Name: standardized measurement of nasal membrane transepithelial potential difference (npd)
Uploaded: 2018-09-13T12:30:00
Duration: 9 min 47 s
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Diese Forschung wurde von der Arbeitsgruppe für CFTR-Funktion des Ausschusses Standardisierung (Clinical Trials Network, Europäische Gesellschaft für Cystische Fibrose) und der nationalen Ressourcen Center Working Group (Therapeutika Development Network, Mukoviszidose unterstützt. Foundation). Ergänzend wurde von der CF-Stiftung (Clancy FY09 GV) und NIH (DK072482 SMR und GMS).

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Die Autoren erklären, dass sie keine finanziellen Interessenkonflikte.

In Vivo, NPD bietet eine einmalige Messung, die wiederholt auf eine longitudinale Basis durchgeführt werden kann und zeigt, dass mit wiederholten Messungen längs ähnliche Ergebnisse auf eine unternehmensweite und individuelle Basis14eingehalten werden, 15. Es gibt starke Hinweise, dass NPD hat ausgezeichnete Diskriminierung Gültigkeit von nicht-CF CF zu unterscheiden. 25 Studien zeigten durchweg ein statistisch signifikanter Unterschied in Cl– und Na+ Leitwert zwischen CF-Patienten und gesunden Kontrollpersonen10. Während mehrere zuvor entwickelten Indizes dieser Fähigkeit unter Beweis stellen, erwarten wir, dass neue Updates notwendig angesichts der jüngsten Standardisierungen Methodik7,8 sind.
Modifikationen und Fehlerbehebung
Dieser Test erfordert mehrere wichtige Schritte um genaue Messungen zu gewährleisten. Dazu gehören den Elektroden und Kathetern closed-Loop-Offset um sicherzustellen, dass das System zur empfohlenen Standards ausgeführt wird. Patienten müssen bleiben und sprechen, wie dies minimiert die Artefakte und Katheter Entwurzelung zu unterlassen. Dies erschwert den Test bei nicht-kooperativen Patienten und die Technik wurde nur in einer Studie bei Kindern unter 6 Jahren des Alters7berichtet.
Pre-Inspection der nasalen Epithel ist notwendig, um sicherzustellen, dass es keine Krusten oder Schleim auf das Epithel, das Messungen beeinflussen können.
Sehr wichtig ist, ist darauf hinzuweisen, dass die Lage der Platzierung des Katheters Gegenstand der Debatte ist. Die hier vorgestellten SOP nutzt Messung unter der unteren Nasenmuschel (IT). Die Platzierung des Katheters unter der IT wurde standardisiert und in multizentrischen Studien durchgeführt und, deshalb, dies ist das empfohlene Verfahren. Unter der IT mit dem seitlichen Loch Katheter gemessen, die schwer zu pflegen sein kann in engen Kontakt mit der Nasenschleimhaut, während in Kontakt mit den Lösungen. Andere Gruppen können die PD nasale Erdgeschoss, Messen, die welche technisch einfacher ist. Wichtig ist, demonstriert Vermeulen (2011), dass die 2 Methoden vergleichbar16.
Die Erwärmung der Lösungen bleibt eine Angelegenheit der Debatte zwischen europäischen und US-Centers17,18. Es hat dafür ausgesprochen worden, mit Lösungen bei 37 ° C anstelle von 22 ° C die beobachteten insgesamt Chlorid-Antwort erhöht von ca. 25 % und die β1-abhängigen Chlorid-Antwort von ca. 95 %18. Jedoch mit zunehmender Erwärmung Variabilität, durch eine größere Standardabweichung der gesamten Chlorid Antwort17bewertet. Also, da Erwärmung der Lösungen ein weiterer Faktor der Variabilität ist, ist es ratsam, nicht um die Lösungen zu wärmen, es sei denn, auf Basis einer Studie.
