Um modelo murino de disfunção da mão relacionada ao acesso para hemodiálise

Summary

Este protocolo detalha os passos cirúrgicos da criação da fístula arteriovenosa ilíaca comum murina. Desenvolvemos este modelo para estudar a fisiopatologia do membro relacionada ao acesso hemodialítico.

Abstract

A doença renal crônica é um importante problema de saúde pública, e a prevalência de doença renal terminal (DRT) que requer terapias renais substitutivas crônicas, como hemodiálise, continua a aumentar. A colocação de fístula arteriovenosa autógena (FAV) continua sendo uma opção de acesso vascular primário para pacientes com DRCT. Infelizmente, aproximadamente metade dos pacientes em hemodiálise apresenta disfunção da mão relacionada ao acesso dialítico (DRA), variando de parestesia sutil a gangrena digital. Notavelmente, os fatores biológicos subjacentes responsáveis pela DRA são pouco compreendidos, e não existe um modelo animal adequado para elucidar os mecanismos e/ou desenvolver novas terapêuticas para a prevenção/tratamento da DRSA. Descrevemos um novo modelo de camundongo no qual uma FAV é criada entre a artéria ilíaca comum esquerda e a veia, facilitando a avaliação da fisiopatologia do membro. A microcirurgia inclui isolamento de vasos, venotomia longitudinal, criação de anastomose arteriovenosa e reconstrução venosa. As cirurgias simuladas incluem todas as etapas críticas, exceto a criação de FAV. A colocação de FAV ilíaca resulta em alterações clinicamente relevantes na hemodinâmica central, isquemia periférica e prejuízos no desempenho neuromotor dos membros posteriores. Este novo modelo pré-clínico de FAV fornece uma plataforma útil que recapitula perturbações neuromotoras comuns relatadas por pacientes em hemodiálise, permitindo que os pesquisadores investiguem os mecanismos da fisiopatologia da DRA e testem potenciais terapêuticas.

Introduction

O estabelecimento e a preservação do acesso vascular funcional continuam sendo uma meta primária importante para pacientes com doença renal terminal (DRT) em terapia renal substitutiva via hemodiálise¹. Tratamentos repetidos de hemodiálise são necessários para remover os resíduos, normalizar eletrólitos e manter o equilíbrio hídrico uma vez que a função renal se torne inadequada e, portanto, são necessários para a sobrevida em longo prazo². Portanto, o acesso vascular representa uma “tábua de salvação” para pacientes com DRCT, e a colocação de fístula arteriovenosa autógena (FAV) continua sendo uma opção preferencial de acesso para diálise entre essa coorte3. No entanto, aproximadamente 30%-60% dos pacientes em hemodiálise experimentam um espectro de incapacidades da mão, clinicamente definidas como disfunção da mão relacionada ao acesso (DRA). Os sintomas da DRA podem variar de fraqueza e descoordenação a monoplegia e gangrena digital, que podem ocorrer precocemente após a criação da FAV ou desenvolver-se gradualmente com a maturação da fístula. Além disso, a DRA complica o esquema de tratamento da DRCT, que está associado a pior qualidade de vida, alto risco de doença cardiovascular e aumento da mortalidade ^2,3,4.

Vários modelos animais têm sido desenvolvidos para estudar o remodelamento vascular induzido por alterações hemodinâmicas após a criação da FAV5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15. Modelos de animais de grande porte com FAV ilíaca ou femoral 16,17,18,19,20 e modelos de roedores utilizando anastomose artéria jugular carotídea ou formação de fístula aorta-veia cava inferior infrarrenal estão bem estabelecidos para examinar os aspectos acima mencionados da maturação e perviedade da ^FAV21 . Por exemplo, hipertensão venosa, maior diâmetro luminal e aumento da espessura da parede da veia são sinais de sucesso na maturação da FAV, enquanto fibrose substancial da camada média e hiperplasia intimal ou desenvolvimento de trombo sem alterações no fluxo frequentemente caracterizam falhas na FAV ^6,15. No entanto, os modelos animais de grande porte não possuem a flexibilidade experimental ou as capacidades transgênicas dos modelos murinos, enquanto os modelos atuais de roedores não facilitam prontamente a investigação da DRA devido à localização anatômica e/ou à falta de patologia associada aos membros. De fato, devido à falta de um modelo animal pré-clínico estabelecido que recapitule o fenótipo clínico relevante, o progresso da pesquisa para elucidar os mecanismos patobiológicos e desenvolver novas estratégias terapêuticas permaneceu estagnado, apesar de um aumento progressivo no número de pacientes sintomáticos com DRA. Portanto, o objetivo primário deste estudo é apresentar um modelo único de DRA em camundongos, fornecendo etapas do procedimento de microcirurgia de FAV e caracterização da fisiopatologia relacionada à FAV.

