Sıçanlarda sonografik Teknoloji Kullanımı İlaç Kaynaklı Böbrek Hemodinamik Bozukluğu Erken Tespiti
11 Mart 2016
Erken evre hemodinamik disfonksiyon böbrek hastalığının gelişimi için kritik öneme sahiptir. Ancak, tespit metodolojileri sınırlıdır. Sonografideki son gelişmeler, böbrek hasarının erken tespiti için invaziv olmayan, doğru bir seçenek sunmaktadır. Bu çalışma, ilaca bağlı nefrotoksisite sıçan modeli kullanarak böbrek fonksiyon bozukluğunu tespit etmek için adım adım sonografik bir metodolojiyi özetlemektedir.
Bu prosedürün genel amacı, ilaçla indüklenmiş nefrotoksisite sıçan modeli kullanılarak böbrek disfonksiyonunun tespit edilmesi için adım adım bir sonografik metodoloji sağlamaktır. Bu işlem, öncelikle ray sistemi kullanılarak ultrason probunun konumlandırılması ve aortanın izole edilmesiyle gerçekleştirilir. Ardından, ekranın merkezinde tam bir böbrek görüntüsü elde etmek için prob açısı ayarlanır ve B-modu görüntüsü mümkün olan en yüksek kare hızıyla kaydedilir.
Ardından, renal arter ve renal veni izole etmek için renkli doppler akustik penceresi açılır. Son olarak, sağ renal arterdeki akışı değerlendirmek için puls dalga veya PW sarı gösterge çizgisi kullanılır ve verileri mümkün olan en yüksek kare hızında toplamak için sinistore kullanılır. Nihayetinde, Cisplatin kaynaklı akut böbrek hasarı sonrası böbrekteki hemodinamik değişiklikleri göstermek için yüksek çözünürlüklü ultrason görüntüleme kullanılır.
Bu yöntem, böbrek hasarının neden olduğu hemodinamik değişiklikler gibi renal fonksiyon izleme alanındaki temel soruları yanıtlayabilir. Bu yöntem renal hemodinamik hakkında bilgi sağlayabilse de, fare modelleri gibi diğer sistemlere de uygulanabilir. 0. Günde, hayvanlar metin protokolüne uygun olarak anestezi edildikten ve göz pomadı uygulandıktan sonra, göğüs bölgesindeki tüyleri temizlemek için 40 numara bistüri ucu ve depilatuar krem kullanın.
Hayvanın yaşamsal bulguları izlenirken, aktif porta bağlı, 21 MHz merkez frekansına sahip yüksek çözünürlüklü bir MS250 ultrason sistemi kurun ve uygulama ön ayarını böbrek olarak seçin. Anestezize edilmiş hayvanı platform üzerine sırtüstü pozisyonda yerleştirin ve ray sistemini kullanarak, ultrason probunu aortayı izole edecek şekilde sol parasternal hatta 90 derecelik açıyla hayvanın orta hattına konumlandırın. Bu pozisyondan, prob sol veya sağ renal arterle aynı hizaya gelene kadar hayvanın bulunduğu platformu kaydırın.
Mikromanipülatörleri kullanarak renal arteri görüntüleyin. Ardından, ekranın merkezinde tam bir böbrek görüntüsü elde etmek için probu Y ekseni boyunca hafifçe eğerek prob açısını ayarlayın. Renal pelvis ve renal arter görüntülendikten sonra, kullanılan probun izin verdiği en yüksek kare hızını kullanarak görüntüleri kaydedin.
Ardından, renkli doppler akustik penceresini açmak için klavyedeki renkli doppler tuşuna basın. Odak derinliğinin böbreğin merkezinde olduğundan emin olun. Verileri mümkün olan en yüksek kare hızında kaydetmek için sinistore kullanın.
Atımlı dalga veya PW görünümünde görüntüler yakalamak için, ekranda sarı bir gösterge çizgisi çıkarmak amacıyla PW tuşuna tıklayın. PW açı tuşunu kullanarak sarı çizgiyi, doppler açısının 60 dereceden az olduğundan emin olarak, damar içindeki akışın yönüyle paralel bir açıyla renal artere yerleştirin. Bu modda, akustik pencere üst ve alt bölümlere ayrılır.
