Um grande modelo animal para lesão renal aguda por oclusão bilateral temporária da artéria renal
Summary
Este estudo apresenta um modelo animal de grande porte altamente reprodutível de isquemia renal-reperfusão em suínos usando oclusão bilateral de balão-cateter percutâneo temporário das artérias renais por 60 min e reperfusão por 24 h.
Abstract
A lesão renal aguda (AKI) está associada a maior risco de morbidade e mortalidade pós-operatória. A lesão por isquemia-reperfusão (IRI) é a causa mais comum de AKI. Para imitar este cenário clínico, este estudo apresenta um modelo animal de grande porte altamente reprodutível de IRI renal em suínos utilizando oclusão bilateral percutânea temporária das artérias renais. As artérias renais são ocluídas por 60 minutos introduzindo os cateteres de balão através da artéria femoral e carótida e avançando-as para a porção proximal das artérias. O contraste iodinado é injetado na aorta para avaliar qualquer opificação dos vasos renais e confirmar o sucesso da oclusão da artéria. Isso é ainda confirmado pelo achatamento da forma de onda de pulso na ponta dos cateteres de balão. Os balões são esvaziados e removidos após 60 minutos de oclusão bilateral da artéria renal, e os animais podem se recuperar por 24h. Ao final do estudo, a creatinina plasmática e o nitrogênio da ureia sanguínea aumentam significativamente, enquanto o eGFR e a produção de urina diminuem significativamente. A necessidade de contraste iodinado é mínima e não afeta a função renal. A oclusão renal bilateral imita melhor o cenário clínico da hipoperfusão renal perioperatória, e a abordagem percutânea minimiza o impacto da resposta inflamatória e o risco de infecção vista com uma abordagem aberta, como a laparotomia. A capacidade de criar e reproduzir esse modelo suíno clinicamente relevante facilita a tradução clínica para humanos.
Introduction
Lesão renal aguda (AKI) é uma condição comumente diagnosticada entre pacientes cirúrgicos associados à morbidade e mortalidadesignificativas 1,2. Os dados disponíveis mostram que a AKI pode afetar até metade de todos os pacientes hospitalizados em todo o mundo e leva a 50% de taxa de mortalidade em pacientes na unidade de terapia intensiva1,3. Apesar de sua alta prevalência, a terapia AKI atual permanece limitada a estratégias preventivas, como manejo de fluidos e diálise. Portanto, há um interesse contínuo em explorar terapias alternativas para aki4,5,6.
AKI é tipicamente classificada em pré-renal, intrínseca e pós-renal com base em sua etiologia4,5,6. A maioria dos pacientes cirúrgicos com AKI estão associados a causas pré-renais devido à hipovolemia, resultando em lesão de isquemia-reperfusão (IRI) dos rins2. Clinicamente, a produção de urina diminui, e os níveis de creatinina aumentam devido à diminuição da função renal. O rim é um órgão de alta taxa metabólica e suscetível à isquemia. Um modelo animal de grande porte altamente reprodutível de IRI renal é necessário para obter uma melhor visão da fisiopatologia da AKI e suas potenciais abordagens terapêuticas5.
Para imitar o cenário clínico da hipoperfusão renal peri-operativamente, um modelo de oclusão bilateral da artéria renal é considerado adequado. Modelos descritos anteriormente que implicam oclusão unilateral da artéria renal com ou sem ressecção do rim contralateral não fornecem aplicabilidade clínica suficiente7,8. Embora esses modelos sejam suficientes para causar AKI, eles não se assemelham a cenários clínicos da vida real nem em termos de tipo nem duração da lesão.
O objetivo deste artigo é apresentar um modelo suíno de oclusão temporária bilateral percutânea das artérias renais por oclusão de cateter de balão sob angiografia. A oclusão da artéria renal bilateral imita o cenário clínico da hipoperfusão renal, seguida da posterior remoção do balão para reperfusão9,10. As etapas técnicas são descritas, incluindo cateterismo, orientação de cateteres, angiografia e monitoramento hemodinâmico. Este método não só permite uma oclusão altamente controlada e replicável das artérias renais, mas a abordagem percutânea minimiza o impacto da resposta inflamatória limitando a quantidade de insulto ao corpo em comparação com uma abordagem aberta.
Protocol
Representative Results
Discussion
AKI é uma doença clínica comum que afeta até 50% dos pacientes adultos hospitalizados em todo o mundo6,12. Um modelo animal clinicamente relevante é necessário para investigar melhor a fisiopatologia da doença e potenciais alvos terapêuticos. Embora existam vários modelos murinos replicando AKI, estes não imitam completamente seus respectivos cenários clínicos e a anatomia do rim humano. Este estudo propõe um modelo suíno clinicamente relevante para…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gostaríamos de agradecer ao Dr. Arthur Nedder por sua ajuda e orientação. Este trabalho foi apoiado pelo Prêmio de Inovação do Presidente Richard A. e Susan F. Smith, Michael B. Klein and Family, The Sidman Family Foundation, The Michael B. Rukin Charitable Foundation, The Kenneth C. Griffin Charitable Research Fund e The Boston Investment Council.
