Estimation des nanocristaux urinaires chez l’homme à l’aide de l’étiquetage des fluorophores de calcium et de l’analyse de suivi des nanoparticules

Résumé

L’objectif de cette étude était de déterminer si l’analyse de suivi des nanoparticules (NTA) pouvait détecter et quantifier les nanocristaux urinaires contenant du calcium provenant d’adultes en bonne santé. Les résultats de la présente étude suggèrent que le NTA pourrait être un outil potentiel pour estimer les nanocristaux urinaires pendant la maladie des calculs rénaux.

Résumé

Les calculs rénaux sont de plus en plus répandus dans le monde entier chez les adultes et les enfants. Le type le plus commun de calcul rénal est composé de cristaux d’oxalate de calcium (CaOx). La cristallurie survient lorsque l’urine devient sursaturée avec des minéraux (p. ex. calcium, oxalate, phosphate) et précède la formation de calculs rénaux. Les méthodes standard pour évaluer la cristallurie dans les formeurs de pierre incluent la microscopie, la filtration, et la centrifugation. Cependant, ces méthodes détectent principalement les microcristaux et non les nanocristaux. Les nanocristaux ont été suggérés comme plus nocifs pour les cellules épithéliales rénales que les microcristaux in vitro. Ici, nous décrivons la capacité de l’analyse de suivi des nanoparticules (NTA) à détecter les nanocristaux urinaires humains. Des adultes en bonne santé ont été alimentés un régime contrôlé d’oxalate avant de boire une charge d’oxalate pour stimuler des nanocristaux urinaires. L’urine a été rassemblée pendant 24 heures avant et après la charge d’oxalate. Les échantillons ont été traités et lavés à l’éthanol pour purifier les échantillons. Des nanocristaux urinaires ont été souillés avec le fluorophore de liaison de calcium, Fluo-4 AM. Après coloration, la taille et le nombre de nanocristaux ont été déterminés à l’aide de NTA. Les résultats de cette étude montrent que le NTA peut détecter efficacement la nanocristallurie chez les adultes en bonne santé. Ces résultats suggèrent que le NTA pourrait être une méthode de détection précoce valable de nanocristalluria dans les patients présentant la maladie de calcul rénal.

Introduction

Les cristaux urinaires se forment lorsque l’urine devient sursaturée de minéraux. Cela peut se produire chez les personnes en bonne santé, mais est plus fréquent chez les personnes atteintes de calculs rénaux¹. La présence et l’accumulation de cristaux urinaires peuvent augmenter le risque de développer un calcul rénal. Plus précisément, cela se produit lorsque les cristaux se lient à la plaque de Randall, se nucléent, s’accumulent et se développent au fil du temps^2,3,4. La cristallurie précède la formation de calculs rénaux et l’évaluation de la crist....

Protocole

Toutes les expériences décrites dans ce travail ont été approuvées par le Conseil d’examen institutionnel de l’Université de l’Alabama à Birmingham (UAB). Des adultes en bonne santé (33,6 ± 3,3 ans; n = 10) ont été inscrits à l’étude s’ils avaient un panel métabolique complet sanguin normal,des consommateurs non-tabac, non enceintes, un IMC compris entre 20 et 30 kg/m2 et exempts de problèmes de santé chroniques ou de maladies aiguës. Les participants en bonne santé ont signé un formulaire de consentement éclairé écrit avant le début de l’étude.

1. Protocole clinique et prélèvement d’urine

1. Demandez aux participants de c....

Résultats

Les résultats de cette étude montrent que le NTA peut détecter efficacement la taille et la concentration moyennes de nanocristaux urinaires contenant du calcium dans l’urine humaine. Ceci a été réalisé en utilisant le fluorophore, Fluo-4 AM, et l’analyse de suivi des nanoparticules. Fluo-4 AM a pu se lier aux cristaux de CaOx et de CaP. Comme le montre la figure 3A,on a déterminé que les cristaux de CaOx avaient une taille comprise entre 50 et 270 nm et qu’ils avaient une concentration moye.......

Discussion

Le NTA a été utilisé dans la présente étude pour évaluer les nanocristaux dans l’urine humaine à l’aide d’une sonde de liaison au calcium, Fluo-4 AM. Il n’existe pas de méthode standard pour détecter les nanocristaux dans l’urine. Certains groupes de recherche ont détecté des nanocristaux dans l’urine et se sont appuyés sur l’utilisation de protocoles ou de méthodes étendus qui sont limités dans leur capacité à quantifier les échantillons^27,28. Cette étude montre.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Centrifugeuse de paillasse	Centrifugeuse Jouan	CR3-12
Oxalate de calcium monohydraté	synthétisé en laboratoire comme décrit précédemment 29.		Magasin chez RT ; Stock 10 mM
de cristaux de phosphate de calcium (nanopoudre d’hydroxyapatite)	Sigma	677418	Store chez RT ; Stock 10 mM
d’éthanol	Fischer Scientific	AC615095000	Store chez RT ; Stock 100 %
Fluo-4 AM*	AAT Bioquest, Inc.	20550	Conserver au congélateur (-20° ; C); Stock 5 mM
nanoparticules	d’or Sigma	742031	Stocker à 2-8° ; C
NanoSight Instrument	Malvern Instruments, Royaume-Uni	NS300
Pompe à seringue	Harvard Apparatus	98-4730
Virkon Disinfectant	LanXESS Energizing Company, Allemagne	LSP
*Les colorants à fluorescence sont sensibles à la lumière ; le stock et les aliquotes doivent être stockés dans l’obscurité à -20° ;C.

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