इंट्राडर्मल माइक्रोडायलिसिस: मनुष्यों में माइक्रोवास्कुलर डिसफंक्शन के उपन्यास तंत्र की जांच के लिए एक दृष्टिकोण
Summary
इंट्राडर्मल माइक्रोडायलिसिस एक न्यूनतम इनवेसिव तकनीक है जिसका उपयोग स्वास्थ्य और बीमारी में माइक्रोवास्कुलर फ़ंक्शन की जांच के लिए किया जाता है। त्वचीय परिसंचरण में वासोडिलेशन और वाहिकासंकीर्णन के तंत्र का पता लगाने के लिए इस तकनीक के लिए खुराक-प्रतिक्रिया और स्थानीय हीटिंग प्रोटोकॉल दोनों का उपयोग किया जा सकता है।
Abstract
त्वचीय वास्कुलचर एक सुलभ ऊतक है जिसका उपयोग मनुष्यों में माइक्रोवैस्कुलर फ़ंक्शन का आकलन करने के लिए किया जा सकता है। इंट्राडर्मल माइक्रोडायलिसिस एक न्यूनतम इनवेसिव तकनीक है जिसका उपयोग त्वचीय परिसंचरण में संवहनी चिकनी मांसपेशियों और एंडोथेलियल फ़ंक्शन के तंत्र की जांच के लिए किया जाता है। यह तकनीक माइक्रोवैस्कुलर एंडोथेलियल डिसफंक्शन के पैथोफिज़ियोलॉजी के औषधीय विच्छेदन के लिए अनुमति देती है, जैसा कि नाइट्रिक ऑक्साइड-मध्यस्थता वासोडिलेशन में कमी से अनुक्रमित होता है, जो हृदय रोग के विकास के जोखिम का एक संकेतक है। इस तकनीक में, त्वचा की त्वचीय परत में एक माइक्रोडायलिसिस जांच की जाती है, और लाल रक्त कोशिका प्रवाह को मापने के लिए लेजर डॉपलर फ्लोमेट्री जांच के साथ एक स्थानीय हीटिंग यूनिट को जांच के ऊपर रखा जाता है। स्थानीय त्वचा के तापमान को सीधे गर्मी आवेदन के साथ क्लैंप या उत्तेजित किया जाता है, और औषधीय एजेंटों को वासोडिलेशन या वाहिकासंकीर्णन को प्रेरित करने या ब्याज के तंत्र (सह-कारकों, एंटीऑक्सिडेंट, आदि) से पूछताछ करने के लिए इंट्रासेल्युलर सिग्नलिंग मार्गों को उत्तेजित या बाधित करने के लिए जांच के माध्यम से छिद्रित किया जाता है। त्वचीय संवहनी चालकता की मात्रा निर्धारित की जाती है, और रोग राज्यों में एंडोथेलियल डिसफंक्शन के तंत्र को चित्रित किया जा सकता है।
Introduction
हृदय रोग (सीवीडी) संयुक्त राज्य अमेरिका में मौत का प्रमुख कारण है1. उच्च रक्तचाप (एचटीएन) स्ट्रोक, कोरोनरी हृदय रोग और दिल की विफलता के लिए एक स्वतंत्र जोखिम कारक है और संयुक्त राज्य अमेरिका की आबादीके ~ 50% से ऊपर को प्रभावित करने का अनुमान है। एचटीएन एक स्वतंत्र सीवीडी (प्राथमिक एचटीएन) के रूप में या किसी अन्य स्थिति के परिणामस्वरूप विकसित हो सकता है, जैसे पॉलीसिस्टिक किडनी रोग और / या अंतःस्रावी विकार (माध्यमिक एचटीएन)। एचटीएन के एटियलजि की चौड़ाई एचटीएन के साथ देखी गई अंतर्निहित तंत्र और अंत-अंग क्षति की जांच को जटिल बनाती है। एचटीएन से जुड़े अंत-अंग क्षति के पैथोफिज़ियोलॉजी में विविध और उपन्यास अनुसंधान दृष्टिकोण की आवश्यकता है।
सीवीडी के शुरुआती रोग संबंधी संकेतों में से एक एंडोथेलियल डिसफंक्शन है, जैसा कि बिगड़ा हुआ नाइट्रिक ऑक्साइड (एनओ) -मध्यस्थता वासोडिलेशन 3,4,5 द्वारा विशेषता है। प्रवाह-मध्यस्थता फैलाव एक आम दृष्टिकोण है जिसका उपयोग सीवीडी से जुड़े एंडोथेलियल डिसफंक्शन को निर्धारित करने के लिए किया जाता है, लेकिन माइक्रोवैस्कुलर बेड में एंडोथेलियल डिसफंक्शन बड़े नाली धमनियों 6,7,8 से स्वतंत्र और पूर्ववर्ती दोनों हो सकता है। इसके अलावा, प्रतिरोध धमनी नाली धमनियों की तुलना में स्थानीय ऊतक द्वारा अधिक सीधे कार्य करती है और ऑक्सीजन युक्त