Vurdere urinveisinfeksjon Junction obstruksjon defekter ved Methylene blåfarge fargestoff injeksjon
Summary
Methylene blåfarge fargestoff injeksjon i nyresvikt bekkenet forenkler vurdering av urinveisinfeksjon krysset obstruksjon feil under mus embryonale urinveisinfeksjon utvikling. Her, er en protokoll som methylene blåfarge fargestoff injeksjon i nyresvikt bekkenet beskrevet.
Abstract
Urinveisinfeksjon krysset obstruksjon mangler er medfødte misdannelser inducing hydronephrosis og hydroureter. Murine urinveisinfeksjon krysset obstruksjon defekter kan vurderes ved å spore methylene blåfarge fargestoff flyte i urin-systemet. Methylene blåfarge fargestoff injiseres inn nyresvikt bekkenet av perinatal embryonale nyrer og fargestoff flyt overvåkes fra nedsatt bekkenet av nyret gjennom ureter og i blæren lumen etter anvender hydrostatisk trykk. Fargestoff akkumulering blir tydelig i blæren lumen i normal perinatal urin-område, men vil være begrenset mellom nyresvikt bekkenet og endepunktet for en unormal ureter, hvis urinveisinfeksjon hindringer oppstår. Denne metoden muliggjør bekreftelse av urinveisinfeksjon krysset hindringer og visualisering av hydronephrosis og hydroureter. Dette manuskriptet beskriver en protokoll som methylene blåfarge fargestoff injeksjon i nyresvikt bekkenet å bekrefte urinveisinfeksjon krysset hindringer.
Introduction
Urin-systemet består av to nyrene og urinlederne og en felles blære og urinrøret. Hovedfunksjonen med urin systemet er å opprettholde kroppen homeostase ved å administrere den vann og elektrolytt balansen av blod. Nyrene filtrere blodet til kontroll elektrolytt konsentrasjon og syre-base balansen og produsere urin å skille ut overskytende vann og avfall inkludert solutes og metabolitter. Urin blir deretter transportert gjennom ureter fra nedsatt bekkenet av nyrene å bladderin en enveis måte der den lagres og til slutt eliminert via urinrøret1.
Urinlederne er rett rør fra nephric kanalen. Etter spirende fra nephric kanalen på embryonale dag 10.5 (E10.5) i musen, ureter stilken elongates og skiller i et flerlags struktur kalt urothelium som er UGJENNOMTRENGELIG mellom mus E12.5 og E16.5. Mesenchymal cellene rundt ureter stilken også skilles i tre lag bestående av indre stromal celler, middels tykk glatt muskelceller og ytre adventitial fibroblaster. Ureteral peristaltiske bølger starter i nyresvikt bekkenet er overført gjennom den glatte muskulatur laget av ureter veggen blæren å transportere urin2,3, som er produsert fra E16.5 i musen1.
Medfødte misdannelser av nyre og urinveiene (CAKUT) er blant de vanligste genetiske sykdommene, i rundt 1% av menneskelig fostre1,4, og består av en rekke fenotyper inkludert hydronephrosis og hydroureter. Unormal akkumulering av urin i nyrene og ureter resulterer i hydronephrotic nyre og hydroureter dannelsen. En årsak hydronephrosis og/eller hydroureter-formasjonen er en hindring i urin-område. Ureteropelvic junction hindring (UPJO) er forårsaket av avvikende urin flyt på grunn av en blokkering mellom proksimale ureter og nyresvikt pelvis, hydronephrosis og proksimale hydroureter innsnevring med angulation eller vedvarende folding5, 6. I tillegg kalles ektopisk innsetting av distale ureter blæren veggen eller skjede ureterovesical junction hindring (UVJO). UVJO kan også føre til hydronephrosis og hydromegaureter formasjon7,8. En ekstra ureterovesical krysset (UVJ) feil er vesicoureteric reflux (VUR). VUR er preget av retrograd urin flyt fra blæren mot nyre på UVJ. Sammenlignet med UVJO, viser perinatal embryo med VUR tydelig ikke en distended hydronephrotic nyre eller alvorlig hydroureter fenotypen9.
