ZHP was supported by the Marie-Curie project: NephroTools.

experimentos necesarios para desarrollar el protocolo se realizaron de acuerdo a las regulaciones nacionales y fueron aprobados por el comité de ética local ciencia (Regierungspräsidium Karlsruhe). 1. Preparación de FITC-sinistrina solución inyectable <ol><li> Disolver FITC-sinistrina en solución salina fisiológica para preparar una solución madre. La dosis recomendada en ratones es 7,5 mg / 100 g de peso corporal (BW), mientras que en las ratas 5 mg / 100 g BW FITC-sinistrina es preferible. Para los ratones, preparar una solución de solución de FITC-sinistrina en 15 mg / ml, mientras que para las ratas preparar a una concentración de 40 mg / ml. Nota: solución madre de FITC-sinistrina se puede preparar con antelación y se almacena a -20 ° C protegido de la luz. </li></ol> 2. Preparación de los animales <ol><li> Aclimatar los animales durante al menos una semana antes de su introducción en cualquier experimento. </li><li> Anestesiar al animal usando 5% de isoflurano a 5 L / min O 2 </sub&gt; Fluir durante 2 min. </li><li> Confirmar que el animal está correctamente anestesiado mediante la observación de su respiración, que se vuelve más lento y más profundo, y verificar la falta de respuesta a la falta de una respuesta de dedo del pie. </li><li> Una vez que el animal está dormido, reducir la anestesia con isoflurano al 2,5% en O2 velocidad de suministro 2 L / min y tomar el BW. </li><li> Retire la piel desde el flanco de la parte posterior del animal usando una máquina de afeitar eléctrica. Afeitarse un área ligeramente más grande que el área que será ocupada por el parche adhesivo de doble cara, que tiene unas dimensiones de 3 cm x 6 cm. </li><li> Posteriormente aplicar la crema de depilación para un corto período de tiempo (2-3 min) para eliminar la piel restante. </li><li> Lavar completamente el área hasta que la crema se ha eliminado por completo, como la crema en sí puede ser fluorescente. Nota: Evitar rascarse la piel del animal, ya que puede producir irritación / edema. Si el área depilada muestra la pigmentación en la piel, afeitarse un área más grande hasta un punto no pigmentada para laparte óptica del dispositivo se encuentra. Se recomienda para afeitar 24 hr de antemano para minimizar la exposición de la anestesia. </li></ol> 3. dispositivo de preparación de <ol><li> Coloque el dispositivo óptico para medir la función renal en un lado del parche adhesivo de doble cara, el posicionamiento de la parte óptica por encima de la ventana transparente (Figura 1) que sale de la parte opuesta con la lámina protectora. Nota: Cuando se trabaja con pequeños roedores, reducir el tamaño del parche como se muestra en la Figura 2. </li><li> Coloque una pieza de parche de doble cara adhesiva de juego del tamaño de la batería como se muestra en la Figura 3. </li></ol> 4. La fijación del dispositivo en el animal <ol><li> Calcular el volumen apropiado de inyección basado en el peso corporal del animal. </li><li> Anestesiar al animal con isoflurano como se ha indicado anteriormente en las secciones 2.1-2.3. </li><li> Cortar un trozo de gasa tubular vendaje elástico of aproximadamente 1 cm más largo que el ancho del parche adhesivo de doble cara para ser utilizados. </li><li> Tire de la venda de gasa elástica sobre la cabeza del animal y el lugar en su parte posterior, dejando la zona afeitada al descubierto. Nota: Como alternativa, fijar el dispositivo usando solamente cinta adhesiva, pero estar al tanto de una presión indebida sobre el dispositivo. </li><li> Conectar la batería al dispositivo enchufando el conector de la batería al puerto correspondiente en el dispositivo. Después de que retire la lámina protectora de la pieza de parche y montar la batería en la superficie superior del dispositivo (Figura 4A). Asegúrese de que la batería está correctamente conectado mediante la comprobación de que el dispositivo comienza a parpadear. Nota: En las ratas, la batería puede ser también unido directamente sobre el parche adhesivo, junto al dispositivo (Figura 4B). </li><li> Retire la cubierta protectora del parche con el dispositivo de mando y colóquelo sobre la zona afeitada en la parte posterior del animal manteniéndolos bordes hasta que quede fijado correctamente. </li><li> Cubrir el dispositivo con el vendaje de gasa tubular elástico se adhiere a la superficie adhesiva del parche (Figura 5). </li><li> estirar adecuadamente el vendaje tubular en el abdomen del animal, asegurando que los miembros pueden moverse libremente. </li><li> Para una mejor fijación y la protección del dispositivo, aplicar una tira de cinta adhesiva después de la forma del dispositivo y que cubre los cables de la batería. </li><li> Medir el fondo de 1 a 3 minutos, sin ejercer presión sobre el dispositivo </li></ol> 5. Administración de FITC-sinistrina y Procedimiento de medición <ol><li> Si es necesario, calentar la cola del animal con agua tibia antes de la inyección o una placa de calentamiento de temperatura controlada a lo largo de todo el procedimiento. </li><li> Se inyecta a través de la vena caudal del volumen apropiado de solución de FITC-sinistrina de valores. El volumen de inyección depende de BW de los animales y, por tanto, debe ser calculado para cada contras individualesidering la dosis deseada y la concentración de la solución madre, antes mencionados en la sección 1.1. </li><li> Asegúrese de que toda la solución de FITC-sinistrina se administra por vía intravenosa y no por vía subcutánea. Nota: Como alternativa, FITC-sinistrina se puede administrar utilizando un catéter intravenoso pre-implantado salido en la nuca del cuello en los roedores o mediante inyección retro orbital en ratones. </li><li> Con cuidado, devolver el animal a su jaula evitando movimientos fuertes y cualquier presión sobre el dispositivo, ya que podría introducir artefactos de movimiento. </li><li> Coloque la jaula de alojamiento en un lugar tranquilo para evitar que el animal se altera. </li><li> Realizar la medición durante al menos 1 hora si se trabaja con ratones y 2 horas cuando se utiliza ratas. Durante ese período, el dispositivo óptico medirá a través de la piel de la fluorescencia emitida por FITC-sinistrina. Nota: Durante el período de registro del animal debe estar alojado solo. Además el suministro de agua, así como que sobresaleestructuras tales como las tapas de alambre, deben ser removidos para evitar daños de los artefactos y dispositivos electrónicos de movimiento debido a los impactos con objetos. </li></ol> La eliminación 6. Dispositivo <ol><li> Una vez que el período de grabación ha terminado, retire el dispositivo sin anestesia; sin embargo, si es necesario, anestesiar al animal brevemente bajo 5% de isoflurano en / min O 2 velocidad de suministro 5 L durante 2 min. </li><li> Con cuidado, tire de la cinta adhesiva en primer lugar, a continuación, el vendaje tubular. </li><li> separar suavemente el parche adhesivo de doble cara de la piel y devolver el animal a su jaula normal. </li></ol> 7. Leer de datos <ol><li> Desconectar la batería del dispositivo y retire el parche adhesivo. Nota: Los datos se almacenan en el dispositivo hasta que se inicie una nueva medición. Cuando una batería está conectada a los datos almacenados se sobrescriben con las nuevas grabaciones. Por lo tanto, no vuelva a conectar la batería antes de descargar los datos de ladispositivo. Hay un período de gracia de 10 seg destinados a reconexiones accidentales de la batería. </li><li> Conectar el dispositivo a un PC mediante un cable micro USB y descargar los datos utilizando el software proporcionado. El archivo de salida es un archivo .csv que se puede abrir y modificado con un programa de hoja de cálculo. </li><li> Abrir el archivo de datos con el software específico para el dispositivo óptico y generar la curva cinética de eliminación utilizando los protocolos de software. </li><li> Analizar la curva siguiendo las instrucciones proporcionadas con el dispositivo óptico. En breve, para la evaluación de los datos, establece la señal de fondo medido administración FITC-sinistrina anterior y marcan el comienzo de la fase de excreción exponencial del marcador, que generalmente se produce 15 min y 45 min después de la inyección en bolo, en ratones y ratas, respectivamente . Nota: El software mostrará automáticamente la vida media FITC sinistrina (t 1/2) junto con un valor de R 2, determinado por un 1-comparmodelo tamento. t 1/2 puede ser utilizado para calcular la TFG mediante el uso de un factor de conversión 9,10. </li></ol>

