ניתוק עצבים כלייתי משופר יתר לחץ דם מופחת המושרה על ידי עירוי אנגיוטנסין II
Summary
כאן אנו מציגים פרוטוקול לניתוק עצבים סימפתטי כלייתי (RDN) בעכברים עם יתר לחץ דם המושרה על ידי עירוי אנגיוטנסין II. ההליך הוא חוזר, נוח ומאפשר ללמוד את מנגנוני הרגולציה של RDN על יתר לחץ דם והיפרטרופיה לבבית.
Abstract
היתרונות של ניתוק עצבים סימפתטי כלייתי (RDN) על לחץ הדם הוכחו במספר רב של ניסויים קליניים בשנים האחרונות. עם זאת, מנגנון הרגולציה של RDN על יתר לחץ דם נשאר חמקמק. לכן, חיוני להקים מודל RDN פשוט יותר בעכברים. במחקר זה, משאבות מיני אוסמוטיות מלאות באנגיוטנסין II הושתלו בעכברי C57BL/6 בני 14 שבועות. שבוע לאחר השתלת המשאבה המיני-אוסמוטית, בוצע הליך RDN שונה על עורקי הכליה הדו-צדדיים של העכברים באמצעות פנול. עכברים תואמי גיל קיבלו תמיסת מלח ושימשו כקבוצת בושה. לחץ הדם נמדד בנקודת ההתחלה ובכל שבוע לאחר מכן במשך 21 יום. לאחר מכן, עורק הכליה, אבי העורקים הבטני והלב נאספו לבדיקה היסטולוגית באמצעות מכתים H&E ו- Masson. במחקר זה אנו מציגים מודל RDN פשוט, מעשי, חוזר וסטנדרטי, שיכול לשלוט ביתר לחץ דם ולהקל על היפרטרופיה לבבית. הטכניקה יכולה לנטרל עצבים סימפתטיים כלייתיים היקפיים ללא נזק לעורק הכליה. בהשוואה למודלים קודמים, ה- RDN המתוקן מקל על חקר הפתוביולוגיה והפתופיזיולוגיה של יתר לחץ דם.
Introduction
יתר לחץ דם הוא מחלה כרונית כרונית קרדיווסקולרית גדולה ברחבי העולם. יתר לחץ דם בלתי מבוקר עלול לפגוע באיברי המטרה ולתרום לאי ספיקת לב, שבץ ומחלות כליות כרוניות 1,2,3. שכיחות יתר לחץ דם עלתה מ -20% ל -31% בין 1991 ל -2007 בסין. מספר המבוגרים עם יתר לחץ דם בסין עשוי להכפיל את עצמו בעקבות עדכון שנערך לאחרונה בקריטריוני האבחון ליתר לחץ דם (130/80 מ”מ כספית)4. יתר לחץ דם יכול להיות נשלט על ידי תרופות, עם זאת, כ 20% מהחולים אינם מסוגלים לשלוט יתר לחץ דם שלהם, גם כאשר מקבלים לפחות שלוש תרופות נגד יתר לחץ דם (כולל משתן אחד) במינון נסבל מקסימלית, אשר עשוי להוביל לפיתוח של יתר לחץ דם עמיד לתרופות5.
ניתוק עצבים סימפתטי כלייתי (RDN) הוכח כטיפול פוטנציאלי ליתר לחץ דם. בשנת 2009, קרום ועמיתיו דיווחו לראשונה על טיפול עמיד ביתר לחץ דם באמצעות RDN. נמצא כי אבלציה מלעורית של עורק הכליה יכולה לגרום ביעילות לירידה מתמשכת בלחץ הדם בחולים6. עם זאת, הכישלון של ניסוי יתר לחץ דם סימפליסיטי 3 (HTN-3) עיכב את היישום של RDN7, והפך RDN לטיפול שנוי במחלוקת. עם זאת, האפשרות של RDN עדיין לא נשללה. ניסויים קליניים אחרונים, כולל RADIANCE-HTN SOLO, SPYRAL HTN-OFF MED/ON MED, ו- SPYRAL HTN-OFF MED Pivotal אישרו את היעילות של RDN על יתר לחץ דם 8,9,10,11,12. לפיכך, מחקר מכניסטי מפורט יותר צריך להתבצע כדי לחקור את ההשפעות של RDN.
