Glomerulaire filtratiesnelheid (GFR) is de ideale marker voor het beoordelen van de nierfunctie. De standaard meetmethode met inuline-injectie met seriële bloed- en urineanalyse is echter onpraktisch. Dit artikel schetst een praktische methode om GFR transdermaal te meten bij biggen.
Transdermale meting van glomerulaire filtratiesnelheid (GFR) is gebruikt om de nierfunctie bij bewuste dieren te evalueren. Deze techniek is goed ingeburgerd bij knaagdieren om acute nierschade en chronische nierziekte te bestuderen. GFR-meting met behulp van het transdermale systeem is echter niet gevalideerd bij varkens, een soort met een vergelijkbaar niersysteem als mensen. Daarom onderzochten we het effect van sepsis op transdermale GFR bij verdoofde en mechanisch geventileerde neonatale varkens. Polymicrobiale sepsis werd geïnduceerd door cecale ligatie en punctie (CLP). Het transdermale GFR-meetsysteem bestaande uit een geminiaturiseerde fluorescentiesensor werd bevestigd aan de geschoren huid van het varken om de klaring van fluoresceïne-isothiocyanaat (FITC) geconjugeerd sinistrine te bepalen, een intraveneus geïnjecteerde GFR-tracer. Onze resultaten tonen aan dat na 12 uur na CLP serumcreatinine toenam met een afname van de GFR. Deze studie toont voor het eerst het nut aan van de transdermale GFR-benadering bij het bepalen van de nierfunctie bij mechanisch geventileerde, neonatale varkens.
Een praktische en kwantitatieve evaluatie van de nierfunctie is de glomerulaire filtratiesnelheid (GFR) meting, die vertelt hoe goed de nieren bloed filteren op basis van het klaringsprincipe1. Een eerdere methode voor het meten van GFR omvat de intraveneuze injectie van exogene verbindingen zoals inuline of sinistrine, waarbij seriële metingen van plasma/ urinespiegels worden uitgevoerd om hun klaring te detecteren 2,3. Deze methode is omslachtig en vereist de seriële verzameling van plasma- en urinemonsters4. Een alternatief is het meten van endogene metabole eindproducten zoals creatinine. Dit is echter tijdrovend en soms onnauwkeurig, omdat het niet alleen wordt gefilterd door de glomerulus, maar ook wordt uitgescheiden door de buisjes 5,6. Bovendien wordt het creatinineniveau beïnvloed door geslacht, leeftijd, dieet en spiermassa 7,8,9.
Een meer precieze, minimaal invasieve en veelgebruikte meting van GFR is het gebruik van transdermale GFR-monitoren, die real-time GFR meten bij dieren 4,10. Sinistrin, een zeer oplosbare en vrij gefilterde exogene niermarker, is gelabeld met fluoresceïne-isothiocyanaat (FITC). Deze geconjugeerde verbinding wordt intraveneus geïnjecteerd en de real-time nierfunctie kan worden beoordeeld zonder bloed- en urinemonsterste nemen 11. Het gebruik van transdermale GFR-meting is gevalideerd bij knaagdieren12, honden13 en katten14, maar niet bij varkens.
Varkenssoorten delen verschillende anatomische en fysiologische kenmerken met mensen, waardoor ze ideale dieren zijn voor het bestuderen van verschillende menselijke ziekten15. Het gebruik van varkens in translationeel biomedisch onderzoek is steeds populairder geworden en heeft de voorkeur boven knaagdiermodellen omdat het de menselijke fysiologie en pathofysiologie nabootst16. Neonatale varkens zijn van belang voor het begrijpen van de mechanismen van ziekten die uniek zijn voor pediatrische patiënten17. Bovendien zet de recente vooruitgang in varkens- naar menselijke orgaantransplantatie een drang om de diagnostische hulpmiddelen voor preklinische en klinische onderzoeken uit te breiden 18,19,20,21. Dit artikel biedt voor het eerst een gids voor het gebruik van het transdermale apparaat bij het meten van GFR bij neonatale varkens.