<ol>
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W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progression+of+glomerular+filtration+rate+reduction+determined+in+conscious+Dahl+salt-sensitive+hypertensive+rats.">Progression of glomerular filtration rate reduction determined in conscious Dahl salt-sensitive hypertensive rats.</a> Hypertension. 62, 85-90 (2013).</li><li>Giani, J. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Renal+angiotensin-converting+enzyme+is+essential+for+the+hypertension+induced+by+nitric+oxide+synthesis+inhibition.">Renal angiotensin-converting enzyme is essential for the hypertension induced by nitric oxide synthesis inhibition.</a> J Am Soc Nephrol. 25, 2752-2763 (2014).</li><li>Sadick, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two+non-invasive+GFR-estimation+methods+in+rat+models+of+polycystic+kidney+disease:+3.0+Tesla+dynamic+contrast-enhanced+MRI+and+optical+imaging.">Two non-invasive GFR-estimation methods in rat models of polycystic kidney disease: 3.0 Tesla dynamic contrast-enhanced MRI and optical imaging.</a> Nephrol Dial Transplant. 26, 3101-3108 (2011).</li><li>Trudu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Common+noncoding+UMOD+gene+variants+induce+salt-sensitive+hypertension+and+kidney+damage+by+increasing+uromodulin+expression.">Common noncoding UMOD gene variants induce salt-sensitive hypertension and kidney damage by increasing uromodulin expression.</a> Nat Med. 19, 1655-1660 (2013).</li><li>Zollner, F. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+measurement+of+kidney+function+by+dynamic+contrast+enhanced+MRI+and+FITC-sinistrin+clearance+in+rats+at+3+tesla:+initial+results.">Simultaneous measurement of kidney function by dynamic contrast enhanced MRI and FITC-sinistrin clearance in rats at 3 tesla: initial results.</a> PLoS One. 8, e79992 (2013).</li></ol>

GN tiene una patente sobre la producción de FITC-sinistrina.

