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

Författarna tackar E. Ferrantelli och G. Liappas för deras stöd inställning 5/6 nefrektomi protokollet, R. Sánchez-Díaz och P. Martín för hjälpen med urea kväve bedömningar, och E. Hevia och F. Núñez för hjälpen med möss vård. Detta arbete stöds av bidrag SAF2016-80648R från den ”Ministerio de Economía y Competitividad” / Fondo Europeo de Desarrollo Regional (MINECO/FEDER) till Manuel López-Cabrera och PI 15/00598 från Fondo de Investigaciones Sanitarias (FIS)-FEDER medel, till Abelardo Aguilera.

Alla metoderna som beskrivs här har godkänts av den institutionella djur vård och användning kommittén av den molekylärbiologi Center Severo Ochoa (Madrid, Spanien).
Obs: C57BL/6J honmöss i åldern 12 till 14 veckor och väger ca 20 gram i början av studien användes. Alla djur har varit inhysta under standart villkorar och fick mat och vatten ad libitum. Hälsotillstånd var kontrolleras dagligen. Det material som behövs, till exempel handskar, drapera, kateter, suturer och...

Den första publicerade data analysera PD ändringar med hjälp av en ”Stäng systemet” teknik utfördes 200929 . Detta nära system innebär att hela enheten ligger inuti kroppen och vätska injiceras med en nål genom en tillgång port. Det viktigaste tekniska problemet i långsiktiga djurmodeller av vätska infusion via en kateter är förekomsten av obstruktion. Möjliga alternativ är att utföra omentectomy eller lägga till heparin i PDF-filerna att minska peritoneal sammanväxningar. ?...

