כליות איסכמיה reperfusion פגיעה: במודל עכבר של הפגיעה והתחדשות
Summary
The mouse model of renal ischaemia reperfusion injury described here comprises of a right nephrectomy that provides control tissue and clamping of the left renal pedicle to induce ischaemia that results in acute kidney injury. This model uses a midline laparotomy approach with all steps performed via one incision.
Abstract
פגיעת reperfusion איסכמיה כליות (IRI) היא סיבה שכיחה של ניזק כלייתי חריף (AKI) בחולים וחסימה של זרימת דם כליות הוא בלתי נמנע במהלך השתלת כליה. מודלים ניסיוניים באופן מדויק וreproducibly לסכם IRI כליות הם קריטיים בלנתח את הפתופיזיולוגיה של AKI והפיתוח של סוכנים טיפוליים חדשניים. מוצג כאן הוא מודל של עכברים של IRI כליות שגורם לאקי לשחזור. זו מושגת על ידי גישת laparotomy קו האמצע לניתוח עם חתך אחד ומאפשר גם כריתת כליה תקין המספקת רקמת שליטה והידוק של גבעול הכליה השמאלי כדי לגרום לאיסכמיה של הכליה השמאלית. על ידי ניטור קפדני של עמדת המהדק ואת טמפרטורת גוף בתקופת איסכמיה מודל זה משיג פגיעה תפקודית ומבנית לשחזור. עכברים הקריבו 24 שעות לאחר ניתוח להפגין אובדן תפקוד כליות עם גובה של הסרום או ברמת קריאטינין בפלזמה, כמו גם strucנזק לכליות טוראל עם נמק צינורי חריף מאליו. משפר את תפקוד כליות והפגיעה ברקמות האקוטית פותרת במהלך 7 ימים הבאים IRI כליות כך שמודל זה יכול לשמש כדי ללמוד התחדשות כליות. מודל זה של IRI הכליות נוצל כדי ללמוד את הפתופיזיולוגיה המולקולרית ותאית של AKI, כמו גם ניתוח של התחדשות הכליה שלאחר מכן.
Introduction
פגיעת reperfusion איסכמיה (IRI) היא מצב שכיח לפציעות לאיברים רבים, כולל כליות, לב והמוח. כליות IRI עלול להוביל לפגיעה בכליות חריפה (AKI) בחולים ואין טיפול ספציפי זמין. יש AKI כתוצאה מIRI פתוגנזה מסובכת מעורבת הן תגובת החיסון המולדת ובעלי כושר הסתגלות 1. מודל ניסיוני של IRI הכליות מציע את הפוטנציאל לנתח את התאים ומתווכים מעורבים בפתוגנזה של AKI כמו גם התחדשות הכליות לאחר שמתפתחת במשך ימים שלאחר מכן מפתח. יתר על כן את ההשפעות של סוכנים טיפוליים חדשניים על תהליכי מחלה ניתן להעריך.
המטרה הכללית של המודל הניסיוני של IRI כליות מתוארת כאן הוא כדי לגרום לפגיעה בכליות גם תפקודית ומבנית חריפה. חוקרים אחדים מנוצלים מודל שכרוך בגיוס של IRI דו צדדי 2. למרות שמודל IRI כליות דו צדדי הוא שימוש, רן חד צדדייש מודל אל IRI היתרון של כריתת כליה תקין המתבצעת בזמן הניתוח. רקמת כריתת הכליה הימנית משמשת רקמת שליטה יקר כמו במחקרים שכללו שלב מקדים שגם גורם או מדכא את הביטוי של גן או חלבון. לדוגמא, יש לנו להשתמש במודל זה כדי להעריך את ההשפעות נפשית מראש של arginate heme (HA) הזרקת 24 שעות לפני IRI כליות 3. האינדוקציה המוצלחת של אנזים heme-oxygenase-1 cytoprotective (HO-1) על ידי HA לפני IRI אושרה ברקמת שליטת כריתת הכליה הימנית 4. HA מופחת IRI כליה בעכברים בגיל בחלק באמצעות מנגנון תלוי HO-1. בדומה לכך, יש לנו להשתמש במודל במחקרי דלדול מקרופאג כדי לבחון את התפקיד של מקרופאגים בIRI כליות 5. ניתוח immunohistochemical של רקמת כריתת הכליה תקין יכול לשמש כדי לאשר את היעילות של המתודולוגיה אבלציה. רקמת כריתת הכליה תקין ולכן יכולה לשמש לשניהם לאשר ולכמת את הרמה של induction או עיכוב של המולקולה של ריבית בכל בעלי חיים ניסיוניים בודדים. מודל זה יהיה עניין לחוקרים המשתמשים בתרופות או חומרים אחרים כדי לווסת את הביטוי של גנים או חלבונים וכו 'לפני הגיוס של IRI כליות.
מחקרים אחרים השתמשו חתכים אגף לגשת לכליות. המודל שתואר כאן משתמש בניתוח בטן קו האמצע אחת כדי לבצע את שני כריתת הכליה תקין ולגרום reperfusion איסכמיה של הכליה השמאלית. גישה ניתוחית זו מספקת הדמיה מצוינת של שדה הניתוח כוללים pedicles הכליות ושינויים בצבע שבאים אחרי הידוק pedicle כליות. הניסיון פורסם עם המודל 4-6 מצביע על כך שהעכברים להתאושש במהירות מהניתוח עם שיעור הישרדות ליד 100%.
לבסוף, ניתוח הקינטית של המודל על פני תקופה של 7 ימים עולה כי מודל זה מציג שחזור של שניהם בתפקוד הכלייתי ויושרה צינורי, עםהתפשטות תאים צינוריים משמעותית.
