טכניקות ניתוחיות קטטר השמה, כריתת כליה 5/6 דגמים מאתר של דיאליזה פריטוניאלית
Summary
מאמר זה מציג את שיטת המיקום כירורגי בעכברים של קטטר בקרום הבטן מחובר ליציאת גישה זה ממוקם מאחורי החיה. יתר על כן, זה מסביר את השגרה כריתת כליה 5/6 להידמות המדינה uremic של החולים במחלה.
Abstract
דיאליזה פריטוניאלית (PD) הוא טיפול החלפת הכליות עקבית על ניהול ושחזור האחורי של נוזל hyperosmotic בתוך חלל הצפק לנקז מטבוליטים רעילים ומים הכליות לא מספיק פונקציונלית אינם מסוגלים לחסל. למרבה הצער, הליך זה מתדרדר של הצפק. נזק לרקמות מפעיל את התפרצות של דלקת לרפא את הפגיעה. אם הפגיעה נמשכת והופך להיות דלקת כרונית, היא עלולה להוביל פיברוזיס, וזו תופעה שכיחה במחלות רבות. PD, דלקת כרונית, פיברוזיס, יחד עם אחרים תהליכים ספציפיים הקשורים אלה, להוביל להידרדרות קיבולת אולטראפילטרציה, מה שאומר את כשל ואת הפסקת עוקבות של הטכניקה. עבודה עם דגימות אנושי מספק מידע על הידרדרות זו אבל מתנות מגבלות טכניות ומוסרי כדי להשיג ביופסיות. מודלים בעלי חיים חיוניים ללמוד הידרדרות זו מאז הם להתגבר על חסרונות אלה.
מודל אינפוזיה העכבר כרונית פותחה בשנת 2008, אשר נהנה מתוך מגוון רחב של עכברים מהונדסים, פותח את האפשרות של הלומדים את המנגנונים המעורבים. מודל זה מעסיקה התקן מותאם אישית עבור עכברים, המורכב קטטר המחובר ליציאת גישה הממוקמים subcutaneously מאחורי החיה. נוהל זה מונע פנצ’רים רציפה של הצפק במהלך ניסויים ארוכי טווח, להפחתת זיהומים ודלקות בשל זריקות. בזכות מודל זה, הצפק נזק הנגרם על ידי חשיפה כרונית של נוזלים PD יש כבר מאופיין, מאופנן. טכניקה זו מאפשרת לעירוי של כמויות גדולות של נוזלים, יכול לשמש לחקר מחלות אחרות אשר נחוצה חיסון של סמים או חומרים אחרים על פני פרקי זמן ארוכים.
מאמר זה מציג את שיטת המיקום כירורגי של הקטטר בעכברים. יתר על כן, זה מסביר את השגרה כריתת כליה 5/6 לחקות את המצב של מחסור של הכליות נוכח החולים במחלה.
Introduction
תפקוד כליות, מחלת כליות
הכליות הן איברים חיוניים מעורבים הומאוסטזיס, סינון הדם וייצור הורמונים. ישנם תנאים שונים להוביל לכשל כלייתי, תחילתה עוקבות של אורמיה, אשר הוגדרה כקבוצת מהתופעות מערכתית בשל הצטברות פסולת בדם נשמרות עקב הפרעות תפקוד כליה1 יתר על כן, מאז יכולת homeostatic מושפעת גם כאשר קיים כשל כליות, יתר לחץ דם עקב עומס נפח עלולה להתרחש, וזה גם מסוכן כמו זה יכול להוביל ספיקת לב1. כאשר יכולת תפקודית של הכליות הוא פחות מ 10% – 15%, המטופל חייב לעבור לאחת האפשרויות הטיפוליות הבאות: המודיאליזה, דיאליזה פריטוניאלית (PD) או השתלת כליות.
