Standardized Measurement of Nasal Membrane Transepithelial Potential Difference (NPD)

George M. Solomon; Inez Bronsveld; Kathryn Hayes; Michael Wilschanski; Paola Melotti; Steven M. Rowe; Isabelle Sermet-Gaudelus

doi:10.3791/57006

JoVE Journal > Medicine

Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

Medicine

מדידה מתוקננת של ההבדל Transepithelial פוטנציאל ממברנה האף (NPD)

Published: September 13, 2018

doi:

10.3791/57006

George M. Solomon¹, Inez Bronsveld², Kathryn Hayes³, Michael Wilschanski⁴, Paola Melotti⁵, Steven M. Rowe¹, Isabelle Sermet-Gaudelus^6,7

¹Department of Medicine and the Gregory Fleming James Cystic Fibrosis Center,University of Alabama at Birmingham, ²Department of Pulmonology and Tuberculosis,University Medical Center Utrecht, ³Center for Experimental Medicine,Queens University, Northern Ireland, ⁴Hadassah Hebrew University Medical Center, Jerusalem, ⁵Centro Fibrosi Cistica,Azienda Ospedaliera Universitaria Integrata, ⁶Service de Pneumologie et Allergologie Pédiatriques and Center de Ressources et de Compétence de la Mucoviscidose,Hôpital Necker Enfants Malades, ⁷INSERM U 1151,Institut Necker Enfants Malades

Summary

כאן, אנו מציגים פרוטוקול מתוקננים כדי למדוד את הפרש הפוטנציאלים האף (NPD). סיסטיק פיברוזיס מוליכות transmembrane הרגולטור (CFTR) ותפקוד ערוץ (ENaC) נתרן אפיתל מוערכות על-ידי שינוי המתח על פני האפיתל באף לאחר superfusion של פתרונות המשנים את פעילות הערוץ יון, מתן מדד התוצאה.

Abstract

אנו מתארים מדידה מתוקננת של הפרש הפוטנציאלים האף (NPD). בטכניקה זו, סיסטיק פיברוזיס מוליכות transmembrane הרגולטור (CFTR) ובפונקציה ערוץ (ENaC) נתרן אפיתל המפוקחים על-ידי שינוי מתח על פני האפיתל באף לאחר superfusion של פתרונות המשנים תעלת יונים פעילות. זה יהיה זמין על-ידי מדידת הפרש הפוטנציאלים בין תא תת עורית של אפיתל דרכי הנשימה בתוך הנחיר, ניצול קטטר עם אפי נחות turbinate.

הבדיקה מאפשרת מדידת המתח בסיסית יציבה והשינויים רצופים מתח נטו לאחר זלוף של 100 מיקרומטר amiloride, מעכב של Na⁺התחדשות של תמיסת רינגר; פתרון ללא כלוריד המכיל amiloride כדי נסיעה כלוריד הפרשת ו- 10 מיקרומטר isoproterenol ב פתרון כלוריד-חופשית עם amiloride כדי לעורר את מחזורי אדנוזין monophosphate (מחנה)-כלוריד התלויים מוליכות הקשורים CFTR.

טכניקה זו יש את היתרון של הממחיש את המאפיינים אלקטרופיזיולוגיות של שני רכיבי מפתח לבסס את הידרציה של הנוזל פני דרכי הנשימה של אפיתל בדרכי הנשימה, ENaC, CFTR. לכן, זה כלי מחקר שימושי עבור שלב 2 והוכחת קונספט ניסויים של סוכנים שכוונו CFTR ופעילות ENaC לטיפול של מחלות ריאה סיסטיק פיברוזיס (CF). זה גם תהליך מעקב מפתח להקים CFTR תפקוד כאשר בדיקות גנטיות ובדיקות זיעה דו-משמעית. שלא כמו זיעה כלוריד, המבחן הוא יחסית יותר זמן רב ויקר. זה דורש גם מפעיל הכשרה ומומחיות לערוך את הבדיקה באופן יעיל. השתנות אינטר – ו intra – subject דווח בטכניקה זו במיוחד במקצועות צעירים או לא משתף פעולה. כדי לסייע עם חשש זה, פרשנות שופרה באמצעות אלגוריתם לאחרונה המאומת.

Introduction

המטרה הכוללת של שיטה זו היא למדוד את הפרש הפוטנציאלים האף (NPD) שמטרתה לחקור יון הטרנס-אפיתל תחבורה in vivo¹. טכניקה זו מאפשרת את המדידה של נתרן (Na⁺) ותחבורה כלוריד (Cl^–). NPD שימש ככלי מחקר מאז שנות ה-80 המאוחרות, התקבלה בשנת 1998 הליך האבחון על ידי את הצהרת הסכמה סיסטיק פיברוזיס קרן (תודתם)² , ב-2017 בהנחיות אבחון של קונצנזוס סיסטיק פיברוזיס קרן (תודתם) ³. אכן, תפקוד ביולוגי CFTR, המהווה הגורם CF, שמעידים בליעת Na⁺מוגברת קרום הפסגה, פגם בהפרשת Cl^– . מבחן פונקציונלי זה מספק את היתרון של כלי אבחון נוספים כאשר הגנטיקה היא הלא-חד משמעי בחולים עם תוצאות מבחן זיעה ביניים ייווצרו³. אמנם ניתן להשיג מידע זה גם על-ידי מעיים ביופסיות המדידה הנוכחית (ICM), ICM זאת, רק בחנויות כמה מרכזים ברחבי העולם, צריך לקדם סטנדרטיזציה. NPD זמין יותר כ 60 מרכזים הכללית של, יתר על כן, מטרות האפיתל הנשימה זה הוא המיקום המרכזי של המחלה.

בהתחשב את המידע שהמסופק על פעילות CFTR, הוא משמש גם במחקרים הוכחה הרעיון שמטרתה להעריך שיקום תפקודי של חלבון CFTR מאת אפנן טיפולים⁴^,⁵^,⁶^,⁷^, ⁸. אכן, נתונים ממחקרים עם עריכה mRNA/ג’ין CFTR, CFTR potentiator, מתקן טיפולים, להאיר שינויים משמעותיים Cl^– , Na⁺ תחבורה עם טיפול⁶^,⁹ ומאשרת כי NPD ניתן נקודת קצה של מגיב בניסויים קליניים. כמו שחסר לנו קליניים נקודות הקצה רגיש מסוגלים לזהות שינוי עדין במצב הקליני של המטופל בטווח הקצר, סמן פרה זה עשוי להיות מאוד אינפורמטיבי. בתחום של טיפולים אפנן CFTR מרחיבה במהירות, אנו זקוקים בדחיפות בדיקות ויוו מסוגלים לקלוט במהירות חומרים פעילים לפני שלב גדול 3 ניסויים¹⁰.