Wir haben zuvor sowohl der Elektrode Techniken verglichen und festgestellt, dass die AgCl und Kalomel Elektrodensysteme ebenso basale und stimulierte Ströme in gesunden Probanden13betrieben.
Grenzen der Technik
Diese Prüfung unterliegt erheblichen innerhalb Thema Variabilität. Die Variabilität des scoring ist vor allem bei Patienten mit unbestimmten Kurven und dies sollte in Diagnoseanwendung19berücksichtigt werden. Faktoren der Variabilität gehören akute obere Atemwege, umfangreiche Nasenpolypen, vorherige Nasennebenhöhlenchirurgie und CF-im Zusammenhang mit Entzündungen, die seine Spezifität und Sensitivität20,10zu verringern. Darüber hinaus möglicherweise Interpretation der Kurven unterschiedlich zwischen den Lesern, obwohl fachkundige Leser exzellenten Übereinstimmung des quantitativen scoring und Interpretierbarkeit in CF und nicht-CF Umzeichnungen, zeigen im Gegensatz zu einer erheblichen Variabilität in der Vertrauen der Ablaufverfolgung19.
Intrinsische Variabilität im Vergleich zu erheblichen Schwellenwerte
Sehr wichtig ist, die physiologische Variabilität der Messung ist beträchtlich, wie in verschiedenen Studien10, wie die CFTR-Gen-Therapie-Studien dargestellt, die erhebliche Variabilität in Änderungen in Chlorid Verkehr insgesamt gezeigt und Amilorid reichen21,22. Cross-Sectional Bewertung legt nahe, dass NULL Cl– plus Isoproterenol Antwort oberhalb der Schwelle von-5 bis-7 mV ist der Cut-off zwischen CF und nicht-CF Themen10.
Uns fehlt dennoch klare Erkenntnis über das Ausmaß der Veränderung dieses Parameters, eine effektive CFTR-Korrektur in Phase-II-Studien mit krankheitsmodifizierende Therapien darstellt. Um individuelle Reaktion zu beurteilen, gegebenenfalls wiederholte Prüfungen, Überwachung der Reaktion auf eine Intervention signifikante Veränderungen von intrinsischen Variabilität zu unterscheiden. Sehr wichtig ist, müssen zukünftige Langzeitstudien mit krankheitsmodifizierende Medikamente zeigen, dass die Verbesserung der CFTR-Funktion korreliert mit klinisch relevanter Ergebnisse oder Surrogat-Ergebnisse (z. B. Verbesserung der FEV1) Verbesserung der CF Erkrankung. In der Tat, markiert eine neue Phase II Ivacaftor Studie zeigte klinischen Nutzen trotz einer kleinen Verbesserung der Chlorid-Sekretion23.
Solche Studien helfen festzustellen, ob ein Grenzwert von Verbesserung der Trans-epithelialen Cl–Leitwert ein Surrogatparameter für die klinischen Nutzen sein könnte. Dies wäre ein wichtiger Parameter zur Steuerung der Entwicklung von CFTR Therapien zu ändern.
Bedeutung im Hinblick auf bestehende Methoden: Schwitzen Test und Darm aktuelle Messungen (ICM)
Bei Patienten mit '' fragwürdige '' Mukoviszidose bewertet als eine fortgeschrittene Schweiße Cl– -Konzentration zwischen 30 und 60 mM, NPD composite Scores zur Verfügung gestellt ein hochsensibler Werkzeug, um Patienten zu diagnostizieren, die als '' CF-wahrscheinlich '' und '' CF-unwahrscheinlich ''10 . Darm Strommessung (ICM), wonach eine ex Vivo Messung der net cl– Fluten über die rektale Epithel, ermöglicht auch Bestimmung der verbleibenden CFTR-Funktion mit einer hohen Empfindlichkeit weil CFTR in hohem Grade zum Ausdruck kommt Dieses Epithel.