המשטרה היא אופציה מעניינת זה מאפשר לחולים להמשיך טיפול מן הנוחות של הבית שלהם או כמעט בכל מקום, ובכך נמנע הצורך החולים תכופים מבקר ונשאר. הטכניקה המשטרה מבטלת מולקולות רעילים קטנות, המים העודפים שנוצרו על-ידי הגוף2 דרך החדרה נוזלים osmotic (נוזל דיאליזה פריטוניאלית, PDF) לתוך חלל הצפק. החדרה זו יוצרת מעבר הצבע osmotic הכרחי עבור ההחלפה של מומסים בגבול ומים בין נימי הצפק PDF, תהליך המכונה אולטראפילטרציה (UF).
הצפק פגיעה הנגרמת על ידי דיאליזה פריטוניאלית
חלל הצפק מכוסה על ידי קרום (PM) המורכבת של טפט התאים mesothelial נח על מטריצה, המאכלס גם מספר כלי הדם, fibroblasts, מקרופאגים אוכלוסיות תאים אחרים. למרבה הצער, קרום הצפק סובל תמיד כמה שינויים במהלך הטיפול PD, כגון אפופטוזיס ועל אובדן התאים mesothelial, המעבר mesenchymal של mesothelial (MMT) ותאי אנדותל (end-MT), גיוס של תאים דלקתיים ו fibrocytes, שינויים בכלי הדם, אנגיוגנזה, lymphangiogenesis ו/או פיברוזיס3,4,5,6,7,8,9. שינויים אלה אחראים התפתחות UF קיבולת כשל10, שמונע את המשך הטיפול, הדורש כי החולה חייב לקבל טיפול חלופי כדי לשרוד (המודיאליזה או השתלת כליות) . לכן, עבור חולים אלו, זה חיוני כדי לעכב או לשלוט על התפתחות שינויים אלה הצפק.
זה כבר העריכו כי אורמיה לבד עלול לגרום לדלקת11, אבל המקומיים הגורם החשוב ביותר היא PDF bioincompatibility. רוב מסמכי Pdf להשתמש גלוקוז כסוכן osmotic, הגורמת לדלקת. הודות PDF אחסון פעמים של עיקור, גלוקוז סובל תהליך של השפלה, מוצרים חדשים מבית כזאתי מופיעים, יצירת דלקת,12,MMT, אפופטוזיס13יותר. יתר על כן, יש גם האפשרות של פגיעה מכנית עקב השיטה החדרה. כל הגורמים הללו, מתנהג באופן רציף, עשויה ליצור מצב דלקתי מתמיד, חוזרים ונשנים, שמוביל דלקת כרונית, אשר מסיע ממברנה התדרדרות וכשל, באופן סופי, UF. כמה נזק זה יכול להיות מופחת או נמנע הוא עדיין עניין של מחקר.
ניתוח על ההתפתחות של נגעים: מדגימות האנושי מודלים בבעלי חיים
עבודה עם ביופסיות האנושית היא גורם מגביל עקב הקושי בהשגת דגימות רקמה. דגימות אלה ניתן להשיג רק ניתוחים שבוצעו עקב תקלה קטטר או השתלת, בדרך כלל לאחר שנים של טיפול המשטרה. גישה זו שימושית לצורך הניתוח של שינויים פתולוגיים סבל על ידי קרום הצפק נחשף ל- PDF, אך אינה מספיקה כדי ללמוד על התפתחות התהליך. אפשרות אחרת היא לנתח תאים מרוקנת מכל למטעי דיאליזה, אבל זה עדיין לא ניתן לספק תרחיש מלא. מיזוג בשתי הטכניקות אפשרי רק עם מודלים בעלי חיים. המבנה הצפק הוא דומה בקרב יונקים, לכן ישנם דגמים עם מיני בעלי חיים שונים. ישנם כמה מחקרים בהתבסס על כבשים (Rodela. et al. 14 ו- Barrell. et al. 15) ומודלים ארנב16,17 ; עם זאת, חיות קטנות יותר עדיפים כמו הם להקל על הבית, לשמור על, הם גם חסכוני יותר. השימוש של חולדות18,19,20,21,22,23,24 מציע זמן טיפול קצר יותר היה צריך לצפות שינויים מורפו-פונקציונלי. הוא ייצג את מודל שימושי מאוד לחקור נושאים שונים כגון ההשפעה של תרופות anti-fibrotic לדוגמה BMP-7 (עצם morphogenic חלבון-7)25 וראס (מערכת הרנין-אנגיוטנסין-אלדוסטרון) מיקוד26,27 , 28.
