गुर्दे की इस्किमिया-रिपरफ्यूजन चोट अस्पताल में भर्ती रोगियों में उच्च रुग्णता और मृत्यु दर से जुड़ी हुई है। यहां, हम एकतरफा गुर्दे इस्किमिया-रिपरफ्यूजन चोट का एक सरल और प्रभावी माउस मॉडल प्रस्तुत करते हैं और गुर्दे में देखे गए प्रतिनिधि रोग संबंधी परिवर्तनों का अनुक्रमिक अवलोकन प्रदान करते हैं।
इस्किमिया-रिपरफ्यूजन इंजरी (आईआरआई) तीव्र गुर्दे की विफलता का प्रमुख कारण है और देरी से ग्राफ्ट फ़ंक्शन में एक महत्वपूर्ण योगदानकर्ता है। पशु मॉडल एकमात्र उपलब्ध संसाधन हैं जो विवो में आईआरआई से जुड़े नुकसान की जटिलताओं की नकल करते हैं। यह पत्र एकतरफा गुर्दे आईआरआई के एक प्रभावी माउस मॉडल का वर्णन करता है जो अत्यधिक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य डेटा प्रदान करता है। इस्किमिया 30 मिनट के लिए सही गुर्दे के पेडिकल को रोककर प्रेरित होता है, जिसके बाद पुनरावृत्ति होती है। सर्जिकल प्रक्रिया के अलावा, गुर्दे आईआरआई के बाद अपेक्षित शारीरिक और हिस्टोपैथोलॉजिकल परिवर्तनों का अनुक्रमिक अवलोकन सात अलग-अलग रिपरफ्यूजन समय (4 घंटे, 8 घंटे, 16 घंटे, 1 दिन, 2 दिन, 4 दिन और 7 दिन) से डेटा की तुलना करके प्रदान किया जाएगा। आगे के प्रयोगों की योजना बनाने के लिए महत्वपूर्ण डेटा, जैसे कि औसत सर्जिकल समय, औसत संवेदनाहारी खपत, और समय के साथ शरीर के वजन में परिवर्तन, साझा किया जाएगा। यह काम शोधकर्ताओं को एक विश्वसनीय गुर्दे आईआरआई मॉडल को लागू करने में मदद करेगा और उचित रिपरफ्यूजन समय का चयन करेगा जो उनके इच्छित खोजी लक्ष्यों के साथ संरेखित करता है।
गुर्दे शरीर में सबसे अधिक सुगंधित अंगों में से एक हैं और रक्त छिड़काव में परिवर्तन के लिए अतिसंवेदनशीलहैं 1. गुर्दे इस्किमिया-रिपरफ्यूजन चोट (आईआरआई) तीव्र गुर्दे की विफलता 2,3 का प्रमुख कारण बनी हुई है और अस्पताल में भर्ती रोगियों में उच्च रुग्णता और उच्च मृत्यु दर से जुड़ी हुई है4. सीमित चिकित्सीय विकल्प उपलब्ध होने के साथ, 4,5 गुर्दे आईआरआई वर्तमान में बायोमेडिसिन 6,7 में कई शोध प्रयासों का ध्यान केंद्रित कर रहा है जिसका उद्देश्य उपन्यास चिकित्सीय लक्ष्यों के विकास और गुर्दे की चोट 8,9,10 के शुरुआती और संवेदनशील मार्करों की विशेषता है . इन जरूरतों को पूरा करने के लिए एक विश्वसनीय, समय और लागत प्रभावी पशु मॉडल की पहचान करना आवश्यक माना जाता है। यह पत्र एकतरफा गुर्दे आईआरआई का एक सरल और प्रभावी माउस मॉडल प्रस्तुत करता है। इस्किमिया 30 मिनट11,12 के लिए सही गुर्दे पेडिकल के क्लैंपिंग से प्रेरित है। इस मॉडल का एक महत्वपूर्ण हिस्सा सबसे उपयुक्त रिपरफ्यूजन समय का चयन कर रहा है जो ब्याज की पैथोलॉजिकल घटनाओं को पुन: पेश करेगा, जैसे ट्यूबलर नेक्रोसिस, पॉलीमोर्फोन्यूक्लियर भड़काऊ सेल घुसपैठ, या फाइब्रोसिस। इसलिए, शोधकर्ताओं को आईआरआई गुर्दे में अपेक्षित प्रतिनिधि रोग संबंधी परिवर्तनों के इस अनुक्रमिक अवलोकन के साथ प्रदान किया जाता है।
माउस गुर्दे आईआरआई मॉडल उनकी अपेक्षाकृत कम परिचालन लागत और विविध ट्रांसजेनिक मॉडल की उपलब्धता के कारण जैव चिकित्सा अनुसंधान में लोकप्रिय हैं12. यहां प्रस्तुत एकतरफा गुर्दे आईआरआई मॉडल मानव गुर्दे आईआरआई में देखे गए विशिष्ट रोग संबंधी परिवर्तनों की नकल करता है जैसे ट्यूबलर फैलाव, परिगलन और फाइब्रोसिस13. ये परिणाम अलग-अलग पुनरावृत्ति समय पर आधारित हैं।
