzerindeki cildi% 70 izopropil alkol ile dezenfekte edin. LPS'yi enjekte etmek için Huber iğnesine bağlı şırıngayı kullanın.
- Huber iğnesiyle limana girdikten sonra, patent seyrini onaylamak için porta 100 μL normal salin enjekte edin.
- Hazırlanan 200 μL LPS'yi, ardından tüp sulama için 100 μL normal salini enjekte edin ve direnç olmadığından emin olun.
12. Peritonu toplamadan önce fareleri anestezi altına alın ve periton sıvısını toplayın
- 7 günlük LPS enjeksiyonu ve 2 haftalık kateter implantasyonunu takiben, periton biyopsisini planlayın.
- Genel anestezi için plan yapın.
- Fareyi bir izofluran odasında anestezi altına alın ve analjeziği deri altından enjekte edin.
- Hayvanı kuyruğun tabanından tutun ve hayvanı elin dorsum yüzeyinde tutun.
- Hayvanı% 3 -% 4 izofluran ile doldurulmuş sürekli anestezik indüksiyon odasına aktarın. Sağ ve sol arka bacaklarda ayak parmağı sıkışma refleksinin yokluğunda yeterli genel anesteziyi onaylayın. Genel anestezinin sürdürülmesini izofluran ile% 1 -% 3 oranında tutun.
13. Peritoneal biyopsi
- Hayvanı ısıtılmış battaniyeye sırtüstü pozisyonda yerleştirin. Sub-ksifoidden mesaneye orta hat cilt kesisi yapın.
- Subfasyal düzlemi soğuk PBS ile perfüze edin (Şekil 3E).
- Peritonun bütünlüğünü bozmadan düzlemin tamamen disseke edildiğinden emin olun. Peritonu, sol alt kadrandaki lateral periton yansımasından, hilumdan başlayarak sol kanattan başlayarak ve alt taraftaki mesaneden, numuneleri hayvanlar arasında tutarlı tutmak için diseke etmeye başlayın (Şekil 3F).
- Peritoneal hasadı takiben, hayvanı servikal çıkık ile ötenazileştirin.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
İmplante edilen tüm kateterler çalışmanın sonuna kadar işlevseldi ve kateter yerinden çıkması veya bükülmesi implante edilen kateterlerin hiçbirini komplike hale getirmedi. Mevcut, modifiye edilmiş teknik, LPS kullanılarak peritonite bağlı bir modelle daha da doğrulandı. Kontrol fareleri günlük normal salin enjeksiyonlarından 200 μL alırken, deneysel farelere kateter implantasyonundan sonraki toplam 7 gün boyunca protokol adımı 11'de tartışıldığı gibi 200 μL LPS enjekte edildi.
Peritoneal membran hematoksilin ve eozin (H&E) ve Masson Trikrom boyama ile histopatolojik özellikler açısından değerlendirildi. H&E boyalı kesitlerin analizi, ImageJ kullanılarak ölçülen sub-peritoneal uzaydaki hücre dışı matriste (ECM) önemli bir artış gösterdi (Şekil 4A, yıldız işareti ile işaretlenmiş). Kontrol farelerinin periton altı boşluğundaki ECM'nin ortalama + SD'si 87.10 + 24.66 μm idi ve LPS'ye maruz kalan farelerde iki katına çıktı (148.9 + 60.85 μm, P = 0.008) (Şekil 4B).
Trikrom boyası, yüzey alanına (μm) normalleştirilmiş yoğunluk yoğunluğu olarak tahmin edilen fibrozisi (Şekil 5 ve Şekil 6'daki mavi boya) tespit eder. Yoğunluk yoğunluğu, piksellerin sayısını ve yoğunluğunu ilgilenilen bir bölgede bütünleştirir veilgilenilen 19,20'nin nicel histolojik özellikleri için doğrulanmış bir yöntemdir.
