Name: a large animal model for acute kidney injury by temporary bilateral renal artery occlusion
Uploaded: 2021-02-02T15:00:00
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Gostaríamos de agradecer ao Dr. Arthur Nedder por sua ajuda e orientação. Este trabalho foi apoiado pelo Prêmio de Inovação do Presidente Richard A. e Susan F. Smith, Michael B. Klein and Family, The Sidman Family Foundation, The Michael B. Rukin Charitable Foundation, The Kenneth C. Griffin Charitable Research Fund e The Boston Investment Council.

Todos os estudos in vivo foram realizados de acordo com as diretrizes dos Institutos Nacionais de Saúde sobre cuidados e uso de animais e foram aprovados pelo Comitê de Cuidados e Uso de Animais do Hospital Infantil de Boston (Protocolo 18-06-3715). Todos os animais receberam cuidados humanos em conformidade com o Guia de Cuidado e Uso de Animais de Laboratório. A Figura 1 mostra a linha do tempo, incluindo anestesia, preparação cirúrgica e pontos de tempo para medições de desfechos ...

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	<li>Ali Pour, P., Kenney, M. C., Kheradvar, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioenergetics+consequences+of+mitochondrial+transplantation+in+cardiomyocytes.">Bioenergetics consequences of mitochondrial transplantation in cardiomyocytes.</a> Journal of the American Heart Association. 9 (7), 014501 (2020).</li><li>Giraud, S., Favreau, F., Chatauret, N., Thuillier, R., Maiga, S., Hauet, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contribution+of+large+pig+for+renal+ischemia-reperfusion+and+transplantation+studies:+The+Preclinical+Model.">Contribution of large pig for renal ischemia-reperfusion and transplantation studies: The Preclinical Model.</a> Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2011, 14 (2011).</li><li>Amdisen, C., 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=Testing+Danegaptide+effects+on+kidney+function+after+ischemia/reperfusion+injury+in+a+new+porcine+two+week+model.">Testing Danegaptide effects on kidney function after ischemia/reperfusion injury in a new porcine two week model.</a> PLoS ONE. 11 (10), 1-13 (2016).</li><li>Bhargava, P., Schnellmann, R. 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K., 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=Volume-to-creatinine+clearance+ratio.+A+pharmacokinetically+based+risk+factor+for+prediction+of+early+creatinine+increase+after+percutaneous+coronary+intervention.">Volume-to-creatinine clearance ratio. A pharmacokinetically based risk factor for prediction of early creatinine increase after percutaneous coronary intervention.</a> Journal of the American College of Cardiology. 50 (7), 584-590 (2007).</li></ol>

AKI é uma doença clínica comum que afeta até 50% dos pacientes adultos hospitalizados em todo o mundo6,12. Um modelo animal clinicamente relevante é necessário para investigar melhor a fisiopatologia da doença e potenciais alvos terapêuticos. Embora existam vários modelos murinos replicando AKI, estes não imitam completamente seus respectivos cenários clínicos e a anatomia do rim humano. Este estudo propõe um modelo suíno clinicamente relevante para...

