Kontinuierliche Langzeitmessung des renalen Blutflusses bei bewussten Ratten
Summary
Das vorliegende Protokoll beschreibt eine langfristige kontinuierliche Messung des renalen Blutflusses bei bewussten Ratten und die gleichzeitige Erfassung des Blutdrucks mit implantierten Kathetern (flüssigkeitsgefüllt oder telemetrisch).
Abstract
Die Nieren spielen eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der Homöostase von Körperflüssigkeiten. Die Regulierung des renalen Blutflusses (RBF) ist essentiell für die lebenswichtigen Funktionen der Filtration und des Stoffwechsels in der Nierenfunktion. Viele akute Studien wurden an anästhesierten Tieren durchgeführt, um RBF unter verschiedenen Bedingungen zu messen, um Mechanismen zu bestimmen, die für die Regulation der Nierenperfusion verantwortlich sind. Aus technischen Gründen war es jedoch nicht möglich, RBF kontinuierlich (24 h/Tag) bei ungehemmten, nicht anästhesierten Ratten über längere Zeiträume zu messen. Diese Methoden ermöglichen die kontinuierliche Bestimmung der RBF über viele Wochen bei gleichzeitiger Erfassung des Blutdrucks (BP) mit implantierten Kathetern (flüssigkeitsgefüllt oder telemetrisch). Die RBF-Überwachung wird mit Ratten durchgeführt, die in einem kreisförmigen, servogesteuerten Rattenkäfig untergebracht sind, der die uneingeschränkte Bewegung der Ratte während der gesamten Studie ermöglicht. Gleichzeitig wird das Verheddern von Kabeln aus Strömungssonde und Arterienkathetern verhindert. Ratten werden zunächst mit einer Ultraschall-Durchflusssonde an der linken Nierenarterie und einem arteriellen Katheter instrumentiert, der in die rechte Oberschenkelarterie implantiert wird. Diese werden subkutan zum Nacken geführt und mit dem Durchflussmesser bzw. dem Druckmessumformer verbunden, um RBF und BP zu messen. Nach der chirurgischen Implantation werden Ratten sofort in den Käfig gesetzt, um sich für mindestens eine Woche zu erholen und die Ultraschallsondenaufnahmen zu stabilisieren. Auch die Urinsammlung ist in diesem System möglich. Die chirurgischen und postoperativen Verfahren zur kontinuierlichen Überwachung werden in diesem Protokoll demonstriert.
Introduction
Die Nieren sind nur 0,5% des Körpergewichts, aber reich an Durchblutung und erhalten 20% -25% des gesamtenHerzzeitvolumens 1. Die Regulierung des renalen Blutflusses (RBF) ist von zentraler Bedeutung für die Nierenfunktion, die Körperflüssigkeit und die Elektrolythomöostase. Die Bedeutung der Regulierung des Blutflusses für die Niere wird durch den erheblichen Anstieg der RBF in der verbleibenden Niere nach einseitiger Nephrektomie 2,3,4 und durch die Reduktionen der RBF, die bei Nierenversagen auftreten 5,6,7, schön veranschaulicht. Ob solche Veränderungen der RBF als Reaktion auf Veränderungen der Nierenfunktion oder eine Abnahme der Funktion aufgrund einer Verringerung der RBF auftreten, war bei anästhesierten chirurgisch präparierten Tieren oder menschlichen Probanden schwierig festzustellen. Es sind zeitliche Untersuchungen erforderlich, in denen die Ereignisse vor und nach einer definierten Veränderung bestimmt und im selben Tier während des Fortschreitens der Ereignisse beobachtet werden können. In den Tier- und Humanstudien wurde die RBF indirekt durch die Clearance von para-Amino-Hippursäure (PAK)8,9,10 und in jüngerer Zeit durch bildgebende Verfahren wie Ultraschall 9,11,12, MRT4,13 und PET-CT 14,15 geschätzt. die hilfreiche Schnappschüsse von jeder Niere liefern und das Fortschreiten der Krankheit verfolgen können. Es ist schwierig, RBF bei Kleintieren durch Ultraschall oder MRT-Scans ohne Anästhesie zu bewerten. Es war unmöglich, RBF unter bewussten Bedingungen bei derselben Ratte über längere Zeiträume kontinuierlich zu messen.
Das vorliegende Protokoll entwickelte daher Techniken, die simultane kontinuierliche 24 h/Tag Messungen von RBF ermöglichen, die mit kontinuierlichen Blutdruckmessmethoden für sich frei bewegende Ratten kombiniert wurden, wie zuvor beschrieben 16,17,18,19,20,21 . Diese Technologie ermöglicht die zeitliche Bewertung von RBF in verschiedenen Modellen von Ratten, um in Zukunft Ursache-Wirkungs-Beziehungen bei verschiedenen Nierenerkrankungen zu untersuchen.
Protocol
Representative Results
Discussion
Das vorliegende Protokoll beschreibt eine Technik, die kommerziell erhältliche Instrumente verwendet, um RBF und arteriellen Druck kontinuierlich über viele Wochen aufzuzeichnen. Darüber hinaus kann Urin mit dem in Schritt 1.1 beschriebenen Gerät gesammelt werden. Es kann auch verwendet werden, um Metaboliten im Urin und, wenn ein arterieller Katheter implantiert wird, Blutentnahme für die Analyse zu bewerten.
Traditionell wurden RBF-Messungen akut an chirurgisch präparierten anästhesie…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Studie wurde durch Zuschüsse für wissenschaftliche Forschung unterstützt (P01 HL116264, RO1 HL137748). Die Autoren danken Theresa Kurth für ihren Rat und ihre Hilfe bei der Aufrechterhaltung der experimentellen Umgebung als Laborleiterin.
Materials
| 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 |
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