En el presente documento se describe el procedimiento para determinar la función renal en roedores conscientes usando un dispositivo miniaturizado y el marcador exógeno renal FITC sinistrina. Como se dijo antes, este método tiene varias ventajas en comparación con los procedimientos tradicionales de aclaramiento urinario y plasma. Uno de ellos es la independencia de la toma de muestras de sangre y orina que conduce a un gran ahorro en términos de consumibles, el tiempo y, por supuesto, el estrés del animal. Como se muestra en la Tabla 2, el exógeno marcador renal FITC-sinistrina y la medición de su cinética de eliminación a través de la piel permiten que el impacto de patologías renales en la función renal a estudiar 9,10,14-18. La colección de serie de muestras de sangre necesarias para evaluar el aclaramiento plasmático o biomarcadores de la enfermedad renal son estresante para el animal, engorroso y requiere mucho tiempo para los investigadores. Por lo tanto, las mediciones secuenciales dentro del mismo animal han sido limited por el bienestar de los animales y las razones metodológicas. El resultado reproducibilidad de los animales de la medición transcutánea 13 hace que sea un método ideal para la detección de cambios en la función del riñón debido a la progresión de la enfermedad o envejecimiento. Por la misma razón, también puede ser muy útil para estudiar la eficacia de los enfoques terapéuticos. Dos pasos críticos para una aplicación exitosa de esta tecnología son la fijación del dispositivo óptico en el animal y la correcta administración del marcador. El dispositivo debe establecerse adecuadamente para evitar artefactos de movimiento. Para ello, la prevención de la unión y separación del parche adhesivo de doble cara es crucial ya que puede conducir a la pérdida de sus propiedades adhesivas y en última instancia una fijación inapropiado en el animal. Como se mencionó en el protocolo, la inmovilización y la protección del dispositivo óptico, cubriéndola con cinta adhesiva es un método eficaz para garantizar una adequate fijación. Al realizar la inyección en bolo FITC-sinistrina es crucial para administrar toda la sustancia por vía intravenosa y no por vía subcutánea. La liberación del marcador en el tejido subcutáneo puede ser fácilmente identificado por un anillo amarillo rodeando la cola del animal producido por propio color de FITC-sinistrina. Una inyección subcutánea normalmente se manifiesta como una curva más plana y el tiempo de excreción prolongada marcador. La posible limitación de este método es más relacionado con el marcador utilizado que con la tecnología per se. Cuando un edema está presente en la piel de un animal, no se recomienda la evaluación transcutánea de la función renal, ya que existe un compartimiento adicional que podría alterar la dinámica de excreción de FITC-sinistrina. Del mismo modo, la piel pigmentada puede limitar el uso de la técnica debido a la excitación y emisión espectros de superposición de FITC-sinistrina y melanina. Sin embargo, en los animales con pigmentación de la piel en los parches, el problema se resuelve mediante la colocación de la ópticaparte del dispositivo en un área sin pigmentar. Es posible modificar diferentes aspectos de la evaluación transcutánea de la función renal con el fin de adaptar el procedimiento a diferentes especies y / o enfoques animales. Por ejemplo, la dosis FITC-sinistrina recomendada o la duración de la medición se puede ajustar en función del objetivo del experimento, así como para diferentes especies o modelos animales. Esta capacidad de adaptación del método ya ha sido confirmada por su aplicación con éxito en diferentes especies de roedores y varios tipos de cepas con variadas condiciones de salud. Además, la evaluación transcutánea de la función renal ha sido recientemente validado en perros y gatos 12 con excelentes resultados. Debido a las diferencias indudables entre estos animales y roedores, este estudio se determinó la dosis apropiada de FITC-sinistrina para ambos, los perros y los gatos, y se lleva a cabo una medición de tiempo mucho más largo, 4 horas en lugar de los 1 o 2 horas usod en roedores. En su conjunto, el uso de esta técnica nos puede ayudar a hacerse una idea más precisa en nefrología, incluyendo una mejor comprensión de la progresión de la enfermedad renal y el efecto de las terapias. Las características de la evaluación transcutánea de la función renal lo coloca como una técnica adecuada para ser aplicado en campos clínicos humanos y veterinarios en el futuro, y deben ser considerados como una tecnología prometedora para sustituir a los enfoques tradicionales.