Wenn man bedenkt Änderung des CFTR-Funktion von CFTR-Modulatoren, die Beziehung zwischen diesen verschiedenen CFTR-Biomarker Änderungen ist derzeit unklar. Obwohl die jüngsten Arbeiten auf der Grundlage bestimmt Ivacaftor, dass NPD und Schweiß-Test korrelierte4, es ist noch nicht geklärt ist eine Messung in den Atemwegen ein besserer Prädiktor der Atemwege Ergebnis als zum Beispiel, der Schweiß testen24 , 25 oder Änderung im ICM. Darüber hinaus können Modifizierer Drogen auch in deren Organ spezifischen Wirksamkeiten abweichen. In Bezug auf NPD ist es wichtig zu beachten, dass Änderungen in basalen PD und Amilorid Antwort Na+ Transport, express, während Änderungen in 0 Cl– und Isoproterenol Antwort Cl– Transport express. Es ist noch festzulegen, welche davon für die Besserung der Krankheit wichtiger ist.
Künftige Anwendung dieser Technik
Die Verwendung dieser Technik dürfte außerhalb des CF-Feldes. Da diese Technik einzigartig geeignet ist, um Na+ und Cl– Ionenkanal, demonstrieren kann angewendet werden um Dysfunktion bei Erkrankungen der Atemwege einschließlich Asthma26, chronische Bronchitis27,-CF Bronchiektasen28 zu demonstrieren und wiederholten bauchspeicheldrüsenentzündungen29. Darüber hinaus wurden Änderungen dieser Technik in den unteren Atemwegen (LAPD) zur unteren Atemwege ausgerichtete CFTR-Dysfunktion bei chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) Patienten mit chronischer Bronchitis30zeigen.
NPD stellt sensible in Vivo Biomarker des CFTR-Funktion, die für beide die Diagnose einsetzbar und auch für Proof-of-Concept-Studien mit dem Ziel, die richtige CFTR und ENaC Kanal Aktivität in der translationalen Forschung. Dadurch können längs Bewertung der Trans-epithelialen Funktion und hält Versprechen als eine Strategie für die personalisierte Medizin, die effizienteste Korrektor für jeden Patienten mit CF anzupassen.

Das übergeordnete Ziel dieser Methode ist es, die nasale Potentialdifferenz (NPD) zu messen, die Trans-epithelialen Ionen-Transport in Vivo1untersuchen soll. Diese Technik ermöglicht die Messung von Natrium (Na+) und Chlorid (Cl–) Transport. NPD wurde wird seit den späten 1980er Jahren als Recherche-Tool und im Jahr 1998 als ein diagnostisches Verfahren durch die Cystic Fibrosis Foundation (CFF) Konsens Anweisung2 und im Jahr 2017 in der Cystic Fibrosis Foundation (CFF) Konsens diagnostische Leitlinien 3. biologische CFTR-Dysfunktion, die die Ursache von CF, zeigt sich in der Tat durch eine erhöhte Na+ -Absorption in der apikalen Membran und einen Defekt in Cl– -Sekretion. Dieser Funktionstest bietet den Vorteil eines zusätzlichen Diagnose-Tools bei der Genetik bei Patienten mit unbestimmten intermediate Schweiß-Test Ergebnisse3nicht schlüssig ist. Obwohl diese Informationen auch von Darm aktuelle Messung Biopsien (ICM) bezogen werden kann, ICM ist jedoch nur verfügbar in einigen wenigen Zentren weltweit und benötigt weitere Standardisierung. NPD ist in ca. 60 globalen Zentren mehr verfügbar und darüber hinaus richtet sich das respiratorische Epithel, das am Hauptstandort der Krankheit ist.