הרציונל פיזיולוגיים של הטכניקה מבוססת על מדידת הפרש הפוטנציאלים בין האפיתל דרכי הנשימה בתוך הנחיר תא תת עורית. יון ערוץ פעילות נידונות על ידי מדידת הפרש הפוטנציאלים יציבה בסיסית מירבית (PD), שלו משתנה לאחר חסימת ENaC הקשורים Na⁺ הקליטה ונהיגה הפרשת Cl^– דרך שונה מובילי Cl^– הפסגה כולל CFTR. CFTR בתפקוד מוצג על-ידי שינוי מינימלי הפרש הפוטנציאלים על גירוי הפרשת Cl^– דרך שביל תלוי המחנה ואת ENaC מוגברת מתווכת הקליטה Na⁺ כפי שזוהה על-ידי הפרש הפוטנציאלים שליליים יותר בסיסית מענה משופר amiloride. בסיס מכניסטית CF נגד משטרת נורמלי מסוכם באיור1.

איור 1: איור סיכום של פעילות תעלת יונים. יון (A) פעילות בהדגמה אפיתל בדרכי הנשימה מאוזנת פעילות של ENaC, CFTR במקצועות נורמלי ואובדן (B) של פעילות CFTR, וכתוצאה מכך גדל ENaC מתווכת נתרן תחבורה האופטימיזציות CFTR כלוריד תלויים תחבורה. ENaC: נתרן אפיתל ערוץ, Na⁺: נתרן, CFTR: וסת transmembrane סיסטיק פיברוזיס, CL^–: כלוריד, mV: ואטים, המשטרה: הפרש הפוטנציאלים, דקות: דקה/s אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

עם זאת, המבחן הזה מדגים כמה מידת ההשתנות הן מדידות חוזרות ונשנות בתוך המטופל באותו והן בקרב מטופלים עם גנוטיפ באותה. . זה בעל חשיבות עליונה כדי להקל על הפרשנות של השינויים לאחר הטיפול אפנן… יתר על כן, אנו עדיין חסרים ספי המאומת להפלות בין CF לנסיינים בריאים. זה יכול להיות באופן חלקי בגלל ההבדלים בין הטכניקות שבהן משתמשים הזמינות של מתקנים רפואיים. לכן, מאמץ בינלאומי ניכר מכוון סטנדרטיזציה של הבדיקה הוא מתמשך. את בנו תודתם-TDN (סיסטיק פיברוזיס קרן-הרפוי פיתוח רשת) והן ECFS-CTN (אירופה סיסטיק פיברוזיס החברה-קלינית ניסויים רשת) יצר את NPD סטנדרטי (SOP) לשימוש בניסויים multicenter ומחקר. עבודה זו משותפת זה התבצעה על ידי CTN TDN הביא שוחד משולב, בינלאומי, ומשלב את המומחיות של CTN ו TDN (2014)¹¹. מאמר זה מציג את הטכניקות פרוטוקול ובדיקה להעסיק NPD לאבחון CF או לניסויים הוכחה הרעיון ביוזמת החוקר. כל מרכז יישום הטכניקה אחראי על היישום לוועדת האתיקה שלה מוסדיים מחקרים האנושית לאישור.

איור 2: תיאור סכמטי של כל מומלץ NPD ההתקנה. הערה ההגדרה המומלצת מוצג, כולל משאבות זלוף רציפים, הגדרת סדרה 4-עצור-זין. ה-SOP מוצגים חיבורי ספציפיות ודוגמאות של רכיבים. (דיאגרמת שינוי בהיתר מן שלמה, G.M. בחזה, 2010¹³) אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

ניסיוני זרימת המותווה איור 2, לפיה NPD נמדד בין הגשר לחקר ממוקם על אפיתל משטח והפניה הגשר ממוקם בחלל תת עורית, מחוברות אלקטרודות, גבוהה-עכבה מד מתח.

זו מובטחת באמצעות 2 מערכות שונות: ישנם 2 הפניה מקובל אלקטרודה setups: (i) מאוזן Ag/AgCl אלקטרודות, גשר בקרם רל (א) מחובר החלל התת עורית על ידי שחיקה קלה או (ii) רווי calomel half-cells של אגר מלא 22 עד 24-מחט בקוטר הציג subcutaneously. הקשר אל רירית האף מופעלת על ידי צנתר לומן כפול. לומן אחד הוא מלא עם אגר או אק ג קרם ומחובר האלקטרודה מדידה, השני מאפשר זלוף אל רירית האף של פתרונות שונים.

הקצה של הצנרת לחקר מונחת על גבי רירית מערכת הנשימה תחת נחות האף turbinate (איור 3).

איור 3: השמה של חקר אבובים על רירית מערכת הנשימה- (א) תצוגה חיצונית מראה השמה. (B) תצוגה Rhinoscopic הוכחת השמה. דיאגרמה (C) המציין את מיקום אנטומי עבור מיקום הצנתר. המשטרה: הפרש הפוטנציאלים

ללמוד תגובת משטרת מספר תרופות, הפתרונות superfusion מיושמים באמצעות לומן השני של הקטטר. ישנם מספר שלבים מרכזיים לגבי התנהלות מדידות NPD, אשר מפורטים להלן בפרוטוקול, מן הכנה ראשונית באמצעות ניתוח נתונים והכנה.

לאחר ההכנה של פתרונות, אלקטרודות, לבדיקת איכות נאותה של אלקטרודות, קטטרים מאפשרת התנהלות בסיסי של המבחן. מדידות הבזליים נעשים לאורך turbinate, והנחות המאפשרת בחירה של המקום הטוב ביותר למדידה, בדרך כלל זה עם מדידה השלילית ביותר. לאחר מכן perfusions רציפים לקבוע Na⁺ (ENaC) ו- Cl^– (תלויי-CFTR) יון השטף דרך שינוי המתח על פני האפיתל האף.