la tasa de filtración glomerular (TFG) es el mejor parámetro para evaluar la función renal global. El estándar de oro para determinar la TFG se basa en la eliminación urinaria o plasma de marcadores renales exógenos, tales como inulina 1. Sin embargo, estos procedimientos consumen mucho tiempo y complicado, que requiere la recogida de sangre en serie y / o muestras de orina y ensayos de laboratorio para su análisis posterior. Además, estos métodos son invasivos y estresante para los animales, lo que limita el número de veces y la frecuencia en la que las mediciones se pueden repetir. Una serie de enfoques alternativos han sido desarrollados para simplificar los procedimientos clásicos para determinar la TFG, pero todavía dependen de orina y plasma de muestreo 2-4 y / o requerir anestesia profunda 5,6, que se sabe que influyen en la hemodinámica y la función renal 7, 8. Productos finales de metabolismo, como la creatinina, son también ampliamente usados ​​para estimar la función renal. Sin embargo, se sabe que el accurACY de estos marcadores endógenos no es óptima y, por otra parte, para analizar ellos, orina o muestras de sangre también es indispensable. Aquí se describe una metodología transcutánea para evaluar la función renal en animales conscientes. Este método es más simple y más rápido que los métodos tradicionales, así como sólo mínimamente invasiva. Con esta técnica, el uso de un dispositivo óptico miniaturizado y la -sinistrin exógeno renal isotiocianato marcador de fluoresceína (FITC), es posible determinar la función renal casi en tiempo real sin necesidad de plasma o muestra de orina y sin cateterismo quirúrgico para la administración de la sustancia. Debido a estas características, el método es adecuado para llevar a cabo mediciones secuenciales en el mismo animal. FITC-sinistrina es un marcador renal filtra libremente por el glomérulo, sin reabsorción tubular o la secreción. La parte óptica del dispositivo miniaturizado consta de dos diodos emisores de luz (LED), que excitanel marcador administrado y un fotodiodo para detectar la fluorescencia emitida por la piel. Los datos registrados se almacenan en la memoria interna integrada en el dispositivo y que pueden ser utilizados para generar la curva cinética de eliminación FITC-sinistrina. La energía es suministrada por una pequeña batería de litio recargable. Para obtener información más detallada sobre el dispositivo y sus componentes individuales se refieren a Schreiber et al. 9. El dispositivo se monta fácilmente en el cuerpo del animal utilizando un parche adhesivo de doble cara que lleva una ventana transparente para los componentes ópticos. Los resultados están disponibles después del período de grabación ha terminado. Con el método y el protocolo proporcionado aquí, se introduce una tecnología prometedora que podría sustituir el actual estándar de oro para determinar la TFG, no sólo en la investigación sino también en el campo clínico.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="930">
	<tbody>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">NIC-Kidney device</td>
			<td style="width:163px;">Mannheim Pharma &#38; Diagnostics GmbH</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:433px;">Software, batteries and chargers are provided together with the device/s. Orderings should be done through info@mapdiagnostics.com</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">FITC-sinistrin</td>
			<td style="width:163px;">Mannheim Pharma &#38; Diagnostics GmbH</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:433px;">Orderings should be done through info@mapdiagnostics.com</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Double-sided adhesive patch</td>
			<td style="width:163px;">Mannheim Pharma &#38; Diagnostics GmbH</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:433px;">Orderings should be done through info@mapdiagnostics.com</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Isis Rodent electric shaver</td>
			<td>Braun Aesculap&#160;</td>
			<td>GT420</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Isoflurane</td>
			<td>Abbott GmbH&#160;</td>
			<td style="width:119px;">PZN4831850</td>
			<td style="width:433px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Leukosilk adhesive tape</td>
			<td style="width:163px;">BSN medical</td>
			<td>102200</td>
			<td style="width:433px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Tubular elastic gauze bandage&#160;</td>
			<td>MaiMed Medical GmbH</td>
			<td style="width:119px;">73012</td>
			<td style="width:433px;">There are different sizes available. Size 1 is recommended for mice.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Veet depilation cream</td>
			<td>Reckitt Benckiser</td>
			<td style="width:119px;">PZN7768307</td>
			<td style="width:433px;">Sensitive skin formulation is recommended as is more gentle with the skin of the animals</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Micro USB cable</td>
			<td style="width:163px;">Samsung</td>
			<td style="width:119px;">APCBU10BBE</td>
			<td style="width:433px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Deltajonin Physiologic solution</td>
			<td>AlleMan Pharma GmbH</td>
			<td style="width:119px;">3366954</td>
			<td style="width:433px;">Alternatively, it can be used saline or PBS&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

transcutaneous assessment of renal function in conscious rodents

Glomerular filtration rate (GFR) is the gold standard to assess overall kidney function. However, traditional methods to evaluate GFR are cumbersome and time-consuming. In addition, serial blood or urine samples are required, with the associated stress for the experimental animals. A recent technique significantly reduces the investment in time and resources, minimizing the invasiveness and the animal stress, but being equally valid as the traditional approaches. The method measures transcutaneously renal function. Using an optical device and the exogenous renal marker fluorescein isothiocyanate (FITC)-sinistrin, this technique is capable of measuring the elimination kinetics of the marker through the skin. With neither blood nor urine samples nor the associated laboratory assays needed, the results of the transcutaneous measurement are almost instantaneously available. The method has been already validated in different species and successfully applied in several models of renal pathology. Moreover, due to its minimally invasive characteristics, it is suitable for sequential measurements within the same animal. Here is provided a detailed protocol to carry out the transcutaneous assessment of renal function in rodents.