Daha sonra, LPS'ye bağlı inflamasyonun vaskülarite değişmiş ve sub-peritoneal boşluğun genişlemesine neden olabileceğini öne sürdük. CD31, endotel hücreleri için bir belirteç olarak kullanıldı (Şekil 7) ve her iki gruptaki her farede rastgele seçilmiş yüksek güçlü alan (HPF) görüntülerinde entegre yoğunluk olarak ölçüldü (Şekil 8B, C). LPS ile indüklenen fareler subperiton fibrozunda üç kat artış gösterdi (Şekil 8A, P = 0.015). Peritoneal membrandaki tüm bu değişiklikler, uzun süreli diyalizatlara maruz kalan hastalarda gözlenenlerle tutarlıdır21. Sonuçlar, vaskülaritede ~8-9 kat artış (P = 0.0168) (Şekil 7 ve Şekil 8B) ve SP (P = 0.008) olarak işaretlenmiş alt periton boşluğunda ~2 kat artış gösterdi (Şekil 7 ve Şekil 8C). Bu sonuçlar, periton membranına diyalizat18,22,23'e uzun süre maruz kaldıktan sonra PD'li hastalarda gözlenen neovaskülarizasyon ile tutarlıdır.
Resim 1: PD kateteri ve özelleştirilmiş yan delik. Kısaltma: PD = periton diyalizi. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 2: Konvansiyonel ve modifiye yöntemler. PD kateter yerleştirmenin konvansiyonel antegrad yöntemi (sağda), parietal peritonda iç halkanın sabitlenmesiyle başlarken, bu modifiye retrograd yöntemde (solda), prosedür, özelleştirilmiş erişim portunun farelerin dorsumundaki kas yatağı üzerine dikilmesiyle başlar. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: Periton kateterinin yerleştirilmesi. (A) 3.0 sütürü özelleştirilmiş yan delikten geçirin ve kas yatağını yan deliğe dikerek tüp seyrini sefalad tutun. (B) PD tüpünün tünelini, kas tabakasının üstteki deriden titizlikle diseksiyonu ile yapın ve tüpü geriye dönük bir şekilde geçirin. (C) Liman rezervuarının etrafındaki cilt kesiklerini kapatın. (D) Hazırlanan çanta ipi dikişini tüpün etrafına sıkın, ikinci keçeyi çanta ipinin dışında, kas tabakasının üzerinde tutun. (E) İğne eğimini yukarıda tutarken periton boşluğunu 2 mL soğuk PBS ile sulayın. (F) Peritonu sol alt kadrandaki lateral periton yansımasından (mavi ok) diseke etmeye başlayın. Kısaltmalar: PD = periton diyalizi; PBS = fosfat tamponlu salin. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 4: H&E boyama. Deney grubunda LPS'ye maruz kalan iki ayrı C57BL6 faresinin periton zarlarının temsili görüntüleri (100x) belirtildiği gibi (N = 4 / grup). Siyah ok ucu peritona işaret eder ve bir yıldız işareti periton altı boşluğu tasvir eder. Ölçek çubukları = 100 μm. Kısaltmalar: H & E = hematoksilin ve eozin; M = kas; LPS = lipopolisakkarit. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Resim 5: H&E ve Masson Trikrom boyama. Biri kontrol grubunda (A) diğeri deney grubunda (B) LPS'ye maruz kalan iki C57BL6 faresinin periton zarlarının temsili görüntüleri (100x). Ölçek çubukları = 100 μm. Kısaltmalar: SP = peritoneal altı boşluk; P = periton boşluğu; M = Kas; H&E = hematoksilin ve eozin; LPS = lipopolisakkarit. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Resim 6: Masson Trikrom boyama. İki C57BL6 farenin periton zarlarının temsili görüntüleri (100x), biri LPS'ye maruz kalan diğeri tuzlu su enjekte edilen bir kontrol. Siyah ok ucu peritona işaret eder ve turuncu yıldız işareti alt periton boşluğunu gösterir, N = 4 / grup. Ölçek çubukları = 100 μm. Kısaltmalar: M = Kas; LPS = lipopolisakkarit. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 7: Enflamasyon bağlamında subperitoneal boşlukta değişmiş vaskülarite. Parafin gömülü kesitler CD31 ve DAPI ile boyandı. 400x büyütmede elde edilen rastgele görüntüler gösterilir. Ölçek çubukları = 100 μm. Kısaltmalar: SP= sub-peritoneal space; P = periton boşluğu; beyaz yıldız = subperiton damarı; DAPI = 4',6-diamidino-2-fenilindol. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 8: LPS maruziyeti neovaskülarizasyonu, peritonda fibrozu ve subperiton boşluğunun genişlemesini arttırdı . (A) Fibrozun entegre yoğunluğu. (B) CD31'in entegre yoğunluğu. (C) Sub-peritoneal boşluk ölçüldü. Tüm önlemler için öğrencinin t-testi yapıldı. Siyah yıldız işaretleri önem düzeyini gösterir. Hata çubukları = SEM. Kısaltma: LPS = lipopolisakkarit. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Ek Şekil S1: İşlemi gerçekleştirmek için gerekli cerrahi aletler. 1. Kulak Etiketleyici, 2. Dakika fare bağlantı noktası, 3. Huber nokta iğnesi, 4. Gecikmiş-emilebilir dikiş, 5. Dik açılı kelepçe, 6. Düz uçlu forseps, 7. Kavisli uçlu forsepsler, 8. İris Makas. Bu Dosyayı indirmek için lütfen tıklayınız.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
PD'nin üç murin modeli tanımlanmıştır. Bu, periton yüzeyinin kör bir şekilde delinmesini, açık-kalıcı bir sistemi ve kapalı bir sistemiiçerir 10. Peritoneal yüzeyin kör delinmesi, intraperitoneal enjeksiyonlara benzer şekilde doğrudan periton erişimini içerir, ancak diyalizatın drenajına izin vermez. Kör bir prosedür olan bu yöntem, abdominal viseral organlara zarar verebilir. Açık-kalıcı sistem modeli, diyaliz kateterini ve damlatma portunu vücudun dışında tutar. Bununla birlikte, farelerde bu teknik, hayvanların hareketi nedeniyle bağlantısız torbalar, enfeksiyon ve uzun süreli deneyler yapamama gibi komplikasyonlarla ilişkilidir. Kapalı sistem periton kateterleri 2009 yılında kullanılmaya başlanmıştır. Bu sistemde, hem erişim portu hem de tüp hayvanların vücutlarına implante edilir. Doğrudan perkütan sıvı damlatması mümkün hale gelir. İnsanlarda, periton diyalizat torbaları vücudun dışına yerleştirilir, ancak hareketlilikleri nedeniyle farelerde bu mümkün değildir. Ek olarak, kateterin mekanik olarak tıkanması ile ilgili olarak yan deliklerin tıkanması ve tüpün20 bükülmesi sıklıkla vardır. Kapalı bir sistemdeki rezervuar hareketlidir ve dönebilir ve bu olay rezervuar-tüp bağlantısını bükebilir.
Kapalı PD sistemlerinin yukarıdaki sınırlamalarının üstesinden gelmek için, PD kateter tıkanmasını önlemek için omentektomi ve heparin infüzyonu dahil olmak üzere çeşitli yaklaşımlar uygulanmıştır. Bu çözümler kısa süreli çalışmalarda yararlı olsa da, murin modellerinde daha uzun deneyler için kateteri kurtarmanın zorlukları devam etmektedir. Dahası, farelerde omentum, insanlardan farklı olarak küçüktür ve farelerde periton kateter performansını kurtarmak için omentektomi ile başarı eksikliğini açıklar24,25.
Bu çalışmada, mevcut tekniklerin sınırlılıklarını iyileştirmek için kapalı PD kateter sistemine iki kritik adım uygulanmıştır. Bunlar arasında (a) kateterde bir yan delik açılması ve (b) prefabrik bir tünelden geçen retrograd bir tüp vardı. (Şekil 3B) Damlatma portunda bir yan deliğin delinmesi, kateterin kas yatağına güvenli bir şekilde sabitlenmesine yardımcı oldu ve enjeksiyonlar sırasında hareketlilik sağladı. Yukarıdaki sınırlamaları ele alırken, bu modifikasyon tüpün çekilmesini ve farelerin derisinin zorlanmasını azalttı.
Geleneksel olarak, PD kateter ucu implantasyon sırasında ilk önce periton boşluğuna girer (antegrad implantasyon). Damlatma portunun önce deriye sabitlendiği, daha sonra kateterin periton boşluğuna yerleştirildiği retrograd implantasyon yaklaşımını uygulamaya koyduk. Kateter implantasyonu rezervuar yerleşimini takip ettiğinden, retrograd kateter implantasyonu olarak kabul edilir. Bu implantasyon yöntemi, tüpün düz bir seyri ve tüp sarmalının iptal edilmesiyle sonuçlandı.