Auf CFTR-Aktivität bereitgestellten Informationen gegeben, ist es auch in Proof-of-Concept-Studien mit dem Ziel, funktionelle Wiederherstellung des CFTR-Protein bewerten von Modulator Therapien4,5,6,7verwendet, 8. In der Tat, Daten aus Studien mit CFTR-mRNA/gen bearbeiten, CFTR Potentiator und Korrektor Therapien, markieren signifikante Veränderungen in Cl– und Na+ transport mit Therapie6,9 und bestätigt, dass die NPD sein kann eine reaktionsschnelle Endpunkt in klinischen Studien. Da wir sensible klinische Endpunkte eine subtile Veränderung im klinischen Zustand des Patienten zu erkennen, nur kurzfristig fehlt, könnte dieser präklinischen Biomarker sehr informativ sein. Bereich der CFTR-Modulator Therapien erweitert schnell und wir brauchen dringend Tests in Vivo , die Wirkstoffe schnell entschlüsseln, bevor Sie gehen auf große Phase 3 Studien10.
Die physiologische Begründung der Technik basiert auf der Messung der Potentialdifferenz zwischen den Atemweg Epithel in das Nasenloch und das subkutane Fach. Ion Channel-Aktivitäten werden durch die stabile maximalen Basislinie Potentialdifferenz (PD), seine Veränderungen nach Sperrung der ENaC Na+ Absorption im Zusammenhang mit Messen und Cl– -Sekretion über verschiedene apikalen Cl– -Transporter fahren erforscht einschließlich der CFTR. CFTR-Dysfunktion zeigt sich durch eine minimale Änderung in Potentialdifferenz nach Stimulation der Cl– -Sekretion durch eine cAMP abhängige Bahn und eine erhöhte ENaC vermittelt Na+ Absorption durch eine negativere Grundlinie Potentialdifferenz erkannt und eine verbesserte Reaktion auf Amilorid. Die mechanistische Grundlage für CF im Vergleich zu normalen PD ist in Abbildung 1zusammengefasst.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57006/57006fig1.jpg"> Abbildung 1: zusammenfassende Abbildung des Ionenkanals Aktivität. (A)-Ionen-Aktivität in der respiratorischen Epithels demonstrieren ausgeglichen Aktivität der ENaC und CFTR in gesunden Probanden und (B) Verlust von CFTR-Aktivität wiederum erhöht ENaC vermittelte Natrium Transport und reduziert CFTR-abhängigen Chlorid Transport. ENaC: epitheliale Natrium-Kanal, Na+: Natrium, CFTR: Mukoviszidose transmembranen Regler, CL–: Chlorid, mV: Millivolt, PD: Potentialdifferenz, min: Minute/s <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57006/57006fig1large.jpg" target="_blank">Klicken Sie bitte hier, um eine größere Version dieser Figur.</a>
Dieser Test zeigt jedoch ein gewisses Maß an Variabilität sowohl bei wiederholten Messungen innerhalb des gleichen Patienten und bei Patienten mit der gleichen Genotyp. Dies ist von größter Bedeutung für die Interpretation der Veränderungen nach Modulator Behandlung zu erleichtern. Darüber hinaus fehlen uns noch validierte Schwellen zwischen CF und gesunden Probanden unterscheiden. Dies kann teilweise aufgrund der Unterschiede zwischen der Verfügbarkeit von klinischen Einrichtungen und die Techniken beschäftigt sein. Daher läuft ein erheblichen internationalen Bemühungen zur Standardisierung des Tests. Die uns CFF-TDN (Cystic Fibrosis Foundation-Therapeutika Development Network) und der Eigenkapitalfonds-CTN (European Mukoviszidose Gesellschaft-Clinical Trials Network) ein NPD-Standard Operating Procedure (SOP) für den Einsatz in der multizentrischen und Forschung Studien erstellt. Diese jüngsten Zusammenarbeit durch die CTN und TDN führte in einer kombinierten, internationale SAA, die Expertise der CTN und TDN zusammenführt (2014)11. Dieser Beitrag stellt die Protokoll und Test Techniken, NPD für CF-Diagnose oder wissenschaftsinitiierten Proof-of-Concept-Studien zu beschäftigen. Jedes Zentrum Umsetzung der Technik ist verantwortlich für die Anwendung seiner institutionellen Humanforschung Ethikkommission zur Genehmigung.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57006/57006fig2.jpg"> Abbildung 2: Schematische Darstellung des gesamten empfohlen NPD Setup. Beachten Sie, dass das empfohlene Setup angezeigt wird, einschließlich der sequentiellen Perfusion Pumpen und das 4-Absperrhahn Serie-Setup. Bestimmte Verbindungen und Beispiele für Komponenten entnehmen Sie bitte der SOP. (Abbildung mit freundlicher Genehmigung von Solomon, G.M Brust, 201013geändert) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57006/57006fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
Die allgemeine experimentellen Ablauf ist in Abbildung 2skizziert wobei NPD zwischen erkunden Brücke positioniert auf der Epithel-Oberfläche und Referenz-Brücke platziert in den subkutanen Raum, beide Elektroden und einem hochohmigen verbunden gemessen wird Voltmeter.