La configuración de la medición transcutánea es muy simple y rápido: el dispositivo se coloca sobre el parche adhesivo de doble cara (Figura 1) y se ajustó en tamaño si es necesario (Figura 2), la batería se prepara (Figura 3) y conectado (figura 4). Este método para evaluar la función renal ya ha sido validado en diferentes especies en comparación con el enfoque tradicional del aclaramiento plasmático 9,11,12. Siguiendo el protocolo expuesto aquí, Schreiber et al. demostrado la validez de la técnica en diferentes modelos de ratón, que muestra resultados altamente comparables entre el aclaramiento de medición y plasma transcutánea para todos los grupos estudiados (Tabla 1) 9. En este trabajo el t 1/2 obtenido se convirtió en FG mediante una conversión específica semi-empírica de ratónfactor. La consistencia de la evaluación transcutánea de la función renal se ha demostrado también el uso de diferentes cepas de ratones. Una secuencia de mediciones dentro de 3 días en el mismo animal mostró un coeficiente de varianzas de 3,0 a 6,2% 13. En este estudio no hubo conversión a la tasa de filtración glomerular, pero los resultados se expresaron y se interpreta directamente en términos de t 1/2. La posibilidad de tener los resultados casi en tiempo real, es una de las grandes ventajas de este método. Después de que el período de registro, los resultados están disponibles inmediatamente para el análisis y el software proporcionado muestra la curva de excreción de FITC-sinistrina instantáneamente (Figura 6). Dentro del mismo software el t medio de FITC-sinistrina se puede obtener, que puede ser utilizado directamente como el parámetro para evaluar la función renal de convertido en términos de tasa de filtración glomerular. Figura 7 </strong&gt; muestra cómo se ve la curva de excreción de FITC-sinistrina determinación transcutánea de un animal con insuficiencia renal. Cuando la función renal está afectada, FITC-sinistrina t 1/2 aumenta debido a la reducción de la excreción de la sustancia y la aparición de la curva cambia. Por lo general, la curva de medición no vuelve al nivel de fondo y presenta una mayor área bajo la curva. En el mismo animal, mediciones de pre- a post-lesión puede experimentar un aumento en la intensidad máxima de fluorescencia debido a la acumulación del marcador causada por su excreción reducida. En presencia de insuficiencia renal, la curva medida transcutánea de FITC-sinistrina puede mostrar un estado estable debido a la función gravemente alterada (Figura 7B). El uso del dispositivo miniaturizado en varias cepas de roedores con diferente estado de salud ha demostrado que esta técnica es adecuada y suficientemente sensible para detectar cambios due a la enfermedad renal y el envejecimiento. La Tabla 2 muestra un resumen de los modelos murinos estudiados hasta la fecha con este método. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/53767/53767fig1.jpg" /> Figura 1. La colocación del dispositivo en el parche adhesivo de doble cara. El dispositivo se monta en el parche adhesivo de posicionamiento su parte óptica en la ventana transparente. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/53767/53767fig2.jpg" /> Figura 2. Adaptación del parche adhesivo para roedores de pequeño tamaño. Para su uso en animales pequeños, se recomienda reducir el tamaño del parche. A: utilizar el dispositivo como una guía para cortar el parche correctamente. B: Una vez que se ha obtenido el tamaño deseado, el dispositivo se puede colocar en la superficie adhesiva del parche. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53767/53767fig2large.jpg" target="_blank">P</a>arrendar clic aquí para ver una versión más grande de esta figura. <img alt="figura 3" src="/files/ftp_upload/53767/53767fig3.jpg" /> Figura 3. Preparación de la batería. Para colocar la batería en el dispositivo, cortar un pequeño trozo de parche adhesivo de doble cara (A y B) y colocarlo sobre la superficie de la batería (C). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53767/53767fig3large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/53767/53767fig4.jpg" /> Figura 4. Conexión y colocación de la batería durante la medición. (A) En pequeños roedores tales como ratones, debido al espacio reducido, la batería debe ser colocado en la parte superior del dispositivo. (B) En los animales más grandes de la batería cun ser colocado al lado del dispositivo. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53767/53767fig4large.jpg" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/53767/53767fig5.jpg" /> Figura 5. La colocación del vendaje de gasa elástica tubular en una rata. El vendaje tubular debe cubrir el parche adhesivo de doble cara sin interferir con la libre circulación de las extremidades para la comodidad del animal. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53767/53767fig5large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 6" src="/files/ftp_upload/53767/53767fig6.jpg" /> Figura 6. Imagen representativa de una curva de eliminación de FITC-sinistrina. La señal generada por FITC-sinistrina se detecta transcuneamente y se almacena en la memoria interna del dispositivo. Cuando los datos grabados se descargan en un ordenador, el software genera una curva comparable a la presentada en la imagen. Eje Y muestra la intensidad de fluorescencia registrada [UA], emitida por el marcador FITC sinistrina inyectada, mientras que el eje X representa la duración de la medición en el tiempo [min]. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53767/53767fig6large.jpg" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 7" src="/files/ftp_upload/53767/53767fig7.jpg" /> Figura 7. Imagen representativa de una curva de eliminación de FITC-sinistrina en animales con insuficiencia renal. (A) curva de eliminación FITC sinistrina en animales con función renal reducida por lo general muestra un aumento del área bajo la curva y la incapacidad para llegar a la línea de base dentro de la períodos normales de medición<html> . (B) En los animales con deficiencias graves de la curva medida transcutánea puede mostrar un estado de equilibrio que indica insuficiencia renal. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53767/53767fig7large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="tabla 1" src="/files/ftp_upload/53767/53767table1.jpg" /> Tabla 1. Validación de la medición transcutánea mediante la comparación con el aclaramiento plasmático tradicional. La medición transcutánea de la función renal se ha validado en diferentes modelos de ratón (sano y nefrectomizadas unilateralmente (UNX C57BL) / 6-129 SV ratones y modelo de ratón de nefronoptisis ( PCY)) en comparación con el aclaramiento de plasma. Los valores son medias ± SD. TFG, la tasa de filtración glomerular 9. /53767/53767table2.jpg &quot;/&gt; Tabla 2. Los modelos murinos estudiados usando la medición transcutánea UNX, nefrectomizados unilateralmente.; ECA: enzima convertidora de la angiotensina; T gumodwt / peso, transgénico knockout Uromodulina, SD, ratas Sprague Dawley; PKD, enfermedad renal poliquística.

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Transcutaneous Assessment of Renal Function in Conscious Rodents

Determination of glomerular filtration rate (GFR) is the gold standard to assess overall kidney function. However, traditional procedures to measure this parameter are cumbersome and require a large investment of time. Here we describe a faster and minimally invasive method to determinate GFR transcutaneously.

Evaluación transcutánea de la función renal en roedores Conscious

Glomerular filtration rate (GFR) is the gold standard to assess overall kidney function. However, traditional methods to evaluate GFR are cumbersome and ...

transcutaneous-assessment-of-renal-function-in-conscious-rodents

Research

JoVE Journal

Medicine

12.3K vistas.  Medical Faculty Mannheim, University of Heidelberg. Determination of glomerular filtration rate (GFR) is the gold standard to assess overall kidney function. However, traditional procedures to measure this parameter are cumbersome and require a large investment of time. Here we describe a faster and minimally invasive method to determinate GFR transcutaneously.