इस प्रोटोकॉल के महत्वपूर्ण चरणों में निरंतर शरीर के तापमान का रखरखाव और गुर्दे के पेडिकल में संवहनी क्लैंप का सही प्लेसमेंट शामिल है। शरीर का तापमान जानवर के चयापचय को प्रभावित करता है14, शारीरिक और सेलुलर दोनों स्तरों पर प्रयोगात्मकपरिणामों को बदलना 15. इस मॉडल में, गुदा और पैड सेंसर जांच का उपयोग करके सर्जरी से पहले शरीर के तापमान को स्थिर किया गया था। इसके अलावा, पूरी सर्जिकल प्रक्रिया के दौरान शरीर के तापमान की निरंतर निगरानी की अत्यधिक अनुशंसा की जाती है, खासकर इस्किमिया को प्रेरित करने के लिए संवहनी क्लैंप रखने से पहले।
गुर्दे का जोखिम और संवहनी क्लैंप का उचित स्थान भी प्रयोग की सफलता के लिए महत्वपूर्ण है। सर्जिकल चीरा के माध्यम से गुर्दे के संपर्क के दौरान संदंश के अनुचित हैंडलिंग द्वारा गुर्दे कैप्सूल को नुकसान पेरिरेनल रक्तस्राव और सूजन में परिणाम होगा। संवहनी क्लैंप मूत्रवाहिनी और सुपररेनल धमनियों को प्रभावित किए बिना गुर्दे की धमनी और गुर्दे की नस को रोकने वाले गुर्दे के पेडिकल पर रखा जाना चाहिए। इस कदम के लिए महत्वपूर्ण गुर्दे हिलम14,16 के आसपास वसा ऊतक का सावधानीपूर्वक विच्छेदन है।
यह मॉडल लागत और समय प्रभावी है। प्रति माउस संवेदनाहारी खपत 156.47 ± 37.88 μL (एसडी, एन = 17 ± मतलब) एक पूर्वनिर्धारित केटामाइन / ज़ाइलाज़िन कॉकटेल (1: 10 केटामाइन, 1: 50 ज़ाइलाज़िन, खारा में; स्टॉक समाधान एकाग्रता, 100 मिलीग्राम / एमएल दोनों) थी। सर्जरी अपेक्षाकृत कम अवधि में की जा सकती है। माउस प्रति कुल सर्जरी का समय 53 ± 5.23 मिनट था (एसडी, एन = 17 ± मतलब)। प्रशिक्षित कर्मियों के साथ, एक ही समय में कई सर्जरी की जा सकती हैं। हमारे समूह में, एक अनुभवी शोधकर्ता ने गुर्दे के पेडिकल से क्लैंप जारी होने तक सर्जरी की, जबकि एक दूसरे ने माउस की वसूली तक घाव बंद होने से पदभार संभाला। इस दृष्टिकोण के साथ, हम एक ही दिन में उच्च संख्या में सर्जरी करने में सक्षम थे। इस मॉडल में, हमने डोरसोलेटरल दृष्टिकोण का उपयोग किया, जिसके परिणामस्वरूप मिडलाइन दृष्टिकोण16 की तुलना में पेट की गुहा से कम आघात और कम तरल पदार्थ और गर्मी का नुकसान होता है।
पहले प्रकाशित प्रोटोकॉल चूहों17,18,19 में तीव्र गुर्दे की चोट को प्रेरित करने के लिए गुर्दे पेडिकल क्लैंपिंग तकनीक का वर्णन किया है। हालांकि, उन अध्ययनों में, एकतरफा आईआरआई के अलावा 15 से 26 मिनट तक के इस्केमिक समय के साथ एक कॉन्ट्रालेटरल नेफ्रेक्टॉमी का प्रदर्शन किया गया था। इस प्रोटोकॉल में, हमने कॉन्ट्रालेटरल किडनी को संरक्षित करते हुए 30 मिनट के लिए एकतरफा इस्किमिया को प्रेरित किया। इसके परिणामस्वरूप 100% की जीवित रहने की दर थी। हालांकि, यह मॉडल आंशिक रूप से गैर-शल्य चिकित्सा हस्तक्षेप वाले कॉन्ट्रालेटरल किडनी द्वारा लगाए गए प्रतिपूरक प्रभाव के कारण एज़ोटेमिक गुर्दे की क्षति को प्रेरित करने के लिए उपयुक्त नहीं है। हालांकि, एक ही जानवर में एक गुर्दे को अप्रभावित