Böbrek Atardamarı Ile Böbreğe Doğrudan İlaç Verilmesi
Summary
Bu makalede, faredeki infrarenal abdominal aort içine yerleştirilen bir kateter aracılığıyla tek bir böbreğe hedefli doğum için bir yöntem açıklanmaktadır.
Abstract
Renal araştırma alanında ilaç hedeflerinin verimli bir şekilde değerlendirilmesi için daha fazla ve spesifik renal maruziyeti sağlamak için yönlendirilmiş enjeksiyonlara ihtiyaç vardır. Bazı organlarda ilaç birikmesi, enjektenin doğasına bağlı olarak olumsuz ve istenmeyen etkilere yol açabilir. Diğer dokularda dökülmeyi ve/veya birikimi en aza indirmek için, burada açıklanan yöntem, infra renal aort içine bir kateter yerleştirerek, böbrek atardamarına dallandığı yerin hemen altında, böbreğin ilk kez organa ulaşması ve böbreğin her yerine formülasyonun dağıtılması ile sonuçlanan formülasyonu renal arter kan dolaşımına yönlendirmektedir.
Bu makale, yöntemin yanı sıra zorlukları ve zorlukları hakkında ayrıntılı bir açıklama sunmaktadır. Deneycinin steril koşullarda doğruluk gerektiren bu tür mikrocerrahi ile ustalaşmasına rehberlik eder. Hız, iskemiyi en aza indirmek için çok önemlidir ve prosedürü uygulamak, olumsuz etkileri olmadan başarılı enjeksiyon şansını artıracaktır. Enjeksiyon ve reperfüzyon ile enjekte edilen hacim arasındaki sürenin modüle edilmesiyle, diğer organlara dökülme riski azaltılır.
Bu tekniğin tekli dosing stratejileri için uygun olduğunu unutmayın.
Introduction
İlaç endüstrisindeki klinik öncesi araştırma alanında, model ve yöntem geliştirme günlük çalışmanın bir parçasıdır. İlaçları belirli organlara, hatta bir organın ayrı bölmelerine, büyük dökülme / tuzak olmadan, kan dolaşımı yoluyla diğer dokulara yönlendirebilme yeteneğine artan bir ilgi vardır. Bu, farklı hastalık alanlarının modellerinde ilaç hedeflerinin verimli bir şekilde değerlendirilmesi için daha fazla ve spesifik maruziyet sağlamak için 1,2,3,4.
Maddeleri teslim etmenin yaygın bir yolu sistemik yollarla (örneğin kuyruk damarı yoluyla) çünkü bu yazıda açıklanan yöntemden daha az invazivdir. Bununla birlikte, sistemik uygulama, akciğer, karaciğer ve dalak gibi filtreleme organlarından geçerken, hedeflenen hedef organdan daha fazla metabolizma veya diğer dokularda bileşiğin birikmesi riskini arttırır 2,3,5. Kaderindeki dokuya ulaşmamanın yanı sıra, bu potansiyel olarak enjektenin doğasına bağlı olarak olumsuz ve / veya istenmeyen etkilere yol açabilir. Sadece çok küçük moleküller filtreleme organlarının kılcal damarlarını geçirir ve bu nedenle daha büyük moleküllerle çalışıyorsanız hedeflenen doğum özellikle önemlidir 6.
Enjekte edilen formülasyonun dökülmesini ve/veya birikmesini en aza indirmek için, diğer dokularda, burada açıklanan yöntem, formülasyonu, böbrek atardamarına dallandığı yerin hemen altındaki karın aortuna yerleştirilen bir kateter aracılığıyla böbrek atardamarı kan dolaşımına yönlendirerek böbreğin organa ilk ulaştığı şekilde sonuçlanır. Bu kılavuzlu uygulama ile bir başka avantaj, sistemik uygulama ile elde edilen aynı maruz kalma seviyesine ulaşmak için daha düşük bir doz / hacim kullanılabilmesidir 3.
Diğer uygulama yolları, örneğin, doğrudan renal artere bir kateter yoluyla enjeksiyonlar araştırıldı. Elimizde, bunun böbreğe dolaşımı geri getirmeme riskinin daha yüksek olduğu bulunmuştur. Böbrek atardamarının çok küçük çapı (yaklaşık 0,35-0,55 mm çapında) kesiği nispeten büyük hale getirir ve giriş deliğini kapatırken tıkanma ve/veya emboli riski oluşturur. Deneyimlerimize göre böbrekte iskemik kaynaklı hasar genellikle bu yöntemi kullanırken meydana geldi ve bu nedenle böbreği hedeflemek için daha büyük aortu kesiden maddeler enjekte ederek böbreği başarılı bir şekilde hedeflemenin bu yeni yolunu geliştirdik.
