A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
تقدم هذه المخطوطة بروتوكولا موحدا لاستئصال الكلية 5/6 عن طريق استئصال ثنائي القطب الحاد عن طريق بضع البطن في خط الوسط في نموذج الفئران ، بهدف إحداث حالة من القصور الكلوي عن طريق تصغير الحمة الكلوية بدرجة كبيرة من الدقة المنهجية وانخفاض خطر الخطأ الفني.
يصيب مرض الكلى المزمن أكثر من 10٪ من سكان العالم ، ويبلغ عددهم أكثر من 800 مليون شخص في جميع أنحاء العالم. كان للتقدم في علاج مرض الكلى المزمن تأثير كبير على نتائج المرضى. بينما في الماضي ، كان يعتبر مرض الكلى المزمن في كثير من الأحيان حكما بالإعدام ، حيث استسلم العديد من المرضى لمضاعفات مرض الكلى في المرحلة النهائية ، يتم الآن إدارته بشكل متزايد كحالة مزمنة مع توافر غسيل الكلى وزرع الكلى ، بالإضافة إلى التطورات الصيدلانية الجديدة مثل مثبطات SGLT2 أو مضادات مستقبلات القشرانيات المعدنية غير الستيرويدية.
ومع ذلك ، لا يزال هناك طلب متزايد لمزيد من الاستكشاف في العمليات الفيزيولوجية المرضية والتدخلات العلاجية المحتملة. تلعب النماذج البيولوجية الموثوقة دورا مهما في تسهيل هذا البحث. نظرا للطبيعة متعددة الأوجه لأمراض الكلى ، والتي لا تشمل بيولوجيا الخلية فحسب ، بل تشمل أيضا التشريح الدقيق للأوعية الدموية وإشارات الغدد الصماء ، يجب أن يمتلك النموذج المناسب مستوى من التعقيد البيولوجي لا يمكن أن يقدمه سوى نموذج حيواني ، مما يجعل القوارض خيارا واضحا.
لذلك ، توفر هذه المخطوطة بروتوكولا معقدا ومنهجيا لتقليل الحمة الكلوية جراحيا من خلال شق البطن في خط الوسط واستئصال الكلية الكلي والجزئي المشترك في الفئران للبقاء على قيد الحياة وكذلك التطبيقات غير القابلة للبقاء على قيد الحياة. ويؤكد على الدور الحاسم للتقنيات الجراحية الدقيقة في ضمان نتائج متسقة وموثوقة. تشمل الأمثلة الرئيسية للتطبيقات المحتملة لهذا النموذج الدراسات الجزيئية الحيوية والصيدلانية بالإضافة إلى تطوير طرائق تصوير مبتكرة أثناء الجراحة ، مثل التصوير الفائق الطيفي ، لتصور سوء التروية الكلوي وتمييزه بشكل موضوعي.
مرض الكلى المزمن (CKD) هو حالة تقدمية تصيب جزءا كبيرا من سكان العالم. يتميز بالفقدان التدريجي لوظائف الغدد الصماء والترشيح بمرور الوقت ، مما يؤدي إلى تراكم الفضلات والسوائل في الجسم واختلال في نظام الغدد الصماء. تشير البيانات الحديثة إلى أن 9.1٪ إلى 13.4٪ من سكان العالم (بين 700 مليون ومليار شخص) مصابون بمرض الكلىالمزمن 1. يزداد انتشار مرض الكلى المزمن مع تقدم العمر ، مما يؤثر على حوالي 34٪ من الأشخاص الذين تبلغ أعمارهم 65 عاما أو أكثر في الولايات المتحدة ، مقارنة ب 12٪ في أولئك الذين تتراوح أعمارهم بين 45-64 عاما و 6٪ في أولئك الذين تتراوح أعمارهم بين 18-44 عاما2.
لذلك ، فإن مرض الكلى المزمن مساهم كبير في العبء العالمي للأمراض ومعدلات الوفيات. يعد الكشف المبكر عن مرض الكلى المزمن وإدارته أمرا بالغ الأهمية في إبطاء تقدمه وتقليل مخاطر حدوث مضاعفات ، مثل أمراض القلب والأوعية الدموية وفقر الدم ، وفي النهاية ، مرض الكلى في المرحلة النهائية ، والذي يتطلب غسيل الكلى أو زرع الكلى للبقاءعلى قيد الحياة 3.
