Name: induction of nephrotic syndrome in mice by retrobulbar injection of doxorubicin and prevention of volume retention by sustained release aprotinin
Uploaded: 2018-05-06T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Induction of Nephrotic Syndrome in Mice by Retrobulbar Injection of Doxorubicin and Prevention of Volume Retention by Sustained Release Aprotinin at JoVE.com

Questo studio è stato sostenuto da una sovvenzione della Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, AR 1092/2-1).

Tutti i metodi sono stati condotti secondo l'istituti nazionali di salute Guida per la cura e uso di animali da laboratorio e la legge tedesca per il benessere degli animali, e sono stati approvati dalle autorità locali (Regierungspräsidium Tübingen).
1. induzione della sindrome nefrotica sperimentale di doxorubicina iniezione al seno Retrobulbar
<ol><li>Preparare una siringa da 0,5 mL con una cannula di 30G montato contrassegnando la posizione di arresto del pistone.</li>
	<li>Calcolare ...

<ol>
	<li>Lee, V. W., Harris, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adriamycin+nephropathy:+a+model+of+focal+segmental+glomerulosclerosis.">Adriamycin nephropathy: a model of focal segmental glomerulosclerosis.</a> Nephrology (Carlton). 16 (1), 30-38 (2011).</li><li>Frenk, S., Antonowicz, I., Craig, J. M., Metcoff, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+nephrotic+syndrome+induced+in+rats+by+aminonucleoside;+renal+lesions+and+body+electrolyte+composition.">Experimental nephrotic syndrome induced in rats by aminonucleoside; renal lesions and body electrolyte composition.</a> Proc Soc Exp Biol Med. 89 (3), 424-427 (1955).</li><li>Ichikawa, I., 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=Role+for+intrarenal+mechanisms+in+the+impaired+salt+excretion+of+experimental+nephrotic+syndrome.">Role for intrarenal mechanisms in the impaired salt excretion of experimental nephrotic syndrome.</a> J Clin Invest. 71, (1983).</li><li>Deschenes, G., Wittner, M., Stefano, A., Jounier, S., Doucet, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Collecting+duct+is+a+site+of+sodium+retention+in+PAN+nephrosis:+a+rationale+for+amiloride+therapy.">Collecting duct is a site of sodium retention in PAN nephrosis: a rationale for amiloride therapy.</a> J Am Soc Nephrol. 12 (3), 598-601 (2001).</li><li>Lourdel, S., 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=Hyperaldosteronemia+and+activation+of+the+epithelial+sodium+channel+are+not+required+for+sodium+retention+in+puromycin-induced+nephrosis.">Hyperaldosteronemia and activation of the epithelial sodium channel are not required for sodium retention in puromycin-induced nephrosis.</a> J Am Soc Nephrol. 16 (12), 3642-3650 (2005).</li><li>Seigneux, S., Kim, S. W., Hemmingsen, S. C., Frokiaer, J., Nielsen, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+expression+but+not+targeting+of+ENaC+in+adrenalectomized+rats+with+PAN-induced+nephrotic+syndrome.">Increased expression but not targeting of ENaC in adrenalectomized rats with PAN-induced nephrotic syndrome.</a> Am J Physiol Renal Physiol. 291 (1), F208-F217 (2006).</li><li>Artunc, 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=Serum-+and+glucocorticoid-inducible+kinase+1+in+doxorubicin-induced+nephrotic+syndrome.">Serum- and glucocorticoid-inducible kinase 1 in doxorubicin-induced nephrotic syndrome.</a> Am J Physiol Renal Physiol. 295 (6), F1624-F1634 (2008).</li><li>Zheng, Z., 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=A+Mendelian+locus+on+chromosome+16+determines+susceptibility+to+doxorubicin+nephropathy+in+the+mouse.">A Mendelian locus on chromosome 16 determines susceptibility to doxorubicin nephropathy in the mouse.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 102 (7), 2502-2507 (2005).</li><li>Kimura, 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=Interstrain+differences+in+murine+daunomycin-induced+nephrosis.">Interstrain differences in murine daunomycin-induced nephrosis.</a> Nephron. 63 (2), 193-198 (1993).</li><li>Wang, Y., Wang, Y. P., Tay, Y. C., Harris, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progressive+adriamycin+nephropathy+in+mice:+sequence+of+histologic+and+immunohistochemical+events.">Progressive adriamycin nephropathy in mice: sequence of histologic and immunohistochemical events.</a> Kidney Int. 58 (4), 1797-1804 (2000).