Dies wird gewährleistet durch 2 verschiedene Systeme: Es gibt 2 akzeptabel Referenz-Elektrode-Setups: (i) ausgewogen Ag/AgCl-Elektroden und eine Elektrokardiogramm (EKG) Creme gefüllten Brücke an den subkutanen Raum durch leichte Abrieb oder (Ii) gesättigt Kalomel Halbzellen und eine Agar gefüllt 22 - 24-Gauge Nadel subkutan eingeführt. Der Kontakt mit der Nasenschleimhaut wird durch einen Doppel-Lumen Katheter ermöglicht. Ein Lumen mit Agar oder ECG Creme gefüllt und an die Messelektrode angeschlossen ist, zum anderen ermöglicht Perfusion auf die Nasenschleimhaut der verschiedenen Lösungen.
Die Spitze der Erforschung Schläuche befindet sich auf der respiratorischen Schleimhaut unter die minderwertige nasale Nasenmuschel (Abbildung 3).
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57006/57006fig3.jpg"> Abbildung 3: Platzierung der Schläuche auf respiratorischen Schleimhaut zu erforschen. (A) Außenansicht anzeigen Platzierung. (B) Rhinoscopic Ansicht demonstrieren Platzierung. (C) Diagramm Angabe der anatomischen Lage für die Platzierung des Katheters. PD: Potentialdifferenz
Um die Reaktion der PD auf mehrere Drogen zu untersuchen, werden die superfusion Lösungen über das zweite Lumen des Katheters appliziert. Es gibt mehrere wichtige Schritte zur Vorbereitung und Durchführung der NPD Messungen, die in das Protokoll von der anfänglichen Vorbereitung durch Datenanalyse unten detailliert sind.
Nach der Zubereitung von Lösungen und Elektroden kann geeignete Qualitätsprüfung der Elektroden und Kathetern für das grundlegende Verhalten des Tests. Basalen Messungen entlang der unteren Nasenmuschel, die Auswahl der besten Ort für Messung ermöglicht, in der Regel, mit der negativsten Messung. Dann bestimmen sequentielle Perfusionen Na+ (ENaC) und Cl– (CFTR-abhängige) Ionen-Fluss über eine Änderung in der Spannung über die nasale Epithel.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>KD Scientific infusion pump (or equivalent &#8211; such as programmable infusion pumps provided by the institution/hospital)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Powerlab 4/30</td>
			<td>AD Instruments</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BMA-200 AC/DC portable bioamplifier</td>
			<td>AD Instruments</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IS0-Z isolation headstage for BMA-200</td>
			<td>AD Instruments</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Windows compatible PC - Minimum requirements of Windows XP or higher</td>
			<td>Various</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AD Instruments software: GLP Client V6 (Windows) or higher</td>
			<td>AD Instruments</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ECG electrode (ground for study subject)</td>
			<td>Hospital standard</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2 mini calomel reference electrodes</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>13-620-79</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium Chloride KCl, Granular &#8211; USP, formula weight 76, qty: 500 gm</td>
			<td>Spectrum</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile container (such as specimen collection container , or similar) to be used for KCl calomel bath, with holes cut in lid to hold electrodes in place. (If not provided by electrode manufacturer.)</td>
			<td>Hospital standard</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2 electrodes: Ag/AgCl 8 mm TP electrode</td>
			<td>BIOPAC Systems</td>
			<td>UNSHLD-EL258</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2 Ag/AgCl electrodes, B0194, plug 4 mm</td>
			<td>SLE Instruments</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Signacreme&#174; Conductive Electrode Cream</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>Parker Labs ref # 17-05</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Skin abrasion device</td>
			<td>PROMED Feeling</td>
			<td>Ref 374901</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hi Di 541 M, Diamond tipped dental burrs</td>