Protocol

פרוטוקול מעורבים ניסויים אושרה על ידי ועדת המחקר כל המוסדות המשתתפים. כל מרכז יישום הטכניקה אחראי על היישום לוועדת האתיקה שלה מוסדיים מחקרים האנושית לאישור. 1. פתרון הכנה להכין פתרונות #1, #2 #3, המהווים בסיס פתרונות, בקבוצות 1 ליטר לפני הליך של מאוחסנת באתר (טבלה 1).הערה: Amiloride הוא רגיש אור ויש לאחסן בחושך (ראה טבלה 1 פתרון קומפוזיציה) (ראה נוהל הכנה מפורטת פתרון11). מאגר כל הפתרונות ב pH 7.4 ומסנן עם מסנן 0.22 של הבקבוק-העליון מיקרומטר. הפתרון #3, להוסיף את המכיל פוספט מלחי קודם, לאפשר להם ionize למניעת התגבשות (ראה טבלה 2 עבור פתרון קומפוזיציה).הערה: הרצף של ערבוב הוא קריטי עבור פתרון #3. אחסן את הפתרונות הללו ב 4 ° C (יציב במשך 3 חודשים) או ב-20 ° C (יציב במשך 6 חודשים). להכין פתרונות #4 ו- #5 על-ידי הוספת סוכנים ביום של הבדיקה NPD. Isoproterenol אור וחמצון רגיש, הוא מאבד את פעילותה בטמפרטורת החדר (הוכחת דעיכה 4% מעל 4 h ב 4 – 8 ° C). חנות ב 4 º C.הערה: ATP הוא אור וחמצון רגיש (ראו טבלה 3). תרכובת משקל מולקולרי ריכוז (מ מ) קומפוזיציה (g/L) NaCl 58 148 8.58 2 H2 CaCl2O 147 2.25 0.33 אשלגן כלורי 75 4.05 0.3 K-2-HPO-4 174 2.4 0.42 2 פו ח’4 136 0.4 0.05 MgCl2 6-אייץ ‘2O 203 1.2 0.24 טבלה 1: פתרון קומפוזיציה. תרכובת משקל מולקולרי ריכוז (מ מ) קומפוזיציה (g/L) נה Gluconate 218 148 33.26 Ca Gluconate 430 2.25 0.97 K Gluconate 234 4.05 0.95 K-2 -HPO-4 174 2.4 0.42 2 פו ח’4 136 0.4 0.05 MgSO4 7 שעות2O 246 1.2 0.24 טבלה 2: פתרון קומפוזיציה. פתרון פתרון מספר תוכן מארק EDC טבעות זריקה פתרון #1/A פלאפונים במאגר להזרקה רינגר טבעות + amiloride פתרון #2/B פלאפונים במאגר + 100 μM amiloride אמיל אפס Cl– + amiloride פתרון #3/C באגירה אפס Cl– + 100 μM amiloride OCL אפס Cl– + amiloride + isoproterenol פתרון #4/D באגירה אפס Cl– + 100 μM amiloride + 10 μM isoproterenol ISO אפס Cl–+ amiloride + isoproterenol + ATP פתרון #5/E באגירה אפס Cl– + 100 μM amiloride + 10 μM isoproterenol + 100 μM ATP ATP טבלה 3: פתרון רשימה. 2. קטטר השתמש PVC, שימוש סטרילי, יחיד, 2 לומן (Ø מ מ הפנימי 0.7) קטטר עם עגול וחלק הגפיים (2.5 Ø מ מ החיצוני), אשר מתוכנן במיוחד עבור NPD. ליצור קשרים עם רירית חור בצד, רחוק עד הקצה עם חור בקצה עבור זלוף 2 מ מ (ראה שלב 10.1). להתחבר לאחד שתי סכינים סטריליים-lock התקשרויות של הקטטר האלקטרודה מדידה והשני המשאבה זלוף. תשתמש בתדר מוכתם בצבע כחול כמו לומן מדידה. לתייג את הצנתר בכל פרק זמן של 0.5 ס מ על 10 ס מ.הערה: שטח מת הוא 0.3 mL. עדיף להשתמש את ההליך הנ עבור ההכנה של הקטטר אם הדבר אינו אפשרי בצע את השלבים שני הבא. חותכים שוויון (~ 76 ס מ) אורכים של אבובים קטטר PE50 ו- PE90. מוספית אלה ביחד על פיסת סיליקון גומי צינורות 1 ס מ. הכנס מתכרבלת המחט של 25 גרם עצה בוטה בצד השני של הצנרת PE-90. הכנס מתכרבלת המחט של 25 גרם פרפר בצד השני של הצנרת PE50 מקפיד לא לנקב את הצנרור כפי שהוא בנוי. איור 4: קטטר המשמש למדידות NPD. שיבוץ תיבת מדגים קצה הקטטר עם חור מדידה. 3. הכנת גשר עור אגר (פרפר מחט), קטטר הערה: המניפולציה של אגר מומסת עלול לגרום לכוויות, זה צריך להיעשות בזהירות. להכין 3% אגר על ידי ערבוב דור 3 של אגר עם 100 מ של פתרון #1 בבקבוק. הפה רחב. להמיס את אגר במיקרוגל עד מסיסים (שקוף). למלא את המזרק 10 מ”ל עם אגר חמים. מחברים את המזרק לאחר מכן כדי שהמחט פרפר (23 גרם) לומן מסומן של הקטטר. להזריק את אגר עד שיופיע בקצה. לאפשר לה להתקרר לפחות 10 דקות. ודא כי הגשר העור הקטטר הן באופן מלא מלא, דמיינו להיות חופשי של בועות אוויר. לאחסן את הגשרים העור בצובר בפתרון #1-4 ° C, אל תשתמש לאחר שבוע אחד. 4. אם א באמצעות קרם לדלל את הקרם אק ג עם פתרון #1 (1:1, וי/v חיזוק). . תן לזה לנוח עד ללא בועות אוויר. למלא את המזרק 10 מ”ל קרם אק ג מדולל. להתחבר את המזרק לומן מסומן של הקטטר, לאט לאט להחדיר הקרם אק ג עד שיופיע על החור בצד התחתון. ודא כי הצנתר מלא מלא וללא בועות אוויר. 5. נתונים רכישת מערכת הערה: ההגדרה הכללית של מערכת רכישת הנתונים מוצג באיור5. איור 5: הגדר של מערכת רכישת נתונים. הוכחת חיבורים של bioamplifier ו- headstage של ממשק המחשב, כמו גם הקשרים אלקטרודת ה headstage11. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת. חיבורים חבר את המחשב למערכת רכישת נתונים (טבלה של חומרים) עם כבל USB. כדי להתחבר למערכת רכישת נתונים bioamplifier, חבר את כבל BNC מערוץ 1 קלט על מערכת רכישת נתונים (חזית) הפלט bioamplifier (מאחור). לחבר את bioamplifier headstage עם כבל מותאם מראש מחובר למדחף headstage לתוך החלק הקלט בחלק הקדמי bioamplifier. להתחבר headstage את האלקטרודות והתגובה האלקטרודה הקרקע. השתמש במחברי נקבה-נקבה סטנדרט 2 מ מ כדי להתחבר הקדמי של headstage האלקטרודות.הערה: הנמל שקוע, מתאים רק כיוון אחד של הכבל 2 מ מ: אלקטרודה מדידת אדום האף החולה (דרך האף קטטר); שחור-הפניה אלקטרודה לגשר העור המטופל; לבן א אלקטרודה מקורקע העור של הנושא. להגדיר את bioamplifier כמתואר: קיזוז: משיכה כדי להפעיל, כדי להתאים, השאר בתנוחה משך לאחר השינוי; מתח: DC; קאל mV 1: עמדה נייטרלית; כוח: לאיסוף נתונים, כבוי לטעינת סוללה; רווח: מוגדר כ- 10; אישור הלהקה: LoFreq (כפתור החיצון): DC; אישור הלהקה: HighFreq (הידית הפנימית): 1 קילו-הרץ נפח: חופש. 6. התאמת ההיסט הראש-שלב חבר את המחשב הנייד ואת המגבר ברצף כמצוין ב ה SOP11. לעבור על מערכת רכישת נתונים ולאחר מכן את המחשב הנייד (הרצף חשוב עבור תוכנה לזהות את המנגנון המשמש עבור רכישת נתונים). התאם את הראש-שלב לקזז לפי הרצף סופ. 7. קיזוז הערה: ישנם מספר קיזוז להיבדק כדי להבטיח את היציבות של מערכת מדידה חשמלי. (ראה איור 6) עבור היסט אלקטרודה, הניחו את הפניה (שלילי) אלקטרודה ואת אלקטרודה (חיובי) מדידה יחד הקרם אק ג מדולל או של 3 מ’ אשלגן כלורי. ודא מהפרש הפוטנציאלים שקרא בין האלקטרודות קרובה לאפס על headstage. להגדרת ההיסט גשר קטטר ו/או עור, מקום בקצה נעל-סכינים סטריליים של הקטטר האף או נעל-סכינים סטריליים סוף הגשר העור לתוך האמבט עם האלקטרודה (חיובי) מדידה. מקם את הקצה השני של הקטטר אק ג קרם באמבטיה או 3 מ’ המכילה את ההפניה אלקטרודה (שלילי) שהייתך מהפרש הפוטנציאלים קרובה לאפס על headstage אשלגן כלורי. כדי להגדיר את ההיסט של לולאה סגורה, ודא כי המעגל סגור בעת החלפת את הצנתר האף באמבטיה של האלקטרודות. בדיקת הלולאה הסגורה לקזז קריאות ליד 0 mV (= “הסטה”; ±2.5 mV). להתאים את הידית היסט headstage כדי להביא את ההיסט 0 mV.