Medição Transdérmica da Taxa de Filtração Glomerular em Leitões Ventilados Mecanicamente

Summary

A taxa de filtração glomerular (TFG) é o marcador ideal para avaliar a função renal. No entanto, o método de medição padrão usando injeção de inulina com análise seriada de sangue e urina é impraticável. Este artigo delineia um método prático para medir a TFG por via transdérmica em leitões.

Abstract

A medida transdérmica da taxa de filtração glomerular (TFG) tem sido utilizada para avaliar a função renal em animais conscientes. Esta técnica está bem estabelecida em roedores para estudar lesão renal aguda e doença renal crônica. No entanto, a medição da TFG usando o sistema transdérmico não foi validada em suínos, uma espécie com um sistema renal semelhante ao dos seres humanos. Assim, investigamos o efeito da sepse na TFG transdérmica em suínos neonatais anestesiados e ventilados mecanicamente. A sepse polimicrobiana foi induzida por ligadura e punção cecal (FLP). O sistema de medição da TFG transdérmica, composto por um sensor de fluorescência miniaturizado, foi anexado à pele raspada do porco para determinar a depuração da sinistrina conjugada fluoresceína-isotiocianato (FITC), um marcador de TFG injetado por via intravenosa. Nossos resultados mostram que, às 12 h pós-FLP, a creatinina sérica aumentou com a diminuição da TFG. Este estudo demonstra, pela primeira vez, a utilidade da abordagem da TFG transdérmica na determinação da função renal em suínos neonatais ventilados mecanicamente.

Introduction

Uma avaliação prática e quantitativa da função renal é a medida da taxa de filtração glomerular (TFG), que informa o quão bem os rins filtram o sangue com base no princípio da depuração¹. Um método anterior de mensuração da TFG envolve a injeção intravenosa de compostos exógenos, como inulina ou sinistrina, realizando medições seriadas dos níveis plasmático/urinário para detectar sua depuração ^2,3. Esse método é complicado, exigindo a coleta seriada de amostras de plasma e urina⁴. Uma alternativa é a medição de produtos finais metabólicos endógenos, como a creatinina. No entanto, isso é demorado e, às vezes, impreciso, pois não é apenas filtrado pelo glomérulo, mas também secretado pelos túbulos ^5,6. Além disso, o nível de creatinina é influenciado pelo sexo, idade, dieta e massa muscular ^7,8,9.

Uma medida mais precisa, minimamente invasiva e amplamente utilizada da TFG é o uso de monitores de TFG transdérmicos, que medem a TFG em tempo real em animais ^4,10. A sinistrina, um marcador renal exógeno altamente solúvel e livremente filtrado, é marcada com fluoresceína-isotiocianato (FITC). Esse composto conjugado é injetado por via intravenosa, e a função renal em tempo real pode ser avaliada sem a coleta de amostras de sangue e urina¹¹. O uso da medida da TFG transdérmica foi validado em roedores 12, cães¹³ e gatos¹⁴, mas não em suínos.

As espécies suínas compartilham diversas características anatômicas e fisiológicas com o ser humano, tornando-as animais ideais para o estudo de diversas doenças humanas¹⁵. O uso de suínos em pesquisas biomédicas translacionais tem se tornado cada vez mais popular e preferido em relação aos modelos de roedores, pois mimetiza a fisiologia e a fisiopatologia humanas¹⁶. Os suínos neonatais são de interesse na compreensão dos mecanismos de doenças exclusivas dos pacientes pediátricos¹⁷. Além disso, o recente avanço do transplante de órgãos suínos para humanos estimula a ampliação das ferramentas diagnósticas para ensaios pré-clínicos e clínicos 18,19,20,21. Este artigo, pela primeira vez, fornece um guia para o uso do dispositivo transdérmico na medição da TFG em suínos neonatais.

Protocol

Os procedimentos são escritos de acordo com os padrões nacionais para o cuidado e uso de animais de laboratório e foram aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidado e Uso de Animais (IACUC) do Centro de Ciências da Saúde da Universidade do Tennessee (UTHSC). NOTA: Os leitões do grupo experimental são submetidos à ligadura e punção cecal, enquanto o grupo simulado só sofre abertura do abdômen sem ligadura ou punção cecal. Leitões em ambos os grupos são mantidos sob anestesia …

Representative Results

Nesta seção, apresentamos, pela primeira vez, os dados representativos do uso da TFG transdérmica em suínos neonatais. Utilizou-se um modelo de ligadura e punção cecal que já demonstrou diminuir a função renal28. Assim, levantamos a hipótese de que, em nossos suínos com FLP, deve haver uma queda aguda na TFG correspondente à LRA, e isso deve ser detectado no dispositivo de TFG transdérmica como aumento do tempo de depuração (t1/2), validando assim seu uso em suínos. Fora…

Discussion

Este trabalho descreve os passos práticos para a determinação da função renal em suínos utilizando os monitores de TFG transdérmica miniaturizados e FITC-sinistrina em um modelo de suíno neonatal anestesiado e ventilado mecanicamente. Trabalhos prévios estabeleceram protocolos experimentais de TFG transdérmica em roedores ^11,12,14, mas não existem protocolos em suínos.

Recentemente, tem ha…

Materials

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