			<td>Ash Instruments</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Becton Dickinson PE 50 tubing</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>427411</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Becton Dickinson PE 90 tubing</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>427421</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silastic tubing, 0.062&#8221; ID, 0.095&#8221; OD</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>508-007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micropore Surgical Tape Paper (25 mm x 9.1 m)</td>
			<td>3M</td>
			<td>1530-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Marquat double lumen catheter Length: 80 cm; Outer diameter: 2.5 mm; Internal diameter of the channels: 0.8 mm; Distance of the side-holes to the tip: 2 mm. EU label Agreement for NPD: I0202US</td>
			<td>Marquat</td>
			<td>I0202US</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1&#34; X 10 yards silk tape</td>
			<td>3M Durapore</td>
			<td>1538-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IV extension tubing (30&#34;, 50/box)</td>
			<td>International Limited</td>
			<td>IMN30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Three-way stopcock (50/box)</td>
			<td>Medex</td>
			<td>MX5311L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile syringe filters (ANOTOP 25 sterile 50pk; 0.22-micron or smaller filters; or equivalent)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>09-926-7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Becton Dickinson Intramedic Luer stub adapter (20G, for connection to PE90 if using nasal catheter produced at study site)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>427564</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Becton Dickinson 23G, 0.75&#8221; Vacutainer (&#8220;butterfly&#8221;) needles (0.6 x 19 mm; 50U/box) (for connection to PE50) if using nasal catheter produced at study site)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>367283</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Becton Dickinson Syringe 60 ml without needle Luer-Lok tip (40/Box)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>309653</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Becton Dickinson Syringe 10 ml without needle Luer-Lok tip (100/Box</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>309604</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single use sterile wipes (per institutional availability)</td>
			<td>Hospital standard</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70% EtOH (1 pint), Aaper Alcohol and Chemical Co. catalog number NC9274019 (or equivalent)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corning single use sterile bottle-top filters, 0.22 &#956;m pore size (0.15 &#8211; 1.0 litre volumes acceptable)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>430624</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buffer Cert Ph 10.00 (1L Sn04332) &#8211; for pH meter calibration</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buffer Cert Ph 4.00 (1L Sn04327) &#8211; for pH meter calibration</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buffer Cert Ph 7.00 (500 ml Sn04328) &#8211; for pH meter calibration</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable underpads (Blue Pads; 23&#34;X36&#34; 150/Box; or equivalent per hospital standard)</td>
			<td>SureCare</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>23G, 0.75&#8221; Vacutainer &#8220;butterfly&#8221; needles (0.6x19 mm; 50U/box)</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>367283</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Difco Laboratories Agar (Noble 100g 0142-15-2; or equivalent)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Welch Allyn Rhinoscope 71000-C (or equivalent)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Welch Allyn Convertible Handle Battery 72300 (or equivalent) OR Otoscope with battery</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Head and chin rest (or equivalent; optional)</td>
			<td>Richmond Products, Inc</td>