Lesão renal aguda (AKI) é uma condição comumente diagnosticada entre pacientes cirúrgicos associados à morbidade e mortalidadesignificativas 1,2. Os dados disponíveis mostram que a AKI pode afetar até metade de todos os pacientes hospitalizados em todo o mundo e leva a 50% de taxa de mortalidade em pacientes na unidade de terapia intensiva1,3. Apesar de sua alta prevalência, a terapia AKI atual permanece limitada a estratégias preventivas, como manejo de fluidos e diálise. Portanto, há um interesse contínuo em explorar terapias alternativas para aki4,5,6.
AKI é tipicamente classificada em pré-renal, intrínseca e pós-renal com base em sua etiologia4,5,6. A maioria dos pacientes cirúrgicos com AKI estão associados a causas pré-renais devido à hipovolemia, resultando em lesão de isquemia-reperfusão (IRI) dos rins2. Clinicamente, a produção de urina diminui, e os níveis de creatinina aumentam devido à diminuição da função renal. O rim é um órgão de alta taxa metabólica e suscetível à isquemia. Um modelo animal de grande porte altamente reprodutível de IRI renal é necessário para obter uma melhor visão da fisiopatologia da AKI e suas potenciais abordagens terapêuticas5.
Para imitar o cenário clínico da hipoperfusão renal peri-operativamente, um modelo de oclusão bilateral da artéria renal é considerado adequado. Modelos descritos anteriormente que implicam oclusão unilateral da artéria renal com ou sem ressecção do rim contralateral não fornecem aplicabilidade clínica suficiente7,8. Embora esses modelos sejam suficientes para causar AKI, eles não se assemelham a cenários clínicos da vida real nem em termos de tipo nem duração da lesão.
O objetivo deste artigo é apresentar um modelo suíno de oclusão temporária bilateral percutânea das artérias renais por oclusão de cateter de balão sob angiografia. A oclusão da artéria renal bilateral imita o cenário clínico da hipoperfusão renal, seguida da posterior remoção do balão para reperfusão9,10. As etapas técnicas são descritas, incluindo cateterismo, orientação de cateteres, angiografia e monitoramento hemodinâmico. Este método não só permite uma oclusão altamente controlada e replicável das artérias renais, mas a abordagem percutânea minimiza o impacto da resposta inflamatória limitando a quantidade de insulto ao corpo em comparação com uma abordagem aberta.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.9% sodium chloride injection, usp, 100 ml viaflex plastic container</td>
			<td>Baxter</td>
			<td>2B1302</td>
			<td>For animal hydration</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agent contrast 100.0ml injection media btl ioversal 74%</td>
			<td>CARDINAL HEALTH</td>
			<td>133311</td>
			<td>For visualizing the vasculature</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bard Bardia Closed System Urinary Drainage Bag</td>
			<td>BARD Inc</td>
			<td>802001</td>
			<td>For urine collection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD Vacutainer K2 EDTA</td>
			<td>BD</td>
			<td>367841</td>
			<td>For blood sample storage</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD Vacutainer Lithium Heparin</td>
			<td>BD</td>
			<td>366667</td>
			<td>For blood sample storage</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Betadine</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>6906950</td>
			<td>For skin disinfection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bookwalker retractor</td>
			<td>Codman</td>
			<td></td>
			<td>For skin retraction</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bupivacaine 0.25%</td>
			<td>Hospira</td>
			<td></td>
			<td>Administer at incision site for analgesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine SR</td>
			<td>Zoo Pharm</td>
			<td></td>
			<td>10mg/ml bottle, Dose: 0.2mg/kg SC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cath angio 5.0 Fr x100.0 cm 0.038 in JR4</td>
			<td>MERIT MEDICAL SYSTEM INC</td>
			<td>7523-21</td>
			<td>For identification of the renal arteries</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cuffed endotracheal tube</td>
			<td>Emdamed</td>
			<td></td>
			<td>To establish a secure airway for the duration of the operation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EKG Medtronics- Physiocontrol LifePak 20 Oxygen saturation monitor</td>
			<td>GE Healthcare Madison WI</td>
			<td></td>
			<td>For oxygen saturation monitoring</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Encore 26 inflator</td>
			<td>BOSTON SCIENTIFIC</td>
			<td>710113</td>
			<td>For inflating the balloon catheters</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol 95% (Ethyl alcohol)</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td></td>
			<td>For skin disinfection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fentanyl patch</td>
			<td>Mylan</td>
			<td></td>
			<td>Dose: 25-50mcg/hr, TD</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gold silicone coated Foley</td>
			<td>TELEFLEX MEDICAL INC</td>
			<td>180730160</td>
			<td>For urine collection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin sodium</td>
			<td>LEO Pharma A/S</td>
			<td></td>
			<td>Dose: 200 IU/kg IV</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>i33 ultrasound machine</td>
			<td>Phillips</td>
			<td></td>
			<td>Use ultrasonographic guidance for femoral catherization if necessary</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inqwire diagnostic guide wire - 0.035&#34; (0.89 mm) - 260 cm (102&#34;) - 1.5 mm j-tip</td>
			<td>MERIT MEDICAL SYSTEM INC</td>
			<td>6609-33</td>
			<td>For guiding the balloon catheters to the renal arteries</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Intravenous catheter, size 20 gauge</td>
			<td>Santa Cruz Biotechnology</td>
			<td>Inc SC-360097</td>
			<td>For fluid administration</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Patterson Veterinary Supply, Inc.</td>
			<td>21283620</td>
			<td>Dose: 3%, INH</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metzenbaum blunt curved 14.5 cm - 5(3/4)&#34;</td>
			<td>Rudolf Medical</td>
			<td>RU-1311-14M</td>
			<td>For tissue dissection and cutting</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neonatal disposable transducer kit with 30ml/hr flush device and double 4-way stopcocks for continuous monitoring</td>
			<td>Argon Medical</td>
			<td>041588505A</td>
			<td>For pressure measurement</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Powerflex pro PTA dilatation catheter 6 x 20 mm - shaft length (135cm)</td>
			<td>CARDINAL HEALTH</td>
			<td>4400602X</td>
			<td>For occlusion of the renal arteries</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pressure monitoring lines mll/mll - 12&#34; clear, mll/mll</td>
			<td>Smiths Medical</td>
			<td>B1571/MX571</td>
			<td>For pressure measurement</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Procedure pack</td>
			<td>Molnlycke Health Care</td>
			<td>97027809</td>
			<td>Surgical drape, gauze pads, syringes, beaker etc</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Protamine</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>1044148</td>
			<td>For heparin reversal</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel blade - size #10</td>
			<td>Cardinal Health (Allegiance)</td>
			<td>32295-010</td>
			<td>For the skin incisions</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stopcock iv 4 way lrg bore rotg male ll adptr strl</td>
			<td>Peoplesoft</td>
			<td>1550</td>
			<td>For connecting tubings</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Straight lateral retractor</td>
			<td>Codman</td>
			<td></td>
			<td>For skin retraction</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture perma hnd 18in 2-0 braid silk blk</td>
			<td>CARDINAL HEALTH 1</td>
			<td>A185H</td>
			<td>For suturing incision site and securing catheters</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe contrast injection 10ml fixed male luer red</td>
			<td>MERIT MEDICAL SYSTEM INC</td>
			<td>MSS111-R</td>
			<td>To administer the contrast agent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe medical 60ml ll plst strl ltx free disp</td>
			<td>CARDINAL HEALTH 1</td>
			<td>BF309653</td>
			<td>For urine collection and flushing of the angiocath</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tilzolan (tiletamine/zolazepam)</td>
			<td>Patterson Veterinary Supply, Inc.</td>
			<td>07-893-1467</td>
			<td>Dose: 4-6 mg/kg, IM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine</td>
			<td>Putney, INC</td>
			<td></td>
			<td>Dose: 1.1-2.2 mg/kg, IM</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a large animal model for acute kidney injury by temporary bilateral renal artery occlusion

A lesão renal aguda (AKI) está associada a maior risco de morbidade e mortalidade pós-operatória. A lesão por isquemia-reperfusão (IRI) é a causa mais comum de AKI. Para imitar este cenário clínico, este estudo apresenta um modelo animal de grande porte altamente reprodutível de IRI renal em suínos utilizando oclusão bilateral percutânea temporária das artérias renais. As artérias renais são ocluídas por 60 minutos introduzindo os cateteres de balão através da artéria femoral e carótida e avançando-as para a porção proximal das artérias. O contraste iodinado é injetado na aorta para avaliar qualquer opificação dos vasos renais e confirmar o sucesso da oclusão da artéria. Isso é ainda confirmado pelo achatamento da forma de onda de pulso na ponta dos cateteres de balão. Os balões são esvaziados e removidos após 60 minutos de oclusão bilateral da artéria renal, e os animais podem se recuperar por 24h. Ao final do estudo, a creatinina plasmática e o nitrogênio da ureia sanguínea aumentam significativamente, enquanto o eGFR e a produção de urina diminuem significativamente. A necessidade de contraste iodinado é mínima e não afeta a função renal. A oclusão renal bilateral imita melhor o cenário clínico da hipoperfusão renal perioperatória, e a abordagem percutânea minimiza o impacto da resposta inflamatória e o risco de infecção vista com uma abordagem aberta, como a laparotomia. A capacidade de criar e reproduzir esse modelo suíno clinicamente relevante facilita a tradução clínica para humanos.

Análise funcional Os resultados representativos deste estudo são de 6 animais e os dados apresentados são médias ± erro padrão da média. A função renal é avaliada pela determinação da saída de urina, taxa de filtração glomerular estimada (eGFR), creatina plasmática e nitrogênio de ureia sanguínea (BUN). Os biomarcadores da função renal são avaliados por meio de um analisador de química portátil. eGFR é calculado de acordo com a seguinte fórmula: eGFR =1,879 × BW1.092</su...

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A Large Animal Model for Acute Kidney Injury by Temporary Bilateral Renal Artery Occlusion

Este estudo apresenta um modelo animal de grande porte altamente reprodutível de isquemia renal-reperfusão em suínos usando oclusão bilateral de balão-cateter percutâneo temporário das artérias renais por 60 min e reperfusão por 24 h.

Um grande modelo animal para lesão renal aguda por oclusão bilateral temporária da artéria renal

Acute kidney injury (AKI) is associated with higher risk for morbidity and mortality post-operatively. Ischemia-reperfusion injury (IRI) is the most ...

Este estudo descreve um modelo animal reprodutível de lesão de reperfusão de isquemia renal, que pode ser usado para estudar a fisiopatologia da lesão renal aguda, e explorar potenciais modalidades terapêuticas. Este método é altamente reprodutível e minimiza o impacto da resposta inflamatória limitando a quantidade de insulto ao corpo em comparação com uma abordagem aberta. Este modelo pré-clínico imita cenários clínicos, como transplante renal, hipoperfusão renal após choque cardiogênico, procedimentos transcateter resultando em isquemia renal e procedimentos cardiovasculares com tempos prolongados de parada cardio-circulatória.Para começar, desinfete a área lateral direita do pescoço aplicando betadina e, em seguida, 95% de etanol três vezes. Coloque o animal de forma estéril. Realize um corte para o cateterismo da artéria carótida direita e da veia jugular direita.Retraia o músculo esteterocleidomastoide lateralmente, e disseque-o até a artéria carótida direita e a veia jugular direita. Insira uma bainha de angiografia 5F tanto na artéria quanto na veia. Fixá-lo com uma sutura de seda 2-0.Insira uma baia de angiografia 5F usando a técnica Seldinger na artéria femoral esquerda, perfurando a artéria com uma agulha oca. Insira um fio guia de ponta macia através do lúmen e avance-o para a artéria femoral. Segure o fio guia seguro com uma mão enquanto remove a agulha.Passe a baia de angiografia sobre o fio guia para a artéria femoral e retire o fio-guia usando orientação de ultrassom, se necessário. Administrar por via intravenosa 200 UI por quilograma de heparina de sódio para alcançar a anticoagulação sistêmica. Para realizar a angiografia, injete um agente de contraste iodinaado sob fluoroscopia para identificar as artérias renais.Identifique as artérias renais e avance manualmente o fio-guia no cateter guia. Posicione o cateter guia JL4 5F na artéria renal esquerda através da artéria carótida direita. Posicione o segundo cateter guia 5F JL4 na artéria renal direita através da artéria femoral esquerda.Use os fios-guia para direcionar uma angioplastia transluminal percutânea de 5F, ou cateter de dilatação pta, em cada artéria renal. Posicione cada cateter de balão no lugar e conecte uma linha de pressão a cada cateter. Verifique a presença de formas de onda de pulso arterial no monitor de pressão para garantir o posicionamento correto do cateter.Infle cada balão e aponte para uma pressão de aproximadamente 2,5 pressão atmosférica dentro do balão. Para confirmar a cessação do fluxo sanguíneo para os rins, observe o achatamento da forma de onda de pulso na ponta do cateter de balão. Injete meio de contraste iodinaado em uma diluição de 1:1 com soro fisiológico e verifique se há alguma opacificação dos vasos renais.Após 60 minutos de oclusão, esvazie cuidadosamente e remova os cateteres de balão das artérias renais. Realize uma angiografia utilizando um meio de contraste diluído 1:1 para confirmar a patência da artéria renal e o estabelecimento de reperfusão renal. Remova a baia de angiografia 5F da artéria femoral esquerda.Aplique a partir da pressão no local do cateterismo por 30 minutos. Reverter o efeito da heparina pela administração de três miligramas por quilograma de protamina até a normalização do tempo ativo de coagulação. Para provar urina durante o período pós-operatório, fixe um tubo no cateter Foley com uma sutura de seda 2-0 usando um ponto interrompido na pele.Para amostragem de sangue, deixe as bainhas de angiografia na artéria carótida direita e na veia jugular direita no lugar, e fixá-los com uma sutura de seda 2-0. administrar três miligramas por quilograma de bupivacaína no local da incisão para minimizar a dor. Continue hidratando o animal com 0,9 cloreto de sódio por um total de duas horas após o fim da isquemia.Feche a incisão do pescoço com uma sutura de seda 2-0 usando um ponto interrompido em duas camadas. Coloque um pedaço de fentanil de 25 a 50 microgramas por hora na parte de trás do animal para minimizar a dor pós-operatória, e monitore o animal em ventilação mecânica até que ele acorde. Colete as amostras finais de sangue e urina e calcule a saída de urina.Realize uma incisão de laparotomia média usando uma lâmina tamanho 10 do xiphoide até a pelve média. Use um retrátil lateral reto para retrair a pele abdominal. Dissecar os anexos peritários laterais da parede abdominal para expor o retroperitônio direito e esquerdo.Identificar e dissecar sem rodeios as artérias e veias renais. Ligate as artérias renais e as veias com uma sutura de seda 2-0 e realize nefrectomias bilaterais para coletar amostras de tecido inteiro para análise histológica e metabólica. A função renal foi avaliada pela determinação da saída de urina, eGFR, creatina plasmática e BUN.Após 60 minutos de oclusão bilateral da artéria renal, a produção de urina diminuiu significativamente e permaneceu assim em seis e 24 horas após a reperfusão. Da mesma forma, observou-se uma diminuição significativa no eGFR, que caiu da linha de base em comparação com o fim da isquemia em duas horas, seis horas e 24 horas de reperfusão. A creatinina plasmática aumentou significativamente em duas, seis e 24 horas de reperfusão em comparação com a linha de base.O BUN foi aumentado em comparação com a linha de base em seis e 24 horas de reperfusão. Áreas necróticas e hemorrágicas evidentes foram distribuídas de forma irregular em ambos os rins ao final dos 60 minutos de isquemia renal bilateral e nas 24 horas de reperfusão. A coloração tricrática de Masson revelou necrose coagulativa confluente, que estava localizada nos túbulos proximais do córtex renal.Também foram avaliadas seções embutidas em plástico. Todos os slides tricrommos de Masson foram avaliados para necrose celular, perda de borda de escova, formação de gesso e dilatação de túbulos. Necrose tubular aguda, ou pontuação ATN, mostrou lesão significativa no córtex renal e medula.Ao realizar este protocolo, verifique o posicionamento dos locais de balão na proximidade da RC, e oclui totalmente o fluxo para o rim. Certifique-se de que não está torcia naquela água. Após este procedimento, sondas de fluxo de cateter endovascular podem ser inseridas nas artérias renais para avaliar o fluxo sanguíneo renal, ou biópsias renais podem ser realizadas para avaliar lesão tecidual renal.

Research

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Medicine

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