रक्त के वितरण पर अधिक तत्काल नियंत्रण होता है। माइक्रोवास्कुलर फ़ंक्शन प्रतिकूल हृदय घटना मुक्त अस्तित्व 9,10,11 का अनुमान है। त्वचीय माइक्रोवैस्कुलचर एक सुलभ संवहनी बिस्तर है जिसका उपयोग शारीरिक और औषधीय वाहिकासंकीर्णक या वासोडायलेटरी उत्तेजनाओं की प्रतिक्रियाओं की जांच करने के लिए किया जा सकता है। इंट्राडर्मल माइक्रोडायलिसिस एक न्यूनतम इनवेसिव तकनीक है, जिसका लक्ष्य लक्षित औषधीय विच्छेदन के साथ त्वचीय माइक्रोवैस्कुलचर में संवहनी चिकनी मांसपेशियों और एंडोथेलियल फ़ंक्शन दोनों के तंत्र की जांच करना है। यह विधि अन्य तकनीकों के विपरीत है, जैसे कि पोस्ट-ओक्लूसिव प्रतिक्रियाशील हाइपरमिया, जो औषधीय विच्छेदन और योणोगिनेसिस के लिए अनुमति नहीं देता है, जो औषधीय वितरण के लिए अनुमति देता है, लेकिन इसकी कार्रवाई के तंत्र में कम सटीक है (12 जगहों पर अच्छी तरह से समीक्षा की गई)।
विकास और इस तकनीक के उपयोग के पीछे तर्क बड़े पैमाने पर13 कहीं और समीक्षा की है. यह दृष्टिकोण मूल रूप से कृन्तकों में न्यूरोलॉजिकल अनुसंधान में उपयोग के लिए विकसित किया गया था और फिर पहली बार थर्मोरेगुलेटरी दृष्टिकोण से सक्रिय वासोडिलेशन अंतर्निहित तंत्र की जांच करने के लिए मनुष्यों पर लागू किया गया था। 1990 के दशक के उत्तरार्ध में, इस पद्धति का उपयोग त्वचा के स्थानीय हीटिंग के संबंध में तंत्रिका और एंडोथेलियल तंत्र दोनों की जांच करने के लिए किया गया था। उस समय से, तकनीक का उपयोग त्वचा में कई न्यूरोवास्कुलर सिग्नलिंग तंत्र की जांच के लिए किया गया है।
इस तकनीक का उपयोग करते हुए, हमारे समूह और अन्य लोगों ने कई नैदानिक आबादी के माइक्रोवैस्कुलचर में एंडोथेलियल डिसफंक्शन के तंत्र से पूछताछ की है, जिसमें डिस्लिपिडेमिया, प्राथमिक उम्र बढ़ने, मधुमेह, क्रोनिक किडनी रोग, पॉलीसिस्टिक अंडाशय सिंड्रोम, प्रीक्लेम्पसिया, प्रमुख अवसादग्रस्तता विकार 14,15,16,17,18,19, और उच्च रक्तचाप 20,21 शामिल हैं ,22,23,24. उदाहरण के लिए, पिछले एक अध्ययन में पाया गया कि प्रीक्लेम्पसिया के इतिहास वाली नॉर्मोटेंसिव महिलाएं, जो सीवीडी के लिए बढ़ते जोखिम में हैं, ने नॉर्मोटेंसिव गर्भावस्था20 के इतिहास वाली महिलाओं की तुलना में त्वचीय परिसंचरण में नो-मध्यस्थता वासोडिलेशन को कम कर दिया था। एक अन्य अध्ययन में, प्राथमिक एचटीएन के साथ का निदान वयस्कों स्वस्थ नियंत्रण21 के साथ तुलना में microvasculature में वृद्धि हुई एंजियोटेंसिन द्वितीय संवेदनशीलता का प्रदर्शन किया, और क्रोनिक सल्फहाइड्रील-दान एंटीहाइपरटेंसिव फार्माकोथेरेपी प्राथमिक एचटीएन रोगियों में रक्तचाप को कम करने और हाइड्रोजन सल्फाइड दोनों में सुधार करने के लिए दिखाया गया है- और नहीं मध्यस्थता वासोडिलेशन22. वोंग एट अल.23 ने प्रीहाइपरटेंसिव वयस्कों में बिगड़ा हुआ संवेदी-मध्यस्थता और नहीं-मध्यस्थता वासोडिलेशन पाया, जो एचटीएन चरणों को बढ़ाने के साथ एंडोथेलियल डिसफंक्शन की प्रगति की हमारी खोज के साथ मेल खाता है, जैसा कि 2017 अमेरिकन हार्ट एसोसिएशन और अमेरिकन कॉलेज ऑफ कार्डियोलॉजी दिशानिर्देशों24 द्वारा वर्गीकृत किया गया है।