			<td>629R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Static Dissipative Anti-Fatigue Matting&#160; (or equivalent)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>No. 791</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>REAGENTS FOR SOLUTIONS MIXED ON SITE</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Chloride, Granular &#8211; USP NaCl</td>
			<td>Spectrum</td>
			<td></td>
			<td>Formula Weight: 58; Size: 500 gm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium Chloride CaCl2&#8226;2H2O &#8211; USP</td>
			<td>Spectrum</td>
			<td></td>
			<td>Formula Weight: 147; Size: 500 gm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium Chloride Hexahydrate Crystal, MgCl2&#8226;6H2O &#8211; USP</td>
			<td>Spectrum</td>
			<td></td>
			<td>Formula Weight: 203; Size: 500 gm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium Phosphate Dibasic, Anhydrous, Granular, K2HPO4 &#8211; USP</td>
			<td>Spectrum</td>
			<td></td>
			<td>Formula Weight: 174; Size: 500 gm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium Phosphate Monobasic Crystals &#8211; NF (KH2PO4)</td>
			<td>Spectrum</td>
			<td></td>
			<td>Formula Weight: 136; Size: 500 gm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Gluconate- USP (monosodium salt)</td>
			<td>Spectrum</td>
			<td></td>
			<td>Formula Weight: 218; Size: 500 gm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium Gluconate &#8211; USP (Anhydrous Powder)</td>
			<td>Spectrum</td>
			<td></td>
			<td>Formula Weight: 430; Size: 500 gm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium Gluconate- USP (Anhydrous)</td>
			<td>Spectrum</td>
			<td></td>
			<td>Formula Weight: 234; Size: 500 gm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium Sulfate Heptahydrate &#8211; USP MgSO4&#8226;7H2O</td>
			<td>Spectrum</td>
			<td></td>
			<td>Formula Weight: 246; Size: 500 gm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amiloride HCl &#8211; USP</td>
			<td>Spectrum</td>
			<td></td>
			<td>Formula Weight: 302; Size: 5gm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adenosine 5&#8217;-Triphosphate (ATP) (Disodium salt)</td>
			<td>Spectrum</td>
			<td></td>
			<td>Formula Weight: 551; Size: 5gm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium Chloride, Hexahydrate, Crystal &#8211; USP MgCl2&#8226;6H2O</td>
			<td>Spectrum</td>
			<td></td>
			<td>Formula Weight: 203; Size: 500 gm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Double-distilled water (ddH2O)</td>
			<td>Hospital Pharmacy</td>
			<td></td>
			<td>Formula Weight: NA; Size: 1 L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoproterenol HCL Injection - USP 1 mg/5 ml ampule</td>
			<td>Hospital Pharmacy</td>
			<td></td>
			<td>Formula Weight: 248; Size: single use</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ringers Injection, USP or Ringers Irrigation</td>
			<td>Hospital Pharmacy</td>
			<td></td>
			<td>Formula Weight: NA; Size: 5 L</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

standardized measurement of nasal membrane transepithelial potential difference (npd)

Wir beschreiben eine standardisierte Messung des nasalen Potentialdifferenz (NPD). Bei dieser Technik werden Mukoviszidose transmembranen Leitwert Regulator (CFTR) und die epithelialen Natrium-Kanal (ENaC) Funktion durch die Änderung der Spannung über die nasale Epithel nach der Superfusion Lösungen überwacht, die Ionen-Kanal ändern Aktivität. Ermöglicht wird das durch die Messung der Potentialdifferenz zwischen dem subkutanen Depot und die Atemwege Epithel in das Nasenloch, mit Hilfe eines Katheters in Kontakt mit den minderwertigen Nasal Nasenmuschel.
Der Test ermöglicht die Messung von stabilen Basislinie Spannung und die aufeinanderfolgenden net Spannungsänderungen nach Perfusion von 100 µM Amilorid, ein Inhibitor der Na+ Resorption im Ringer Lösung; ein Chlorid-freie Lösung Amilorid, Laufwerk-Chlorid-Sekretion und 10 µM Isoproterenol in einer Chlorid-freie Lösung mit Amilorid, zyklische Adenosin Monophosphate (cAMP) zu stimulieren-abhängigen Chlorid Leitwert im Zusammenhang mit CFTR.