Njurfunktion och njursjukdom
Njurarna är viktiga organ involverade i homeostas, blod filtrering och hormonproduktionen. Det finns olika förhållanden som leder till njursvikt och efterföljande uppkomsten av uremi, som har definierats som gruppen av systemiska symtom på grund av ansamling av avfallsprodukter i blodet kvar på grund av njure funktion störningar1. Dessutom eftersom homeostatiska kapacitet påverkas också när det finns en njursvikt, kan hypertoni på grund av volymen överbelastning uppstå, vilket också är farligt eftersom det kan leda till hjärtsvikt1. När njurarna funktionella kapacitet är mindre än 10% - 15%, patienten måste genomgå en av följande terapeutiska alternativ: hemodialys, peritonealdialys (PD) eller njurtransplantation.
PD är ett intressant alternativ som tillåter patienterna att fortsätta behandling från bekvämligheten av deras hem eller praktiskt taget var som helst, därmed undvika behovet av täta sjukhus besöker och stannar. PD tekniken eliminerar små giftiga molekyler och överflödigt vatten som genereras av den kropp2 genom instillationen av en osmotisk vätska (peritonealdialys vätska, PDF) in i bukhålan. Detta instillation genererar den osmotiska gradienten nödvändigt för utbyte av koncentrationsfördelningen och vatten mellan peritoneal kapillär och PDF, en process som kallas ultrafiltrering (UF).
Peritoneal skada inducerad av peritonealdialys
I bukhålan täcks av ett membran (PM) består av en enskiktslager av mesothelial celler som vilar på en matris, som också inrymmer några blodkärl, fibroblaster, makrofager och andra cellpopulationer. Tyvärr, peritoneal membran alltid lider några ändringar under PD-behandling, såsom apoptos och förlust av mesothelial celler, mesenkymala övergången av mesothelial (MMT) och endotelceller (slutet-MT) celler, rekrytering av inflammatoriska celler och fibrocytes, vaskulära förändringar, angiogenes, lymfangiogenes och/eller fibros3,4,5,6,7,8,9. Dessa förändringar är ansvariga för utvecklingen av en UF kapacitet misslyckande10, vilket utesluter en fortsättning av terapin, som kräver att patienten måste få en alternativ behandling för att överleva (hemodialys eller njurtransplantation) . Därför för dessa patienter är det viktigt att fördröja eller styr utvecklingen av dessa peritoneal förändringar.
Det har spekulerats att uremi ensam kan orsaka inflammation11, men den viktigaste lokala faktorn är PDF-bioincompatibility. De flesta PDF-filer använder glukos som den osmotiska agent, som orsakar inflammation. På grund av PDF förvaringstider och sterilisering, glukos lider en process för nedbrytning, och nya produkter från denna reaktion visas, generera mer inflammation, MMT och apoptos12,13. Dessutom finns det också möjligheten att mekaniska skador på grund av metoden instillation. Alla dessa faktorer, agerar kontinuerligt, kan generera ett ihållande och återkommande inflammatoriska tillstånd, vilket leder till kronisk inflammation, som driver till membran försämring och, slutgiltigt, UF misslyckande. Hur skadorna kan minskas eller undvikas är fortfarande en fråga om studien.
Analysera utvecklingen av lesioner: från mänskliga prover till djurmodeller
Arbeta med människors biopsier är en begränsande faktor på grund av svårigheten att erhålla vävnadsprover. Dessa prover kan endast erhållas från operationer utförs på grund av katetern funktionsfel eller transplantation, vanligtvis efter år av PD behandling. Detta tillvägagångssätt är användbart för analys av patologiska förändringar drabbar en peritoneal membran som utsätts för PDF, men räcker inte för att studera utvecklingen av processen. En annan möjlighet är att analysera celler dräneras från dialys utflödet, men detta fortfarande underlåter att tillhandahålla ett komplett scenario. Sammanfoga båda teknikerna är bara möjligt med djurmodeller. Peritoneal strukturen är liknande bland däggdjur, och därför finns det modeller med olika djurarter. Det finns några studier baserade på fåren (Rodela et al. 14 och Barrell et al. 15) och kanin16,17 modeller; mindre djur är dock att föredra eftersom de är lättare att hus och underhåll, och är också mer ekonomiskt. Användningen av råttor18,19,20,21,22,23,24 erbjuder en kortare behandlingstid som krävs för att iaktta Morpho-funktionella förändringar. Det har representerat en mycket användbar modell för att utforska olika frågor såsom effekten av anti fibrotiska läkemedel som till exempel BMP-7 (Ben morfogena protein-7)25 och RAS (renin-angiotensinsystemet) inriktning26,27 , 28.
Dock murina modellen har vuxit fram som en idealmodell med många fördelar framför andra. Den mest intressanta fördelen är möjligheten att använda genetiskt modifierade möss för att studera molekylära och cellulära grunden för peritoneal skador. I själva verket är möss ofta anställda för analys av ett flertal sjukdomar, som det finns många olika stammar med olika välkända genetiska bakgrunder. Andra fördelar inkluderar minskat utrymme för bostäder, minskad kostnad för experiment (på grund av djurens mindre storlek), enkel hantering, tillgången på reagenser och den ökande mängden av tillgänglig information om de olika stammarna av möss eftersom de har varit mest använda djur i forskningen.
Ett möss-baserad modell anställa en inopererad apparat har varit den mest nyligen etablerad modellen för PD29,30, och har visat att efterlikna peritoneal försämring drabbar PD patienter på grund av exponering för PDF-filer. Denna modell har samarbetat för att förstå de patologiska processerna inblandade31,32,33. Dessutom, det har använts för att validera olika potentiella behandlingar för att avhjälpa denna försämring med immun modulatorer och antiinflammatoriska läkemedel och andra anti fibrotiska och anti-angiogena agenter, såsom COX-2 (cyklooxygenas-2) hämmare 34, PPAR-γ (peroxisome proliferator-aktiverad receptor-γ) agonister35, Tamoxifen36, Paricalcitol (en vitamin D receptor activator som modulerar immunreaktionen)37, Rapamycin38 och Nebivolol 39.
Utveckla musmodell med en inopererad kateter
Målet med denna modell är att likna, så mycket som möjligt, tekniken som används i mänskliga PD patienter, gör det möjligt för att utföra utökade behandlingar av PD i små djur. Tre tekniker för instillation av dialysvätska i bukhinnan har hittills testats på möss. Den första en, blind punktion av främre bukväggen, är kontroversiell på grund av flera risker som det kan medföra, till exempel peritoneal skada, blödning, och som är blint utförs, viscerala punktering. Den andra tekniken är den så kallade ”öppna permanent system”, där enheten för att injicera vätskan är placerad utanför kroppen. Detta förfarande är mest liknar som utförs på människor. Dock tillåter inte utvecklingen av långsiktiga experiment, eftersom det kan öka risken för infektion, och generellt kräver användning av anestesi att ingjuta PDF, som kan påverka resultaten. Den tredje tekniken är den ”slutna systemet”. Med detta synsätt ligger hela enheten används för flytande instillation inuti djurets kropp. Vätska injiceras med en nål genom en tillgång port, som är placerad subkutant. Detta tillvägagångssätt minskar risken för peritoneal infektion och blödning samt behovet av anestesi.
För att studera effekten av uremi i PD, en nyligen murina modell har också etablerat40 baserat på PDF infusion modellen med katetern. Denna modell ger i en ny teknik att utföra en nefrektomi i möss, vilket minskar njurfunktionen. I denna artikel skall har en ändring av protokollet anställd av Ferrantelli et al. i 201540 utvecklats. Detta nya protokoll tillåter katetern implantation medan nefrektomi, minskar längden på de sår som tillfogats under operation och underlättar tillgången till njurarna.

