Microdialisi intradermica: un approccio per studiare nuovi meccanismi di disfunzione microvascolare nell'uomo

Riepilogo

La microdialisi intradermica è una tecnica minimamente invasiva utilizzata per studiare la funzione microvascolare in salute e malattia. Sia i protocolli dose-risposta che quelli di riscaldamento locale possono essere utilizzati per questa tecnica per esplorare i meccanismi di vasodilatazione e vasocostrizione nella circolazione cutanea.

Abstract

La vascolarizzazione cutanea è un tessuto accessibile che può essere utilizzato per valutare la funzione microvascolare nell'uomo. La microdialisi intradermica è una tecnica mini-invasiva utilizzata per studiare i meccanismi della muscolatura liscia vascolare e della funzione endoteliale nel circolo cutaneo. Questa tecnica consente la dissezione farmacologica della fisiopatologia della disfunzione endoteliale microvascolare come indicizzata dalla diminuzione della vasodilatazione mediata dall'ossido nitrico, un indicatore del rischio di sviluppo di malattie cardiovascolari. In questa tecnica, una sonda per microdialisi viene posizionata nello strato dermico della pelle e un'unità di riscaldamento locale con una sonda di flusso laser Doppler viene posizionata sopra la sonda per misurare il flusso di globuli rossi. La temperatura cutanea locale viene bloccata o stimolata con l'applicazione diretta di calore e gli agenti farmacologici vengono perfusi attraverso la sonda per stimolare o inibire le vie di segnalazione intracellulari al fine di indurre vasodilatazione o vasocostrizione o per interrogare meccanismi di interesse (cofattori, antiossidanti, ecc.). Viene quantificata la conduttanza vascolare cutanea e possono essere delineati i meccanismi di disfunzione endoteliale negli stati patologici.

Introduzione

Le malattie cardiovascolari (CVD) sono la principale causa di morte negli Stati Uniti¹. L'ipertensione (HTN) è un fattore di rischio indipendente per ictus, malattia coronarica e insufficienza cardiaca e si stima che colpisca fino a ~ 50% della popolazione degli Stati Uniti². L'HTN può svilupparsi come CVD indipendente (HTN primaria) o come risultato di un'altra condizione, come la malattia del rene policistico e/o disturbi endocrini (HTN secondario). L'ampiezza delle eziologie dell'HTN complica le indagini sui meccanismi sottostanti e sul danno d'organo terminale osservato con l'HTN. Sono necessari approcci di ricerca d....

Protocollo

Tutte le procedure sono approvate dall'Institutional Review Board della Pennsylvania State University prima del reclutamento dei partecipanti.

1. Configurazione dell'attrezzatura

1. Accendere l'unità di riscaldamento locale e il misuratore di portata laser Doppler.
   NOTA: Entrambi devono essere calibrati prima della raccolta dei dati secondo le istruzioni del produttore. Il misuratore di portata laser Doppler deve essere collegato all'hardware di acquisizione dati con campionamento a 100 Hz (100 campioni/min) e registrazione continua in un software di acquisizione dati. Sebbene sia possibile utilizzare altro hardware e software per....

Discussione

La tecnica di microdialisi intradermica è uno strumento versatile nella ricerca vascolare umana. Gli investigatori possono modificare il protocollo per diversificarne ulteriormente le applicazioni. Ad esempio, descriviamo un protocollo dose-risposta ACh, ma altre indagini sui meccanismi di vasocostrizione o tono vasomotorio, piuttosto che sulla sola vasodilatazione, hanno utilizzato approcci dose-risposta alla noradrenalina o al nitroprussiato di sodio 26,27,28,29,30,31.

Materiali

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