</li><li>Svenningsen, P., 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=Plasmin+in+nephrotic+urine+activates+the+epithelial+sodium+channel.">Plasmin in nephrotic urine activates the epithelial sodium channel.</a> Journal of the American Society of Nephrology : JASN. 20 (2), 299-310 (2009).</li><li>Passero, C. J., Hughey, R. P., Kleyman, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+role+for+plasmin+in+sodium+homeostasis.">New role for plasmin in sodium homeostasis.</a> Curr Opin Nephrol Hypertens. 19 (1), 13-19 (2010).</li><li>Bohnert, B. N., 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=Aprotinin+prevents+proteolytic+epithelial+sodium+channel+(ENaC)+activation+and+volume+retention+in+nephrotic+syndrome.">Aprotinin prevents proteolytic epithelial sodium channel (ENaC) activation and volume retention in nephrotic syndrome.</a> Kidney Int. 93 (1), 159-172 (2018).</li><li>Pippin, J. 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=Inducible+rodent+models+of+acquired+podocyte+diseases.">Inducible rodent models of acquired podocyte diseases.</a> Am J Physiol Renal Physiol. 296 (2), F213-F229 (2009).</li><li>Bohnert, B. N., 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=Impact+of+phosphorus+restriction+and+vitamin+D-substitution+on+secondary+hyperparathyroidism+in+a+proteinuric+mouse+model.">Impact of phosphorus restriction and vitamin D-substitution on secondary hyperparathyroidism in a proteinuric mouse model.</a> Kidney Blood Press Res. 40 (2), 153-165 (2015).</li><li>Morton, D. B., Griffiths, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Guidelines+on+the+recognition+of+pain,+distress+and+discomfort+in+experimental+animals+and+an+hypothesis+for+assessment.">Guidelines on the recognition of pain, distress and discomfort in experimental animals and an hypothesis for assessment.</a> Vet Rec. 116 (16), 431-436 (1985).</li><li>Beath, S. 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=Plasma+aprotinin+concentrations+during+cardiac+surgery:+full-+versus+half-dose+regimens.">Plasma aprotinin concentrations during cardiac surgery: full- versus half-dose regimens.</a> Anesth Analg. 91 (2), 257-264 (2000).</li><li>Kanter, P. 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=Preclinical+toxicology+study+of+liposome+encapsulated+doxorubicin+(TLC+D-99):+comparison+with+doxorubicin+and+empty+liposomes+in+mice+and+dogs.">Preclinical toxicology study of liposome encapsulated doxorubicin (TLC D-99): comparison with doxorubicin and empty liposomes in mice and dogs.</a> In Vivo. 7 (1), 85-95 (1993).</li><li>Ma, L. J., Fogo, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Model+of+robust+induction+of+glomerulosclerosis+in+mice:+importance+of+genetic+background.">Model of robust induction of glomerulosclerosis in mice: importance of genetic background.</a> Kidney Int. 64 (1), 350-355 (2003).</li><li>Kren, S., Hostetter, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+course+of+the+remnant+kidney+model+in+mice.">The course of the remnant kidney model in mice.</a> Kidney Int. 56 (1), 333-337 (1999).</li><li>Mizuno-Horikawa, Y., Mizuno, S., Tamura, S., Kurosawa, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advanced+glomerulosclerosis+is+reversible+in+nephrotic+mice.">Advanced glomerulosclerosis is reversible in nephrotic mice.</a> Biochem Biophys Res Commun. 284 (3), 707-713 (2001).</li><li>Friberger, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chromogenic+peptide+substrates.+Their+use+for+the+assay+of+factors+in+the+fibrinolytic+and+the+plasma+kallikrein-kinin+systems.">Chromogenic peptide substrates. Their use for the assay of factors in the fibrinolytic and the plasma kallikrein-kinin systems.</a> Scand J Clin Lab Invest Suppl. 162, 1-298 (1982).</li><li>Haerteis, S., 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=Plasma+kallikrein+activates+the+epithelial+sodium+channel+in+vitro+but+is+not+essential+for+volume+retention+in+nephrotic+mice.">Plasma kallikrein activates the epithelial sodium channel in vitro but is not essential for volume retention in nephrotic mice.</a> Acta Physiologica. , (2018).</li><li>Schork, A., 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=Association+of+Plasminuria+with+Overhydration+in+Patients+with+CKD.">Association of Plasminuria with Overhydration in Patients with CKD.</a> Clin J Am Soc Nephrol. 11 (5), 761-769 (2016).</li></ol>