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Non-invasive Assessment of Microvascular and Endothelial Function

The authors have utilized capillaroscopy and forearm blood flow techniques to investigate the role of microvascular dysfunction in pathogenesis of cardiovascular disease. Capillaroscopy is a non-invasive, relatively inexpensive methodology for directly visualizing the microcirculation. Percent capillary recruitment is assessed by dividing the increase in capillary density induced by postocclusive reactive hyperemia (postocclusive reactive hyperemia capillary density minus baseline capillary density), by the maximal capillary density (observed during passive venous occlusion). Percent perfused capillaries represents the proportion of all capillaries present that are perfused (functionally active), and is calculated by dividing postocclusive reactive hyperemia capillary density by the maximal capillary density. Both percent capillary recruitment and percent perfused capillaries reflect the number of functional capillaries. The forearm blood flow (FBF) technique provides accepted non-invasive measures of endothelial function: The ratio FBFmax/FBFbase is computed as an estimate of vasodilation, by dividing the mean of the four FBFmax values by the mean of the four FBFbase values. Forearm vascular resistance at maximal vasodilation (FVRmax) is calculated as the mean arterial pressure (MAP) divided by FBFmax. Both the capillaroscopy and forearm techniques are readily acceptable to patients and can be learned quickly.
The microvascular and endothelial function measures obtained using the methodologies described in this paper may have future utility in clinical patient cardiovascular risk-reduction strategies. As we have published reports demonstrating that microvascular and endothelial dysfunction are found in initial stages of hypertension including prehypertension, microvascular and endothelial function measures may eventually aid in early identification, risk-stratification and prevention of end-stage vascular pathology, with its potentially fatal consequences.

Capillaroscopy is a non-invasive, relatively inexpensive methodology for directly visualizing the microcirculation. The forearm blood flow technique provides accepted non-invasive measures of endothelial function.

La evaluación no invasiva de la función endotelial microvascular y

The authors have utilized capillaroscopy and forearm blood flow techniques to investigate the role of microvascular dysfunction in pathogenesis of ...

Investigación

Medicina

Assessment of Vascular Function in Patients With Chronic Kidney Disease

Patients with chronic kidney disease (CKD) have significantly increased risk of cardiovascular disease (CVD) compared to the general population, and this is only partially explained by traditional CVD risk factors. Vascular dysfunction is an important non-traditional risk factor, characterized by vascular endothelial dysfunction (most commonly assessed as impaired endothelium-dependent dilation [EDD]) and stiffening of the large elastic arteries. While various techniques exist to assess EDD and large elastic artery stiffness, the most commonly used are brachial artery flow-mediated dilation (FMDBA) and aortic pulse-wave velocity (aPWV), respectively. Both of these noninvasive measures of vascular dysfunction are independent predictors of future cardiovascular events in patients with and without kidney disease. Patients with CKD demonstrate both impaired FMDBA, and increased aPWV. While the exact mechanisms by which vascular dysfunction develops in CKD are incompletely understood, increased oxidative stress and a subsequent reduction in nitric oxide (NO) bioavailability are important contributors. Cellular changes in oxidative stress can be assessed by collecting vascular endothelial cells from the antecubital vein and measuring protein expression of markers of oxidative stress using immunofluorescence. We provide here a discussion of these methods to measure FMDBA, aPWV, and vascular endothelial cell protein expression.

The degree of vascular dysfunction and contributing physiological mechanisms can be assessed in patients with chronic kidney disease by measuring brachial artery flow-mediated dilation, aortic pulse-wave velocity, and vascular endothelial cell protein expression.

Evaluación de la función vascular en pacientes con enfermedad renal crónica

Patients with chronic kidney disease (CKD) have significantly increased risk of cardiovascular disease (CVD) compared to the general population, and this ...

Transcutaneous Microcirculatory Imaging in Preterm Neonates

Microcirculatory imaging (MI) is a relatively new research tool mainly used in the intensive care setting. MI provides a clear view of the smallest capillaries, arterioles and venules. The magnifying effect visualizes the flow pattern of erythrocytes through these vessels.
It's non-invasive character makes it suitable to apply in (preterm) neonates, even in cardiorespiratory unstable patients. In adults and children, MI is mainly performed sublingually, but this is not possible in preterm infants as these cannot cooperate and the size of the probe is problematic. In preterm infants, MI is therefore performed transcutaneously. Their thin skin makes it possible to obtain high quality images of peripheral microcirculation. 
In this manuscript we will demonstrate the method of transcutaneous MI in preterm infants. We will focus on the different techniques and provide tips to optimize image quality. The highlights of software settings, safety and offline analysis are also addressed.

Microcirculatory imaging (MI) is used to monitor peripheral perfusion in critically ill or preterm neonates. This manuscript and video demonstrates the optimal approach for obtaining high-quality images.

Transcutánea microcirculatoria Imaging en neonatos prematuros

Microcirculatory imaging (MI) is a relatively new research tool mainly used in the intensive care setting. MI provides a clear view of the smallest ...

Nerve-sparing Mid-urethral Obstruction (NeMO) in Female Small Rodents

Partial bladder outlet obstruction (pBOO) has a high prevalence, causes significant patient burden, and immense health care costs. The most common animal model to investigate bladder remodeling in pBOO are female rodents undergoing partial obstruction at the proximal urethra. Variability in the degree of obstruction and animal mortality are major concerns with proximal obstruction. Furthermore, dissecting around the proximal urethra and bladder neck jeopardizes bladder innervation.
We developed a nerve-sparing mid-urethral obstruction (NeMO) model for pBOO avoiding the disadvantages of the traditional model. We approached the urethra just inferior to the pubic symphysis, which obviated the need for laparotomy as well as for dissection in this area; also, the striated urethral sphincter remained untouched. We performed NeMO in female Sprague-Dawley rats (12 obstructions, 6 sham animals) as well as in female C57/bl6 mice (20 obstructions, 18 sham animals). After two weeks, we evaluated bladder function, bladder mass, and body mass.
We had no mortalities among obstructed- or sham-operated female rats; as described for the traditional proximal pBOO-method, we tied the suture around the proximal urethra and a temporarily placed 0.9 mm metal rod. NeMO induced an 85% increase in bladder mass after two weeks, average residual urine volume was 0.4 mL in partially obstructed rats while only 0.03 mL in sham animals. In mice, we tested 3 sizes of cannulas that we placed along the urethra when tying the suture. We found that using a 27-gauge cannula resulted in over 50% animal mortality; placing the 25-gauge cannula did not yield the desired response in increasing bladder mass; utilizing a 26-gauge cannula yielded favorable results with minimal animal mortality (1/8) yet a significant 2-fold increase in bladder mass.