עם זאת, המודל מאתר התפתחה מודל אידיאלי עם יתרונות רבים על פני אחרים. היתרון הכי מעניין הוא ששינה האפשרות של שימוש גנטית עכברים ללמוד את הבסיס המולקולרי וסלולריות לנזק הצפק. למעשה, עכברים מועסקים לעיתים קרובות לניתוח של מחלות רבות, שכן ישנם זנים שונים עם רקע גנטי ידועים שונים. יתרונות נוספים כוללים את שטח מופחתת הנדרש עבור דיור, מופחתת עלות הניסויים (בגלל גודל קטן יותר החיה), קלות הטיפול, הזמינות של ריאגנטים, הכמות הגוברת של מידע זמין על זנים שונים של עכברים מאז הם היו חיות הנפוצות ביותר במחקר.
מודל המבוסס על עכברים העסקת התקן מושתל כבר המודל ביותר לאחרונה הוקמה משטרת29,30, הוכח לחקות הצפק בליה הנגרמת החולים במחלה עקב חשיפה מסמכי Pdf. מודל זה שיתפה פעולה כדי להבין את שהתהליכים הפתולוגיים ערבו31,32,33. יתר על כן, זה כבר משמש לאימות טיפולים פוטנציאליים שונים עבור ameliorating זה הידרדרות באמצעות המערכת החיסונית מאפננים, תרופות אנטי דלקתיות, אחרים anti-fibrotic וסוכנים אנטי-אנגיוגנזה, כגון מעכבי COX-2 (cyclooxygenase-2) 34, אגוניסטים PPAR-γ (פראוקסיזום מופעל proliferator קולטן-γ)35, טמוקסיפן36, Paricalcitol (ויטמין D קולטן activator זה שמחליש את התגובה החיסונית)37, Rapamycin38 ו Nebivolol 39.
פיתוח המודל עכבר עם קטטר מושתל
המטרה של מודל זה הוא דומה, ככל האפשר, הטכניקה בשימוש בחולים אנושיים PD, ומאפשר לבצע טיפולים מורחב של משטרת חיות קטנות. עד כה, שלוש טכניקות החדרה של נוזל דיאליזה לתוך הצפק נבדקו בעכברים. הראשון, עיוור לנקב של החזית קיר הבטן, שנוי במחלוקת בשל הסיכונים מרובות זה שכ”ט, כגון נזק הצפק, דימום, והוא, כמו דקירה שבוצעו בצורה עיוורת, מהבטן. השיטה השנייה היא מה שנקרא “פתוח קבוע מערכת”, שבה ההתקן הזרקת הנוזל ממוקמת מחוץ לגוף. ההליך זה הכי דומה לזו שבוצעה ב בני אדם. עם זאת, הוא אינו מאפשר ההתפתחות של ניסויים ארוכי טווח, מכיוון שהוא עלול להגביר את הסיכויים לזיהום, בדרך כלל דורשת השימוש בהרדמה כדי להחדיר PDF, אשר עלולים להפריע התוצאות. השיטה השלישית היא “מערכת סגורה”. עם גישה זו, המכשיר כולו משמש החדרה נוזלים הינו ממוקם בתוך גוף החיה. נוזל מוזרק עם מחט דרך יציאת גישה, אשר ממוקם subcutaneously. הליך זה מפחית את הסיכון של דלקת הצפק, דימום כמו גם את הצורך בהרדמה.