Qui, dimostriamo che iniezione di doxorubicina tramite iniezione retrobulbar del seno induce la sindrome nefrotica sperimentale nei topi di 129S1/SvImJ con proteinuria, ritenzione di sodio, hypoalbumenia e iperlipidemia. Tuttavia, ci sono due problemi critici che devono essere presi in considerazione quando si utilizza questo modello. In primo luogo, l'induzione del modello è strettamente dipendente dalla dose e deviazioni della dose di doxorubicina piccolo come 0,3 µ g/g di influenzano la risposta dei topi<sup class="...

La sindrome nefrosica è caratterizzata da iperlipidemia, ipoalbuminemia, edema e proteinuria pesante e può essere considerata come la manifestazione più estrema della malattia renale proteinuric. Nei roditori, sindrome nefrotica sperimentale può essere indotta da una singola iniezione di antracicline o con puromicina che conduce a danno del Podocita e somiglia malattia minima del cambiamento umano e glomerulosclerosis segmentale focale (FSGS)1. Dopo la sua prima descrizione nel 1955 da Frenk et al. 2, nefrosi di nucleosidici con puromicina (PAN) in ratti sono diventato un modello standard per studiare la fisiopatologia della sindrome nefrotica in numerosi studi3,4,5,6. Nei topi, il modello corrispondente può essere indotta da antraciclina doxorubicina7. Tuttavia, c'è una forte dipendenza ceppo geneticamente determinato da almeno due loci genetici8. Inoltre, ci sono differenze nella risposta proteinuric e nel corso della sindrome nefrotica9,10. Mediante iniezione endovenosa rapida di doxorubicina e topi 129S1/SvImJ via il seno retrobulbar, risposte a proteinuria raggiungono valori che sono sufficienti per indurre le caratteristiche tipiche della sindrome nefrosica, in particolare ritenzione di volume caratterizzato da ascite e quasi privo di sodio dell'urina7. Ritenzione di sodio nella sindrome nefrosica sperimentale è stata presunta per essere il risultato dell'attivazione del canale epiteliale del sodio (ENaC) nel tubulo distale da proteasi della serina aberrante filtrata come la plasmina causando proteolisi della sua subunità γ4 ,11,12. Recentemente, questo concetto è stato dimostrato in topi nefrotico che erano protetti da attivazione proteolitica di ENaC e ritenzione di sodio dal trattamento con la serina proteasi inibitore aprotinina che era ugualmente efficace come l'ENaC blocker amiloride13. Per assicurare la fornitura continua di tubulo distale, aprotinina è stato amministrato tramite rilascio prolungato impiantato sottocute pellet. Gli studi futuri sono necessarie per identificare le proteasi della serina che sono responsabili per l'attivazione proteolitica di ENaC nella sindrome nefrosica, che è pensata per la situazione umana in parallelo. Per questo scopo, sindrome nefrotica indotta da doxorubicina è un modello prezioso che può essere utilizzato nei topi wild-type o ampliato a topi geneticamente modificati. I vantaggi includono basso costo del farmaco, minore complessità di gestione e buona riproducibilità14.
In questo articolo, dimostriamo l'induzione della sindrome nefrotica sperimentale di iniezione endovenosa rapida di doxorubicina al seno retrobulbar e l'impianto di pellet a rilascio prolungato contenenti aprotinina per inibire la proteasi della serina urinaria attività come misurato con un test cromogenico.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>supplies</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD Micro FINE + U-40 (0.30 mm x 8 mm)</td>
			<td>BD Deutschland GmbH, Heidelberg, Germany</td>
			<td>PZN: 07468060</td>
			<td>syring</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ETHILON*II (5/0, 16 mm, 3/8c, 45 cm)</td>
			<td>Johnson&#38;Johnson Medical GmbH, Ethicon Deutschland, Norderstedt, Germany)</td>
			<td>EH7823H</td>
			<td>suture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>reagents</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>aprotinin (6000 KIU/mg)</td>
			<td>LOXO, Heidelberg, Germany</td>
			<td>CAS 9087-70-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bepanthen, Augen- und Nasensalbe</td>
			<td>Bayer Vital GmbH, Leverkusen, Germany</td>
			<td>PZN: 1578681</td>
			<td>ointment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chromogenix S-2251</td>
			<td>HAEMOCHROM DIAGNOSTICA GmbH, Essen, Germany</td>
			<td>82 0332 39</td>
			<td>chromogenic substrate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>doxorubicin (2.0 &#181;g/&#181;L)</td>
			<td>Cell Pharm, Bad Vilbel, Germany</td>
			<td>CAS 25316-40-9</td>
			<td>doxorubicin</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>isofluran CP (1 mL/mL)</td>
			<td>CP-Pharma, Burgdorf, Germany</td>
			<td>CAS 26675-46-7</td>
			<td>isofluran</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pellets with matrix-driven sustained release (custom-made)</td>
			<td>Innovative Research of America, Sarasota, FL</td>
			<td>X-999</td>
			<td>pellet</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ELx808 Absorbance Mikroplate Reader</td>
			<td>BioTek, Bad Friedrichshall, Germany</td>
			<td>ELx808</td>
			<td>microplate reader</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MICROSTERIL - 436</td>
			<td>B.M.S., Trescore Balneario, Italy</td>
			<td>GAL/436</td>
			<td>sterilizer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hybridization oven/shaker</td>
			<td>GE Healthcare UK Limited, Amersham LIFE SCIENCE, Little Chalfont, UK</td>
			<td>RPN 2511</td>
			<td>heat chamber</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermo MAT Pro 10 W, 15x25 cm, Lucky Reptile</td>
			<td>Import Export Peter Hoch GmbH, Waldkirch, Germany</td>
			<td>61201</td>
			<td>mouse warming device</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