شهدت التدخلات العلاجية لمرض الكلى المزمن في المرحلة النهائية تطورا ملحوظا على مدى العقود القليلة الماضية. تاريخيا ، اقتصرت إدارة مرض الكلى المزمن في المرحلة النهائية على الرعاية الداعمة ، مع ظهور غسيل الكلى كطريقة تحافظ على الحياة في الستينيات. منذ ذلك الحين ، تم إحراز تقدم كبير في تقنيات غسيل الكلى ، بما في ذلك تطوير أغشية أكثر توافقا حيويا ، وتحسين الوصول إلى الأوعية الدموية ، وظهور غسيل الكلى البريتوني4. بالإضافة إلى ذلك ، برزت زراعة الكلى كعلاج مثالي لمرض الكلى المزمن في المرحلة النهائية ، مما يوفر بقاء محسنا ونوعية حياة مقارنة بغسيل الكلى5. ومع ذلك ، لا يزال النقص في الأعضاء المتبرعة يمثل تحديا كبيرا ، مما يدفع البحث في استراتيجيات جديدة مثل زراعة الأعضاء وأساليب الطب التجديدي. علاوة على ذلك ، تم تعزيز إدارة المضاعفات المرتبطة بمرض الكلى المزمن في المرحلة النهائية ، مثل فرط نشاط الغدة الجار درقية الثانوي ، من خلال إدخال عوامل محاكاة الكلسية مثل إيتلكالسيتيد ، والتي تعدل بشكل فعال مستويات هرمون الغدة الجار درقية6.
على الرغم من هذه التطورات ، يستمر السعي للحصول على علاجات أكثر فعالية واستهدافا ، مدفوعا بالبحث المستمر في الآليات الجزيئية الكامنة وراء تطور مرض الكلى المزمن في المرحلة النهائية والأمراض المصاحبة المرتبطة به. لذلك ، لا يزال مرض الكلى المزمن مصدر قلق كبير في رعاية المرضى ، مما يؤدي إلى استمرار الحاجة إلى إجراء بحث مكثف في العمليات الطبية الحيوية والأساليب العلاجية. النماذج البيولوجية القوية ضرورية لتسهيل مثل هذه التحقيقات. بالنظر إلى الطبيعة متعددة الأوجه ل CKD ، والتي تشمل جوانب تتراوح من البيولوجيا الخلوية إلى إشارات الغدد الصماء بين الأعضاء ، والتشريح الوظيفي للأوعية الدموية ، والريولوجيا ، يجب أن يمتلك النموذج المثالي مستوى من التعقيد البيولوجي لا يمكن أن يوفره سوى كائن حي نموذجي شامل. وبالتالي ، تظهر القوارض كنموذج مفضل نظرا لقدرتها على تضمين هذه الأبعاد البيولوجية المختلفة بشكل فعال.
يعمل نموذج الكلى المتبقي لاستئصال الكلية 5/6 كأداة شائعة في أبحاث مرض الكلى المزمن لتجارب الفئران والفئران نظرا لتحريضه المستقر للقصور الكلوي7،8،9،10،11،12،13،14. يستلزم هذا النموذج إزالة كلية كاملة و 2/3 من الأخرى. يمكن تحقيق تكوين الكلى المتبقية من خلال الاستئصال الجراحي للأعمدة الكلوية ، والتي تسمى نموذج استئصال الحديد ، أو عن طريق ربط الشرايين الكلوية القطاعية العلوية والسفلية ، مما يؤدي إلى احتشاء القطب7،15،16،17،18،19،20.
في حين أن نموذج استئصال الكلية 5/6 مع استئصال الحضجة هو تقنية راسخة ، فقد تم تقديمه فقط كبروتوكول شفاف ومفهوم مع وصول خلف الصفاق الظهريالجانبي 21. يمكن أن يكون هذا الوصول مفيدا لإجراء أحادي الجانب مع تصغير الحمة الكلوية على جانب واحد فقط أو لإجراء من مرحلتين بمسافة زمنية لبضعة أيام من أجل زيادة بقاء بعد الجراحة22. ومع ذلك ، فإن استخدام نهج شق البطن في خط الوسط يوفر مزايا مميزة على طريق الوصول إلى خلف الصفاق اللاحق.
