La velocità di filtrazione glomerulare (GFR) è il marker ideale per valutare la funzionalità renale. Tuttavia, il metodo di misurazione standard che utilizza l’iniezione di inulina con analisi seriale del sangue e delle urine non è pratico. Questo articolo delinea un metodo pratico per misurare la GFR transdermica nei suinetti.
La misurazione transdermica della velocità di filtrazione glomerulare (GFR) è stata utilizzata per valutare la funzionalità renale negli animali coscienti. Questa tecnica è ben consolidata nei roditori per studiare il danno renale acuto e la malattia renale cronica. Tuttavia, la misurazione della GFR utilizzando il sistema transdermico non è stata convalidata nei suini, una specie con un sistema renale simile a quello umano. Quindi, abbiamo studiato l’effetto della sepsi sulla GFR transdermica in suini neonatali anestetizzati e ventilati meccanicamente. La sepsi polimicrobica è stata indotta dalla legatura e puntura cecale (CLP). Il sistema di misurazione transdermica della GFR costituito da un sensore di fluorescenza miniaturizzato è stato collegato alla pelle rasata del maiale per determinare la clearance della sinistrina coniugata con fluoresceina-isotiocianato (FITC), un tracciante GFR iniettato per via endovenosa. I nostri risultati mostrano che a 12 ore post-CLP, la creatinina sierica è aumentata con una diminuzione della GFR. Questo studio dimostra, per la prima volta, l’utilità dell’approccio transdermico GFR nel determinare la funzionalità renale nei suini neonatali ventilati meccanicamente.
Una valutazione pratica e quantitativa della funzionalità renale è la misurazione della velocità di filtrazione glomerulare (GFR), che indica quanto bene i reni filtrano il sangue in base al principio di clearance1. Un metodo precedente di misurazione della GFR prevedeva l’iniezione endovenosa di composti esogeni come l’inulina o la sinistrina, conducendo misurazioni seriali dei livelli plasmatici/urinari per rilevarne la clearance 2,3. Questo metodo è macchinoso e richiede la raccolta seriale di campioni di plasma e urina4. Un’alternativa è la misurazione dei prodotti metabolici endogeni come la creatinina. Tuttavia, questo richiede tempo e, a volte, è impreciso, in quanto non solo viene filtrato dal glomerulo ma anche secreto dai tubuli 5,6. Inoltre, il livello di creatinina è influenzato dal sesso, dall’età, dalla dieta e dalla massa muscolare 7,8,9.
Una misura più precisa, minimamente invasiva e ampiamente utilizzata della GFR è l’uso di monitor GFR transdermici, che misurano la GFR in tempo reale negli animali 4,10. La sinistrina, un marcatore renale esogeno altamente solubile e liberamente filtrato, è marcata con fluoresceina-isotiocianato (FITC). Questo composto coniugato viene iniettato per via endovenosa e la funzionalità renale in tempo reale può essere valutata senza raccogliere campioni di sangue e urina11. L’uso della misurazione transdermica della GFR è stato convalidato nei roditori12, nei cani 13 e nei gatti14, ma non nei suini.
Le specie suine condividono diverse caratteristiche anatomiche e fisiologiche con l’uomo, rendendole animali ideali per lo studio di varie malattie umane15. L’uso dei maiali nella ricerca biomedica traslazionale è diventato sempre più popolare e preferito rispetto ai modelli di roditori perché imita la fisiologia umana e la fisiopatologia16. I maiali neonatali sono di interesse per comprendere i meccanismi delle malattie uniche per i pazienti pediatrici17. Inoltre, i recenti progressi nel trapianto di organi da suino a organo umano sollecitano ad ampliare gli strumenti diagnostici per gli studi preclinici e clinici 18,19,20,21. Questo documento, per la prima volta, fornisce una guida per l’uso del dispositivo transdermico nella misurazione della GFR nei suini neonatali.
Questo articolo descrive i passaggi pratici per determinare la funzionalità renale nei suini utilizzando i monitor GFR transdermici miniaturizzati e la sinistrina FITC in un modello di suino neonatale anestetizzato ventilato meccanicamente. Articoli precedenti hanno stabilito protocolli sperimentali transdermici GFR nei roditori11,12,14, ma non esistono protocolli nei suini.
Recentemente, c’è stata …
The authors have nothing to disclose.
Questo studio è stato supportato dalle sovvenzioni del National Institutes of Health R01 DK120595 e R01 DK127625 assegnate al Dr. Adebiyi. Il contenuto di questo documento è di esclusiva responsabilità degli autori e non rappresenta necessariamente le opinioni ufficiali del National Institutes of Health. Grazie al Dr. Daniel Schock-Kusch, direttore del sito presso MediBeacon GmbH, per i suoi consigli.
Alpha – Chloralose | Sigma-Aldrich | C0128-25G | Used for maintanining anesthesia |
Black braided silk 3-0 | Surgical Specialties | SP117 | Silk tie for blood vessel traction and ligation |
Centrifugation machine AccuSpin 8C | Fischer Scientific | 75-008-821 | Used to extract plasma from whole blood sample |
Endotracheal Tube 3.0 uncuffed | Progressive Medical International | 1109021995 | Inserted through tracheostomy |
FITC-Sinistrin 1.0 g | MediBeacon Inc. | FTCF S001 | Store at room temp and protect from light |
GEM Premier 3000 Blood gas analyzer | Instrumentation Laboratory | 5700 | For bedside blood gas analysis |
Heating Pad medium size 20 in x 29 in | Adroit Medical Systems | V029 | Connects to heat therapy pump |
HTP-Heat Therapy Pump | Adroit Medical Systems | HTP | Allows you to set temperature as needed. |
IDEXX Catalyst One | IDEXX Laboratories | 89-92525-00 | Plasma creatinine analysis |
Invasive blood pressure catheter 3.5Fr | Millar | SPR-524 | Inserted in femoral artery |
IV adminstration set with flow regulator | True Care | TCRTCBINF033G | Used to connect IV fluid bag to vein catheter |
Ketamine | Covetrus | 68317 | Used for induction of Anesthesia |
MediBeacon analysis software version 3.0 | MediBeacon Inc. | N/A | Software program used for analysing data to obtain sinistrin clearance half life and curve |
Millex-GV Syringe Filter Unit 0.22 µm | Millipore Sigma | SLGVR33RS | Syringe filter for chloralose injection |
Neonate/Infant Ventilator | Sechrist Millennium | 20409 | Connected to air supply to provide ventilation through endotracheal tube |
Phenobarbital Sodium + Phenytoin Sodium (Euthasol) | Covetrus | 72934 | Used for euthanasia |
Ringer Lactate 500 mL bag | Baxter | 2B2323Q | Maintanence fluid infusion |
Sterile Gloves | Henry Schein | 104-5920 | Used by operator during surgery |
Sterile Gown | Halyard Health | 95021 | Used by operator during surgery |
Steril Towel | Medline | 42131704 | Used as drape to maintaine sterile field when operating |
Suture 3-0 silk reverse cutting needle | Ethicon | NC1842168 | Used for suturing abdominal wall layers |
Transdermal Mini GFR Monitor | MediBeacon Inc. | TDM004 | Battery and USB connector included in package |
Transdermal monitor adhesive patch | MediBeacon Inc. | PTC-SM001 | Doubl sided adhesive patch for GFR probe |
Umbilical Tape 1/8 in x 20 yds | Fisher Scientific | NC9303017 | To secure endotracheal tube |
Venous Catheter size PE/5 | Micro medical tubing | BB31695 | For femoral vein cannulation |
Xylazine | Covetrus | 61035 | Used for induction of anesthesia |