Techniques chirurgicales pour le Placement de cathéter et néphrectomie 5/6 dans les modèles murins de la dialyse péritonéale

Fonction rénale et la maladie rénale

Les reins sont des organes essentiels impliqués dans l’homéostasie, filtration du sang et la production d’hormones. Il y a différentes conditions qui conduisent à une insuffisance rénale et l’apparition subséquente d’urémie, qui a été défini comme le groupe de symptômes systémiques en raison de l’accumulation de déchets dans le sang conservé en raison de troubles rénaux fonction¹. En outre, capacité homéostatique est également affectée lorsqu’il y a une insuffisance rénale, l’hypertension artérielle due à une surcharge volumique susceptible de se produire, qui est aussi dangereuse car elle peut conduire à une insuffisance cardiaque¹. Lorsque la capacité fonctionnelle des reins est inférieure à 10 % – 15 %, le patient doit subir une des options thérapeutiques suivantes : hémodialyse, dialyse péritonéale (DP) ou la transplantation rénale.

PD est une option intéressante qui permet aux patients de continuer le traitement dans le confort de leur foyer ou pratiquement n’importe où, évitant ainsi la nécessité pour l’hôpital de fréquente visites et séjours. La technique de PD élimine les petites molécules toxiques et excès d’eau générée par le corps² par le biais de l’instillation d’un fluide osmotique (liquide de dialyse péritonéale, PDF) dans la cavité péritonéale. Cette instillation génère le gradient osmotique nécessaire pour l’échange d’eau entre le capillaire péritonéale et PDF, un processus appelé ultrafiltration (UF) et les solutés.

Péritonéale lésions induites par la dialyse péritonéale

La cavité péritonéale est recouvert d’une membrane (PM), composée d’une monocouche de cellules mésothéliales reposant sur une matrice, qui abrite aussi quelques vaisseaux sanguins, des fibroblastes, des macrophages et des autres populations de cellules. Malheureusement, la membrane péritonéale souffre toujours quelques altérations au cours du traitement de PD, tels que l’apoptose et la perte de cellules mésothéliales, transition mésenchymateuse mésothéliales (MMT) et les cellules endothéliales (fin-MT), recrutement des cellules inflammatoires et des fibrocytes, des altérations vasculaires, angiogenèse, lymphangiogenèse et/ou fibrose^{3,4,5,6,7,8,9}. Ces altérations sont responsables de l’élaboration d’un UF capacité échec¹⁰, qui s’oppose à la poursuite de la thérapie, qui exige que le patient doit recevoir un traitement alternatif pour survivre (hémodialyse ou transplantation rénale) . Par conséquent, pour ces patients, il est essentiel de retarder ou de contrôler le développement de ces altérations péritonéales.

Il a été spéculé que l’urémie seul peut causer une inflammation¹¹, mais le plus important facteur local est PDF bioincompatibility. La plupart des PDFs utilisent le glucose comme l’agent osmotique, ce qui provoque une inflammation. En raison de la durée de conservation PDF et la stérilisation, glucose subit un processus de dégradation, et apparaissent de nouveaux produits de cette réaction, générant plus d’inflammation, le TEM et apoptose^12,13. En outre, il y a aussi la possibilité de dommages mécaniques en raison de la méthode de l’instillation. Tous ces facteurs, agissant en permanence, peuvent générer un état inflammatoire persistant et récurrent, conduisant à une inflammation chronique, qui conduit à la détérioration de la membrane et, de façon concluante, échec de l’UF. Comment ce dommage pourrait être réduit ou évité est toujours un sujet d’étude.

Analyser le développement des lésions : des échantillons humains de modèles animaux

