Un modello animale di grandi dimensioni per lesioni renali acute da occlusione temporanea bilaterale dell'arteria renale
Summary
Questo studio presenta un modello animale di grandi dimensioni altamente riproducibile di lesione renale ischemia-riperfusione nei suini utilizzando occlusione bilaterale percutanea percutanea palloncino-catetere delle arterie renali per 60 minuti e riperfusione per 24 ore.
Abstract
La lesione renale acuta (AKI) è associata a un rischio più elevato di morbilità e mortalità post-operatoria. La lesione da ischemia-riperfusione (IRI) è la causa più comune di AKI. Per imitare questo scenario clinico, questo studio presenta un modello animale di grandi dimensioni altamente riproducibile di IRI renale nei suini utilizzando un’occlusione bilaterale temporanea percutanea palloncino-catetere delle arterie renali. Le arterie renali sono occluse per 60 minuti introducendo i cateteri a palloncino attraverso l’arteria femorale e carotide e avanzandoli nella porzione prossimale delle arterie. Il contrasto iodinato viene iniettato nell’aorta per valutare eventuali opacifica dei vasi renali e confermare il successo dell’occlusione dell’arteria. Ciò è ulteriormente confermato dall’appiattimento della forma d’onda dell’impulso sulla punta dei cateteri a palloncino. I palloncini vengono sgonfiati e rimossi dopo 60 minuti di occlusione bilaterale dell’arteria renale e gli animali possono riprendersi per 24 ore. Alla fine dello studio, la creatinina plasmatica e l’azoto urea nel sangue aumentano significativamente, mentre l’eGFR e la produzione di urina diminuiscono significativamente. La necessità di contrasto iodinato è minima e non influisce sulla funzione renale. L’occlusione bilaterale dell’arteria renale imita meglio lo scenario clinico dell’ipoperfusione renale perioperatoria e l’approccio percutaneo riduce al minimo l’impatto della risposta infiammatoria e il rischio di infezione visto con un approccio aperto, come una laparotomia. La capacità di creare e riprodurre questo modello suino clinicamente rilevante facilita la traduzione clinica all’uomo.
Introduction
La lesione renale acuta (AKI) è una condizione comunemente diagnosticata tra i pazienti chirurgici associati a morbilitàe mortalità significative 1,2. I dati disponibili mostrano che l’AKI può colpire anche la metà di tutti i pazienti ricoverati in tutto il mondo e porta al tasso di mortalità del 50% nei pazienti nell’unità di terapiaintensiva 1,3. Nonostante la sua elevata prevalenza, l’attuale terapia AKI rimane limitata alle strategie preventive, come la gestione dei fluidi e la dialisi. Pertanto, c’è un interesse costante nell’esplorare terapie alternative per AKI4,5,6.
L’AKI è tipicamente classificato in pre-renale, intrinseco e post-renale in base alla suaeziologia 4,5,6. La maggior parte dei pazienti chirurgici con AKI sono associati a cause pre-renali dovute all’ipovolemia, con conseguente lesione da ischemia-riperfusione (IRI) dei reni2. Clinicamente, la produzione di urina diminuisce e i livelli di creatinina aumentano a causa della diminuzione della funzione renale. Il rene è un organo ad alto tasso metabolico e suscettibile all’ischemia. Un modello animale di grandi dimensioni altamente riproducibile di IRI renale è necessario per ottenere una migliore comprensione della fisiopatologia dell’AKI e dei suoi potenziali approcci terapeutici5.
Per imitare lo scenario clinico dell’ipoperfusione renale peri-operativamente, si ritiene opportuno un modello di occlusione bilaterale dell’arteria renale. I modelli precedentemente descritti che comportano un’occlusione unilaterale dell’arteria renale con o senza resezione del rene contralaterale non forniscono un’applicabilitàclinica sufficiente 7,8. Sebbene questi modelli siano sufficienti per causare L’AKI, non assomigliano a scenari clinici reali né in termini di tipo né di durata della lesione.
Lo scopo di questo documento è quello di presentare un modello porcino di occlusione temporanea bilaterale percutanea delle arterie renali mediante occlusione palloncino-catetere sotto angiografia. L’occlusione bilaterale dell’arteria renale imita lo scenario clinico dell’ipoperfusione renale, seguita dalla successiva rimozione del palloncino per la riperfusione9,10. Vengono descritti i passaggi tecnici, tra cui cateterizzazione, guida del catetere, angiografia e monitoraggio emodinamico. Questo metodo non solo consente un’occlusione altamente controllata e replicabile delle arterie renali, ma l’approccio percutaneo riduce al minimo l’impatto della risposta infiammatoria limitando la quantità di insulto al corpo rispetto a un approccio aperto.
Protocol
Representative Results
Discussion
L’AKI è un disturbo clinico comune che colpisce fino al 50% dei pazienti adulti ricoverati in tuttoil mondo 6,12. È necessario un modello animale clinicamente rilevante per indagare ulteriormente la fisiopatologia della malattia e potenziali obiettivi terapeutici. Sebbene ci siano diversi modelli murini che replicano l’AKI, questi non imitano completamente i rispettivi scenari clinici e l’anatomia del rene umano. Questo studio propone un modello suino clinicame…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vorremmo ringraziare il Dr. Arthur Nedder per il suo aiuto e la sua guida. Questo lavoro è stato supportato dal Richard A. and Susan F. Smith President’s Innovation Award, 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 |
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