I laboratoriet mus, kan urin flyt undersøkes ved injeksjon av en farge, som methylene blåfarge, i nyresvikt bekkenet9. Injectedmethylene blå løsningen vil spore urin banen fra nedsatt bekkenet gjennom ureter og i blæren. Hydronephrosis kan bli gjenkjent av en utvidelse av fargestoff i nyrene. UPJO kan bli oppdaget som en blokkering av fargestoff flyt på proksimale ureter med distended nyresvikt bekkenet5. En utvidelse av ureter angitt av utvidet diameter viser et eksempel på hydroureter. Endelig fargestoff akkumulering i blæren veggen eller på stedet av skjede indikerer UVJO med distended hydronephrotic nyre og utvidede hydromegaureter7,10. For å oppdage VUR, løsningen fargestoff injiseres i blæren og påfølgende retrograd flyt overvåkes i nyre9.
Her vises en protokoll som methylene blåfarge fargestoff injeksjon i nyresvikt bekkenet på en perinatal fosteret. Denne protokollen tillater sporing av urin flyt fra nedsatt bekkenet gjennom ureter og i blæren og kontrollerer potensielle urinveisinfeksjon krysset hindringer som UPJO eller UVJO.
Protocol
Representative Results
Discussion
Musen nyrer er funksjonell begynnelsen på E16.5 og en dye injeksjon test er teoretisk mulig fra dette tidspunkt. Men nyre er for liten til å være injisert med fargestoff løsningen og fenotyper som hydronephrosis og hydroureter er ikke klart observert siden disse fenotyper er en sekundær virkning av urin bygget opp på grunn av unormal urin transport. Disse fenotyper, fra hindringer som UPJO eller UVJO, er tydelig på E18.5 av distended nyrene og urinlederne. Større nyrene embryoer på E19.5 eller neonatal pups er e…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Jeg takker Dr. Alan O. Perantoni (CDBL/NCI/NIH) for å støtte innlevering av dette manuskriptet. Jeg takker også Dr. Michael Hall (CDBL/NCI/NIH) og Nirmala Sharma (CDBL/NCI/NIH) for redigering dette manuskriptet. Jeg er takknemlig til Lai Thang (SAIC) for sin utmerkede musen dyrehold. Dette arbeidet ble støttet av National Institutes of Health National Cancer Institute og Center for Cancer Research.
Materials
| Methylene blue | Sigma-Aldrich | M9140 | |
| Quality Biological Inc. NORMAL SALINE – 500ML | Fisherscientific | 50-983-204 | |
| 3 mL disposable syringe with BD Luer-Lok tip | BD | 309657 | |
| Acrodisc Syringe Filters with Supor Membrane | Pall corporation | 4614 | |
| Exel Scalp Vein (Butterfly) Sets; 27G x 3/4" 12" | EXELINT | 26709 | |
| Delicate Operating Scissors | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-6702 | |
| Micro Dissecting Forceps | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-5135 | |
| Dumont Tweezers; Pattern #5 | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-5045 | |
| BD PrecisionGlide Needles 30 G x 1/2" | BD | 305106 |
References
- Rasouly, H. M., Lu, W. Lower urinary tract development and disease. Wiley Interdiscip Rev Syst Biol Med. 5, 307-342 (2013).
- Kispert, A. T-Box Genes in the Kidney and Urinary Tract. Curr Top Dev Biol. 122, 245-278 (2017).
- Bohnenpoll, T., Kispert, A. Ureter growth and differentiation. Semin Cell Dev Biol. 36, 21-30 (2014).
- Nicolaou, N., Renkema, K. Y., Bongers, E. M., Giles, R. H., Knoers, N. V. Genetic, environmental, and epigenetic factors involved in CAKUT. Nat Rev Nephrol. 11, 720-731 (2015).
- Tripathi, P., Wang, Y., Casey, A. M., Chen, F. Absence of canonical Smad signaling in ureteral and bladder mesenchyme causes ureteropelvic junction obstruction. J Am Soc Nephrol. 23, 618-628 (2012).
- Aoki, Y., et al. Id2 haploinsufficiency in mice leads to congenital hydronephrosis resembling that in humans. Genes Cells. 9, 1287-1296 (2004).
- Yun, K., Perantoni, A. O. Hydronephrosis in the Wnt5a-ablated kidney is caused by an abnormal ureter-bladder connection. Differentiation. 94, 1-7 (2017).
- Uetani, N., Bouchard, M. Plumbing in the embryo: developmental defects of the urinary tracts. Clin Genet. 75, 307-317 (2009).
- Murawski, I. J., Watt, C. L., Gupta, I. R. Assessing urinary tract defects in mice: methods to detect the presence of vesicoureteric reflux and urinary tract obstruction. Methods Mol Biol. 886, 351-362 (2012).
- Weiss, A. C., et al. Nephric duct insertion requires EphA4/EphA7 signaling from the pericloacal mesenchyme. Development. 141, 3420-3430 (2014).