इंट्राडर्मल माइक्रोडायलिसिस तकनीक स्वास्थ्य और रोग राज्यों में माइक्रोवास्कुलर फ़ंक्शन में कसकर नियंत्रित यंत्रवत जांच की अनुमति देती है। इसलिए, इस पत्र का उद्देश्य हमारे समूह और अन्य लोगों द्वारा लागू इंट्राडर्मल माइक्रोडायलिसिस तकनीक का वर्णन करना है। हम एसिटाइलकोलाइन (एसीएच) के साथ एंडोथेलियम के औषधीय उत्तेजना दोनों के लिए प्रक्रियाओं का विस्तार करते हैं ताकि खुराक-प्रतिक्रिया संबंध और 39 डिग्री सेल्सियस या 42 डिग्री सेल्सियस स्थानीय हीटिंग उत्तेजना प्रोटोकॉल के साथ अंतर्जात कोई उत्पादन की शारीरिक उत्तेजना की जांच की जा सके। हम प्रत्येक दृष्टिकोण के लिए प्रतिनिधि परिणाम प्रस्तुत करते हैं और इस तकनीक से उत्पन्न होने वाले निष्कर्षों के नैदानिक निहितार्थों पर चर्चा करते हैं।
Protocol
Representative Results
Discussion
इंट्राडर्मल माइक्रोडायलिसिस तकनीक मानव संवहनी अनुसंधान में एक बहुमुखी उपकरण है। जांचकर्ता इसके अनुप्रयोगों में और विविधता लाने के लिए प्रोटोकॉल को बदल सकते हैं। उदाहरण के लिए, हम एक ACh खुराक-प्रतिक्?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
कोई नहीं।
Materials
| 1 mL syringes | BD Syringes | 302100 | |
| Acetlycholine | United States Pharmacopeia | 1424511 | Pilot data collected in our lab indicate drying acetylcholine increases variability of CVC response; do not dry, store in desiccator |
| Alcohol swabs | Mckesson | 191089 | |
| Baby Bee Syringe Drive | Bioanalytical Systems, Incorporated | MD-1001 | In this study the optional 3-syringe bracket (catalg number MD-1002) was utilized |
| CMA 30 Linear Microdialysis Probes | Harvard Apparatus | CMA8010460 | |
| Connex Spot Monitor | WelchAllyn | 74CT-B | automated blood pressure monitor |
| Hive Syringe Pump Controller | Bioanalytical Systems, Incorporated | MD-1020 | Controls up to 4 Baby Bee Syringe Drives |
| LabChart 8 | AD Instruments | **PowerLab hardware and LabChart software must be compatible versions | |
| Lactated Ringer's Solution | Avantor (VWR) | 76313-478 | |
| Laser Doppler Blood FlowMeter | Moor Instruments | MoorVMS-LDF | |
| Laser Doppler probe calibration kit | Moor Instruments | CAL | |
| Laser Doppler VP12 probe | Moor Instruments | VP12 | |
| Linear Microdialysis Probes | Bioanalytical Systems, Inc. | MD-2000 | |
| NG-nitro-l-arginine methyl ester | Sigma Aldrich | 483125-M | L-NAME |
| Povidone-iodine / betadine | Dynarex | 1202 | |
| PowerLab C Data Acquisition Device | AD Instruments | PLC01 | ** |
| PowerLab C Instrument Interface | AD Instruments | PLCI1 | ** |
| Probe adhesive discs | Moor Instruments | attach local heating unit to skin | |
| Skin Heater Controller | Moor Instruments | moorVMS-HEAT 1.3 | |
| Small heating probe | Moor Instruments | VHP2 | |
| Sterile drapes | Halyard | 89731 | |
| Sterile gauze | Dukal Corporation | 2085 | |
| Sterile surgical gloves | Esteem Cardinal Health | 8856N | catalogue number followed by the initials of the glove size, then the letter "B" (e.g., 8856NMB for medium) |
| Surgical scissors | Cole-Parmer | UX-06287-26 |
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