Protocol

Todos os procedimentos foram aprovados pelo Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) da Universidade da Flórida e pelo Malcom Randall Veterans Affairs Medical Center. NOTA: Camundongos C57BL/6J machos adultos jovens (8-10 semanas de idade) foram adquiridos do The Jackson Laboratory e alojados em um biotério controlado com luz (12 h de luz: ciclo de 12 h de escuro), temperatura (22 °C ± 1 °C) e umidade (50% ± 10%). Cinco camundongos foram autorizados a habitar por gaiola (W:18 …

Representative Results

Animais expostos à dieta com adenina apresentaram taxas de filtração glomerular reduzidas (controle: 441,3 ± 54,2 μL/min vs. DRC: 165,1 ± 118,3 μL/min, p < 0,05) e níveis séricos de nitrogênio ureico (controle: 20,39 ± 4,2 μL/min vs. DRC: 38,20 ± 10,65 μL/min, p < 0,05) em comparação aos animais que receberam ração à base de caseína, confirmando a presença de insuficiência renal prévia à cirurgia de fístula arteriovenosa. Validação da pervi…

Discussion

A prevalência de pacientes em hemodiálise com DRA após a criação de FAV continua a aumentar^30,31. De fato, complicações sintomáticas não resolvidas 4,32,33 como dor, fraqueza, parestesia e/ou redução da amplitude de movimento podem afetar negativamente o bem-estar do paciente 4,32,33,34,35,36 e ameaçar sua capacidade de receber tratamento repetitivo de hemodiálise de alta qualidade.<sup class…

Materials

0.15% Adenine diet	ENVIGO	TD.130899	20% casein, 0.15% adenine, 0.9% P
0.2% Adenine diet	ENVIGO	TD.130900	20% casein, 0.2% adenine, 0.9% P
10-0 Nylon suture	AD surgical	XXS-N1005T4
29 G needle syringes	Exel International	14-841-32
31 G needle syringes	Advocate	U-100 insulin syringe
4-0 silk suture	AD surgical	S-S41813
45-degree angled dumont forceps	Fine Science Tools	11253-25
5-0 PGA suture	AD surgical	PSGU-518R13
6-0 silk suture	AD surgical	S-S618R13
Absorbable gelatin sponge	ETHICON	1975
Alcohol preps	Covidien	5110-cs4000	70% isopropyl alcohol
Buprenorphine	NA	NA	0.01 g/mL
C57BL6/J mice	Jaxon Laboratory
Casein diet	ENVIGO	TD.130898	20% casein, 0.9% P
Cotton swabs	CONSTIX	SC-9	Medium single-ended round cotton swab
Cotton swabs	CONSTIX	SC-4	Small double-ended hard, sharp, pointed cotton swab
Curity non-woven sponges (2×2)	Covidien	9022
Curved Vannas spring scissors	Fine Science Tools	15001-08
Doppler ultrasound	VisualSonics	Vevo 2100
Extra fine graefe forceps	Fine Science Tools	11150-10	2 pairs
Eye lubricant	CLCMEDICA	Optixcare eye lube
Heparin (5000 U/mL)	National Drug Codes List	63739-953-25	100 IU/mL
Hot bead sterilizer	Fine Science Tools	18000-50
Low-temperature cautery	Bovie	AA04
Pen trimmer	Wahl	5640-600
Powder-free surgical gloves	Ansell	7824PF
Round handled needle holders	Fine Science Tools	12076-12
Sterile towel drape	Dynarex	DY440-MI
Sterilized 0.9% saline	National Drug Codes List	46066-807-25
Straight dumont forceps	Fine Science Tools	11253-20
Straight needle holder	Fine Science Tools	FST 12001-13
Straight vannas spring scissors	Fine Science Tools	25001-08
TrizChLOR4	National Drug Codes List	17033-279-50