Detta protokoll beskriver en långsiktig kontinuerlig mätning av njurblodflödet hos medvetna råttor och samtidigt registrering av blodtryck med implanterade katetrar (vätskefyllda eller genom telemetri).
Njurarna spelar en avgörande roll för att upprätthålla homeostas av kroppsvätskor. Regleringen av njurblodflödet (RBF) är avgörande för de vitala funktionerna för filtrering och metabolism i njurfunktionen. Många akuta studier har utförts på bedövade djur för att mäta RBF under olika förhållanden för att bestämma mekanismer som är ansvariga för regleringen av njurperfusion. Av tekniska skäl har det dock inte varit möjligt att mäta RBF kontinuerligt (24 h/dag) hos ohämmade oestetiserade råttor under längre perioder. Dessa metoder möjliggör kontinuerlig bestämning av RBF under många veckor samtidigt som blodtrycket (BP) registreras med implanterade katetrar (vätskefyllda eller genom telemetri). RBF-övervakning utförs med råttor placerade i en cirkulär servokontrollerad råttbur som möjliggör råttans ohämmade rörelse under hela studien. Samtidigt förhindras trassel av kablar från flödessonden och arteriella katetrar. Råttor är först instrumenterade med en ultraljud flöde sond placering på vänster njurartär och en arteriell kateter implanteras i den högra lårbensartären. Dessa dirigeras subkutant till nacken och ansluts till flödesmätaren respektive tryckgivaren för att mäta RBF och BP. Efter kirurgisk implantation placeras råttor omedelbart i buret för att återhämta sig i minst en vecka och stabilisera ultraljudssondinspelningarna. Urinuppsamling är också möjlig i detta system. De kirurgiska och postkirurgiska ingreppen för kontinuerlig övervakning demonstreras i detta protokoll.
Njurarna är bara 0,5% av kroppsvikten men rika på blodflödet och får 20%-25% av den totala hjärtminutvolymen1. Regleringen av njurblodflödet (RBF) är central för njurfunktion, kroppsvätska och elektrolythomeostas. Betydelsen av blodflödesreglering för njuren illustreras fint av den betydande ökningen av RBF i den återstående njuren efter ensidig nefrektomi 2,3,4 och av minskningarna av RBF som uppstår vid njursvikt 5,6,7. Huruvida sådana förändringar i RBF inträffar som svar på förändringar i njurfunktionen eller en minskning av funktionen på grund av minskning av RBF har varit utmanande att fastställa hos sövda kirurgiskt beredda djur eller människor. Tidsstudier krävs där händelserna kan bestämmas före och efter en definierad förändring och observeras hos samma djur under händelseförloppet. I djur- och humanstudierna har RBF uppskattats indirekt genom clearance av para-amino hippurinsyra (PAH)8,9,10 och på senare tid genom avbildningstekniker som ultraljud9,11,12, MRI4,13 och PET-CT 14,15 som ger användbara ögonblicksbilder av varje njure och som kan följa sjukdomsprogressionen. Det är utmanande att utvärdera RBF hos små djur genom ultraljud eller MR-skanningar utan anestesi. Det har varit omöjligt att kontinuerligt mäta RBF under medvetna förhållanden hos samma råtta under längre perioder.
Detta protokoll utvecklade därför tekniker som möjliggör samtidiga kontinuerliga 24 h/dag mätningar av RBF, vilket har kombinerats med kontinuerliga blodtrycksmätningsmetoder för fritt rörliga råttor som beskrivits tidigare 16,17,18,19,20,21 . Denna teknik möjliggör tidsmässig utvärdering av RBF i olika modeller av råttor för att studera orsakseffektrelationer vid olika njursjukdomar i framtiden.
Det nuvarande protokollet beskriver en teknik som använder kommersiellt tillgänglig instrumentering för att registrera RBF och arteriellt tryck kontinuerligt under många veckor. Dessutom kan urin samlas in med hjälp av den anordning som beskrivs i steg 1.1. Det kan också användas för att utvärdera metaboliter i urinen och, när en arteriell kateter implanteras, blodprovtagning för analys.
Traditionellt har RBF-mätningar erhållits akut hos kirurgiskt beredda bedövade djur eller upp…
The authors have nothing to disclose.
Denna studie stöddes av bidrag för vetenskaplig forskning (P01 HL116264, RO1 HL137748). Författarna vill tacka Theresa Kurth för hennes råd och hjälp med att upprätthålla den experimentella miljön som labbchef.
1RB probe | Transonic | 1RB | ultrasonic flow probe |
Betadine | Avrio Health | povidone-iodine | |
Buprenorphine SR-LAB | ZooPharm | Buprenorphine | |
Cefazolin | APOTEX | NDC 60505 | Cefazolin |
Crile Hemostats | Fine Surgical Instruments | 13004-14 | Hemostats for blunt dissection |
Isoflurane | Piramal | NDC 66794 | Isoflurane |
Medium Clear PVC cement | Oatey | PVC cement | |
Mersilene polyester fiber mesh | Ethicon | polyester fiber mesh | |
MetriCide28 | Metrex | SKU 10-2805 | 2.5% glutaraldehyde |
Micro-Renathane 0.025 x 0.012 | Braintree Scientific | MRE 025 | use for catheter |
MINI HYPE-WIPE | Current Technologies | #9803 | 1% sodium hypochlorite |
Oatey Medium Clear PVC Cement | Oatey | #31018 | PVC cement |
PHD2000 syringe pump | Harvard apparatus | 71-2000 | syringe pump |
Ponemah software | DSI | recording software | |
Precision 3630 Tower | Dell | Computer for recording | |
Raturn Stand-Alone System | BASi | MD-1407 | a movement response caging system |
RenaPulse High Fidelity Pressure Tubing 0.040 x 0.025 | Braintree Scientific | RPT 040 | use for catheter |
Silicone cuff | Transonic | AAPC102 | skin button |
Surgical lubricant sterile bacteriostatic | Fougera | 0168-0205-36 | gell for flow probe |
Tergazyme | Alconox | protease contained anionic detergent | |
TS420 Perivascular Flow Module | Transonic | TS420 | perivascular flow module |
Vetbond | 3M | 1469SB | tissue adhesive |
WinDaq software | DATAQ | recording software |