Diese Technik hat den Vorteil die elektrophysiologischen Eigenschaften von zwei wichtige Komponenten, die zur Gründung der Hydratation der Atemwege Oberfläche Flüssigkeit des respiratorischen Epithels, ENaC und CFTR zu demonstrieren. Daher ist es ein nützliches Recherchetool für Phase 2 und Nachweis der Konzept-Studien von Agenten, die auf CFTR und ENaC Aktivität für die Behandlung von Lungenerkrankungen Cystische Fibrose (CF). Es ist auch ein Follow-up-Verfahren, CFTR-Dysfunktion zu etablieren, wenn genetische Tests und Schweiß nicht eindeutig sind. Im Gegensatz zu Schweiß-chlorid ist der Test relativ zeitaufwendig und kostenintensiv. Es erfordert auch Operator-Ausbildung und Expertise für den Test effektiv. Inter - und intra - subject Variabilität wurde in diese Technik vor allem in jungen oder unkooperativen Themen berichtet. Um dieses Anliegen zu unterstützen, wurde Auslegung durch eine vor kurzem validierte Algorithmus verbessert.

In normalen Atemwege Epithelien ist Na+ Absorption der primären Ion Transportaktivität. Dies führt zu einer negativen Atemwege Oberfläche Potenzialdifferenz im Hinblick auf die Interstitium. Perfusion der ENaC-Kanal Blocker Amilorid führt zu einer weniger negative Potentialdifferenz. Dann Superfusion cl–-freie Lösung schafft einen chemischen Gradienten für Cl-, die eine negativere Potentialdifferenz erstellt und aktiviert die Cl– -Transporter, einschließlich CFTR. Isoproterenol, die intrazellulären cAMP zunimmt, Cl– -Sekretion durch speziell Aktivierung CFTR erhöht und erhöht die Potentialdifferenz.
Im Gegensatz dazu vermittelt bei CF-Patienten, abwesend oder dysfunktionalen CFTR führt zu einer erhöhten ENaC Na+ Absorption12. Infolgedessen ist die Grundlinie Potentialdifferenz mehr negativ. Die Depolarisation beobachtet mit Anwendung von Amilorid ist größer, während es minimal ist oder keine Änderung in der Potentialdifferenz nach Stimulation der Cl– -Sekretion durch CFTR-abhängige Signalwege. Dies ist in den repräsentativen Kurven in Abbildung 8zeigt "gesunden" Vs "CF" Tracings ersichtlich.
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57006/57006fig8.jpg"> Abbildung 8: Repräsentative Tracings "gesund" und das Thema mit vgl. PD: Potentialdifferenz, ΔAmiloride: Delta Amilorid, 0 Cl–/Iso–: niedrige Chlorid: die Veränderung der PD zwischen Abschluss der Lösung #2 und #4 Lösung Perfusion, S1-S4: Stufen 1-4, grüne Linie auf Graphen A und B zeigen die NPD Rückverfolgung und schwarz Pfeile zeigen den Unterschied in der Potentialdifferenz

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Standardized Measurement of Nasal Membrane Transepithelial Potential Difference NPD

Hier präsentieren wir Ihnen ein standardisiertes Protokoll um die nasale Potentialdifferenz (NPD) zu messen. Zystische Fibrose transmembranen Leitwert Regulator (CFTR) und epitheliale Natrium-Kanal (ENaC)-Funktion werden ausgewertet von der Änderung in der Spannung über die nasale Epithel nach Superfusion von Lösungen, die Ionen-Kanal Aktivität ändern vorausgesetzt, eine Ergebnis Maßnahme.

Standardisierte Messung der Nasenschleimhaut berührt Potential Unterschied (NPD)

We describe a standardized measurement of nasal potential difference (NPD). In this technique, cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) ...

Research

JoVE Journal

Medicine

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