כדי לחקור את ההשפעה של אורמיה ב- PD, מודל מאתר האחרונות היה גם שרד40 בהתבסס על המודל אינפוזיה PDF עם קטטר. מודל זה מביא טכניקה חדשנית לביצוע של כריתת כליה בעכברים, ובכך להקטין את תפקוד הכליות. במאמר הנוכחי, שינוי של פרוטוקול מועסק על ידי. Ferrantelli et al. ב 201540 פותחה. פרוטוקול חדש זה מאפשר השרשה קטטר תוך כריתת כליה, מפחית את אורך הפצע אשר נגרם במהלך הניתוח מקלה על גישה לכליות.
Protocol
Representative Results
Discussion
הנתונים שפורסמו הראשון ניתוח PD שינויים באמצעות טכניקה “לסגור את מערכת” בוצעה בשנת 200929 . מערכת זו קרובה כלומר המכשיר כולו ממוקם בתוך הגוף נוזלי מוזרק עם מחט דרך יציאת גישה. הבעיה הטכנית החשוב ביותר במודלים חייתיים לטווח ארוך של עירוי נוזלים דרך קטטר היא המופע של חסימה. אופציות א…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
מחברים תודה Ferrantelli אי ג’י Liappas על תמיכתם הגדרת פרוטוקול כריתת כליה 5/6, ר Sánchez-דיאז ו- P. מרטין על הסיוע עם הערכות חנקן ureic, ו Hevia א. פ Núñez על הסיוע בזהירות עכברים. עבודה זו נתמכה על ידי מענקים SAF2016-80648R “Ministerio דה Economía y Competitividad” / אזורית Fondo Europeo דה Desarrollo (MINECO/פדר) כדי מנואל לופז-קבררה ו- PI 15/00598 מ- Fondo דה Investigaciones Sanitarias (FIS)-פדר קרנות, ל אבלרדו אגילרה.
Materials
| Minute Mouse Port 4French with retention beads and cross holes | Access technologies | MMP-4S-061108A | |
| Posi-Grip Huber point needles 25 ga. X 1/2´´ | Access technologies | PG25-500 | |
| High Temperature Cautery Kit | Bovie | 18010-00 | |
| Forane | abbVie | 880393.4 HO | |
| non absorbable suture 6/0 | Laboratorio Agaró | 6121 | |
| Scissors | Fine Science Tools | 14079-10 | |
| forceps | Fine Science Tools | 11002-12 | |
| clamp | Fine Science Tools | 13002-10 | |
| Buprenorphine 0,3 mg/ml | pharmaceutical product | ||
| cotton swabs | pharmaceutical product | ||
| Dalsy (Ibuprofen) 20mg/mL oral suspension | AbbVie S.R.L. | pharmaceutical product |
References
- Meyer, T. W., Hostetter, T. H. Uremia. New England Journal of Medicine. 357 (13), 1316-1325 (2007).
- Pyper, R. A. Peritoneal Dialysis. Ulster Medical Journal. 17 (2), 179-187 (1948).
- Chaimovitz, C. Peritoneal dialysis. Kidney International. 45 (4), 1226-1240 (1994).
- Aguilera, A., Yanez-Mo, M., Selgas, R., Sanchez-Madrid, F., Lopez-Cabrera, M. Epithelial to mesenchymal transition as a triggering factor of peritoneal membrane fibrosis and angiogenesis in peritoneal dialysis patients. Current Opinion in Investigational Drugs. 6 (3), 262-268 (2005).
- González-Mateo, G. T., et al. Pharmacological modulation of peritoneal injury induced by dialysis fluids: is it an option. Nephrology Dialysis Transplantation. , (2011).
- Mateijsen, M. A., et al. Vascular and interstitial changes in the peritoneum of CAPD patients with peritoneal sclerosis. Peritoneal Dialysis International. 19 (6), 517-525 (1999).
- Williams, J. D., et al. Morphologic changes in the peritoneal membrane of patients with renal disease. Journal of the American Society of Nephrology. 13 (2), 470-479 (2002).
- Dobbie, J. W. Pathogenesis of peritoneal fibrosing syndromes (sclerosing peritonitis) in peritoneal dialysis. Peritoneal Dialysis International. 12 (1), 14-27 (1992).
