Name: surgical techniques for catheter placement and 5/6 nephrectomy in murine models of peritoneal dialysis
Uploaded: 2018-07-19T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Surgical Techniques for Catheter Placement and 5/6 Nephrectomy in Murine Models of Peritoneal Dialysis at JoVE.com

Forfattere takke E. Ferrantelli og G. Liappas for deres støtte, indstille protokollen 5/6 nephrectomistatus R. Sánchez-Díaz og P. Martín for bistand med ureic nitrogen vurderinger, og E. Hevia og F. Núñez for bistand med mus pleje. Dette arbejde blev støttet af tilskud SAF2016-80648R fra "Ministerio de Economía y Competitividad" / Fondo Europeo de Desarrollo Regional (MINECO/FEDER) til Manuel López-Cabrera og PI 15/00598 fra Fondo de Investigaciones Sanitarias (FIS)-FEDER midler til Abelardo Aguilera.

Alle metoder beskrevet her er blevet godkendt af institutionelle Animal Care og brug Udvalget af Molekylærbiologi Center Severo Ochoa (Madrid, Spanien).
Bemærk: C57BL/6J hunmus alderen 12 til 14 uger og vejer ca 20 g ved starten af undersøgelsen blev brugt. Alle dyr har været opstaldet under standardbetingelser og fik mad og vand ad libitum. Sundhedsmæssige betingelser var kontrolleres dagligt. Det materiale, der kræves, såsom handsker, drapere, kateter, sutur og nåle, bør v...

Den første offentliggjorte data analysere PD ændringer ved hjælp af en "lukke system" teknik blev udført i 200929 . Denne tætte system betyder, at hele enheden er placeret inde i kroppen og væske sprøjtes med en nål gennem en adgangsport. De vigtigste tekniske problem i langsigtede dyremodeller væske infusion via et kateter er forekomsten af obstruktion. Mulige indstillinger er at udføre omentectomy eller tilføje heparin til PDF-filer til at reducere peritoneal sammenvoksninger. Ikke de...

