Estimación De Nanocristales Urinarios En Humanos Usando Etiquetado De Fluoróforo De Calcio Y Análisis De Seguimiento De Nanopartículas

Resumen

El objetivo de este estudio fue determinar si el análisis de seguimiento de nanopartículas (NTA) podría detectar y cuantificar el calcio urinario que contiene nanocristales de adultos sanos. Los hallazgos del estudio actual sugieren que NTA podría ser una herramienta potencial para estimar nanocristales urinarios durante la enfermedad por cálculos renales.

Resumen

Los cálculos renales son cada vez más frecuentes en todo el mundo en adultos y niños. El tipo más común de cálculos renales se compone de cristales de oxalato de calcio (CaOx). La cristaluria ocurre cuando la orina se sobresatura con minerales (por ejemplo, calcio, oxalato, fosfato) y precede a la formación de cálculos renales. Los métodos estándar para evaluar la cristaluria en formadores de piedra incluyen microscopía, filtración y centrifugación. Sin embargo, estos métodos detectan principalmente microcristales y no nanocristales. Se ha sugerido que los nanocristales son más dañinos para las células epiteliales renales que los microcristales in vitro. Aquí, se describe la capacidad del análisis de seguimiento de nanopartículas (NTA) para detectar nanocristales urinarios humanos. Alimentaron a los adultos sanos una dieta controlada del oxalato antes de beber una carga del oxalato para estimular nanocrystals urinarios. La orina fue recogida por 24 horas antes y después de la carga del oxalato. Las muestras fueron procesadas y lavadas con etanol para purificar las muestras. Los nanocrystals urinarios fueron manchados con el fluoróforo obligatorio del calcio, Fluo-4. Después de la coloración, el tamaño y la cuenta de nanocristales fueron determinados usando NTA. Los hallazgos de este estudio muestran que NTA puede detectar de manera eficiente la nanocristaluria en adultos sanos. Estos hallazgos sugieren que NTA podría ser un método temprano valioso de la detección de nanocrystalluria en pacientes con enfermedad de la piedra de riñón.

Introducción

Los cristales urinarios se forman cuando la orina se sobresatura con minerales. Esto puede ocurrir en individuos sanos pero es más común en individuos con cálculos renales¹. La presencia y acumulación de cristales urinarios puede aumentar el riesgo de desarrollar un cálculo renal. Específicamente, esto ocurre cuando los cristales se unen a la placa de Randall, se nuclean, se acumulan y crecen con el tiempo^2,3,4. La cristaluria precede a la formación de cálculos renales y la evaluación de la cristaluria puede tener valor predictivo en formadores de cálc....

Protocolo

Todos los experimentos descritos en este trabajo fueron aprobados por la Junta de Revisión Institucional de la Universidad de Alabama en Birmingham (UAB). Los adultos sanos (33,6 ± 3,3 años; n=10) fueron inscritos en el estudio si tenían un panel metabólico integral de sangre normal, no consumidores de tabaco, no embarazadas, un IMC entre 20-30 kg/m^2,y libres de condiciones médicas crónicas o enfermedades agudas. Los participantes sanos firmaron un formulario de consentimiento informado por escrito antes del inicio del estudio.

1. Protocolo clínico y recolección de orina

1. Haga que los participantes consuman una dieta baj....

Resultados

Los hallazgos de este estudio muestran que NTA puede detectar eficientemente el tamaño medio y la concentración de calcio que contiene nanocristales urinarios en la orina humana. Esto se logró mediante el uso del fluoróforo, Fluo-4 AM, y el análisis de seguimiento de nanopartículas. Fluo-4 AM fue capaz de unirse a los cristales de CaOx y CaP. Como se muestra en la Figura 3A,se determinó que los cristales de CaOx tenían un tamaño de entre 50-270 nm y una concentración media de 1,26 .......

Discusión

NTA se ha utilizado en el actual estudio para evaluar nanocrystals en orina humana usando una punta de prueba obligatoria del calcio, Fluo-4 AM. No hay un método estándar disponible para detectar nanocristales en la orina. Algunos grupos de investigación han detectado nanocristales en la orina y se han basado en el uso de extensos protocolos o métodos que son limitados en su capacidad para cuantificar las muestras^27,28. Este estudio muestra un método especí.......

Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
Benchtop Centrifuge	Jouan Centrifuge	CR3-12
Calcium Oxalate monohydrate	Synthesized in the lab as previously described29.		Store at RT; Stock 10 mM
Calcium Phosphate crystals (hydroxyapatite nanopowder)	Sigma	677418	Store at RT; Stock 10 mM
Ethanol	Fischer Scientific	AC615095000	Store at RT; Stock 100%
Fluo-4 AM*	AAT Bioquest, Inc.	20550	Store at Freezer (-20°C); Stock 5 mM
Gold Nanoparticles	Sigma	742031	Store at 2-8°C
NanoSight Instrument	Malvern Instruments, UK	NS300
Syringe pump	Harvard Apparatus	98-4730
Virkon Disinfectant	LanXESS Energizing Company, Germany	LSP
*Fluorescence dyes are light sensitive; stock and aliquots should be stored in the dark at -20°C.