<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

Peritonealdialys (PD) är en konsekvent om administration och bakre indrivning av en hyperosmotisk vätska i bukhålan rinna vatten och toxiska metaboliter som funktionellt-otillräcklig njurar inte kunna dialysmetoder eliminera. Tyvärr, detta förfarande försämras bukhinnan. Vävnadsskada utlöser uppkomsten av inflammation att läka skadan. Om skadan kvarstår och inflammationen blir kronisk, kan det leda till fibros, vilket är en vanlig företeelse i många sjukdomar. I PD leda kronisk inflammation och fibros, tillsammans med andra specifika processer relaterade till dessa kära, till försämring av ultrafiltrering kapacitet, vilket innebär misslyckande och efterföljande upphörande av tekniken. Arbeta med mänskliga prover ger information om denna försämring men presenterar tekniska och etiska begränsningar för att erhålla biopsier. Djurmodeller är viktiga att studera denna försämring eftersom de övervinna dessa brister.
En kronisk musmodell infusion utvecklades under 2008, vilket gynnar från det breda utbudet av genetiskt modifierade möss, öppna upp möjligheten att studera mekanismerna som är involverade. Denna modell sysselsätter en anpassad enhet utformad för möss, som består av en kateter som bifogas en tillgång port som placeras subkutant på baksidan av djuret. Detta förfarande undviker kontinuerlig punktering av bukhinnan under långsiktiga experiment, att minska infektioner och inflammation på grund av injektioner. Tack vare denna modell, har peritoneal skada inducerad av kronisk PD vätska exponering karakteriserat och moduleras. Denna teknik tillåter infusion av stora mängder vätskor och kunde användas för studier av andra sjukdomar där inympning av droger eller andra ämnen över längre tidsperioder är nödvändigt.
Denna artikel visar metoden för kirurgisk placering av katetern i möss. Dessutom förklarar förfarandet för en 5/6 nefrektomi att efterlikna delstaten njurinsufficiens i PD patienter.

Figur 1 visar alla de material som krävs för att följa de procedurer som beskrivs i protokollet. Det här exemplet möss läggs upp eller inte nefrektomi (8 djur per grupp) (figur 2) utsattes under 40 dagar (två injektioner per dag, väntar på minst 2 timmar mellan båda) till en blandning av två olika PDF-filer, vanligen används i klinisk praxis: Extraneal (icodextrin-baserat PDF) och Dianeal (glukos-baserad PDF). En grup...

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

Kirurgiska tekniker för katetern placering och 5/6 nefrektomi i murina modeller av peritonealdialys

Denna artikel visar metoden för kirurgisk placering hos möss av en intraperitoneal kateter kopplad till en tillgång port som är placerad på baksidan av djuret. Dessutom förklarar förfarandet för en 5/6 nefrektomi likna uremiskt delstaten 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

Inställning Begränsningar av supersymmetri Använda förenklade 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 av elektrodmaterial för Lithium Ion och Sodium Ion batterier Använda tekniker Synchrotron Radiation

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

Termiska mätteknik i Analytisk mikroflödessystem enheter

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

Upptäckt och Återvinning av palladium, guld och kobolt Metals från Urban Mine Använda Nya Sensorer / Adsorbents Utsedda med Nanoscale Wagon-hjulformade 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 av biomolekylära modeller för forskning och pedagogik

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 Metodik för en sinus Scan av en galvanometerspegel i proportional-integral-differentialkontroll Använda förbetoning Techniques

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

Tillverkning av polymera mikrosfärer för optisk resonator och laserapplikationer

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

Tillverkning av magnetiska nanostrukturer på kisel nitriden membran för magnetiska Vortex studier med överföring mikroskopi tekniker

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 mätning av turbulens och partikel kinematik använder Flow Imaging tekniker

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

Mikrofluidic Fabrication Tekniker för högtrycksprovning av mikroskala Superkritisk CO2 Skum Transport i brutna okonventionella reservoarer

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