הערה: זה מאשר כי כל החיבורים בתוך המעגל שלמים… אם זה לא המקרה, הקטטר האף לא ייתכן שלם (אוויר בועות של אגר או הקרם אק ג). לשנות את הגשר אגר או לדחוף את הקרם אק ג בכיוונון. ההיסט אלקטרודה יש לבצע תחילה, ולאחר מכן סגור המערכת (אופסט לולאה סגורה) עם האלקטרודה וגשר (איור 6). איור 6: היסט ההתקנה (A) אלקטרודה היסט, קטטר (B) (או גשר), ההיסט לולאה סגורה (C). 8. מזרק הקמה הערה: לפניכם קביעת המומלצים. הפשרת פתרונות #1, #2 ו- #3 כ 1 h לפני המדידה. להתחבר לקו סיומת צימוד הקרוב הקטטר. לעבור על כל משאבות ותורידי את הקטטר עם פתרון #1 לרוקן לחלוטין את הקטטר עד stopcocks ברורות של בועות. 9. מיקום של הפניה, מדידה אלקטרודה איור 7: נושא עם מדידת אלקטרודה וגשר תת עורית מוכן למדידות. יש את נושא המחקר לנקוט בעמדה יושב מול המפעיל NPD. לנוחות יותר, במקום רגל על הראש על מעמד הסנטר orthoptic והתכרבלו אנטי סטטי אופציונלי. להתחבר האלקטרודה עופרת הקרקע משטח א ממוקם על הזרוע של הנושא (איור 7). להכניס את המחט התת עורית האמה הגבי (אגר מערכת) או להחיל האלקטרודה הפניה א קרם באזור בעבר מינימלית משופשפים על האמה (ראה נקודות 7 עד כדי 10 להלן). בדוק את החיבור למרחב תת עורית על ידי מדידת מהפרש הפוטנציאלים עם העור (האצבע PD) ולבקש את הנושא כדי לסגור את “החור מדידה” מאת צובט את הצנתר בין קצה שלו באגודל ובאצבע. אם המשטרה האצבע אינה-30 mV או יותר שלילי, לבדוק את החדרת המחט פרפר. חזור על שחיקה (עבור הגדרת א קרם) וסמנו גשרים. להתחיל את משאבת מזרק פתרון #1-80 מ ל/ה להתחיל עם נחיר צד ימין. למדוד את המשטרה האצבע כמו מתח שלילי יציב (טווח טיפוסי-40 ל-80 mV). אם משתמש במערכת קרם אק ג: לדלל את הקרם אק ג 1:1 ולמלא את הקטטר לאחר רצף מלא את מהחפירה בדיקה כאמור ראו את אגר. לחבר את הצנתר מזרק 50 מ ל מלא למחצה עם הקרם אק ג להתרחץ האלקטרודות, המאפשר בדיקה של ההיסט אלקטרודה ואת הגשר החוצה מהסט. להתחבר ההפניה Ag/Cl אלקטרודה לחלל התת עורית על ידי שחיקה מינימאלית הקודם קלה של העור, העור תופיע ‘ורוד ומבריק’ הרמה של הדרמיס מתמלאת. מקם את האלקטרודות מדידה, מכוסה בקרם אק ג, על העור משופשפים. בדוק את האצבע PD כאמור המוצג עבור מערכת אגר. 10. מדידה של משטרת הבזליים הכנס את הצנתר האף הגונבות באמצעות מאיר rhinoscope (או שווה ערך) כדי להמחיש את נחות turbinate. משתמש הקצה הקדמי כנקודת ציון, לקדם הקטטר מיקוד האתר נחות של turbinate על רירית מערכת הנשימה נחותים. לחלופין, אם המיקום קשה, ניתן להציב את החור בדיקה במגע עם הרצפה של הנחיר.הערה: הצנתר הוא נוקשה מספיק כדי להיות מונחה על ידי המפעיל לתוך הנחיר. כדי להקל על המיקום, ערוץ אחד של הקטטר נצבעת בכחול ומכיל את החור בצד המכשיר בקשר עם נחותים turbinate. הדבר מונע סיבוב קטטר. הסימנים המצוינים על הצנתר מ- 1 עד 10 ס מ מספקים נקודות התייחסות קל. למדוד את PD-turbinate נחותים. למטרה זו, ודא כי החור מדידה של הקטטר סגורה על ידי מיקומה נגד רירית של נחותים turbinate (סימן ימין הבזליים ב). למדוד את המשטרה. ב 3.0, 2.0, 1.5, 1.0 ו- 0.5 ס מ (מרחק בתוך meatus נחות מן turbinate נחותים): מארק PDs הבסיס הימני. לשמור על כל אחת מהמידות למרחק שצוין עבור 5 s כל כדי להבטיח קריאה קבוע (± 1 mV) וכדי להקל על פירוש מדויק של ערכים PD הבזליים. חזור על השלבים שלעיל בנחיר השמאלי, שימוש במקש הפונקציה כדי לסמן שמאל PDs הבזליים (3 ס מ, 2 ס מ, וכו ‘), את שמאל הבזליים. שימוש באמצעים PD הבזליים כמדריך, את הגשוש של הקטטר האף לאתר של איתות שלילי ביותר (עד 3 ס מ מהקצה הקדמי מאנפף נחות turbinate), ובטוחה עם חתיכה קטנה של נייר דבק על קצה האף (או שווה ערך). 11. NPD מעקב רציף Perfusions עבור נחיר צד ימין ודא כי הפתרון נוטפת מן האף של המטופל. יש את הנושא להניח עמדה נוחה עם הראש למטה (עזר לעתים קרובות על ידי כך את הנושא להניח את הראש שלהם על ידם או להשתמש chinrest או התקן אחר immobilizing). להזכיר את הנושא כדי למזער את התנועה ואת להימנע מלגעת האף או הצנרת, וכדי להימנע מלדבר. להפוך פתרון #1 (טבעות) המשאבה (5 mL/min, או 300 מ”ל/h). להקליט עד מתקבל ערך יציבה (< 1 s 30/שינוי mV).הערה: זה לוקח כ 3 דקות כדי להשיג יציבות. כבה את זלוף עם פתרון #1. להתחיל את זלוף עם פתרון #2 (Amiloride). להקליט NPD לקבוצות של 3 דקות (אם המתח מישור מוטלת בספק, להמשיך את ההקלטה עבור עד סה כ 5 דקות). להתחיל את זלוף עם פתרון #3 (אפס כלוריד). להקליט NPD לקבוצות של 3 דקות (אם המתח מישור אינה יציבה, להמשיך את ההקלטה עבור עד סה כ 5 דקות). להתחיל את זלוף עם פתרון #4 (Isoproterenol). להקליט NPD לקבוצות של 3 דקות [אם המתח מישור אינה יציבה (עקיבה מתח קבוע לפחות 30 s < 1 mV דריפט), המשיכו את ההקלטות עד סה כ 5 דקות]. להתחיל את זלוף עם פתרון #5 (ATP). NPD תקליטים למשך תקופה מינימלית של 1 דקות, עד לשיא hyperpolarizing בתגובה מתקבל. להפעיל את זלוף עם הפתרון #1 (טבעות) ולאפשר 30 s כדי לשטוף את הקטטר. כבה את זלוף פתרון #1. חזור על התהליך בנחיר השמאלי. 12. סוף המבחן בדיקה חוזרת של ולהקליט את האצבע יציב PD (“פוסט” אצבע) עבור 5 s. הסר גשר עורית של הנושא את התחבושת מן האתר ההכנסה על העור. עבור מערכת קרם AgCl/אק ג, הסר את האלקטרודה הזרוע. להקליט את המתח “היסט הסופי לולאה סגורה” כמתואר עבור מדידת ההיסט ההתחלתי לולאה סגורה (ראה שלב 7.1.3). מארק היסט הסופי עם מקש פונקציה. תעצור קירור והקפאה (הקש על “להתחיל”).הערה: ה-SOP הנוכחי ממליצה על השימוש 100 מיקרומטר ATP כדי להפעיל את purinergic סידן תלויות Cl– ההפרשה, כדי לשמש פקד חיובי עבור הבדיקה; עם זאת, זהו מבחן אופציונלי.