המטרה הכוללת של מחקר זה היא להדגים כיצד ניתן לשנות את ה-RDN בעכברים כדי לייצר ניתוח פשוט ויציב יותר. מספר רב של ניסויים חקרו גישות שונות של RDN, כגון קריואבלציה תוך-וסקולרית, אולטרסאונד חוץ-גופי ויישום מקומי של כימיקל או נוירוטוקסין במודלים שונים של בעלי חיים 13,14,15,16,17. מודל RDN שנוצר באמצעות אבלציה כימית עם פנול הוא מודל ניסיוני מבוסס היטב לחקר הפתוגנזה של הפעלה סימפתטית על יתר לחץ דם. מודל זה נוצר על ידי קורוזיה כימית של העצבים הסימפתטיים הכלייתיים עם 10% תמיסת פנול/אתנול באמצעות צמר גפן18. מצד אחד, ה-RDN הקונבנציונלי עלול לעכב פעילות סימפתטית כלייתית, מה שמפחית את הפרשת הרנין ואת ספיגת הנתרן מחדש, ומגביר את זרימת הדם הכלייתית. מצד שני, הוא מדכא את מערכת רנין-אנגיוטנסין-אלדוסטרון19. ובכך, RDN יש השפעה מועילה על יתר לחץ דם. עם זאת, מודל האבלציה הכימית שנוצר על ידי RDN חסר קריטריונים לאבלציה וזמן אבלציה ופרטי ההליך הניסיוני עדיין אינם ברורים. כמו כן, אין דוחות טכניים זמינים. בדו”ח זה אנו מתארים פרוטוקול כירורגי ליצירת מודל RDN עם פנול באמצעות נייר שקילה באנגיוטנסין II (Ang II) המושרה יתר לחץ דם בעכברי C57BL/6. אנו עוטפים את עורק הכליה בנייר שקילה המכיל פנול ומאחדים את זמן האבלציה, מה שעוזר להקים מודל RDN אמין יותר לשחזור. מודל ניסיוני זה נועד להעריך את ההשפעה של RDN על יתר לחץ דם.
Protocol
Representative Results
Discussion
האם RDN יכול להוריד את לחץ הדם הפך שנוי במחלוקת מאז פרסום התוצאה השלילית של ניסוי HTN-3 הסימטריה 7,25. עם זאת, מספר ניסויים קליניים וניסויים בבעלי חיים הראו תוצאות חיוביות ויעילות של RDN על יתר לחץ דם בבני אדם ובבעלי חיים 9,10,11,12,13,14,15,16,17</s…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (81770420), ועדת המדע והטכנולוגיה של עיריית שנגחאי (20140900600), מעבדת המפתח של שנגחאי לרפואה גריאטרית קלינית (13dz2260700), המומחיות הקלינית המרכזית העירונית של שנגחאי (shslczdzk02801) והמרכז למחלת עורקים כליליים גריאטריים, בית החולים הואדונג המסונף לאוניברסיטת פודאן.
Materials
| Angiotensin II | Sangon Biotech | CAS:4474-91-3 | To make a hypertensive animol model |
| Anti-Tyrosine Hydroxylase antibody | Abcam | ab137869 | To evaluate the expression of TH of renal nerves |
| Blood Pressure Analysis | Visitech Systems | BP-2000 | Measure the blood pressure of mice |
| Mini-osmotic pump | DURECT Corporation | CA 95014 | To fill with Angiotensin II |
| Norepinephrine ELISA Kit | Abcam | ab287789 | to measure renal norepinephrine levels |
| Phenol | Sangon Biotech | CAS:108-95-2 | Damage the renal sympathetic nerve |
| Weighing paper | Sangon Biotech | F512112 | To destroy renal nerve with weighing paper immersed with phenol; https://www.sangon.com/productDetail?productInfo.code=F512112. |
References
- Messerli, F. H., Rimoldi, S. F., Bangalore, S. The transition from hypertension to heart failure: Contemporary update. JACC Heart Failure. 5 (8), 543-551 (2017).
- Lackland, D. T., et al. Implications of recent clinical trials and hypertension guidelines on stroke and future cerebrovascular research. Stroke. 49 (3), 772-779 (2018).
- Rossignol, P., et al. The double challenge of resistant hypertension and chronic kidney disease. The Lancet. 386 (10003), 1588-1598 (2015).
- Du, X., Patel, A., Anderson, C. S., Dong, J., Ma, C. Epidemiology of cardiovascular disease in China and opportunities for improvement. JACC International. Journal of the American College of Cardiology. 73 (24), 3135-3147 (2019).
- Valenzuela, P. L., et al. Lifestyle interventions for the prevention and treatment of hypertension. Nature Review Cardiology. 18 (4), 251-275 (2021).
- Krum, H., et al. Catheter-based renal sympathetic denervation for resistant hypertension: a multicentre safety and proof-of-principle cohort study. The Lancet. 373 (9671), 1275-1281 (2009).