Protocol
Representative Results
Discussion
IRI כליות הוא גורם חשוב של AKI ללא טיפול ספציפי זמין. מחקר ניסיוני של IRI הכליות היה אינפורמטיבי מאוד עם העבודה קודמת הוכיחה את התפקיד של מקרופאגים, תאים הדנדריטים, לימפוציטים, תאים אחרים תאי T רגולטורים, כמו גם ומגשרים באינדוקציה של שניהם פגיעה חריפה וריפוי שלב 5,8 – 16.</sup…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The present study was supported by grants from Kidney Research UK (ST4/2011), the Cunningham Trust (CT11/14) and the Mrs EA Hogg’s Charitable Trust.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Tissue scissors | Fine Science Tools | 14072 – 10 | |
| Micro-Adson forceps (Rat toothed) | Fine Science Tools | 11019 – 12 | |
| S&T JFA-5bTC Forceps – SuperGrip Angled | Fine Science Tools | 00649-11 | |
| Colibri retractor | Fine Science Tools | 17000 – 04 | |
| Micro clip applicator | Fine Science Tools | 18057-14 | |
| Micro serrafines | Fine Science Tools | 18055-04 | |
| Olsen-Hegar needle holder | Fine Science Tools | 12002 – 12 | |
| Hemoclip Plus Ligating Clips Small | Weck | 533837 | |
| Autoclip Wound Clip System, 9mm | Harvard Apparatus | PY2 52-3748 | |
| Silk Black Braided Suture, Size 6-0 | Harvard Apparatus | 723288 | |
| Standard Heat Matt | |||
| Homeothermic Blanket & Control Unit | Harvard Apparatus | ||
| Lacri-Lube | Allergan | ||
| Vetasept Chlorhexidine | AnimalCare | ||
| Vetalar : Ketamine hydrochloride | 100mg/ml solution | ||
| Domitor : medetomidine hydrochloride | 1mg/ml | ||
| Vetergesic : Buprenorphine hydrochloride | 0.3mg/ml | ||
| Antisedan : Atipamezole hydrochoride | 5mg/ml | ||
References
- Kinsey, G. R., Li, L., Okusa, M. D. Inflammation in acute kidney injury. Nephron Exp Nephrol. 109, (2008).
- Wei, Q., Dong, Z. Mouse model of ischemic acute kidney injury: technical notes and tricks. Am J Physiol Renal Physiol. 303, (2012).
- Ferenbach, D. A., Kluth, D. C., Hughes, J. Hemeoxygenase-1 and renal ischaemia-reperfusion injury. Nephron Exp Nephrol. 115, (2010).
- Ferenbach, D. A., et al. The induction of macrophage hemeoxygenase-1 is protective during acute kidney injury in aging mice. Kidney Int. 79, 966-976 (2011).
- Ferenbach, D. A., et al. Macrophage/monocyte depletion by clodronate, but not diphtheria toxin, improves renal ischemia/reperfusion injury in mice. Kidney Int. 82, 928-933 (2012).
- Ferenbach, D. A., et al. Macrophages expressing heme oxygenase-1 improve renal function in ischemia/reperfusion injury. Mol Ther. 18, 1706-1713 (2010).
- Keppler, A., et al. Plasma creatinine determination in mice and rats: an enzymatic method compares favorably with a high-performance liquid chromatography assay. Kidney Int. 71, 74-78 (2007).
- Vinuesa, E., et al. Macrophage involvement in the kidney repair phase after ischaemia/reperfusion injury. J Pathol. 214, 104-113 (2008).
- Friedewald, J. J., Rabb, H. Inflammatory cells in ischemic acute renal failure. Kidney Int. 66, 486-491 (2004).
- Gandolfo, M. T., et al. Foxp3+ regulatory T cells participate in repair of ischemic acute kidney injury. Kidney Int. 76, 717-729 (2009).
- Burne, M. J., et al. Identification of the CD4+ T cell as a major pathogenic factor in ischemic acute renal failure. J Clin Invest. , 1283-1290 (2001).
- Burne-Taney, M. J., et al. B cell deficiency confers protection from renal ischemia reperfusion injury. J Immunol. 171, 3210-3215 (2003).
- Kinsey, G. R., et al. Regulatory T cells suppress innate immunity in kidney ischemia-reperfusion injury. J Am Soc Nephrol. 20, 1744-1753 (2009).
- Li, L., Okusa, M. D. Macrophages, dendritic cells, and kidney ischemia-reperfusion injury. Semin Nephrol. 30, 268-277 (2010).
- Lin, S. L., et al. Macrophage Wnt7b is critical for kidney repair and regeneration. Proc Natl Acad Sci U S A. 107, 4194-4199 (2010).
- Lee, S., et al. Distinct macrophage phenotypes contribute to kidney injury and repair. J Am Soc Nephrol. 22, 317-326 (2011).
- Kumar, S., et al. Dexamethasone ameliorates renal ischemia-reperfusion injury. J Am Soc Nephrol. 20, 2412-2425 (2009).
- Sharples, E. J., et al. Erythropoietin protects the kidney against the injury and dysfunction caused by ischemia-reperfusion. J Am Soc Nephrol. 15, 2115-2124 (2004).
- Gueler, F., et al. Statins attenuate ischemia-reperfusion injury by inducing heme oxygenase-1 in infiltrating macrophages. Am J Pathol. 170, 1192-1199 (2007).
- Delbridge, M. S., Shrestha, B. M., Raftery, A. T., ElNahas, A. M., Haylor, J. L. The effect of body temperature in a rat model of renal ischemia-reperfusion injury. Transplant Proc. 39, 2983-2985 (2007).