من خلال استخدام شق واحد في البطن في خط الوسط ، يكتسب الجراح وصولا دون عوائق إلى تجويف البطن بأكمله ، وبالتالي تسهيل الاستكشاف الشامل والتلاعب بالأعضاء داخل البطن. لا يعمل هذا المجال الجراحي الموسع على تبسيط عملية استئصال الكلية فحسب ، بل يتيح أيضا التنفيذ المتزامن للتدخلات الإضافية التي قد تكون مطلوبة لبروتوكولات تجريبية محددة ، على سبيل المثال ، الإجراءات على الحالب ، مثل الربط أو الاستئصال أو إعادة البناء ، والتي قد تكون ضرورية لدراسة الفيزيولوجيا المرضية لاعتلال المسالك البولية الانسدادي. علاوة على ذلك ، يسمح هذا النهج بالاستئصال أو التلاعب المتزامن بأعضاء البطن الأخرى ، مثل الكبد أو الطحال أو الجهاز الهضمي ، وبالتالي توسيع نطاق التحقيقات التجريبية في تفاعلات متعددة الأعضاء أو نماذج الأمراض الجهازية.
علاوة على ذلك ، يسهل نهج شق البطن في خط الوسط بناء قناة الدقاق أو المثانة الجديدة ، وهو إجراء جراحي يتضمن إنشاء تحويل بولي باستخدام جزء من الدقاق ، وهو أمر مهم بشكل خاص في الدراسات التي تبحث في خلل المثانة أو تقنيات المسالك البولية الترميمية. هذا التنوع في الجمع بين استئصال الكلية والتدخلات الجراحية الأخرى في نفس المجال الجراحي لا يبسط البروتوكولات التجريبية فحسب ، بل يقلل أيضا من الصدمات الجراحية التراكمية والمخاطر المرتبطة بها على الأشخاص الحيوانيين. لذلك ، في حالة جراحة الكلى الثنائية أحادية المرحلة أو الإجراءات الإضافية المتزامنة داخل البطن ، يجب أن يكون الوصول البطني عن طريق شق البطن هو الخيار المفضل.
حاليا ، لا يوجد منشور أو بروتوكول متاح يصف هذه الاستراتيجية الجراحية. لذلك ، من خلال هذا العمل ، هدفنا هو تقديم دليل إجرائي مفصل لإجراء الاستئصال الكلوي والتحريض الجراحي ل CKD عن طريق شق البطن في خط الوسط في الفئران ، وهو ينطبق على كل من دراسات البقاء على قيد الحياة وعدم البقاء على قيد الحياة. يخلق هذا النموذج التجريبي بيئة منظمة مواتية للتحقيق في الديناميكيات المعقدة لمرض الكلى المزمن ، ويحاكي السيناريوهات المهمة سريريا. تم تصميم هذا البروتوكول خصيصا لتوضيح التقنية الجراحية. لذلك تم إجراء التدخل في بيئة غير قابلة للبقاء على قيد الحياة على مجموعة متجانسة من 10 ذكور من الفئران. نظرا لعدم وجود سبب ذي مغزى للمقارنة مع خط الأساس أو التدخل البديل، لم يكن إدراج مجموعة مرجعية ضروريا. يشير استئصال الكلية 5/6 صراحة إلى مدى استئصال الحمة الجراحي. هذا يترجم بالتأكيد إلى انخفاض وظيفي بمعنى انخفاض معدل الترشيح الكبيبي. ومع ذلك ، لا يمكن التنبؤ بالدرجة الوظيفية الدقيقة ولكن يجب قياسها بشكل فردي لكل ، على سبيل المثال ، باستخدام إزالة الأنسولين أو حمض p-aminohippuric23،24 إذا لزم الأمر.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
تم تنفيذ جميع الإجراءات الحيوانية الموضحة في هذه الوثيقة داخل مرافق معتمدة وتم منحها الموافقة من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدامه (IACUC) التابعة لمجلس بادن فورتمبيرغ الإقليمي في كارلسروه ، ألمانيا (35-9185.81 / G-62/23). تم التعامل مع التجارب وفقا للبروتوكولات المؤسسية ووفقا للتشريعات الألمانية التي تحكم رعاية ، بالإضافة إلى الالتزام بالمبادئ التوجيهية التي وضعها مجلس الشراكة الأوروبية (2010/63 / EU) وإرشادات ARRIVE. تم استخدام ذكور فئران Sprague Dawley التي يبلغ وزنها الأولي 400 غرام بعد فترة تأقلم مدتها أسبوع واحد.