Tekniğin potansiyel bir sınırlaması, fare derisinin dikişten gerilmesi olabilir. Modifiye tekniğin önemi, önerilen bu modifikasyonların kateter göçünü ve tüpün çekilmesini önlemesi gerçeğiyle vurgulanmaktadır. Fare uyanıkken PD sıvısının hassas bir şekilde damlatılmasını sağlar. Yukarıdaki problemlerdeki azalma, uzun süreli deneylere izin verir ve arızaları önler, böylece çok sayıda farenin kullanılmasını önler. PD araştırmasındaki uygulamaya ek olarak, bu modifikasyonlar, deneysel ajanları tam olarak sunmak için yumurtalık kanseri modelleri, peritoneal karsinomatozis veya kronik peritonit gibi diğer bağlamlarda da kullanılabilir.
Bu modifiye implantasyon yönteminin doğrulanması için LPS enjeksiyonu seçildi. Bulgular, ikodekstrin ve glukoz bazlı periton diyaliz sıvısı26'ya yanıt olarak gözlenenlerle tutarlıydı. Ayrıca, insanlarda PD peritoniti gram-negatif bakterilerden kaynaklanabildiği ve sıklıkla divertikülit veya visküs perforasyonu ortamında gözlendiği için LPS kullanımı klinik olarak önemlidir. Gram-negatif bakteriler peritonite katkıda bulunan LPS salgılar ve peritonitin26,27 kabul görmüş deneysel bir modelidir. İnsanlarda PD yetmezliğinin patolojik özellikleri arasında periton fibrozu ve subperitoneal mikrovaskülatürdeki artış sayılabilir ve bu da PD hastalarında periton solut gradyanının kaybına neden olur27,28,29. Bu özellikler LPS kaynaklı peritonit modelinde özetlenmiştir. Gelecekteki çalışmalar, periton diyaliz sıvısının periton fibrozunu indüklemek için farelerde en az 1 ay boyunca uygulanacağı modellerde bu tekniği daha da inceleyecektir. Bu uzun vadeli çalışma aynı zamanda PD kateterlerinin sarılması da dahil olmak üzere komplikasyonların takibini sağlayacaktır.
Sonuç olarak, mevcut çalışmada murin modelinde konvansiyonel kapalı sistem periton kateter implantasyonu modifiye edilmiştir. Mevcut modifikasyonlar, insan ESKD hastalarında periton membran yetmezliğinin uzun vadeli sonuçlarını araştırmak için sağlam ve güvenilir murin modellerinin üretilmesinin yolunu açabilir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarların açıklayacağı bir çıkar çatışması yoktur.
Acknowledgments
Bu çalışma NIH 1R01HL132325 ve R21 DK119740-01 (VCC) ve AHA Kardiyo-onkoloji SFRN CAT-HD Center hibe 857078 (VCC ve SL) tarafından desteklenmiştir.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 10% heparin | Canada Inc., Boucherville, QC, Canada) | Pharmaceutical product | |
| Buprenorphine 0.3 mg/mL | PAR Pharmaceutical | NDC 42023-179-05 | |
| C57BL/6J mice | The Jackson Lab | IMSR_JAX:000664 | |
| CD31 | Abcam | Ab9498 | |
| Clamp | Fine Science Tools | 13002-10 | |
| Forceps | Fine Science Tools | 11002-12 | |
| Dumont #5SF Forceps | Fine Science Tools | 11252-00 | |
| Dumont Vessel Cannulation Forceps | Fine Science Tools | 11282-11 | |
| Fine Scissors - Large Loops | Fine Science Tools | 14040-10 | |
| Fisherbrand Animal Ear-Punch | Fisher Scientific | 13-812-201 | |
| Hill Hemostat | Fine Science Tools | 13111-12 | |
| Huber point needle | Access technologies | PG25-500 | Needle for injections |
| Isoflurane, USP | Covetrus | NDC 11695-6777-2 | |
| Lipopolysaccharide from E.coli | SIGMA | L4391 | |
| Microscope | Nikon Eclipse Inverted Microscope | TE2000 | |
| Minute Mouse Port 4French with retention beads and cross holes | Access technologies | MMP-4S-061108A | |
| Posi-Grip Huber point needles 25 G x 1/2´´ | Access technologies | PG25-500 | |
| Scissors | Fine Science Tools | 14079-10 | |
| Vicryl Suture | AD-Surgical | #L-G330R24 |
References
- Saran, R., et al. US Renal Data System 2019 Annual Data Report: Epidemiology of Kidney Disease in the United States. American Journal of Kidney Diseases. 75, 1 Suppl 1 6-7 (2020).