Nyrefunktion og nyresygdom
Nyrerne er væsentlige organer involveret i homøostase, blod filtrering og hormonproduktion. Der er forskellige betingelser, der fører til nyresvigt og den efterfølgende udbrud af Uræmi, som er blevet defineret som gruppe af systemiske symptomer på grund af ophobning af affaldsstoffer i blodet bevaret på grund af nyre funktion lidelser1. Desuden, da homeostatiske evne påvirkes også, når der er en nyresvigt, hypertension skyldes volumen overbelastning kan forekomme, hvilket er også farligt, da det kan føre til hjertesvigt1. Når den funktionelle kapacitet af nyrerne er mindre end 10% - 15%, patienten skal gennemgå en af de følgende terapeutiske muligheder: hæmodialyse, peritonealdialyse (PD) eller renal transplantation.
PD er en interessant mulighed, der gør det muligt for patienter at fortsætte behandling fra komfort i deres hjem eller næsten hvor som helst, så man undgår behovet for hyppige hospital besøg og ophold. PD teknik eliminerer mindre giftige molekyler og overskydende vand genereret af kroppen2 gennem instillation af en osmotisk væske (peritonealdialyse væske, PDF) ind i bughulen. Denne instillation frembringer den osmotiske gradient nødvendige for udveksling af opløste stoffer og vand mellem peritoneal kapillær og PDF, en proces kendt som ultrafiltrering (UF).
Peritoneal skade induceret af peritonealdialyse
Bughulen er dækket af en membran (PM), der består af en éncellelag af mesothelial celler hvilende på en matrix, som også huser få blodkar, fibroblaster, makrofager og andre cellepopulationer. Desværre, den peritoneale membran altid lider nogle ændringer under PD behandling, såsom apoptose og tab af mesothelial celler, mesenkymale overgang af mesothelial (MMT) og endotelceller (slutningen-MT) celler, rekruttering af inflammatoriske celler og fibrocytes, vaskulære ændringer, angiogenese, lymphangiogenesis og/eller fibrose3,4,5,6,7,8,9. Disse ændringer er ansvarlig for udviklingen af en UF kapacitet fiasko10, som er til hinder for en fortsættelse af den behandling, der kræver, at patienten skal modtage en alternativ behandling for at overleve (hæmodialyse eller renal transplantation) . For disse patienter, er det derfor vigtigt at forsinke eller kontrollere udviklingen af disse peritoneal ændringer.
Det er blevet spekuleret, at Uræmi alene kan forårsage betændelse11, men den vigtigste lokale faktor er PDF-bioincompatibility. De fleste PDF'er bruge glukose som den osmotiske agent, der forårsager betændelse. PDF opbevaring gange og sterilisation, glucose lider en proces med nedbrydning og nye produkter fra denne reaktion vises, generere mere betændelse, MMT og apoptose12,13. Derudover er der også mulighed for mekaniske skader på grund af metoden instillation. Alle disse faktorer, fungerer kontinuerligt, kan generere en vedvarende og tilbagevendende inflammatorisk tilstand, fører til kronisk betændelse, som drev membran forringelse og endegyldigt, UF fiasko. Hvordan denne skade kunne reduceres eller undgås er stadig et spørgsmål om undersøgelsen.
Analysere udviklingen af læsioner: fra menneskelige prøver at dyremodeller
Arbejde med menneskelige biopsier er en begrænsende faktor på grund af vanskeligheden ved at få vævsprøver. Disse prøver kan kun fås fra operationer udføres på grund af kateter funktionsfejl eller transplantation, normalt efter års PD behandling. Denne tilgang er nyttigt til analyse af patologiske forandringer påført en peritoneale membran udsat for PDF, men er ikke tilstrækkeligt at studere udviklingen af processen. En anden mulighed er at analysere celler drænet fra dialyse spildevand, men dette stadig lykkes ikke at give en komplet scenario. Sammenlægning begge teknikker er kun muligt med dyremodeller. Peritoneal strukturen er den samme blandt pattedyr, og derfor er der modeller med forskellige dyrearter. Der er et par undersøgelser baseret på får (Rodela et al. 14 og Barrell et al. 15) og kanin16,17 modeller; mindre dyr er dog at foretrække, da de er nemmere at house og vedligeholde, og er også mere økonomisk. Brugen af rotter18,19,20,21,22,23,24 tilbyder en kortere behandling tid til at observere morfo-funktionelle ændringer. Det har repræsenteret en meget nyttig model til at udforske forskellige emner som effekten af anti-fibrotisk narkotika som for eksempel BMP-7 (knogle morphogenic protein-7)25 og RAS (renin-angiotensin systemet) rettet mod26,27 , 28.
Dog, modellens murine fremstod som en ideel model med mange fordele frem for andre. Den mest interessante fordel er muligheden af at anvende genetisk modificerede mus for at studere molekylære og cellulære grundlag for peritoneal skader. I virkeligheden, er mus ofte ansat til analyse af talrige sygdomme, som der er mange forskellige stammer med forskellige kendte genetiske baggrunde. Andre fordele omfatter det reducerede pladsbehov for boliger, reducerede omkostninger for eksperimenter (på grund af dyrenes mindre størrelse), nem håndtering, tilgængeligheden af reagenser og den stigende mængde af tilgængelige oplysninger om de forskellige stammer af mus da de har været mest almindeligt anvendte dyr i forskning.
En mus-baseret model beskæftiger en indopereret enhed har været den mest for nylig etablerede model for PD29,30, og har vist sig at efterligne peritoneal forringelse påført PD patienter på grund af eksponering på PDF-filer. Denne model har samarbejdet for at forstå de patologiske processer impliceret31,32,33. Desuden, det har været brugt til at validere forskellige mulige behandlinger for mildne denne forringelse ved hjælp af immunmodulatorer og anti-inflammatoriske lægemidler og andre anti-fibrotisk og anti-angiogene agenser, såsom COX-2 (cyclooxygenase-2) hæmmere 34, PPAR-γ (Peroxisom proliferator-aktiveret receptor-γ) agonister35, Tamoxifen36, Paricalcitol (en vitamin D receptor aktivator der modulerer en immunreaktion)37, Rapamycin38 og Nebivolol 39.
Udvikle musemodel med en indopereret kateter
Målet med denne model er at ligne, så meget som muligt, teknikken bruges i menneskelige PD patienter, gør det muligt for at udføre udvidede behandlinger af PD i små dyr. Hidtil har er tre teknikker for instillation af dialyse væske ind i bughinden blevet testet i mus. Den første en blind punktere af forreste bugvæggen, er kontroversielle på grund af flere risici, som det kan pådrage sig, såsom peritoneal skader, blødning, og som er blindt udføres, visceral punktering. Den anden teknik er det såkaldte "åbne permanent system", hvor enheden for intravenøs væske er placeret uden for kroppen. Denne fremgangsmåde er mest ligner, udføres i mennesker. Men det tillader ikke udvikling af langsigtet eksperimenter, da det kan øge risikoen for infektion, og generelt kræver brugen af anæstesi til instill PDF, som kan interferere med resultaterne. Den tredje teknik er "lukket system". Med denne tilgang ligger hele enheden bruges til væske instillation inde i dyrets krop. Væske sprøjtes med en nål gennem et adgangsport, som er placeret subkutant. Denne fremgangsmåde reducerer risikoen for peritoneal infektion og blødning samt behovet for anæstesi.
For at undersøge effekten af Uræmi i PD, en nylig murine model har også været blev oprettet40 baseret på modellens PDF infusion med kateter. Denne model bringer i en ny teknik til at udføre en nephrectomistatus i mus, dermed reducere nyrefunktionen. I denne artikel, er blevet udviklet en ændring af den protokol, der er ansat af Ferrantelli et al. i 201540 . Denne nye protokol giver kateter implantation mens nephrectomistatus, reducerer længden af sår påført under operationen og letter adgangen til nyrerne.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1207px;" width="1207">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:592px;">Minute Mouse Port 4French with retention beads and cross holes</td>
			<td style="width:180px;">Access technologies</td>
			<td style="width:244px;">MMP-4S-061108A</td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:592px;">Posi-Grip Huber point needles 25 ga. X 1/2&#180;&#180;&#160;</td>
			<td style="width:180px;">Access technologies</td>
			<td style="width:244px;">PG25-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:592px;">High Temperature Cautery Kit</td>
			<td style="width:180px;">Bovie</td>
			<td style="width:244px;">18010-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:592px;">Forane</td>
			<td style="width:180px;">abbVie</td>
			<td style="width:244px;">880393.4 HO</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:592px;">non absorbable suture 6/0</td>
			<td style="width:180px;">Laboratorio Agar&#243;</td>
			<td style="width:244px;">6121</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:592px;">Scissors&#160;</td>
			<td style="width:180px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:244px;">14079-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:592px;">forceps</td>
			<td style="width:180px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:244px;">11002-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:592px;">clamp</td>
			<td style="width:180px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:244px;">13002-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:592px;">Buprenorphine 0,3 mg/ml</td>
			<td style="width:180px;"></td>
			<td style="width:244px;"></td>
			<td>pharmaceutical product</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:592px;">cotton swabs</td>
			<td style="width:180px;"></td>
			<td style="width:244px;"></td>
			<td>pharmaceutical product</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:592px;">Dalsy (Ibuprofen) 20mg/mL oral suspension</td>
			<td style="width:180px;">AbbVie&#160;S.R.L.&#160;</td>
			<td style="width:244px;"></td>
			<td>pharmaceutical product</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