- Bhatt, D. L., et al. A controlled trial of renal denervation for resistant hypertension. The New England Journal of Medicine. 370 (15), 1393-1401 (2014).
- Kjeldsen, S. E., Narkiewicz, K., Burnier, M., Oparil, S. Renal denervation achieved by endovascular delivery of ultrasound in RADIANCE-HTN SOLO or by radiofrequency energy in SPYRAL HTN-OFF and SPYRAL-ON lowers blood pressure. Blood Press. 27 (4), 185-187 (2018).
- Böhm, M., et al. Efficacy of catheter-based renal denervation in the absence of antihypertensive medications (SPYRAL HTN-OFF MED Pivotal): a multicentre, randomised, sham-controlled trial. The Lancet. 395 (10234), 1444-1451 (2020).
- Azizi, M., et al. Endovascular ultrasound renal denervation to treat hypertension (RADIANCE-HTN SOLO): a multicentre, international, single-blind, randomised, sham-controlled trial. The Lancet. 391 (10137), 2335-2345 (2018).
- Kandzari, D. E., et al. Effect of renal denervation on blood pressure in the presence of antihypertensive drugs: 6-month efficacy and safety results from the SPYRAL HTN-ON MED proof-of-concept randomised trial. The Lancet. 391 (10137), 2346-2355 (2018).
- Townsend, R. R., et al. Catheter-based renal denervation in patients with uncontrolled hypertension in the absence of antihypertensive medications (SPYRAL HTN-OFF MED): a randomised, sham-controlled, proof-of-concept trial. The Lancet. 390 (10108), 2160-2170 (2017).
- Sun, X., et al. Renal denervation restrains the inflammatory response in myocardial ischemia-reperfusion injury. Basic Research in Cardiology. 115 (2), 15 (2020).
- Sharp, T. E., et al. Renal denervation prevents heart failure progression via inhibition of the renin-angiotensin system. Journal of the American College of Cardiology. 72 (21), 2609-2621 (2018).
- Wang, H., et al. Renal denervation attenuates progression of atherosclerosis in apolipoprotein E-deficient mice independent of blood pressure lowering. Hypertension. 65 (4), 758-765 (2015).
- Chen, H., et al. Renal denervation mitigates atherosclerosis in ApoE-/- mice via the suppression of inflammation. American Journal of Translational Research. 12 (9), 5362-5380 (2020).
- Wang, Y., et al. Renal denervation promotes atherosclerosis in hypertensive apolipoprotein E-deficient mice infused with Angiotensin II. Frontiers in Physiology. 8, 215 (2017).
- Eriguchi, M., Tsuruya, K. Renal sympathetic denervation in rats. Methods in Molecular Biology. 1397, 45-52 (2016).
- Thukkani, A. K., Bhatt, D. L. Renal denervation therapy for hypertension. Circulation. 128 (20), 2251-2254 (2013).
- Zhang, Y. J., et al. NAD(+) administration decreases microvascular damage following cardiac ischemia/reperfusion by restoring autophagic flux. Basic Research in Cardiology. 115 (5), 57 (2020).
- Wang, M., et al. Long-term renal sympathetic denervation ameliorates renal fibrosis and delays the onset of hypertension in spontaneously hypertensive rats. American Journal of Translational Research. 10 (12), 4042-4053 (2018).
- Lu, H., et al. Subcutaneous Angiotensin II infusion using osmotic pumps induces aortic aneurysms in mice. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (103), e53191 (2015).
- Wilde, E., et al. Tail-cuff technique and its influence on central blood pressure in the mouse. Journal of the American Heart Association. 6 (6), 005204 (2017).
- Daugherty, A., Rateri, D., Hong, L., Balakrishnan, A. Measuring blood pressure in mice using volume pressure recording, a tail-cuff method. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (27), e1291 (2009).
- Esler, M. Illusions of truths in the Symplicity HTN-3 trial: generic design strengths but neuroscience failings. Journal of the American Society of Hypertension. 8 (8), 593-598 (2014).
- Han, W., et al. Low-dose sustained-release deoxycorticosterone acetate-induced hypertension in Bama miniature pigs for renal sympathetic nerve denervation. Journal of the American Society of Hypertension. 11 (5), 314-320 (2017).
- Han, W., et al. The safety of renal denervation as assessed by optical coherence tomography: pre- and post-procedure comparison with multi-electrode ablation catheter in animal experiment. Hellenic Journal of Cardiology. 61 (3), 190-196 (2020).
- Cai, X., et al. Noninvasive stereotactic radiotherapy for renal denervation in a swine model. Journal of the American College of Cardiology. 74 (13), 1697-1709 (2019).