Dit artikel beschrijft praktische stappen voor het bepalen van de nierfunctie bij varkens met behulp van de geminiaturiseerde transdermale GFR-monitoren en FITC-sinistrine in een mechanisch geventileerd, verdoofd neonatale varkensmodel. Eerdere artikelen hebben experimentele transdermale GFR-protocollen vastgesteld bij knaagdieren 11,12,14, maar er bestaan geen protocollen bij varkens.
Onlangs is er e…
The authors have nothing to disclose.
Deze studie werd ondersteund door de National Institutes of Health subsidies R01 DK120595 en R01 DK127625 toegekend aan Dr. Adebiyi. De inhoud van dit artikel is uitsluitend de verantwoordelijkheid van de auteurs en vertegenwoordigt niet noodzakelijkerwijs de officiële standpunten van de National Institutes of Health. Met dank aan Dr. Daniel Schock-Kusch, site director bij MediBeacon GmbH, voor zijn advies.
Alpha – Chloralose | Sigma-Aldrich | C0128-25G | Used for maintanining anesthesia |
Black braided silk 3-0 | Surgical Specialties | SP117 | Silk tie for blood vessel traction and ligation |
Centrifugation machine AccuSpin 8C | Fischer Scientific | 75-008-821 | Used to extract plasma from whole blood sample |
Endotracheal Tube 3.0 uncuffed | Progressive Medical International | 1109021995 | Inserted through tracheostomy |
FITC-Sinistrin 1.0 g | MediBeacon Inc. | FTCF S001 | Store at room temp and protect from light |
GEM Premier 3000 Blood gas analyzer | Instrumentation Laboratory | 5700 | For bedside blood gas analysis |
Heating Pad medium size 20 in x 29 in | Adroit Medical Systems | V029 | Connects to heat therapy pump |
HTP-Heat Therapy Pump | Adroit Medical Systems | HTP | Allows you to set temperature as needed. |
IDEXX Catalyst One | IDEXX Laboratories | 89-92525-00 | Plasma creatinine analysis |
Invasive blood pressure catheter 3.5Fr | Millar | SPR-524 | Inserted in femoral artery |
IV adminstration set with flow regulator | True Care | TCRTCBINF033G | Used to connect IV fluid bag to vein catheter |
Ketamine | Covetrus | 68317 | Used for induction of Anesthesia |
MediBeacon analysis software version 3.0 | MediBeacon Inc. | N/A | Software program used for analysing data to obtain sinistrin clearance half life and curve |
Millex-GV Syringe Filter Unit 0.22 µm | Millipore Sigma | SLGVR33RS | Syringe filter for chloralose injection |
Neonate/Infant Ventilator | Sechrist Millennium | 20409 | Connected to air supply to provide ventilation through endotracheal tube |
Phenobarbital Sodium + Phenytoin Sodium (Euthasol) | Covetrus | 72934 | Used for euthanasia |
Ringer Lactate 500 mL bag | Baxter | 2B2323Q | Maintanence fluid infusion |
Sterile Gloves | Henry Schein | 104-5920 | Used by operator during surgery |
Sterile Gown | Halyard Health | 95021 | Used by operator during surgery |
Steril Towel | Medline | 42131704 | Used as drape to maintaine sterile field when operating |
Suture 3-0 silk reverse cutting needle | Ethicon | NC1842168 | Used for suturing abdominal wall layers |
Transdermal Mini GFR Monitor | MediBeacon Inc. | TDM004 | Battery and USB connector included in package |
Transdermal monitor adhesive patch | MediBeacon Inc. | PTC-SM001 | Doubl sided adhesive patch for GFR probe |
Umbilical Tape 1/8 in x 20 yds | Fisher Scientific | NC9303017 | To secure endotracheal tube |
Venous Catheter size PE/5 | Micro medical tubing | BB31695 | For femoral vein cannulation |
Xylazine | Covetrus | 61035 | Used for induction of anesthesia |