Nerve-sparing Mid-urethral Obstruction NeMO in Female Small Rodents

Traditional modeling of partial bladder outlet obstruction in rodents is fraught with animal mortality. A denervation injury from dissection around the proximal urethra and bladder neck is also of major concern. We developed and evaluated a safe and reliable mid-urethral obstruction model, avoiding the shortcomings of the traditional model.

Preservación de los nervios de mitad de obstrucción uretral (NEMO) en femenino pequeños roedores

Partial bladder outlet obstruction (pBOO) has a high prevalence, causes significant patient burden, and immense health care costs. The most common animal ...

Assessment of Human Adipose Tissue Microvascular Function Using Videomicroscopy

While obesity is closely linked to the development of metabolic and cardiovascular disease, little is known about mechanisms that govern these processes. It is hypothesized that pro-atherogenic mediators released from fat tissues particularly in association with central/visceral adiposity may promote pathogenic vascular changes locally and systemically, and the notion that cardiovascular disease may be the consequence of adipose tissue dysfunction continues to evolve. Here, we describe a unique method of videomicroscopy that involves analysis of vasodilator and vasoconstrictor responses of intact small human arterioles removed from the adipose depot of living human subjects. Videomicroscopy is used to examine functional properties of isolated microvessels in response to pharmacological or physiological stimuli using a pressured system that mimics in vivo conditions. The technique is a useful approach to gain understanding of the pathophysiology and molecular mechanisms that contribute to vascular dysfunction locally within the adipose tissue milieu. Moreover, abnormalities in the adipose tissue microvasculature have also been linked with systemic diseases. We applied this technique to examine depot-specific vascular responses in obese subjects. We assessed endothelium-dependent vasodilation to both increased flow and acetylcholine in adipose arterioles (50 - 350 &#181;m internal diameter, 2 - 3 mm in length) isolated from two different adipose depots during bariatric surgery from the same individual. We demonstrated that arterioles from visceral fat exhibit impaired endothelium-dependent vasodilation compared to vessels isolated from the subcutaneous depot. The findings suggest that the visceral microenvironment is associated with vascular endothelial dysfunction which may be relevant to clinical observation linking increased visceral adiposity to systemic disease mechanisms. The videomicroscopy technique can be used to examine vascular phenotypes from different fat depots as well as compare findings across individuals with different degrees of obesity and metabolic dysfunction. The method can also be used to examine vascular responses longitudinally in response to clinical interventions.

Videomicroscopy systems are used to examine functional properties of isolated adipose tissue arterioles in response to physiological and pharmacological stimuli. This technique can be used to examine microvascular phenotypes in different adipose tissue domains in obese humans.

Evaluación de la función Microvascular del tejido adiposo humano mediante videomicroscopía

While obesity is closely linked to the development of metabolic and cardiovascular disease, little is known about mechanisms that govern these processes. ...

Assessment of Kidney Function in Mouse Models of Glomerular Disease

The use of murine models to mimic human kidney disease is becoming increasingly common. Our research is focused on the assessment of glomerular function in diabetic nephropathy and podocyte-specific VEGF-A knock-out mice; therefore, this protocol describes the full kidney work-up used in our lab to assess these mouse models of glomerular disease, enabling a vast amount of information regarding kidney and glomerular function to be obtained from a single mouse. In comparison to alternative methods presented in the literature to assess glomerular function, the use of the method outlined in this paper enables the glomerular phenotype to be fully evaluated from multiple aspects. By using this method, the researcher can determine the kidney phenotype of the model and assess the mechanism as to why the phenotype develops. This vital information on the mechanism of disease is required when examining potential therapeutic avenues in these models. The methods allow for detailed functional assessment of the glomerular filtration barrier through measurement of the urinary albumin creatinine ratio and individual glomerular water permeability, as well as both structural and ultra-structural examination using the Periodic Acid Schiff stain and electron microscopy. Furthermore, analysis of the genes dysregulated at the mRNA and protein level enables mechanistic analysis of glomerular function. This protocol outlines the generic but adaptable methods that can be applied to all mouse models of glomerular disease.

This protocol describes a full kidney work-up that should be carried out in mouse models of glomerular disease. The methods allow for detailed functional, structural, and mechanistic analysis of glomerular function, which can be applied to all mouse models of glomerular disease.

Evaluación de la función renal en modelos de ratón de la enfermedad Glomerular

The use of murine models to mimic human kidney disease is becoming increasingly common. Our research is focused on the assessment of glomerular function ...

Assessment of Respiratory Function in Conscious Mice by Double-chamber Plethysmography

Air volume changes created by a conscious subject breathing spontaneously within a body box are at the basis of plethysmography, a technique used to non-invasively assess some features of the respiratory function in humans as well as in laboratory animals. The present article focuses on the application of the double-chamber plethysmography (DCP) in small animals. It provides background information on the methodology as well as a detailed step-by-step procedure to successfully assess respiratory function in conscious, spontaneously breathing animals in a non-invasive manner. The DCP can be used to monitor the respiratory function of multiple animals in parallel, as well as to identify changes induced by aerosolized substances over a chosen time period and in a repeated manner. Experiments on control and allergic mice are used herein to demonstrate the utility of the technique, explain the associated outcome parameters, as well as to discuss the related advantages and shortcomings. Overall, the DCP provides valid and theoretically sound readouts that can be trusted to evaluate the respiratory function of conscious small animals both at baseline and after challenges with aerosolized substances.