Representative Results

Epithelia דרכי הנשימה נורמלית, Na+ הקליטה הוא הפעילות תחבורה ראשי יון. דרכי הנשימה שלילי השטח הפרש הפוטנציאלים ביחס interstitium התוצאה. זלוף של amiloride חוסם הערוץ ENaC מוביל הפרש הפוטנציאלים פחות שלילי. לאחר מכן, superfusion של Cl–-פתרון חינם יוצר הדרגתי כימי לקלרנית-, אשר יוצר הפרש הפוטנציאלים שליליים יותר ומפעיל כל למעליות Cl– , כולל CFTR. Isoproterenol, אשר מגביר את מחנה תאיים, מגביר הפרשת Cl– על ידי הפעלת במיוחד CFTR ומגבירה עוד יותר מהפרש הפוטנציאלים. לעומת זאת, בנושאים CF, נעדר או לא מתפקדת תוצאות CFTR ENaC מוגברת מתווכת Na+ הקליטה12. כתוצאה מכך, ההבדל פוטנציאליים בסיסית הוא יותר שלילי. דפולריזציה נצפתה עם היישום של amiloride הוא גדול יותר, הואיל מינימלי או לא חל שינוי מהפרש הפוטנציאלים על גירוי הפרשת Cl– דרך מסלולים תלויה CFTR. זה ניתן לראות את לשרטוטים נציג באיור 8, מציג לעומת ‘בריא’ ‘CF’ לשרטוטים. איור 8: נציג לשרטוטים של הנושא ‘בריא’ ואת הנושא עם CF. המשטרה: הפרש הפוטנציאלים, ΔAmiloride: דלתא amiloride, /Iso 0 Cl––: נמוך כלוריד: השינוי ב- PD בין השלמת הפתרון #2 פתרון #4 זלוף, S1-S4: שלבים 1-4, הקו הירוק על גרפים A ו- B מציינים את NPD עקיבה ושחור חיצים מציינים את ההבדל בין הפרש הפוטנציאלים

Discussion

In vivo, NPD מספק מדידה ייחודי שניתן לבצע שוב ושוב על בסיס האורך, מדגים כי עם מדידות חוזרות ונשנות, תוצאות דומות האורך הם נצפו על בסיס group-wise ואישי¹⁴^, ¹⁵. יש ראיות חזקות NPD שיש אפליה מעולה תוקף להבחנה CF מן הלא-CF. 25 מחקרים הראו באופן עקבי הבדל משמעותי סטטיסטית ב Cl^– ו- Na⁺ מוליכות בין חולי CF פקדים בריא¹⁰. בעוד מספר מדדי שפותחו בעבר להפגין יכולת זו, אנו צופים כי עדכונים חדשים חיוניים בהתחשב standardizations האחרונות של מתודולוגיה⁷^,⁸.

שינויים ופתרון בעיות

בדיקה זו מחייבת מספר פעולות המפתח כדי להבטיח מדידות מדויקות. זה כולל ההיסט של אלקטרודות וקטטרים לולאה סגורה כדי להבטיח כי המערכת מבצע הסטנדרטים המומלצים. חולים עליך להישאר עדיין ולאחר מדיבור כמו פעולה זו ממזערת חפצים, קטטר dislodgement. זה מקשה את הבדיקה בחולים תורת, הטכניקה דווחה רק במחקר אחד אצל ילדים מתחת 6 שנים של גיל⁷.