Sistol ve diyastol pik noktalarındaki arteriyel akış hızını belirten dalga formlarının görüntüsünü yakalamak için sinistore kullanın. Görüntüleme işleminden sonra, hayvanı temiz bir iyileşme alanında, ısıtıcı bir lambanın altına sternal rekumbans pozisyonunda yerleştirin. Hayvanı barınma tesisine geri götürmeden önce, anesteziden tamamen uyanana kadar yaşamsal bulgularını sürekli olarak izleyin.
Bazal görüntüleme yapıldıktan yirmi dört saat sonra, tedavi grubu hayvanlara tek dozda kilogram başına 10 miligram Cisplatin intraperitoneal enjeksiyonu uygulayın. Kontrol grubu hayvanlara normal salin uygulayın. Burada gösterilen takvime uygun olarak ve hayvanın yaşamsal bulgularını izleyerek, videonun önceki bölümlerinde gösterildiği şekilde ultrason görüntülemesini gerçekleştirin.
Veri analizini metin protokolündeki yönergelere göre gerçekleştirin. Bu çalışmada sunulan görüntüler tek bir operatör tarafından alınmış ve görüntüleme verileri tek bir araştırmacı tarafından analiz edilmiştir. Sonuçlar, Cisplatin ile tedavi edilen hayvanların 6. Gündeki serum kreatinin değerlerinin 0.5 ile 2.1 arasında olduğunu göstermiştir.
Kreatininin normal düzeyi 1,1'den düşüktür. Ultrason görüntüleri, aşağıdaki çalışmalarda gösterilen histolojik verilere göre yüksek hassasiyet sunmaktadır. 6. Günde histoloji, normal salin ile tedavi edilen hayvanlarla karşılaştırıldığında, Cisplatin ile tedavi edilen böbreklerde akut tübüler interstisyel hasarların tutarlı paternlerini göstermiştir.
Böbrekteki hemodinamik değişiklikleri ölçmek için yüksek çözünürlüklü ultrason görüntüleme kullanıldığında, Cisplatin tedavisi görmeyen hayvanlarda 0. ve 6. günler arasında morfolojide bir değişiklik görülmezken, Cisplatin tedavisi uygulanan hayvanlarda 6. günde pulsus parvus morfolojisi tespit edilmiştir. RI, Rezistif İndeksi ve PI, Pulsatil İndeksi temsil etmektedir. Sıçanlarda normal RI ve PI için üst sınırlar sırasıyla 0.7 ve 1.15'tir.
Böbrekteki hemodinamik değişiklikleri değerlendirmek için bu indekslerin ölçülmesi, 6. Günde Cisplatin uygulanan her iki hayvan grubunda da anlamlı bir artış olduğunu göstermiştir. Bu prosedür uygulanırken, hayvanın anestezi altındayken yaşamsal bulgularının normal olduğundan emin olmak önemlidir. Bu teknik geliştirildikten sonra, akut böbrek hasarı sonrası renal ultrason hemodinamik değişiklikleri alanındaki araştırmacılara yol açmıştır.
Bu videoyu izledikten sonra, akut böbrek hasarı oluşturulmuş küçük hayvan modelinde böbreğin nasıl görüntüleneceği konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.
Genel Bakış
Bu çalışma, ilaçla indüklenmiş nefrotoksisite sıçan modelinde böbrek fonksiyon bozukluğunu tespit etmek için ayrıntılı bir sonografik metodoloji sunmaktadır. Yüksek çözünürlüklü ultrason görüntüleme kullanan yöntem, akut böbrek hasarı sonrası hemodinamik değişikliklere dair içgörüler sağlamayı amaçlamaktadır.
Temel Çalışma Bileşenleri
Bilim Alanı
- Nefroloji
- Ultrason Görüntüleme
- Hayvan Modelleri
Arka Plan
- Böbrek hastalığının gelişimi, erken hemodinamik disfonksiyon ile ilişkilidir.