surgical techniques for catheter placement and 5/6 nephrectomy in murine models of peritoneal dialysis

Peritonealdialyse (PD) er en nyre substitutionsterapi konsekvent på administration og posterior inddrivelse af en hyperosmotic væske i bughulen at dræne vand og toksiske metabolitter, der funktionelt utilstrækkelig nyrer ikke er i stand til at fjerne. Desværre, denne procedure forringes bughinden. Vævsskader udløser fremkomsten af inflammation til at helbrede skaden. Hvis skaden vedvarer og betændelse bliver kronisk, kan det føre til fibrose, som er en fælles begivenhed i mange sygdomme. I PD føre kronisk inflammation og fibrose, sammen med andre specifikke processer relateret til disse dem, til ultrafiltrering kapacitet forringelse, som betyder den manglende og efterfølgende ophør af teknikken. Arbejde med menneskelige prøver indeholder oplysninger om denne forringelse men præsenterer tekniske og etiske begrænsninger for at opnå biopsier. Dyremodeller er vigtigt at studere denne forringelse, da de overvinde disse mangler.
En kronisk mus infusion model blev udviklet i 2008, som nyder godt af den brede vifte af genmodificerede mus, åbner mulighed for at undersøge de involverede mekanismer. Denne model har en brugerdefineret enhed designet til mus, bestående af et kateter, der er knyttet til en access-port, der er placeret subkutant på bagsiden af dyret. Denne fremgangsmåde undgår kontinuerlig punktering af bughinden under langsigtet eksperimenter, reduktion af infektioner og betændelse på grund af injektioner. Takket være denne model, er peritoneal skader induceret af kronisk PD væske eksponering blevet karakteriseret og moduleret. Denne teknik giver mulighed for infusion af store mængder af væsker og kan anvendes til undersøgelse af andre sygdomme, hvor podning af stoffer eller andre stoffer over længere tid er nødvendigt.
Denne artikel viser metoden til kirurgisk placering af kateteret i mus. Desuden, det forklarer proceduren for en 5/6 nephrectomistatus at efterligne tilstanden af nyreinsufficiens forekommer i PD patienter.

Figur 1 viser alle de materialer, der er forpligtet til at følge procedurerne i protokollen afsnit. I dette eksempel, mus indsendt eller ikke at nephrectomistatus (8 dyr pr. gruppe) (figur 2) blev udsat for under 40 dage (to injektioner per dag, venter på mindst 2 timer mellem begge) til en blanding af to forskellige PDF-filer, almindeligt anvendt i den kliniske praksis: Extraneal (icodextrin-baseret PDF) og Dianeal (glucose-ba...