בדיקה מראש של האפיתל האף יש צורך להבטיח כי ישנם בלי הקשה של הלחם או ריר באפיתל, אשר יכול להשפיע על המידות.

מאוד חשוב, יש לציין המיקום של המיקום של הקטטר. הוא הנושא של הדיון. ה-SOP המובאת כאן מנצל מידה תחת turbinate נחותים (IT). המיקום של הקטטר תחת ה-IT סטנדרטית, שנערך ב. multicenter ניסויים, לכן, זוהי הטכניקה המומלצת. מדידה תחת ה-IT מבוצע עם הצנתר צד-חור, אשר עשוי להיות קשה לשמור על קשר איתן עם רירית האף, בעוד להיות בקשר עם הפתרונות. קבוצות אחרות יכול למדוד את המשטרה. על הרצפה האף, אשר קל יותר מבחינה טכנית. חשוב לציין, מיולן (2011) הוכיח כי שתי השיטות הן דומות¹⁶.

חומה של הפתרונות נשאר עניין של הויכוח בין¹⁷^,של מרכזי נתונים, ארה ב ואירופה –¹⁸. זה כבר דגלו כי שימוש בפתרונות ב 37 ° C במקום 22 ° C מגביר את התגובה כלוריד סה כ שנצפה על ידי כ 25% ואת התגובה תלוי isoproterenol-כלוריד על ידי כ 95%¹⁸. עם זאת, ההתחממות מגדילה השתנות, כפי מוערך על ידי סטיית תקן גדולה יותר של תגובה כלוריד סה כ¹⁷. לכן, כמו התחממות הפתרונות הוא גורם נוסף של השתנות, מומלץ לא כדי לחמם את הפתרונות, אלא אם כן נדרש על בסיס מחקר.

יש בעבר בהשוואה שניהם של טכניקות אלקטרודה ומצא כי מערכות אלקטרודה AgCl והן Calomel פעלו באופן דומה זרמי הבזליים ו מגורה נושאים נורמליים¹³.

מגבלות של הטכניקה

בדיקה זו היא להשתנות בתוך נושא משמעותי. ההשתנות של מניה נפוץ במיוחד בחולים עם תצלומי מעקב לא מוגדר, זה צריך להיות אחראים ליישום אבחון¹⁹. גורמים ההשתנות כוללים דלקת חריפה בדרכי הנשימה העליונות, מקיף פוליפים באף, ניתוח סינוס מוקדמת ודלקת הקשורים ל- CF, אשר הירידה שלה ירידה לפרטים, רגישות²⁰^,¹⁰. בנוסף, פרשנות של תצלומי מעקב עשוי להיות שונה בין הקוראים, למרות הקוראים מומחה להדגים הסכם מעולה של הניקוד כמותית, interpretability CF ו- CF לשרטוטים, מנוגדים עם השתנות משמעותי ב- הביטחון העקיבה¹⁹.

השתנות מהותי לעומת ספי משמעותית

מאוד חשוב, ההשתנות פיזיולוגיים של המדידה הוא ניכר, כמופיע ב מחקרים שונים¹⁰, כגון CFTR ג’ין הניסויים טיפול שהוכיח את השתנות ניכרים שינויים בכלוריד הכולל הובלה, amiloride בטווח²¹^,²². חתך הרוחב ההערכה עולה כי אפס Cl^– פלוס isoproterenol תגובה מעל הסף של-5 ל-7 mV זה שרשם בין CF ו- CF נושאים¹⁰.

אנחנו בכל זאת חוסר ידיעה ברורה על ההשלכות של שינוי של פרמטר זה המייצג תיקון CFTR יעילה בניסויים שלב-II עם מחלת שינוי טיפולי. כדי להעריך את התגובה בודדים, בדיקות חוזרות ונשנות ניטור התגובה התערבות עשוי להידרש כדי להבחין בין שינויים משמעותיים של השתנות מהותי. מאוד חשוב, מחקרים עתידיים לטווח ארוך עם מחלת שינוי תרופות צריך להפגין כי שיפור בתפקוד CFTR בקורלציה עם שיפור תוצאות הרלוונטית קלינית או תוצאות הפונדקאית (כגון שיפור FEV₁) של CF המחלה. אכן, האחרונות שלב II Ivacaftor הראה כי סימנה תועלת קלינית למרות שיפור קטן הפרשת כלוריד²³.

מחקרים כאלה יעזור להקים אם ערך ניתוק של שיפור מוליכות Cl^–טרנס-אפיתל ייתכן פרמטר הפונדקאית עבור תועלת קלינית. זה יהיה פרמטר חשוב עבור המנחה את התפתחות CFTR שינוי טיפולי.

משמעות לגבי שיטות קיימות: מבחן זיעה, מדידות הנוכחי מעיים (ICM)

בחולים עם ‘ בספק ‘ סיסטיק פיברוזיס, כמו לאומדן זיעה ביניים ריכוז Cl^– בין 30 ל- 60 מ מ, ציונים ללא הפרדות צבע NPD סיפק כלי רגישה מאוד לאבחן מטופלים “CF-בסיכוי”, “CF-לא סביר”¹⁰. מדידה נוכחית מעיים (ICM), אשר מספק מדידה של ex-vivo של Cl נטו^– פלקסים על פני האפיתל רקטלי, גם מאפשר קביעת שיורית CFTR פונקציה עם רגישות גבוהה כי CFTR מאוד מתבטאת אפיתל זו.

בהתחשב בכך שינוי של CFTR פונקציה על ידי CFTR מאפננים, היחס בין השינויים סמן CFTR שונים הוא כרגע לא ברור. אמנם עבודה מבוסס על Ivacaftor נקבע כי המבחן NPD וזיעה נמצאים בקורלציה⁴, זה לא טרם נקבע אם מדידה במערכת הנשימה הוא מנבא טוב יותר בתוצאה הנשימה מאשר, למשל, הזיעה מבחן²⁴ ^, ²⁵ או בשינוי ICM. יתר על כן, צירוף סמים גם ייתכן נבדלים efficacies ספציפי שלהם איברים. לגבי NPD, חשוב לציין כי שינויים בתגובה PD ו- amiloride הבזליים להביע התחבורה Na⁺ , תוך שינויים 0 Cl^– והתגובה isoproterenol אקספרס תחבורה Cl^– . . זה עדיין שתוקם, איזה מאלה חשוב יותר עבור מחלות amelioration

יישומים עתידיים של טכניקה זו

השימוש בטכניקה זו צפויה מחוץ לשדה CF. מאז טכניקה זו מתאים במיוחד כדי להדגים Na⁺ ו- Cl^– תעלת יונים, ניתן להחיל אותה להפגין תפקוד במחלות דרכי הנשימה, כולל אסטמה²⁶, ברונכיטיס כרונית²⁷, הלא-CF ברונכיאקטזיס²⁸, דלקת לבלב חוזרת²⁹. בנוסף, שינויים של טכניקה זו שימשו את דרכי הנשימה התחתונה (משטרת) להפגין נמוכה יותר ממוקד איירווייז CFTR תפקוד לקוי של מחלת ריאות חסימתית כרונית (COPD) חולים עם ברונכיטיס כרונית³⁰.