induction of nephrotic syndrome in mice by retrobulbar injection of doxorubicin and prevention of volume retention by sustained release aprotinin

La sindrome nefrotica è la manifestazione più estrema della malattia renale proteinuric e caratterizzata da proteinuria pesante, ipoalbuminemia ed edema a causa di ritenzione di sodio e l'iperlipidemia. Per studiare la fisiopatologia di questa sindrome, roditore sono stati sviluppati modelli basato sull'iniezione di sostanze tossiche quali doxorubicina provocando danni Podocita. In topi, solo alcuni ceppi sono sensibili a questo modello. Nei topi selvatici 129S1/SvImJ, la somministrazione di doxorubicina tramite iniezione endovenosa rapida al seno retrobulbar induce la sindrome nefrotica sperimentale che caratterizza tutti i sintomi della malattia umana, compreso l'edema e ritenzione di sodio. Dopo l'inizio della proteinuria, topi esposizione aumentata attività della proteasi della serina urinaria che conduce all'attivazione del canale epiteliale del sodio (ENaC) e ritenzione di sodio. L'inibizione farmacologica della proteasi della serina urinaria dal trattamento con rilascio prolungato aprotinina abroga l'attivazione ENaC e previene la ritenzione di sodio. Questo modello è ideale per studiare la fisiopatologia della proteasuria, cioè., l'escrezione delle proteasi della serina attivo che causano l'attivazione di ENaC di proteolisi di sua subunità γ. Questo può essere considerato come il meccanismo principale di attivazione di ENaC e ritenzione di sodio nella malattia renale proteinuric.

Dopo l'induzione della narcosi isoflurano, doxorubicina è stato iniettato rapidamente via il seno sinistro retrobulbar. L'intero volume di 7,25 µ l/g bw è stato iniettato senza alcuna resistenza e lo stravaso dimostrando correggere endovenosa posizione della cannula. Il mouse ha recuperato da narcosi velocemente e ha avuto nessun danno in quel giorno e da allora in poi. In particolare, non c'era alcun segno di danno all'occhio sinistro. Dopo doxorubicina iniezione, cibo e l'assunzione ...

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Induction of Nephrotic Syndrome in Mice by Retrobulbar Injection of Doxorubicin and Prevention of Volume Retention by Sustained Release Aprotinin

Qui, descriviamo l'induzione della sindrome nefrotica sperimentale nei topi di 129S1/SvImJ di iniezione rapida retrobulbar di doxorubicina. Trattiamo anche topi nefrosica con pellet di rilascio prolungato contenenti aprotinina per inibire l'attività della proteasi della serina urinaria e prevenire la ritenzione di sodio.

Induzione della sindrome nefrotica in topi da iniezione Retrobulbar di doxorubicina e prevenzione della ritenzione di Volume di rilascio prolungato aprotinina

Nephrotic syndrome is the most extreme manifestation of proteinuric kidney disease and characterized by heavy proteinuria, hypoalbuminemia, and edema due ...

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