Watch this Scientific Journal Video about Surgical Techniques for Catheter Placement and 5/6 Nephrectomy in Murine Models of Peritoneal Dialysis at JoVE.com

Surgical Techniques for Catheter Placement and 5/6 Nephrectomy in Murine Models of Peritoneal Dialysis

Kirurgiske teknikker til kateter placering og 5/6 nephrectomistatus i Murine modeller af peritonealdialyse

Denne artikel viser metoden for den kirurgiske placering i mus af en intraperitoneal kateter knyttet til en access-port, der er placeret på bagsiden af dyret. Desuden, det forklarer proceduren for en 5/6 nephrectomistatus til at ligne den uræmisk tilstand af PD patienter.

Peritoneal dialysis (PD) is a renal replacement therapy consistent on the administration and posterior recovery of a hyperosmotic fluid in the peritoneal ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Setting Limits on Supersymmetry Using Simplified Models

Fastsættelse af grænseværdier for Supersymmetri Brug simplificerede modeller

Experimental limits on supersymmetry and similar theories are difficult to set because of the enormous available parameter space and difficult to ...

Characterization of Electrode Materials for Lithium Ion and Sodium Ion Batteries Using Synchrotron Radiation Techniques

Karakterisering af elektrode materialer til lithium-ion og natrium ion-batterier Brug synkrotronstråling Techniques

Intercalation compounds such as transition metal oxides or phosphates are the most commonly used electrode materials in Li-ion and Na-ion batteries. ...

Thermal Measurement Techniques in Analytical Microfluidic Devices

Termiske Måleteknikker i Analytical mikrofluidenheder

Thermal measurement techniques have been used for many applications such as thermal characterization of materials and chemical reaction detection. ...

Detection and Recovery of Palladium, Gold and Cobalt Metals from the Urban Mine Using Novel Sensors/Adsorbents Designated with Nanoscale Wagon-wheel-shaped Pores

Detektion og Inddrivelse af Palladium, Guld og kobolt Metaller fra Urban Mine Brug Nye sensorer / Adsorbenter Udpegede med Nanoscale Wagon-hjul-formede porer

Developing low-cost, efficient processes for recovering and recycling palladium, gold and cobalt metals from urban mine remains a significant challenge in ...

3D Printing of Biomolecular Models for Research and Pedagogy

3D Printing af biomolekylære modeller for forskning og Pædagogik

The construction of physical three-dimensional (3D) models of biomolecules can uniquely contribute to the study of the structure-function relationship. 3D ...

Gain-compensation Methodology for a Sinusoidal Scan of a Galvanometer Mirror in Proportional-Integral-Differential Control Using Pre-emphasis Techniques

Gain-kompensation Metode til en sinusformet scanning af en galvanometerspejl i Proportional-Integral-Differential Kontrol Brug forbetoning Teknikker

Galvanometer mirrors are used for optical applications such as target tracking, drawing, and scanning control because of their high speed and accuracy. ...

Fabrication of Polymer Microspheres for Optical Resonator and Laser Applications

Fremstilling af polymere mikrosfærer til optisk resonator og laser applikationer

This paper describes three methods of preparing fluorescent microspheres comprising &#960;-conjugated or non-conjugated polymers: vapor diffusion, ...

Fabrication of Magnetic Nanostructures on Silicon Nitride Membranes for Magnetic Vortex Studies Using Transmission Microscopy Techniques

Fabrikation af magnetiske nanostrukturer på Silicon Nitride membraner til magnetiske Vortex undersøgelser ved hjælp af Transmission mikroskopi-teknikker

Electron and x-ray magnetic microscopies allow for high-resolution magnetic imaging down to tens of nanometers. However, the samples need to be prepared ...

Simultaneous Measurement of Turbulence and Particle Kinematics Using Flow Imaging Techniques

Samtidig måling af turbulens og partikel kinematik bruge Flow Imaging teknikker

Numerous problems in scientific and engineering fields involve understanding the kinematics of particles in turbulent flows, such as contaminants, marine ...

Microfluidic Fabrication Techniques for High-Pressure Testing of Microscale Supercritical CO2 Foam Transport in Fractured Unconventional Reservoirs

Microfluidic Fabrication Techniques for High-Pressure Testing of Microscale Supercritical CO2 Foam Transport in Fractured Unconventional Reservoirs

Microfluidic Fabrikation Teknikker til højtrykstest af mikroskala superkritisk CO2 Skum Transport i brækkede ukonventionelle reservoirer

Pressure limitations of many microfluidic platforms have been a significant challenge in microfluidic experimental studies of fractured media. As a ...