NPD מספק רגיש ויוו סמן של הפונקציה CFTR, אשר יכול לשמש עבור שניהם את האבחנה, גם, ללימודי הוכחה הרעיון במטרה לתקן CFTR ENaC ערוץ פעילות המחקר translational. זה מאפשר הערכה האורך של הפונקציה הטרנס-אפיתל, טומן בחובו הבטחה זו אסטרטגיה עבור רפואה אישית להתאים את מתקן היעילה ביותר עבור כל מטופל עם CF.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

מחקר זה נתמך על ידי קבוצת העבודה לתפקוד CFTR של ועדת התקינה (רשת ניסויים קליניים, אגודת סיסטיק פיברוזיס האירופית), משאבי המרכז עובד לקבוצת הלאום (הרפוי פיתוח רשת, סיסטיק פיברוזיס קרן). תמיכה נוספת סופק על ידי קרן CF (FY09 קלנסי כדי גרמים) ו- NIH (DK072482 ועד SMR גרמים).

Materials

KD Scientific infusion pump (or equivalent – such as programmable infusion pumps provided by the institution/hospital)	Fisher Scientific
Powerlab 4/30	AD Instruments
BMA-200 AC/DC portable bioamplifier	AD Instruments
IS0-Z isolation headstage for BMA-200	AD Instruments
Windows compatible PC – Minimum requirements of Windows XP or higher	Various
AD Instruments software: GLP Client V6 (Windows) or higher	AD Instruments
ECG electrode (ground for study subject)	Hospital standard
2 mini calomel reference electrodes	Fisher Scientific	13-620-79
Potassium Chloride KCl, Granular – USP, formula weight 76, qty: 500 gm	Spectrum
Sterile container (such as specimen collection container , or similar) to be used for KCl calomel bath, with holes cut in lid to hold electrodes in place. (If not provided by electrode manufacturer.)	Hospital standard
2 electrodes: Ag/AgCl 8 mm TP electrode	BIOPAC Systems	UNSHLD-EL258
2 Ag/AgCl electrodes, B0194, plug 4 mm	SLE Instruments
Signacreme® Conductive Electrode Cream	Fisher Scientific	Parker Labs ref # 17-05
Skin abrasion device	PROMED Feeling	Ref 374901
Hi Di 541 M, Diamond tipped dental burrs	Ash Instruments
Becton Dickinson PE 50 tubing	Fisher Scientific	427411
Becton Dickinson PE 90 tubing	Fisher Scientific	427421
Silastic tubing, 0.062” ID, 0.095” OD	Fisher Scientific	508-007
Micropore Surgical Tape Paper (25 mm x 9.1 m)	3M	1530-1
Marquat double lumen catheter Length: 80 cm; Outer diameter: 2.5 mm; Internal diameter of the channels: 0.8 mm; Distance of the side-holes to the tip: 2 mm. EU label Agreement for NPD: I0202US	Marquat	I0202US
1" X 10 yards silk tape	3M Durapore	1538-1
IV extension tubing (30", 50/box)	International Limited	IMN30
Three-way stopcock (50/box)	Medex	MX5311L
Sterile syringe filters (ANOTOP 25 sterile 50pk; 0.22-micron or smaller filters; or equivalent)	Fisher Scientific	09-926-7
Becton Dickinson Intramedic Luer stub adapter (20G, for connection to PE90 if using nasal catheter produced at study site)	Fisher Scientific	427564
Becton Dickinson 23G, 0.75” Vacutainer (“butterfly”) needles (0.6 x 19 mm; 50U/box) (for connection to PE50) if using nasal catheter produced at study site)	Fisher Scientific	367283
Becton Dickinson Syringe 60 ml without needle Luer-Lok tip (40/Box)	Fisher Scientific	309653
Becton Dickinson Syringe 10 ml without needle Luer-Lok tip (100/Box	Fisher Scientific	309604
Single use sterile wipes (per institutional availability)	Hospital standard
70% EtOH (1 pint), Aaper Alcohol and Chemical Co. catalog number NC9274019 (or equivalent)	Fisher Scientific
Corning single use sterile bottle-top filters, 0.22 μm pore size (0.15 – 1.0 litre volumes acceptable)	Fisher Scientific	430624
Buffer Cert Ph 10.00 (1L Sn04332) – for pH meter calibration	Fisher Scientific
Buffer Cert Ph 4.00 (1L Sn04327) – for pH meter calibration	Fisher Scientific
Buffer Cert Ph 7.00 (500 ml Sn04328) – for pH meter calibration	Fisher Scientific
Disposable underpads (Blue Pads; 23"X36" 150/Box; or equivalent per hospital standard)	SureCare
23G, 0.75” Vacutainer “butterfly” needles (0.6×19 mm; 50U/box)	Becton Dickinson	367283
Difco Laboratories Agar (Noble 100g 0142-15-2; or equivalent)	Fisher Scientific
Welch Allyn Rhinoscope 71000-C (or equivalent)	Fisher Scientific
Welch Allyn Convertible Handle Battery 72300 (or equivalent) OR Otoscope with battery	Fisher Scientific
Head and chin rest (or equivalent; optional)	Richmond Products, Inc	629R
Static Dissipative Anti-Fatigue Matting (or equivalent)	Fisher Scientific	No. 791
REAGENTS FOR SOLUTIONS MIXED ON SITE
Sodium Chloride, Granular – USP NaCl	Spectrum		Formula Weight: 58; Size: 500 gm
Calcium Chloride CaCl2•2H2O – USP	Spectrum		Formula Weight: 147; Size: 500 gm
Magnesium Chloride Hexahydrate Crystal, MgCl2•6H2O – USP	Spectrum		Formula Weight: 203; Size: 500 gm
Potassium Phosphate Dibasic, Anhydrous, Granular, K2HPO4 – USP	Spectrum		Formula Weight: 174; Size: 500 gm
Potassium Phosphate Monobasic Crystals – NF (KH2PO4)	Spectrum		Formula Weight: 136; Size: 500 gm
Sodium Gluconate- USP (monosodium salt)	Spectrum		Formula Weight: 218; Size: 500 gm
Calcium Gluconate – USP (Anhydrous Powder)	Spectrum		Formula Weight: 430; Size: 500 gm
Potassium Gluconate- USP (Anhydrous)	Spectrum		Formula Weight: 234; Size: 500 gm
Magnesium Sulfate Heptahydrate – USP MgSO4•7H2O	Spectrum		Formula Weight: 246; Size: 500 gm
Amiloride HCl – USP	Spectrum		Formula Weight: 302; Size: 5gm
Adenosine 5’-Triphosphate (ATP) (Disodium salt)	Spectrum		Formula Weight: 551; Size: 5gm
Magnesium Chloride, Hexahydrate, Crystal – USP MgCl2•6H2O	Spectrum		Formula Weight: 203; Size: 500 gm
Double-distilled water (ddH2O)	Hospital Pharmacy		Formula Weight: NA; Size: 1 L
Isoproterenol HCL Injection – USP 1 mg/5 ml ampule	Hospital Pharmacy		Formula Weight: 248; Size: single use
Ringers Injection, USP or Ringers Irrigation	Hospital Pharmacy		Formula Weight: NA; Size: 5 L