- ESRD, U.S.R.D.S.M. 2017 USRDS Annual Data Report: Epidemiology of Kidney Disease in the United States, Bethesda, MD, National Institutes of Health, National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases. USRD. , (2017).
- Center of Disease Control, U.S.D.o.H.a.H.S. Chronic Kidney Disease in the United States, 2019. CDC Publications and Resources. , (2019).
- Cho, Y., et al. Peritoneal dialysis use and practice patterns: An international survey study. American Journal of Kidney Diseases. 77 (3), 315-325 (2021).
- Xieyi, G., Xiaohong, T., Xiaofang, W., Zi, L. Urgent-start peritoneal dialysis in chronic kidney disease patients: A systematic review and meta-analysis compared with planned peritoneal dialysis and with urgent-start hemodialysis. Peritoneal Dialysis International. 41 (2), 179-193 (2021).
- Gokal, R., Figueras, M., Olle, A., Rovira, J., Badia, X. Outcomes in peritoneal dialysis and haemodialysis--a comparative assessment of survival and quality of life. Nephrology Dialysis Transplantation. 14, Suppl 6 24-30 (1999).
- Gardezi, A. I., Sequeira, A., Narayan, R. Going home: Access for home modalities. Advances in Chronic Kidney Disease. 27 (3), 253-262 (2020).
- van de Luijtgaarden, M. W., et al. Trends in dialysis modality choice and related patient survival in the ERA-EDTA Registry over a 20-year period. Nephrology Dialysis Transplantation. 31 (1), 120-128 (2016).
- Schaefer, F., Warady, B. A. Peritoneal dialysis in children with end-stage renal disease. Nature Reviews. Nephrology. 7 (11), 659-668 (2011).
- Gonzalez-Mateo, G. T., Pascual-Anton, L., Sandoval, P., Aguilera Peralta, A., Lopez-Cabrera, M. Surgical techniques for catheter placement and 5/6 nephrectomy in murine Models of Peritoneal Dialysis. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (137), e56746 (2018).
- Chow, K. M., et al. Straight versus coiled peritoneal dialysis catheters: A randomized controlled trial. American Journal of Kidney Diseases. 75 (1), 39-44 (2020).
- LaPlant, M. B., et al. Peritoneal dialysis catheter placement, outcomes and complications. Pediatric Surgery International. 34 (11), 1239-1244 (2018).
- Al-Hwiesh, A. K. A modified peritoneal dialysis catheter with a new technique: Farewell to catheter migration. Saudi Journal of Kidney Diseases and Transplantation. 27 (2), 281-289 (2016).
- Crabtree, J. H., Chow, K. M. Peritoneal dialysis catheter insertion. Seminars Nephrology. 37 (1), 17-29 (2017).
- Flessner, M. F., et al. Peritoneal changes after exposure to sterile solutions by catheter. Journal of the American Society of Nephrology. 18 (8), 2294-2302 (2007).
- Kowalewska, P. M., Margetts, P. J., Fox-Robichaud, A. E. Peritoneal dialysis catheter increases leukocyte recruitment in the mouse parietal peritoneum microcirculation and causes Fibrosis. Peritonial Dialysis International: Journal of the International Society for Peritonial Dialysis. 36 (1), 7-15 (2016).
- Kowalewska, P. M., Patrick, A. L., Fox-Robichaud, A. E. Syndecan-1 in the mouse parietal peritoneum microcirculation in inflammation. PLoS One. 9 (9), 104537 (2014).