1. التخدير والتسكين
2. إعداد الإجراء
الشكل 1: الأدوات التجريبية والمواد والإعدادات. (أ) الأدوات الجراحية المطلوبة؛ (ب) ربط متعدد الشعيرات ؛ (ج) حلقة وعاء السيليكون. (د) مقص تحضير جيد. (E-G) رقعة مرقئ مقطعة إلى قطع 0.8 × 0.6 سم. (H-J) نموذج الفئران حليق والأكسجين بقناع الوجه. لم يتم لف التمثيلي الذي تم استخدامه للحصول على صور الشكل من أجل السماح بتصور أفضل للمعالم التشريحية. (ك ، ل) شق جلدي متوسط على طول البطن المطلوب ~ 3 سم. (M) شق البطن المصغر المتوسط. (ن) تعرض الكلية اليسرى باستخدام كمادات جراحية وخطافات تحضير جراحية وحامل معدني؛ (O) التعرض المماثل للكلية اليمنى واستئصال لفافة الجرجيرة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
3. استئصال الكلية الجزئي
الشكل 2: استئصال الكلية الجزئي. (أ) التعرض الجراحي لكلية واحدة. (ب) شق طولي في لفافة الدربة باستخدام مقص حاد. (ج) تفكيك حاد لفافة الدربة باستخدام مقص مغلق. (د) حبال النقير الكلوي باستخدام حلقة وعاء سيليكون. (ه) استئصال القحف الحاد 1/3 باستخدام المقص والملقط كإرشاد. (و) تحقيق الإرقاء بوضع رقعة مرقئ؛ (ز) تحقيق الإرقاء بالضغط اليدوي؛ (H-J) تحقيق الإرقاء عن طريق الضغط باستخدام أدوات غير حادة وشد السقف عبر حلقة وعاء السيليكون. (K-N) استئصال الحديد الذيلي الحاد 1/3 في القياس. (س) تصوير تخطيطي لطائرات التشريح الموصى بها لتجنب إصابة النقير غير المقصودة (الخطوط السوداء). الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
4. استئصال الكلية الكلي الكلي
الشكل 3: استئصال الكلية الكلي. (أ) التعرض الجراحي للكلية المقابلة. (ب) الإزالة المماثلة لفافة الدربة النفقية في النهار الكلوي باستخدام مشابك أوفرهولت حادة ؛ (ج) حبال النقير باستخدام ربط متعدد الشعيرات. (د) وضع ربط عقدة منزلقة على النقير الكلوي ؛ (E ، F) تشريح حاد للنقير باستخدام المقص وإزالة الكلى ؛ (G-I) التحكم في الإرقاء وقطع الرباط ينتهي (ي) تصوير تخطيطي لارتفاع الرباط الموصى به (الخط المتقطع) ومستوى التشريح (الخط الأسود). الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
5. إغلاق جدار البطن
الشكل 4: إغلاق جدار البطن. (A-D) وضع خياطة زاوية على اللفافة البطنية باستخدام خياطة متعددة الشعيرات. (E-I) خياطة تشغيل اللفافة البطنية. (J-Q) خياطة الطبقة الجلدية باستخدام غرز مفردة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
6. خطوات أخرى
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
تم إجراء هذا البروتوكول على 10 ذكور من الفئران (متوسط الوزن 398 ± 35 جم) في بيئة غير قابلة للبقاء على قيد الحياة وتم إجراء العملية من قبل طبيب مقيم في السنة الثالثة في الجراحة. كان معدل النجاح المحدد من خلال البقاء على قيد الحياة بعد 20 دقيقة من إغلاق جدار البطن 100٪. كان متوسط مد?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
يتم تعريف مرض الكلى المزمن عن طريق تلف الكلى أو انخفاض وظائف الكلى لمدة 3 أشهر على الأقل ، بغض النظر عن السبب28،29. يشمل تلف الكلى التشوهات المرضية في الكلى الأصلية أو المزروعة ، والتي يتم تحديدها عن طريق التصوير أو الخزعة أو استنتاجها من الع...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإعلان عنه.