- Böbrek hasarının mevcut tespit metodolojileri sınırlıdır.
- Sonografideki ilerlemeler, noninvaziv bir tespit seçeneği sunmaktadır.
- Bu çalışma, bu metodolojileri incelemek için bir sıçan modeline odaklanmaktadır.
Çalışmanın Amacı
- Böbrek fonksiyon bozukluğunun tespiti için adım adım bir sonografik metodolojinin ana hatlarını belirlemek.
- Cisplatin tedavisi sonrası böbrekteki hemodinamik değişiklikleri değerlendirmek.
- Araştırmalarda renal fonksiyon izleme için bir çerçeve sunmak.
Kullanılan Yöntemler
- Ultrason probunun konumlandırılması ve aortanın izole edilmesi.
- Optimal böbrek görüntülemesi için prob açılarının ayarlanması.
- Renal arter ve ven akışını değerlendirmek için renkli Doppler kullanımı.
- Cisplatin uygulanması ve hemodinamik değişikliklerin zaman içinde izlenmesi.
Ana Sonuçlar
- Cisplatin ile tedavi edilen hayvanlarda serum kreatinin seviyelerinin arttığı gözlemlendi.
- Yüksek çözünürlüklü ultrason, anlamlı hemodinamik değişiklikler gösterdi.
- Histolojik analiz, akut tübüler interstisiyel hasarları doğruladı.
- Tedavi edilen hayvanlarda Resistif İndeks ve Pulsatil İndeks anlamlı düzeyde değişti.
Sonuçlar
- Önerilen sonografik yöntem, böbrek disfonksiyonunun tespitinde etkilidir.
- Yaralanma sonrası renal hemodinamik hakkında değerli bilgiler sağlar.
- Bu teknik, renal araştırmalardaki diğer hayvan modellerine uyarlanabilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Sektörel Uygulama ve Uygunluk
İlaç kaynaklı renal hemodinamik disfonksiyonun erken teşhisi, serum kreatinin gibi geleneksel biyobelirteçlerin fizyolojik değişikliklerin gerisinde kaldığı preklinik güvenlik değerlendirmelerindeki kritik bir boşluğu doldurmaktadır. Bu sonografik yaklaşım, yapısal hasar oluşmadan önce vasküler değişiklikleri tanımlayarak mekanistik risk azaltmaya olanak tanır ve aday bileşik optimizasyonunda öngörü güvenini destekler. Biyofarma Ar-Ge çalışmaları için noninvaziv hemodinamik izlemenin entegrasyonu, translasyonel sürekliliği artırır ve beklenmedik nefrotoksisite nedeniyle geç evredeki çalışmalardan çekilme oranlarını azaltır.
Biyofarma Ar-Ge'de Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Doğrulama
- Bilimsel Değer: Bileşik maruziyetini, böbrek fonksiyonlarındaki erken hemodinamik değişimlerle ilişkilendirerek terapötik hipotezlerin sorgulanmasını sağlar.
- Operasyonel Değer: Hayvan kullanımını azaltan ve boylamsal çalışma tasarımlarını destekleyen, noninvaziv ve seri bir izleme kapasitesi sunar.
- Öngörücü Değer: Rezistif İndeks (RI) ve Pulsatil İndeks (PI), serum kreatinin artışından önce gelen ölçülebilir biyobelirteçler olarak görev yaparak erken güvenlik sinyali tespitini iyileştirir.
Tarama ve Analiz Geliştirme
- Analiz Hazırlığı: Kemirgen modellerde tekrarlanabilir bileşik taraması için standardize edilmiş hemodinamik parametreler (RI, PI, peak-systolic velocity, end-diastolic velocity, VTI) belirler.
- Kantitatif Çıktı: Doz-yanıt modellemesine ve eşik tabanlı devam/dur kararlarına olanak tanıyan sürekli, sayısal okumalar üretir.
- Platform Ölçeklenebilirliği: Yüksek frekanslı ultrason sistemleriyle uyumludur ve fare modellerine uyarlanabilir, böylece keşif süreçlerinde türler arası doğrulamayı destekler.
