Intradermale Mikrodialyse: Ein Ansatz zur Untersuchung neuer Mechanismen der mikrovaskulären Dysfunktion beim Menschen

Zusammenfassung

Die intradermale Mikrodialyse ist eine minimalinvasive Technik, die zur Untersuchung der mikrovaskulären Funktion bei Gesundheit und Krankheit eingesetzt wird. Sowohl Dosis-Wirkungs- als auch lokale Erwärmungsprotokolle können für diese Technik verwendet werden, um Mechanismen der Vasodilatation und Vasokonstriktion im Hautkreislauf zu untersuchen.

Zusammenfassung

Das Hautgefäßsystem ist ein zugängliches Gewebe, das zur Beurteilung der mikrovaskulären Funktion beim Menschen verwendet werden kann. Die intradermale Mikrodialyse ist eine minimalinvasive Technik, mit der die Mechanismen der glatten Gefäßmuskulatur und der Endothelfunktion im Hautkreislauf untersucht werden. Diese Technik ermöglicht die pharmakologische Analyse der Pathophysiologie der mikrovaskulären endothelialen Dysfunktion, die durch eine verminderte Stickstoffmonoxid-vermittelte Vasodilatation, ein Indikator für das Risiko für die Entwicklung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, indiziert ist. Bei dieser Technik wird eine Mikrodialysesonde in der Hautschicht platziert und eine lokale Heizeinheit mit einer Laser-Doppler-Durchflusssonde über die Sonde gelegt, um den Fluss der roten Blutkörperchen zu messen. Die lokale Hauttemperatur wird durch direkte Wärmeanwendung geklemmt oder stimuliert, und pharmakologische Wirkstoffe werden durch die Sonde perfundiert, um intrazelluläre Signalwege zu stimulieren oder zu hemmen, um eine Vasodilatation oder Vasokonstriktion zu induzieren oder interessante Mechanismen (Co-Faktoren, Antioxidantien usw.) zu untersuchen. Die kutane vaskuläre Leitfähigkeit wird quantifiziert und die Mechanismen der endothelialen Dysfunktion in Krankheitszuständen können beschrieben werden.

Einleitung

Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD) sind die häufigste Todesursache in den Vereinigten Staaten¹. Bluthochdruck (HTN) ist ein unabhängiger Risikofaktor für Schlaganfall, koronare Herzkrankheit und Herzinsuffizienz und betrifft schätzungsweise mehr als ~50% der Bevölkerung der Vereinigten Staaten². HTN kann sich als eigenständige kardiovaskuläre Erkrankung (primäre HTN) oder als Folge einer anderen Erkrankung, wie z. B. polyzystischer Nierenerkrankung und/oder endokriner Störungen (sekundäre HTN), entwickeln. Die Breite der Ätiologien der HTN erschwert die Untersuchung der zugrundeliegenden Mechanismen und Endorganschädigung....

Protokoll

Alle Verfahren werden vor der Rekrutierung der Teilnehmer vom Institutional Review Board der Pennsylvania State University genehmigt.

1. Einrichtung der Ausrüstung

1. Schalten Sie die lokale Heizeinheit und den Laser-Doppler-Durchflussmesser ein.
   HINWEIS: Beide sollten vor der Datenerfassung gemäß den Anweisungen des Herstellers kalibriert werden. Das Laser-Doppler-Durchflussmessgerät sollte an Datenerfassungshardware mit Abtastung bei 100 Hz (100 Abtastungen/min) und kontinuierlicher Aufzeichnung in einer Datenerfassungssoftware angeschlossen werden. Es kann zwar auch andere Hardware und Software zur Datenerfassung verwendet werd....

Diskussion

Die Technik der intradermalen Mikrodialyse ist ein vielseitiges Werkzeug in der menschlichen Gefäßforschung. Die Forscher können das Protokoll ändern, um seine Anwendungen weiter zu diversifizieren. Zum Beispiel beschreiben wir ein ACh-Dosis-Wirkungs-Protokoll, aber andere Untersuchungen zu den Mechanismen der Vasokonstriktion oder des vasomotorischen Tonus haben anstelle der Vasodilatation allein Noradrenalin- oder Natrium-Nitroprussid-Dosis-Wirkungs-Ansätze verwendet 26,27,28,29,30,31.^.......

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
1 mL syringes	BD Syringes	302100
Acetlycholine	United States Pharmacopeia	1424511	Pilot data collected in our lab indicate drying acetylcholine increases variability of CVC response; do not dry, store in desiccator
Alcohol swabs	Mckesson	191089
Baby Bee Syringe Drive	Bioanalytical Systems, Incorporated	MD-1001	In this study the optional 3-syringe bracket (catalg number MD-1002) was utilized
CMA 30 Linear Microdialysis Probes	Harvard Apparatus	CMA8010460
Connex Spot Monitor	WelchAllyn	74CT-B	automated blood pressure monitor
Hive Syringe Pump Controller	Bioanalytical Systems, Incorporated	MD-1020	Controls up to 4 Baby Bee Syringe Drives
LabChart 8	AD Instruments		**PowerLab hardware and LabChart software must be compatible versions
Lactated Ringer's Solution	Avantor (VWR)	76313-478
Laser Doppler Blood FlowMeter	Moor Instruments	MoorVMS-LDF
Laser Doppler probe calibration kit	Moor Instruments	CAL
Laser Doppler VP12 probe	Moor Instruments	VP12
Linear Microdialysis Probes	Bioanalytical Systems, Inc.	MD-2000
NG-nitro-l-arginine methyl ester	Sigma Aldrich	483125-M	L-NAME
Povidone-iodine / betadine	Dynarex	1202
PowerLab C Data Acquisition Device	AD Instruments	PLC01	**
PowerLab C Instrument Interface	AD Instruments	PLCI1	**
Probe adhesive discs	Moor Instruments		attach local heating unit to skin
Skin Heater Controller	Moor Instruments	moorVMS-HEAT 1.3
Small heating probe	Moor Instruments	VHP2
Sterile drapes	Halyard	89731
Sterile gauze	Dukal Corporation	2085
Sterile surgical gloves	Esteem Cardinal Health	8856N	catalogue number followed by the initials of the glove size, then the letter "B" (e.g., 8856NMB for medium)
Surgical scissors	Cole-Parmer	UX-06287-26