Glomerulær filtreringshastighet (GFR) er den ideelle markøren for å vurdere nyrefunksjonen. Imidlertid er standard målemetode ved bruk av inulininjeksjon med seriell blod- og urinanalyse upraktisk. Denne artikkelen beskriver en praktisk metode for å måle GFR transdermalt hos gris.
Transdermal måling av glomerulær filtreringshastighet (GFR) har blitt brukt til å evaluere nyrefunksjonen hos bevisste dyr. Denne teknikken er godt etablert hos gnagere for å studere akutt nyreskade og kronisk nyresykdom. GFR-måling ved bruk av det transdermale systemet er imidlertid ikke validert hos griser, en art med et lignende nyresystem som mennesker. Vi undersøkte derfor effekten av sepsis på transdermal GFR hos anesteserte og mekanisk ventilerte nyfødte griser. Polymikrobiell sepsis ble indusert ved cekal ligering og punktering (CLP). Det transdermale GFR-målesystemet bestående av en miniatyrisert fluorescenssensor ble festet til grisens barberte hud for å bestemme clearance av fluorescein-isotiocyanat (FITC) konjugert sinistrin, en intravenøst injisert GFR-sporstoff. Våre resultater viser at ved 12 timer etter CLP økte serumkreatinin med en reduksjon i GFR. Denne studien viser for første gang nytten av den transdermale GFR-tilnærmingen for å bestemme nyrefunksjonen hos mekanisk ventilerte, nyfødte griser.
En praktisk og kvantitativ evaluering av nyrefunksjonen er måling av glomerulær filtrasjonshastighet (GFR), som forteller hvor godt nyrene filtrerer blod basert på clearanceprinsippet1. En tidligere metode for måling av GFR innebærer intravenøs injeksjon av eksogene forbindelser som inulin eller sinistrin, og utfører serielle målinger av plasma / urinnivåer for å oppdage deres clearance 2,3. Denne metoden er tungvint, og krever seriell innsamling av plasma- og urinprøver4. Et alternativ er måling av endogene metabolske sluttprodukter som kreatinin. Dette er imidlertid tidkrevende og til tider unøyaktig, da det ikke bare filtreres av glomerulus, men også utskilles av tubuli 5,6. Videre påvirkes kreatininnivået av kjønn, alder, kosthold og muskelmasse 7,8,9.
Et mer presist, minimalt invasivt og mye brukt mål på GFR er bruken av transdermale GFR-skjermer, som måler sanntids GFR hos dyr 4,10. Sinistrin, en høyoppløselig og fritt filtrert eksogen nyremarkør, er merket med fluorescein-isotiocyanat (FITC). Denne konjugerte forbindelsen injiseres intravenøst, og nyrefunksjonen i sanntid kan vurderes uten å samle blod- og urinprøver11. Bruken av transdermal GFR-måling er validert hos gnagere 12, hunder13 og katter14, men ikke hos svin.
Svin arter deler flere anatomiske og fysiologiske egenskaper med mennesker, noe som gjør dem ideelle dyr for å studere ulike menneskelige sykdommer15. Bruken av griser i translasjonell biomedisinsk forskning har blitt stadig mer populær og foretrukket over gnagermodeller fordi den etterligner menneskelig fysiologi og patofysiologi16. Neonatale griser er av interesse for å forstå mekanismene for sykdommer som er unike for pediatriske pasienter17. Videre setter den nylige fremgangen i gris til menneskelig organtransplantasjon en trang til å utvide diagnostiske verktøy for prekliniske og kliniske studier 18,19,20,21. Dette papiret gir for første gang en veiledning for bruk av transdermal enhet for måling av GFR hos nyfødte griser.
Dette papiret beskriver praktiske trinn for å bestemme nyrefunksjonen hos griser ved hjelp av de miniatyriserte transdermale GFR-skjermene og FITC-sinistrin i en mekanisk ventilert, bedøvet neonatal grismodell. Tidligere papirer har etablert eksperimentelle transdermale GFR-protokoller hos gnagere 11,12,14, men det finnes ingen protokoller hos griser.
Nylig har det vært en stasjon for å utforske …
The authors have nothing to disclose.
Denne studien ble støttet av National Institutes of Health tilskudd R01 DK120595 og R01 DK127625 tildelt Dr. Adebiyi. Innholdet i denne artikkelen er utelukkende forfatternes ansvar og representerer ikke nødvendigvis de offisielle synspunktene til National Institutes of Health. Takk til Dr. Daniel Schock-Kusch, site director hos MediBeacon GmbH, for hans råd.
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 |