Materials
| 0.9% sodium chloride injection, usp, 100 ml viaflex plastic container | Baxter | 2B1302 | For animal hydration |
| Agent contrast 100.0ml injection media btl ioversal 74% | CARDINAL HEALTH | 133311 | For visualizing the vasculature |
| Bard Bardia Closed System Urinary Drainage Bag | BARD Inc | 802001 | For urine collection |
| BD Vacutainer K2 EDTA | BD | 367841 | For blood sample storage |
| BD Vacutainer Lithium Heparin | BD | 366667 | For blood sample storage |
| Betadine | Henry Schein | 6906950 | For skin disinfection |
| Bookwalker retractor | Codman | For skin retraction | |
| Bupivacaine 0.25% | Hospira | Administer at incision site for analgesia | |
| Buprenorphine SR | Zoo Pharm | 10mg/ml bottle, Dose: 0.2mg/kg SC | |
| Cath angio 5.0 Fr x100.0 cm 0.038 in JR4 | MERIT MEDICAL SYSTEM INC | 7523-21 | For identification of the renal arteries |
| Cuffed endotracheal tube | Emdamed | To establish a secure airway for the duration of the operation | |
| EKG Medtronics- Physiocontrol LifePak 20 Oxygen saturation monitor | GE Healthcare Madison WI | For oxygen saturation monitoring | |
| Encore 26 inflator | BOSTON SCIENTIFIC | 710113 | For inflating the balloon catheters |
| Ethanol 95% (Ethyl alcohol) | Henry Schein | For skin disinfection | |
| Fentanyl patch | Mylan | Dose: 25-50mcg/hr, TD | |
| Gold silicone coated Foley | TELEFLEX MEDICAL INC | 180730160 | For urine collection |
| Heparin sodium | LEO Pharma A/S | Dose: 200 IU/kg IV | |
| i33 ultrasound machine | Phillips | Use ultrasonographic guidance for femoral catherization if necessary | |
| Inqwire diagnostic guide wire – 0.035" (0.89 mm) – 260 cm (102") – 1.5 mm j-tip | MERIT MEDICAL SYSTEM INC | 6609-33 | For guiding the balloon catheters to the renal arteries |
| Intravenous catheter, size 20 gauge | Santa Cruz Biotechnology | Inc SC-360097 | For fluid administration |
| Isoflurane | Patterson Veterinary Supply, Inc. | 21283620 | Dose: 3%, INH |
| Metzenbaum blunt curved 14.5 cm – 5(3/4)" | Rudolf Medical | RU-1311-14M | For tissue dissection and cutting |
| Neonatal disposable transducer kit with 30ml/hr flush device and double 4-way stopcocks for continuous monitoring | Argon Medical | 041588505A | For pressure measurement |
| Powerflex pro PTA dilatation catheter 6 x 20 mm – shaft length (135cm) | CARDINAL HEALTH | 4400602X | For occlusion of the renal arteries |
| Pressure monitoring lines mll/mll – 12" clear, mll/mll | Smiths Medical | B1571/MX571 | For pressure measurement |
| Procedure pack | Molnlycke Health Care | 97027809 | Surgical drape, gauze pads, syringes, beaker etc |
| Protamine | Henry Schein | 1044148 | For heparin reversal |
| Scalpel blade – size #10 | Cardinal Health (Allegiance) | 32295-010 | For the skin incisions |
| Stopcock iv 4 way lrg bore rotg male ll adptr strl | Peoplesoft | 1550 | For connecting tubings |
| Straight lateral retractor | Codman | For skin retraction | |
| Suture perma hnd 18in 2-0 braid silk blk | CARDINAL HEALTH 1 | A185H | For suturing incision site and securing catheters |
| Syringe contrast injection 10ml fixed male luer red | MERIT MEDICAL SYSTEM INC | MSS111-R | To administer the contrast agent |
| Syringe medical 60ml ll plst strl ltx free disp | CARDINAL HEALTH 1 | BF309653 | For urine collection and flushing of the angiocath |
| Tilzolan (tiletamine/zolazepam) | Patterson Veterinary Supply, Inc. | 07-893-1467 | Dose: 4-6 mg/kg, IM |
| Xylazine | Putney, INC | Dose: 1.1-2.2 mg/kg, IM |
Riferimenti
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