रखने से उच्च जीवित रहने की दर के साथ लंबे समय तक इस्किमिया समय का उपयोग करने का लाभ मिलता है। इसके अलावा, कॉन्ट्रालेटरल किडनी का उपयोग प्रयोगात्मक प्रक्रिया के दौरान लागू परीक्षण दवाओं या उपचारों के संभावित दुष्प्रभावों का आकलन करने और गुर्दे-गुर्दे के क्रॉसस्टॉक प्रभाव20,21 का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, यह मॉडल आईआरआई और कॉन्ट्रालेटरल, गैर-शल्य चिकित्सा हस्तक्षेप गुर्दे 11 दोनों में सेलुलर स्तर पर प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों-प्रेरितपरिवर्तनों को दिखाने में उपयोगी रहा है।
इस मॉडल में एकतरफा गुर्दे की क्षति, गुर्दे के क्रॉसस्टॉक प्रभाव, पोस्ट-गुर्दे आईआरआई-प्रेरित हेमोडायनामिक परिवर्तनों और गुर्दे आईआरआई में उपयोग किए जाने वाले दवा उम्मीदवारों के संभावित नेफ्रोटॉक्सिक प्रभावों के मार्करों की पहचान करने और चिह्नित करने के उद्देश्य से अध्ययन में एक संभावित अनुप्रयोग है। मुख्य रोग संबंधी परिवर्तनों का यह विस्तृत विवरण विशिष्ट सेलुलर प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए सबसे उपयुक्त समय का चयन करने के लिए एक मूल्यवान उपकरण के रूप में कार्य करता है, सूजन और परिगलन (4 घंटे से 2 दिन) से पुनर्जनन (4 दिन) और फाइब्रोसिस (7 दिन और बाद में)।
The authors have nothing to disclose.
इस लेख में दिखाए गए काम का एक हिस्सा रॉस यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ वेटरनरी मेडिसिन (आरयूएसवीएम), सेंट किट्स एंड नेविस के सेंटर ऑफ इंटीग्रेटिव स्तनधारी रिसर्च द्वारा स्थापित किया गया था। लॉन्ग आइलैंड यूनिवर्सिटी कॉलेज ऑफ वेटरनरी मेडिसिन के पशु चिकित्सा जैव चिकित्सा विज्ञान विभाग द्वारा प्रदान की गई वित्तीय सहायता की बहुत सराहना की जाती है।
Atipamezole hydrochloride | Penn Veterinary Supply, Inc., PA, USA | PVS8700 | 5 mg/mL |
Buprenorphine | Penn Veterinary Supply, Inc., PA, USA | PRMBURPEN22 | 0.3 mg/mL |
Commercial euthanasia solution | various suppliers | na | e.g., Euthasol Virbac (sodium pentobarbital 390 mg/mL + sodium phenytoin 50 mg/mL) |
Eye ointment Puralube | Dechra Veterinary Products, KS, USA | na | 3.5 g (1/8 oz) |
Heating pad RightTempJr | Kent Scientific, CT, USA | RT-JR-20 | Consider the one with two temperature probes |
Ketamine hydrochloride | Penn Veterinary Supply, Inc., PA, USA | VED1220 | 100 mg/ml |
S&T Vascular clamp | Fine Science Tools, Inc., Germany | 00398-02 | Jaw dimensions: 5.5 x 1.5 mm; length: 11 mm |
Sterile Disposable Towel Drapes | Kent Scientific, CT, USA | SURGI-5023-3 | Disposable, individualy packed |
Surgical instruments (Graefe forceps, Halsted-Mosquito hemostat, scissors, etc) | Fine Science Tools, Inc., Germany | Various | Consider the extra fine straight scissor and the angled Graefe forceps |
Vicryl suture | Ethicon US, LLC | J493G | Size 5-0 |
Xylazine hydrochloride | Penn Veterinary Supply, Inc., PA, USA | VAM4821 | 100 mg/mL |