Travailler avec biopsies humaines est un facteur limitant en raison de la difficulté à obtenir des échantillons de tissus. Ces échantillons ne peuvent être obtenues de chirurgies effectuées en raison de dysfonctionnement du cathéter ou de la transplantation, généralement après des années de traitement PD. Cette approche est utile pour l’analyse des changements pathologiques subi par une membrane péritonéale exposée au format PDF, mais il n’est pas suffisante pour étudier le développement du processus. Une autre possibilité consiste à analyser les cellules drainées dans les effluents de la dialyse, mais cela ne fonctionne toujours pas fournir un scénario complet. La fusion de ces deux techniques n’est possible avec des modèles animaux. La structure péritonéale est similaire chez les mammifères, et donc il y a des modèles avec différentes espèces animales. Il existe quelques études issus des moutons (Rodela et al. ¹⁴ et Barrell et al. ¹⁵) et lapin^16,17 modèles ; Toutefois, de petits animaux sont préférables car elles sont plus faciles à la maison et maintiennent et sont également plus économiques. L’utilisation de rats^{18,19,20,21,22,23,24} offre un temps de traitement plus court pour observer altérations Morpho-fonctionnelles. Il a représenté un modèle très utile pour étudier différentes questions telles que l’effet des médicaments anti-fibrosants comme, par exemple BMP-7 (morphogénique osseuse protéine-7)²⁵ et RAS (système rénine-angiotensine) ciblant^{26,27 , 28}.

Toutefois, le modèle murin est devenue un modèle idéal avec nombreux avantages sur les autres. L’avantage des plus intéressante est la possibilité d’utiliser des organismes génétiquement modifiés de souris pour étudier la base moléculaire et cellulaire des dommages péritonéale. En fait, les souris sont souvent employés pour l’analyse de nombreuses maladies, comme il existe de nombreuses souches différentes avec différents fonds génétiques connues. D’autres avantages incluent le réduit l’espace requis pour le logement, réduit le coût des expériences (en raison de la petite taille de l’animal), facilité de manipulation, la disponibilité des réactifs et le nombre croissant d’informations disponibles sur les différentes souches de souris depuis qu’ils ont été plus couramment utilisé des animaux en recherche.

Un modèle de souris qui emploient un implant a été le modèle le plus récemment créé pour PD^29,30et a été montré pour imiter péritonéale détérioration subie par les patients Parkinsoniens dus à l’exposition au format PDF. Ce modèle a collaboré pour comprendre que les processus pathologiques impliqués^31,32,,³³. En outre, il a été utilisé pour valider les différents traitements possibles pour améliorer cette détérioration à l’aide de modulateurs immunitaires et anti-inflammatoires non stéroïdiens et autres anti-fibrosants et agents anti-angiogéniques, tels que les inhibiteurs de COX-2 (cyclo-oxygénase-2) ³⁴, agonistes de PPAR-γ (peroxisome proliferator-activated receptor-γ)³⁵, tamoxifène³⁶, Paricalcitol (un activateur du récepteur vitamine D qui module la réaction immunitaire)³⁷,³⁸ de la rapamycine et Nebivolol ³⁹.

Élaboration d’un modèle souris avec un cathéter implanté

Ce modèle vise à ressembler, autant que possible, la technique utilisée chez des patients humains de PD, permettant d’effectuer des traitements prolongées de PD chez de petits animaux. Jusqu’ici, trois techniques pour l’instillation du liquide de dialyse dans le péritoine ont été testées chez des souris. L’une, aveugle perforation du front de la paroi abdominale, est controversé en raison des risques multiples qu’il peut encourir, tels que les dommages péritonéal, saignements et, comme c’est une ponction réalisée aveuglément, viscérale. La deuxième technique est le soi-disant « permanent système ouvert », dans lequel le dispositif d’injection du fluide est placé en dehors du corps. Cette procédure est plus similaire à celui effectué chez l’humain. Toutefois, il ne permet pas le développement d’expériences à long terme, car elle peut augmenter les risques d’infection et requiert généralement l’utilisation de l’anesthésie à instiller PDF, qui peut interférer avec les résultats. La troisième technique est le « système fermé ». Avec cette approche, l’ensemble du dispositif utilisé pour l’instillation fluide est situé à l’intérieur du corps de l’animal. Le liquide est injecté avec une aiguille dans un port d’accès, qui est placé sous la peau. Cette procédure réduit le risque d’infection péritonéale et saignements ainsi que la nécessité d’une anesthésie.

Pour étudier l’effet de l’urémie dans PD, un modèle murin récent a également été établi⁴⁰ basé sur le modèle de perfusion de PDF avec le cathéter. Ce modèle apporte une nouvelle technique pour effectuer une néphrectomie chez la souris, ce qui réduit la fonction rénale. Dans le présent article, une modification du protocole employé par Ferrantelli et coll. en 2015⁴⁰ a été développée. Ce nouveau protocole permet l’implantation du cathéter en une néphrectomie, réduit la durée de la blessure infligée au cours de la chirurgie et facilite l’accès aux reins.