- Yanez-Mo, M., et al. Peritoneal dialysis and epithelial-to-mesenchymal transition of mesothelial cells. The New England Journal of Medicine. 348 (5), 403-413 (2003).
- Arinze, N. V., et al. Tryptophan metabolites suppress Wnt pathway and promote adverse limb events in CKD patients. The Journal of Clinical Investigation. 132 (1), (2021).
- Belghasem, M., et al. Metabolites in a mouse cancer model enhance venous thrombogenicity through the aryl hydrocarbon receptor-tissue factor axis. Blood. 134 (26), 2399-2413 (2019).
- Krediet, R. T. The peritoneal membrane in chronic peritoneal dialysis. Kidney International. 55 (1), 341-356 (1999).
- Gonzalez-Mateo, G. T., et al. Chronic exposure of mouse peritoneum to peritoneal dialysis fluid: structural and functional alterations of the peritoneal membrane. Peritonial Dialysis International: Journal of the International Society for Peritonial Dialysis. 29 (2), 227-230 (2009).
- Sukul, N., et al. Patient-reported advantages and disadvantages of peritoneal dialysis: results from the PDOPPS. BMC Nephrology. 20 (1), 116 (2019).
- Lu, Y., et al. A method for islet transplantation to the omentum in mouse. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (143), e57160 (2019).
- Gotloib, L., Wajsbrot, V., Shostak, A. A short review of experimental peritoneal sclerosis: from mice to men. The International Journal of Artificial Organs. 28 (2), 97-104 (2005).
- Tateda, K., Matsumoto, T., Miyazaki, S., Yamaguchi, K. Lipopolysaccharide-induced lethality and cytokine production in aged mice. Infection and Immunity. 64 (3), 769-774 (1996).
- Vila Cuenca, M., et al. Differences in peritoneal response after exposure to low-GDP bicarbonate/lactate-buffered dialysis solution compared to conventional dialysis solution in a uremic mouse model. International Urology and Nephrology. 50 (6), 1151-1161 (2018).
- Penar, J., et al. Selected indices of peritoneal fibrosis in patients undergoing peritoneal dialysis. Postepy Higieny Medycyny Doswiadczalnej (Online). 63, 200-204 (2009).
- Yung, S., Chan, T. M. Pathophysiological changes to the peritoneal membrane during PD-related peritonitis: the role of mesothelial cells. Mediators of Inflammation. 2012, 484167 (2012).
Tags
Tıp Sayı 185 Periton Kateteri cep murin periton diyalizi lipopolisakkarit peritonErratum
Formal Correction: Erratum: A Retrograde Implantation Approach for Peritoneal Dialysis Catheter Placement in Mice
Posted by JoVE Editors on 03/22/2023.
Citeable Link.
An erratum was issued for: A Retrograde Implantation Approach for Peritoneal Dialysis Catheter Placement in Mice. The Authors section was updated from:
Saran Lotfollahzadeh1
Mengwei Zhang1
Marc Arthur Napoleon1
Wenqing Yin1
Josephine Orrick1
Nagla Elzind1
Austin Morrissey1
Isaac E. Sellinger1
Lauren D. Stern1
Mostafa Belghasem2
Jean M. Francis1
Vipul C. Chitalia1,3,4
1Renal Section, Department of Medicine, Boston University School of Medicine
2Department of Biomedical Science, Kaiser Permanente Bernard J. Tyson School of Medicine
3Veterans Affairs Boston Healthcare System
4Institute of Medical Engineering and Sciences, Massachusetts Institute of Technology
to:
Saran Lotfollahzadeh1
Mengwei Zhang1
Marc Arthur Napoleon1
Wenqing Yin1
Josephine Orrick1
Nagla Elzind1
Austin Morrissey1
Isaac E. Sellinger1
Lauren D. Stern1
Mostafa Belghasem2
Jean M. Francis1
Vipul C. Chitalia1,3,4
1Renal Section, Department of Medicine, Boston University Aram V. Chobanian & Edward Avedisian School of Medicine
2Department of Biomedical Science, Kaiser Permanente Bernard J. Tyson School of Medicine
3Veterans Affairs Boston Healthcare System
4Institute of Medical Engineering and Sciences, Massachusetts Institute of Technology