The objective of the present article is to provide a detailed description of the recommended procedures to evaluate respiratory function in conscious mice by double-chamber plethysmography.

Evaluación de la función respiratoria en ratones conscientes por Pletismografía de doble cámara

Air volume changes created by a conscious subject breathing spontaneously within a body box are at the basis of plethysmography, a technique used to ...

Non-invasive Assessment of Dorsiflexor Muscle Function in Mice

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively affect skeletal muscle. This can result in a loss of muscle mass (atrophy) and/or loss of muscle quality (reduced force per unit of muscle mass), both of which are prevalent in chronic disease, muscle-specific disease, immobilization, and aging (sarcopenia). Skeletal muscle function in animals can be evaluated by a range of different tests. All tests have limitations related to the physiological testing environment, and the selection of a specific test often depends on the nature of the experiments. Here, we describe an in vivo, non-invasive technique involving a helpful and easy assessment of force frequency-curve (FFC) in mice that can be performed on the same animal over time. This permits monitoring of disease progression and/or efficacy&#160;of a potential therapeutic treatment.

Measurement of rodent skeletal muscle contractile function is a useful tool that can be used to track disease progression as well as efficacy of therapeutic intervention. We describe here the non-invasive, in vivo assessment of the dorsiflexor muscles that can be repeated over time in the same mouse.

Evaluación no invasiva de la función muscular de los dorsiflexores en ratones

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively ...

A Computerized Functional Skills Assessment and Training Program Targeting Technology Based Everyday Functional Skills

Today, many functional skills are technology-based, so development of a technology-based training program has broad importance. Here we present a computerized functional skills training program that was paired in half of the participants with a commercially available cognitive training (CCT) program.
Non-impaired older individuals (NC) aged 60+ (n=45) and similarly aged individuals with mild cognitive impairment (MCI; n=50) were randomized to receive 12 weeks of twice-weekly computerized functional skills training (CFST) or 12 weeks of twice-weekly sessions split between CCT and CFST. Skills trained were use of an ATM; internet banking; ticket kiosk; telephone and internet prescription refill; medication management; and internet shopping. As with previous functional capacity assessments, we focus on completion time for each simulation.
51 participants completed the training program, either by mastering all 6 tasks (34) or completing 12 weeks of training. 44 more participants completed 4 or more training sessions so they were also analyzed for improvement up to their last training session. Completion time for all 6 tests significantly improved from the baseline assessment to the final training session in both groups of participants (all p&#60;0.001 with an average improvement in task completion time of 45%). Further, there was no differential improvement in MCI and NC in the 6 tests from baseline to end of training (all t&#60;1.66, all p&#62;0.12). Finally, combined CCT plus CFST did not differ from CSFT alone on any of the percent-change score measures (all t&#60;1.64, all p&#62;0.11).
Both NC and MCI groups evidenced substantial improvements in performance. CCT supplementation led to similar functional gains with half as many training sessions. The NC participants proceeded through the training fairly rapidly even without CCT supplementation; MCI participants required more training but learned equivalently. These findings suggest that even in cases with memory impairments, functional skills can be efficiently learned with training.

This training protocol uses computerized training to teach technology-related everyday functional skills. These skills include financial skills, travel and transit, as well as medication management.

Un Programa Computarizado de Evaluación y Capacitación de Habilidades Funcionales Dirigido a Las Habilidades Funcionales Diarias Basadas en La Tecnología

Today, many functional skills are technology-based, so development of a technology-based training program has broad importance. Here we present a ...

Echocardiographic Assessment of Cardiac Anatomy and Function in Adult Rats

The use of experimental animal models has become crucial in cardiovascular science. Most studies using rodent models are focused on two-dimensional imaging to study the cardiac anatomy of the left ventricle and M-mode echo to assess its dimensions. However, this could limit a comprehensive study. Herein, we describe a protocol that allows an assessment of the heart chamber size, left ventricular function (systolic and diastolic) and valvular function. A conventional medical ultrasound machine was used in this protocol and different echo views were obtained through left parasternal, apical and suprasternal windows. In the left parasternal window, the long and short axis were acquired to analyze left chamber dimensions, right ventricle and pulmonary artery dimensions, and mitral, pulmonary and aortic valve function. The apical window allows the measurement of heart chamber dimensions and evaluation of systolic and diastolic parameters. It also allows Doppler assessment with detection and quantification of heart valve disturbances (regurgitation or stenosis). Different segments and walls of the left ventricle are visualized throughout all views. Finally, the ascending aorta, aortic arch, and descending aorta can be imaged through the suprasternal window. A combination of ultrasound imaging, Doppler flow and tissue Doppler assessment have been obtained to study cardiac morphology and function. This represents an important contribution to improve the assessment of cardiac function in adult rats with impact for research using these animal models.

A non-invasive protocol for transthoracic echocardiography assessment of cardiac anatomy and function for adult rats is presented in the current study. The heart valves, all four cardiac chambers and the ascending aorta, aortic arch and descending aorta are studied in detail.

Evaluación ecocardiográfica de la anatomía cardíaca y la función en ratas adultas

The use of experimental animal models has become crucial in cardiovascular science. Most studies using rodent models are focused on two-dimensional ...