References

Rosenstein, B. What is a Cystic Fibrosis Diagnosis?. Clinics in Chest Medicine. 19, 423-441 (1998).
Rosenstein, B., Cutting, G. R. The Diagnosis of Cystic Fibrosis: A Consensus Statement: Cystic Fibrosis Foundation Consensus Panel. The Journal of Pediatrics. 132, 589-595 (1998).
Farrell, P. M., et al. Diagnosis of Cystic Fibrosis: Consensus Guidelines from the Cystic Fibrosis Foundation. The Journal of Pediatrics. 181, S4-S15 (2017).
Mesbahi, M., et al. Changes of CFTR functional measurements and clinical improvements in cystic fibrosis patients with non-p.Gly551Asp gating mutations treated with ivacaftor. Journal of Cystic Fibrosis. 16, 45-48 (2017).
Accurso, F., et al. Sweat chloride as a biomarker of CFTR activity: proof of concept and ivacaftor clinical trial data. Journal of Cystic Fibrosis. 13 (2), 139-147 (2014).
Accurso, F., et al. Effect of VX-770 in Persons with Cystic Fibrosis and the G551D-CFTR Mutation. New England Journal of Medicine. 363, 1991-2003 (2010).
Sermet, I., et al. Measurement of nasal potential difference in young children with an equivocal sweat test following newborn screening for cystic fibrosis. Thorax. 65 (6), 539-544 (2010).
Wilschanski, M., et al. Mutations in the Cystic Fibrosis Transmembrane Regulator Gene and In vivo Transepithelial Potentials. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 174 (7), 787794 (2006).
Sermet-Gaudelus, I., et al. Clinical Phenotype and Genotype of Children with Borderline Sweat Test and Abnormal Nasal Epithelial Chloride Transport. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 182 (7), 929-936 (2010).
De Boeck, K., et al. CFTR biomarkers: time for promotion to surrogate endpoint?. European Respiratory Journal. 14, 38 (2013).
US CFF-TDN (Cystic Fibrosis Foundation-Therapeutics Development Network) and the ECFS-CTN (European Cystic Fibrosis Society- Clinical Trials Network). Standard Operating Procedure 528.01. Standardized Measurement of Nasal Membrane Transepithelial Potential Difference (NPD). , (2014).
Knowles, M., et al. Increased bioelectric potential difference across respiratory epithelia in CF. New England Journal of Medicine. 305 (25), 1489-1493 (1981).
Solomon, G. M., et al. An international Randomised Multicentre Comparison of NPD Techniques. Chest. 138, 919-928 (2010).
Sermet, I., et al. Chloride Transport in Nasal Ciliated Cells of Cystic Fibrosis Heterozygotes. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 171, 1026-1031 (2005).
Naehrlich, L., et al. Nasal potential difference measurements in diagnosis of cystic fibrosis: an international survey. Journal of Cystic Fibrosis. 13 (1), 24-28 (2014).
Vermeulen, F., et al. Nasal potential measurements on the nasal floor and under the inferior turbinate: Does it matter?. Pediatric Pulmonology. 46 (2), 145-152 (2011).
Bronsveld, I., et al. Influence of perfusate temperature on nasal potential difference. European Respiratory Journal. 42, 389-393 (2013).
Boyle, M., et al. A multi-center study on the effect of solution temperature on nasal potential difference measurements. Chest. 124 (2), 482-489 (2003).
Solomon, G. M., et al. A Multiple Reader Scoring System for Nasal Potential Difference Parameters. Journal of Cystic Fibrosis. 16 (5), 573-578 (2017).
Beekman, J. M., et al. CFTR functional measurements in human models for diagnosis, prognosis and personalized therapy: Report on the pre-conference meeting to the 11th ECFS Basic Science Conference, Malta, 26-29 March 2014. Journal of Cystic Fibrosis. 13, 363-372 (2014).
Accurso, F., et al. Effect of VX-770 in persons with cystic fibrosis and the G551D-CFTR mutation. New England Journal of Medicine. 363, 1991-2003 (2010).
Wilschanski, M., et al. Chronic ataluren (PTC124) treatment of nonsense mutation cystic fibrosis. European Respiratory Journal. 38, 59-69 (2011).
Accurso, F., et al. Sweat Chloride as a biomarker of CFTR activity: proof of concept and Ivacaftor clinical trial data. Journal of Cystic Fibrosis. 13 (2), 139-147 (2014).
Rowe, S., et al. Clinical Mechanism of the Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator Potentiator Ivacaftor in G551D-mediated Cystic Fibrosis. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 190 (2), 175-184 (2014).
Boyle, M., et al. A CFTR corrector lumacaftor and a CFTR potentiator (ivacaftor) for treatment of patients with cystic fibrosis who have a phe508del CFTR mutation: a phase 2 randomised controlled trial. The Lancet Respiratory Medicine. 2 (7), 527-538 (2014).
Schulz, A., Tummler, B. Non-allergic asthma as a CFTR-related disorder. Journal of Cystic Fibrosis. 15 (5), 641-644 (2016).
Sloane, P. A., et al. A pharmacologic approach to acquired cystic fibrosis transmembrane conductance regulator dysfunction in smoking related lung disease. PLoS One. 7 (6), e39809 (2012).
Bienvenu, T., et al. Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator Channel Dysfunction in Non-Cystic Fibrosis Bronchiectasis. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 181 (10), 1078-1083 (2010).
Werlin, S., et al. Genetic and electrophysiological characteristics of recurrent acute pancreatitis. Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition. 60 (5), 675-679 (2015).
Dransfield, M. T., et al. Acquired Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator Dysfunction in the Lower Airways in COPD. Chest. 144 (2), 498-506 (2013).

Play Video

PDF

DOI

DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite This Article

Solomon, G. M., Bronsveld, I., Hayes, K., Wilschanski, M., Melotti, P., Rowe, S. M., Sermet-Gaudelus, I. Standardized Measurement of Nasal Membrane Transepithelial Potential Difference (NPD). J. Vis. Exp. (139), e57006, doi:10.3791/57006 (2018).

Automatically Generated