Translasyonel ve Preklinik Araştırmalar
- Hastalıkla İlgili Önem: Vasküler değişikliklerin biyobelirteç artışından önce geldiği insan patofizyolojisiyle uyumlu olarak, klinik açıdan ilgili akut böbrek hasarı (AKI) hemodinamik öncüllerini modeller.
- Translasyonel Süreklilik: Daha sonraki histopatolojik sonuçları öngören fonksiyonel açıdan ilgili okumalar sağlayarak, keşif ve preklinik aşamalar arasında köprü kurar.
- Risk Ayarlı İlerleme: Hemodinamik kötüleşmeye dayalı olarak git/gitme kararlarını destekler ve gizli nefrotoksik potansiyele sahip bileşiklerin ilerlemesini azaltır.
Pipeline ve İş Akışı Entegrasyonu
Bu yöntem, keşiften preklinik aşamaya kadar olan sürece uyum sağlayarak, bileşik seçimi ve ilerletilmesi hakkında bilgi veren erken hemodinamik biyobelirteçler aracılığıyla özellikle öncü bileşik tanımlamasını ve preklinik güvenlik değerlendirmesini geliştirmektedir.
- Keşif Biyolojisi: Belirgin toksisite ortaya çıkmadan önce bileşiklerin neden olduğu renal kan akımı değişikliklerini ortaya çıkararak mekanistik risk azaltmayı destekler.
- Tarama: Tekrarlanabilir Doppler kaynaklı metrikler aracılığıyla analiz standardizasyonuna olanak tanıyarak yüksek güvenirlikli bileşik profillemesini kolaylaştırır.
- Analitik: Tedavi grupları ve zaman noktaları arasında objektif karşılaştırma yapılmasına izin veren kantitatif hemodinamik indeksler (RI, PI, hız metrikleri) sağlar.
- Translasyonel Araştırma: Erken vasküler disfonksiyonu histopatolojik hasarla ilişkilendirerek preklinik modellerin öngörücü değerini güçlendirir.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: Renal güvenlik değerlendirmesi gerektiren birden fazla terapötik alan ve hedef sınıfı genelinde uygulanabilen noninvaziv, seri bir görüntüleme platformunu temsil eder.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: Yapısal hasar veya biyobelirteç yükselmesi öncesinde fonksiyonel değişiklikleri tespit ederek, nefroksisite değerlendirmesindeki öngörü güvenilirliğini artırır.
- Operasyonel Değer: Standardize edilmiş prob konumlandırma, Doppler ayarları ve seri görüntüleme protokolleri aracılığıyla tekrarlanabilirliği artırır ve değişkenliği azaltır.
- Stratejik Değer: Nefrotoksik adayların daha erken safhalarda elenmesine olanak tanıyarak, yüksek riskli öncü bileşiklere yapılan yatırımı minimize eder ve sermaye verimliliğini artırır.
- Portföy Etkisi: Erken hemodinamik risk taşıyan bileşikleri tanımlayarak risk ayarlı önceliklendirmeyi destekler ve daha güvenli ilerleme kararlarına bilgi sağlar.
Uygulama Hususları
- Küçük hayvan ultrason görüntüleme ve Doppler hemodinamik yorumlama konusunda uzmanlık gerektirir.
- Renk ve darbeli dalga Doppler özelliklerine sahip yüksek çözünürlüklü ultrason sistemlerine (21 MHz veya daha yüksek) bağımlıdır.
- Çalışmalar ve operatörler arasında hayvan konumlandırmasının, prob açısının ve veri toplama ayarlarının standardize edilmesini gerektirir.
- Modeller arası adaptasyon (örneğin, sıçanlardan farelere geçiş), anatomik farklılıklar nedeniyle frekans ve derinlik ayarları gerektirebilir.
- Pratik sınırlamalar arasında operatöre bağımlılık ve ölçüm geçerliliğini sağlamak için kontrollü fizyolojik koşullara (örneğin, anestezi stabilitesi) olan ihtiyaç yer alır.