لم يكن هناك تمويل خاص لهذا المشروع. يعرب المؤلفون عن امتنانه لخدمة تخزين البيانات SDS@hd بدعم من وزارة العلوم والبحث والفنون في بادن فورتمبيرغ (MWK) ومؤسسة الأبحاث الألمانية (DFG) من خلال منحة INST 35 / 1314-1 FUGG و INST 35 / 1503-1 FUGG. علاوة على ذلك ، يقر المؤلفون بامتنان بالدعم المقدم من NCT (المركز الوطني لأمراض الأورام في هايدلبرغ ، ألمانيا) من خلال برنامج ما بعد الدكتوراه المنظم وبرنامج جراحة الأورام. كما نعترف بالدعم من خلال أموال الدولة التي وافق عليها برلمان ولاية بادن فورتمبيرغ لتحالف Innovation Campus Health + Life Science Alliance Heidelberg Mannheim من برنامج ما بعد الدكتوراه المنظم لألكسندر ستودييه فيشر: الذكاء الاصطناعي في الصحة (AIH) - تعاون بين DKFZ و EMBL وجامعة هايدلبرغ ومستشفى جامعة هايدلبرغ ومستشفى مانهايم الجامعي والمعهد المركزي للصحة العقلية ، ومعهد ماكس بلانك للبحوث الطبية. علاوة على ذلك ، فإننا نقدر الدعم من خلال معهد DKFZ Hector للسرطان في المركز الطبي الجامعي في مانهايم. بالنسبة لرسوم النشر، نقر بالدعم المالي المقدم من Deutsche Forschungsgemeinschaft ضمن برنامج التمويل "Open Access Publikationskosten" وكذلك من قبل جامعة هايدلبرغ.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
atraumatic preparation forceps | Aesculap | FB395R | DE BAKEY ATRAUMATA atraumatic forceps, straight |
blunt overholt clamp | Aesculap | BJ012R | BABY-MIXTER preparation and ligature clamp, bent, 180 mm |
cannula | BD (Beckton, Dickinson) | 301300 | BD Microlance 3 cannula 20 G |
fixation rods | legefirm | 500343896 | tuning forks used as y-shaped metal fixation rods |
heating pad | Royal Gardineer | IP67 | Royal Gardineer Heating Pad Size S, 20 Watt |
plastic perfusor tube | M. Schilling GmbH | S702NC150 | connecting tube COEX 150 cm |
polyfilament suture | Covidien | CL-769 | Covidien Polysorb Braided Absorbable Suture 2-0 75 cm |
preparation scissors | Aesculap | BC177R | JAMESON preparation scissors, bent, fine model, blunt/blunt, 150 mm (6") |
sealing hemostat patch | Baxter | 1506257 | Hemopatch Sealing Hemopatch Baxter 45 x 90 mm |
silicone vessel loop tie | SERAG WIESSNER | SL26 | silicone vessel loop tie 2.5 mm red |
Spraque Dawley rat | Janvier Labs | RN-SD-M | Spraque Dawley rat |
steel plate | Maschinenbau Feld GmbH | C010206 | Galvanized sheet plate, 40 x 50 cm, thickness 4.0 mm |
Yasargil clip | Aesculap | FE795K | YASARGIL Aneurysm Clip System Phynox Temporary (Standard) Clip |
Yasargil clip applicator | Aesculap | FE558K | YASARGIL Aneurysm Clip Applicator Phynox (Standard) |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved