Técnicas cirúrgicas para a colocação do cateter e nefrectomia 5/6 em modelos murino de diálise Peritoneal

Função renal e Doença Renal

Os rins são órgãos essenciais envolvidos na homeostase, filtração do sangue e a produção de hormônios. Existem várias condições que levam à insuficiência renal e o aparecimento subsequente de uremia, que tem sido definida como o grupo de sintomas sistêmicos devido ao acúmulo de resíduos no sangue retido devido de distúrbios de função renal¹. Além disso, desde que a capacidade homeostática também é afetada quando há uma insuficiência renal, hipertensão, devido à sobrecarga de volume pode ocorrer, que também é perigoso, pois pode levar à insuficiência cardíaca¹. Quando a capacidade funcional dos rins é menos de 10% – 15%, o paciente deve se submeter a uma das seguintes opções terapêuticas: hemodiálise, diálise peritoneal (PD) ou o transplante renal.

PD é uma interessante opção que permite que os pacientes a continuar o tratamento no conforto de sua casa ou praticamente em qualquer lugar, evitando assim a necessidade de hospital frequente visitas e fica. A técnica de PD elimina pequenas moléculas tóxicas e o excesso de água gerado pelo corpo² através da instilação de um líquido osmótico (líquido de diálise peritoneal, PDF) na cavidade peritoneal. Este instilação gera o gradiente osmótico necessário para a troca de solutos e água entre o capilar peritoneal e PDF, um processo conhecido como ultrafiltração (UF).

Peritoneal lesão induzida pela diálise Peritoneal

A cavidade peritoneal é coberta por uma membrana (PM), composta de uma monocamada de células mesoteliais, descansando em uma matriz, que também abriga poucos vasos sanguíneos, fibroblastos, macrófagos e outras populações de células. Infelizmente, a membrana peritoneal sempre sofre algumas alterações durante o tratamento de PD, como apoptose e a perda de células mesoteliais, transição mesenquimal de mesoteliais (MMT) e células endoteliais (final-MT), recrutamento de células inflamatórias e Fi, alterações vasculares, angiogênese, lymphangiogenesis e/ou fibrose^{3,4,5,6,7,8,9}. Essas alterações são responsáveis pelo desenvolvimento de uma UF capacidade falha¹⁰, que impede a continuação da terapia, que exigem que o paciente deve receber um tratamento alternativo para sobreviver (hemodiálise ou transplante renal) . Portanto, para estes pacientes, é essencial para retardar ou controlar o desenvolvimento dessas alterações peritoneal.

Foi especulado que uremia sozinho pode causar inflamação¹¹, mas o mais importante fator local é bioincompatibility PDF. A maioria dos PDFs usam glicose como o agente osmótico, que provoca inflamação. Devido a tempos de armazenamento PDF e esterilização, glicose sofre um processo de degradação, e aparecem novos produtos a partir desta reação, gerando mais inflamação, MMT e apoptose^12,13. Além disso, há também a possibilidade de danos mecânicos devido o método de instilação. Todos estes fatores, atuando de forma contínua, podem gerar um estado inflamatório persistente e recorrente, levando a uma inflamação crônica, que leva à deterioração de membrana e, conclusivamente, falha UF. Como este dano pode ser reduzido ou evitado ainda é uma questão de estudo.

Analisando o desenvolvimento de lesões: de amostras humanas de modelos animais

Trabalhar com biópsias humanas é um fator limitante, devido à dificuldade na obtenção de amostras de tecido. Estas amostras só podem ser obtidas de cirurgias realizadas devido ao mau funcionamento do cateter ou transplante, geralmente após anos de tratamento de PD. Essa abordagem é útil para a análise das alterações patológicas sofrida por uma membrana peritoneal exposta para PDF, mas não é suficiente para estudar o desenvolvimento do processo. Outra possibilidade é analisar células drenadas do efluente de diálise, mas isso ainda não constituiu um cenário completo. Mesclar as duas técnicas só é possível com modelos animais. A estrutura peritoneal é semelhante entre os mamíferos, e, portanto, existem modelos com diferentes espécies de animais. Existem alguns estudos baseados em ovelhas (Rodela et al ¹⁴ e Barrell et al ¹⁵) e modelos de¹⁷ coelho^16,; no entanto, animais menores são preferíveis, como eles são mais fáceis de casa e mantêm e também são mais econômicos. O uso de ratos^{18,19,20,21,22,23,24} oferece um menor tempo de tratamento necessário para observar alterações morfo-funcionais. Ele tem representado um modelo muito útil para explorar diferentes questões tais como o efeito de drogas antifibróticos, como por exemplo BMP-7 (osso morphogenic proteína-7)²⁵ e RAS (sistema renina-angiotensina) segmentação^{26,27 , 28}.

No entanto, o modelo murino emergiu como um modelo ideal, com muitas vantagens sobre os outros. A vantagem mais interessante é a possibilidade de utilizar geneticamente modificado ratos para estudar a base molecular e celular de dano peritoneal. Na verdade, os ratos frequentemente são empregados para a análise de inúmeras doenças, como existem muitas variedades diferentes com várias origens genéticas conhecidas. Outras vantagens incluem o reduzido espaço necessário para habitação, reduzido custo de experimentos (devido ao tamanho menor dos animais), facilidade de manuseio, a disponibilidade de reagentes e a quantidade crescente de informações disponíveis sobre as diferentes cepas de ratos desde que eles foram os animais mais comumente usados na pesquisa.

Um modelo baseado em ratos, empregando um dispositivo implantado tem sido o modelo mais recentemente estabelecido para PD^29,30e foi mostrado para imitar peritoneal deterioração sofrida pelos pacientes com DP devido à exposição a PDFs. Este modelo tem colaborado para compreender que os processos patológicos implicado^31,32,33. Além disso, ela tem sido usada para validar vários tratamentos possíveis para atenuar esta deterioração usando imunes moduladores e anti-inflamatórios e outros anti fibróticas e agentes antiangiogênico, tais como inibidores de COX-2 (ciclooxigenase-2) ³⁴, de agonistas PPAR-γ (Peroxissoma proliferator-activated receptor-γ)³⁵, tamoxifeno³⁶, Paricalcitol (um ativador do receptor do vitamina D que modula a reação imune)³⁷, rapamicina³⁸ e Nebivolol ³⁹.

Desenvolvendo o modelo de Mouse com um cateter implantado

O objetivo deste modelo é assemelhar-se, tanto quanto possível, a técnica utilizada em pacientes com DP humanos, permitindo realizar tratamentos estendidos de PD em pequenos animais. Até agora, três técnicas para instilação do fluido de diálise no peritônio foram testadas em camundongos. O primeiro deles, cego punctura da frente parede abdominal, é controverso devido os múltiplos riscos que isso pode incorrer, tais como danos peritoneal, sangramento e, como é a punção às cegas realizada, visceral. A segunda técnica é o so-called “permanente sistema aberto”, em que o dispositivo de injeção de fluido é colocado fora do corpo. Este procedimento é mais semelhante ao realizado em seres humanos. No entanto, ele não permite o desenvolvimento de experimentos a longo prazo, como pode aumentar as chances de infecção e geralmente requer o uso de anestesia para instilar PDF, que pode interferir com os resultados. A terceira técnica é o “sistema fechado”. Com esta abordagem, todo o dispositivo usado para instilação fluida está localizado dentro do corpo do animal. Fluido é injetado com uma agulha através de uma porta de acesso, que é colocada por via subcutânea. Este procedimento reduz o risco de infecção peritoneal e sangramento, bem como a necessidade de anestesia.

Para estudar o efeito da ureia em PD, um modelo murino recente também foi estabelecida⁴⁰ baseado no modelo PDF infusão com cateter. Este modelo traz uma nova técnica para realizar uma Nefrectomia em ratos, reduzindo assim a função renal. No presente artigo, foi desenvolvida uma modificação do protocolo empregado por Ferrantelli et al , em 2015,⁴⁰ . Este novo protocolo permite a implantação do cateter durante a nefrectomia, reduz o comprimento da ferida infligida durante a cirurgia e facilita o acesso para os rins.