Summary

일시적인 양측 신장 동맥 폐색에 의한 급성 신장 손상에 대한 대형 동물 모델

Published: February 02, 2021
doi:

Summary

이 연구는 60 분 동안 신장 동맥의 일시적인 경피 양자 풍선 카테터 폐색과 24 시간 동안 재관류를 사용하여 돼지에 있는 신장 허혈 -침전 손상의 높게 재현 가능한 큰 동물 모형을 제시합니다.

Abstract

급성 신장 손상 (AKI) 이환율과 수술 후 사망률에 대 한 높은 위험과 관련 된. 허혈 재관전 부상 (IRI)은 AKI의 가장 흔한 원인입니다. 이 임상 시나리오를 모방하기 위해, 이 연구는 신장 동맥의 일시적인 경피적인 양자 간 풍선 카테터 폐색을 사용하여 돼지에 신장 IRI의 매우 재현 가능한 큰 동물 모델을 제시합니다. 신장 동맥은 대퇴동맥과 경동맥을 통해 풍선 카테터를 도입하고 동맥의 근위 부분으로 발전시킴으로써 60분 동안 가려져 있습니다. 요이뇨 대비는 대동맥에 주입되어 신장 혈관의 어떤 소형성을 평가하고 동맥 폐색의 성공을 확인합니다. 이것은 풍선 카테터의 끝에서 펄스 파형의 평탄화에 의해 더욱 확인된다. 풍선은 수축되고 양측 신장 동맥 폐색의 60 분 후에 제거되고, 동물은 24 시간 동안 복구할 수 있습니다. 연구의 끝에서, 혈장 크레아티닌과 혈액 요소 질소 크게 증가, eGFR 및 소변 출력 크게 감소 하는 동안. 요분 조정의 필요성은 최소화되며 신장 기능에영향을 미치지 않습니다. 양측 신장 동맥 폐색은 회향 성 신부 전혈의 임상 시나리오를 더 잘 모방하고 경피적 접근법은 염증 반응의 영향과 복강경과 같은 개방적인 접근법으로 볼 수 있는 감염의 위험을 최소화합니다. 이 임상적으로 관련된 돼지 모델을 만들고 재현하는 기능은 인간에게 임상 번역을 용이하게합니다.

Introduction

급성 신장 손상(AKI)은 유의한 이환율 및 사망률1,2와관련된 외과 환자 중 일반적으로 진단된 상태입니다. 사용 가능한 데이터는 AKI가 전 세계 모든 입원 환자의 절반에도 영향을 미칠 수 있으며 중환자실1,3에서환자에서 50 %의 사망률을 유발할 수 있음을 보여줍니다. 그것의 높은 보급에도 불구하고, 현재 AKI 치료는 액체 관리 및 투석과 같은 예방 전략에 국한된 남아 있습니다. 따라서AKI4,5,6에 대한 대체 요법을 탐구하는 데 지속적인 관심이있습니다.

AKI는 전형적으로 신장 전, 내재, 및 신장 후4,5,6로분류된다. AKI를 가진 외과 환자의 대다수는 신장 의 허혈-재퍼퓨전 상해 (IRI)의 결과로 저혈당때문에 전 신장 원인과 연관됩니다2. 임상적으로, 소변 출력감소, 신장 기능 감소로 인해 크레아티닌 수치가 증가. 신장은 고신진대사 비율 기관이고 허혈에 영향을 받기 쉽습니다. 신장 IRI의 매우 재현 가능한 큰 동물 모델은 AKI의 병리생리학및 잠재적 치료 접근법5에대한 더 나은 통찰력을 얻기 위해 필요하다.

신장 저구혈 의 임상 시나리오를 모방하기 위해 회심 동맥 폐색의 모형은 적당한 것으로 간주됩니다. 이전에 기술된 모델은 반자 신장의 절제술 유무에 관계없이 일방적인 신장 동맥 폐색을 수반하여 충분한 임상 적용성을 제공하지 않는다7,8. 이 모형은 AKI를 일으키는 원인이 되기에 충분하더라도, 그(것)들은 상해의 모형 또는 기간의 관점에서 실제 임상 시나리오와 유사하지 않습니다.

이 논문의 목적은 혈관 조영술 하에서 풍선 카테터 폐색에 의해 신장 동맥의 경피 양자 임시 폐색의 돼지 모델을 제시하는 것입니다. 양측 신장 동맥 폐색은 신장 저구혈의 임상 시나리오를 모방하고, 이어서 레퍼퓨전용 풍선의 후속제거(9,10)를한다. 카테터삽입, 카테터 안내, 혈관조영술 및 혈역학 모니터링을 포함한 기술 적인 단계가 설명됩니다. 이 방법은 신장 동맥의 고도로 통제되고 복제 가능한 폐색을 허용할 뿐만 아니라, 경피적인 접근법은 개방적인 접근법에 비해 신체에 대한 모욕의 양을 제한함으로써 염증 반응의 영향을 최소화합니다.

Protocol

모든 생체 내 연구는 동물 관리 및 사용에 대한 국립 보건원의 지침에 따라 수행되었으며 보스턴 아동 병원의 동물 관리 및 사용 위원회 (의정서 18-06-3715)에 의해 승인되었습니다. 모든 동물은 실험실 동물의 관리 및 사용에 대한 가이드에 따라 인도적 치료를 받았습니다. 도 1은 마취, 수술 준비 및 이 연구의 1차 결과 측정을 위한 시간점을 포함하는 타임라인을 보여줍니다.<…

Representative Results

기능 분석이 연구의 대표적인 결과는 6마리의 동물에서 발생하며, 표시된 데이터는 평균의 표준 오차± 의미입니다. 신장 기능은 소변 출력, 추정 된 사구 여과 율 (eGFR), 플라즈마 크레아틴 및 혈액 우레아 질소 (BUN)를 결정함으로써 평가됩니다. 신장 기능의 바이오마커는 휴대용 화학 분석기를 사용하여 평가됩니다. eGFR은 다음 공식에 따라 계산됩니다: eGFR =1.879 × BW1.092/P<su…

Discussion

AKI는 전 세계6,12의입원 성인 환자의 최대 50%에 영향을 미치는 일반적인 임상 장애이다. 임상적으로 관련있는 동물 모형은 질병의 병리생리학 및 잠재적인 치료 표적을 추가로 조사하기 위하여 필요합니다. AKI를 복제하는 몇몇 뮤린 모형이 있더라도, 이들은 완전히 그들의 각각의 임상 시나리오 및 인간 신장의 해부학을 모방하지 않습니다. 이 연구는 ?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

아서 네더 박사의 도움과 지도에 감사드립니다. 이 작품은 리처드 A. 와 수잔 F. 스미스 대통령의 혁신 상, 마이클 B. 클라인과 가족, 시드먼 가족 재단, 마이클 B. 루킨 자선 재단, 케네스 C. 그리핀 자선 연구 기금, 보스턴 투자 위원회에 의해 지원되었다.

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

Referências

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Citar este artigo
Doulamis, I. P., Guariento, A., Saeed, M. Y., Nomoto, R. S., Duignan, T., del Nido, P. J., McCully, J. D. A Large Animal Model for Acute Kidney Injury by Temporary Bilateral Renal Artery Occlusion. J. Vis. Exp. (168), e62230, doi:10.3791/62230 (2021).

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