- Loureiro, J., et al. Blocking TGF-beta1 protects the peritoneal membrane from dialysate-induced damage. Journal of the American Society of Nephrology. 22 (9), 1682-1695 (2011).
- Aroeira, L., et al. Epithelial to mesenchymal transition and peritoneal membrane failure in peritoneal dialysis patients: pathologic significance and potential therapeutic interventions. Journal of the American Society of Nephrology. 18 (7), 2004-2013 (2007).
- Zhang, J., et al. Regulatory T cells/T-helper cell 17 functional imbalance in uraemic patients on maintenance haemodialysis: A pivotal link between microinflammation and adverse cardiovascular events. Nephrology. 15 (1), 33-41 (2010).
- Welten, A. G., et al. Single exposure of mesothelial cells to glucose degradation products (GDPs) yields early advanced glycation end-products (AGEs) and a proinflammatory response. Peritoneal Dialysis International. 23 (3), 213-221 (2003).
- De Vriese, A. S., Tilton, R. G., Mortier, S., Lameire, N. H. Myofibroblast transdifferentiation of mesothelial cells is mediated by RAGE and contributes to peritoneal fibrosis in uraemia. Nephrology Dialysis Transplantation. 21 (9), 2549-2555 (2006).
- Rodela, H., Yuan, Z., Hay, J., Oreopoulos, D., Johnston, M. Reduced lymphatic drainage of dialysate from the peritoneal cavity during acute peritonitis in sheep. Peritoneal Dialysis International. 16 (2), 163-171 (1996).
- Barrell, G. K., McFarlane, R. G., Slow, S., Vasudevamurthy, M. K., McGregor, D. O. CAPD in sheep following bilateral nephrectomy. Peritoneal Dialysis International. 26 (5), (2006).
- Schambye, H. T., et al. Bicarbonate- versus lactate-based CAPD fluids: a biocompatibility study in rabbits. Peritoneal Dialysis International. 12 (3), 281-286 (1992).
- Garosi, G., Gaggiotti, E., Monaci, G., Brardi, S., Di Paolo, N. Biocompatibility of a peritoneal dialysis solution with amino acids: histological evaluation in the rabbit. Peritoneal Dialysis International. 18 (6), 610-619 (1998).
- Elema, J. D., Hardonk, M. J., Koudstaal, J., Arends, A. Acute enzyme histochemical changes in the zona glomerulosa of the rat adrenal cortex. I. The effect of peritoneal dialysis with a glucose 5 percent solution. Acta endocrinologica (Oslo). 59 (3), 508-518 (1968).
- Liard, J. Influence of sodium withdrawal by a diuretic agent or peritoneal dialysis on arterial pressure in one-kidney Goldblatt hypertension in the rat. Pflügers Archives. 344, 109-118 (1973).
- Beelen, R. H., Hekking, L. H., Zareie, M., vanden Born, J. Rat models in peritoneal dilysis. Nephrology Dialysis Transplantation. 16 (3), 672-674 (2001).
- Sun, Y., et al. Treatment of established peritoneal fibrosis by gene transfer of Smad7 in a rat model of PD. American Journal of Nephrology. 30 (1), 84-94 (2009).
- Schilte, M. N., et al. Peritoneal dialysis fluid bioincompatibility and new vessel formation promote leukocyte-endothelium interactions in a chronic rat model for peritoneal dialysis. Microcirculation. 17 (4), 271-280 (2010).
- Peng, Y. M., et al. A new non-uremic rat model of long-term peritoneal dialysis. Physiological Research. 60 (1), 157-164 (2011).
- Stavenuiter, A. W., Farhat, K., Schilte, M. N., Ter Wee, P. M., Beelen, R. H. Bioincompatible impact of different peritoneal dialysis fluid components and therapeutic interventions as tested in a rat peritoneal dialysis model. International Journal of Nephrology. 2011, 742196 (2011).
- Loureiro, J., et al. BMP-7 blocks mesenchymal conversion of mesothelial cells and prevents peritoneal damage induced by dialysis fluid exposure. Nephrology Dialysis Transplantation. 25 (4), 1098-1108 (2010).
- Duman, S., et al. Does enalapril prevent peritoneal fibrosis induced by hypertonic (3.86%) peritoneal dialysis solution?. Peritoneal Dialysis International. 21 (2), 219-224 (2001).
- Duman, S., et al. Intraperitoneal enalapril ameliorates morphologic changes induced by hypertonic peritoneal dialysis solutions in rat peritoneum. Advances in Peritoneal Dialysis. 20, 31-36 (2004).
- Duman, S., Sen, S., Duman, C., Oreopoulos, D. G. Effect of valsartan versus lisinopril on peritoneal sclerosis in rats. International Journal of Artificial Organs. 28 (2), 156-163 (2005).
- González-Mateo, G. T., et al. Chronic exposure of mouse peritoneum to peritoneal dialysis fluid: structural and functional alterations of the peritoneal membrane. Peritoneal Dialysis International. 29 (2), 227-230 (2009).
- González-Mateo, G. T., et al. Modelos animales de diálisis peritoneal: relevancia, dificultades y futuro. Nefrología. Supl. 6, 17-22 (2008).
- Rodrigues-Diez, R., et al. IL-17A is a novel player in dialysis-induced peritoneal damage. Kidney International. 86 (2), 303-315 (2014).
- Gonzalez-Mateo, G. T., et al. Pharmacological modulation of peritoneal injury induced by dialysis fluids: is it an option. Nephrology Dialysis Transplantation. 27 (2), 478-481 (2012).
- Liappas, G., et al. Immune-Regulatory Molecule CD69 Controls Peritoneal Fibrosis. Journal of the American Society of Nephrology. 27 (12), 3561-3576 (2016).
- Aroeira, L. S., et al. Cyclooxygenase-2 Mediates Dialysate-Induced Alterations of the Peritoneal Membrane. Journal of the American Society of Nephrology. 20 (3), 582-592 (2009).
- Sandoval, P., et al. PPAR-[gamma] agonist rosiglitazone protects peritoneal membrane from dialysis fluid-induced damage. Laboratory Investigation. 90 (10), 1517-1532 (2010).
- Loureiro, J., et al. Tamoxifen ameliorates peritoneal membrane damage by blocking mesothelial to mesenchymal transition in peritoneal dialysis. PLoS One. 8 (4), e61165 (2013).
- Gonzalez-Mateo, G. T., et al. Paricalcitol reduces peritoneal fibrosis in mice through the activation of regulatory T cells and reduction in IL-17 production. PLoS One. 9 (10), e108477 (2014).
- Gonzalez-Mateo, G. T., et al. Rapamycin Protects from Type-I Peritoneal Membrane Failure Inhibiting the Angiogenesis, Lymphangiogenesis, and Endo-MT. BioMed Research International. 2015, 989560 (2015).
- Liappas, G., et al. Nebivolol, a beta1-adrenergic blocker, protects from peritoneal membrane damage induced during peritoneal dialysis. Oncotarget. 7 (21), 30133-30146 (2016).
- Ferrantelli, E., et al. A Novel Mouse Model of Peritoneal Dialysis: Combination of Uraemia and Long-Term Exposure to PD Fluid. Biomed Research International. 2015, 106902 (2015).
- Altmann, C., et al. Early peritoneal dialysis reduces lung inflammation in mice with ischemic acute kidney injury. Kidney International. 92 (2), 365-376 (2017).
- Peters, T., et al. Mouse model of foreign body reaction that alters the submesothelium and transperitoneal transport. American Journal of Physiology-Renal Physiology. 300 (1), F283-F289 (2011).
- Flessner, M. F., et al. Peritoneal changes after exposure to sterile solutions by catheter. Journal of the American Society of Nephrology. 18 (8), 2294-2302 (2007).