Sıçanlarda, doğrudan renal artere enjeksiyonlarla çalışan darlık / tromboz zorluklarını ve riskini de ortaya çıkaran benzer teknikler geliştirilmektedir 5. Bu, farelerdeki damarlar daha da küçük olduğu için bulgularımızı destekler.
Bu makale ve video, enjeksiyonların kızılötesi aort içine yerleştirilen bir kateter aracılığıyla farelerdeki renal artere nasıl yönlendirilebileceğini ve prosedürdeki yaygın zorlukların nasıl üstesinden gelinebileceği, mümkün olan en güvenli şekilde nasıl çalışılacağı ve böylece tekrarlanabilirliğin nasıl artırılacağı konusunda rehberlik açıklanmaktadır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu yöntem böbrek hasarına neden olmadan böbreğe formülasyon sağlamada başarılı olmuştur. Her türlü formülasyonun (örneğin, küçük moleküller, kök/progenitör hücreler veya mikrovesiküller) teslimi için kullanılabilir. Yöntem sağlıklı hayvanlarda veya renal hastalık modellerinde uygulanabilir.
Şekil 2 ve Şekil 3’tehistoloji sunulmuştur. Şekil 2 perfüzyondan 180 dakika sonra histolojiyi gösterirken Şekil 3 infüzyondan 7 gün sonra tarihi gösterir. Bunun nedeni, renal arter ile yapılan deneylerin sadece 180 dakika uzunluğunda olmasıdır. Bu yeni yöntemle kronik bir hasarımız olmadığından emin olmak için bilerek 7 gün bekledik. N sayısı küçüktür, ancak bu sadece bir örnektir.
Böbreği hedeflemek için yeni geliştirilen bu aort uygulama yönteminin nispeten düşük verime sahip invaziv bir yöntem olduğunu ve sadece tek dosing stratejileri için uygun olduğunu unutmayın. Bu yöntemle yinelenen dosing mümkün değildir.
Ligatür yerleşimlerinin küçük ayarlamaları ile bu yöntem muhtemelen her iki böbreği de simultaniously5,7demlendirmek için kullanılabilir. Aort dallanma yoluyla dökülme riskinin artmasıyla, tıkalı bağı böbreğe mümkün olduğunca yakın tutmaya karar verdik ve enjeksiyonu sadece sol böbreğe yönlendirdik. Ayrıca, uninefrektomi veya hatta belki de eşzamanlı renal iskemi reperfüzyon yaralanması (IRI) gibi diğer modellere veya tekniklere ek olarak da kullanılabilir. Bize göre, enjeksiyonu IRI3 ameliyatından sadece 24 saat sonra yapmak çok serttir ve hayvanın iyileşmesini önemli ölçüde etkileyecektir.
Yeni fare suşları kullanırken, yöntemin bir şekilde ayarlanması gerekmediğinden emin olmak için her zaman bu suştaki bazı hayvanlar üzerinde bir pilot deney yapılmalıdır. Örneğin, bazı suşlarda aorttan damar dallanması biraz farklı konumlandırılabilir. Formülasyonun doğru konumda olduğundan emin olmak için bitişik harflerin konumu biraz değişebilir.
Dehidratasyon
Karın boşluğunun açılması dehidratasyon için büyük risk oluşturur. Bu nedenle, ameliyat sonrası iyileşme için iyi bir temel sağlamak için hem ameliyat sırasında hem de ameliyat sonrası sıvıların (yaklaşık 37 °C) eklenmesi zorunludur. Genellikle ameliyat sonrası 1 mL/fare.c.
Iskemi
Ameliyat süresinin uzaması veya tam devridaime ulaşılamazsa iskemi ile sonuçlanacaktır. Gerçek iskemi süresini kaydetmek ve böbreğe (ve sırt bacaklarına) dolaşımın geri geldiğinden emin olmak önemlidir. Sürekli eğitim ve becerilerin yenilenmesi her zaman olduğu gibi önemlidir. İşlemin daha hızlı yapılması böbreğin iskemiye maruz kalma süresini azaltır. İskemi süresinin (aort ligasyonu) yaklaşık 5 dakika (en fazla 10 dk) tutulmasının böbreğe zarar vermediği gösterilmiştir.
Dökülme
Enjekte edilen formülasyon böbrek damarı üzerinden dolaşıma yeniden girerken diğer organlara dökülme riski göz önünde bulundurularak, enjekte edilen hacim minimumda tutulmalıdır. Maksimum 50 μL hacim öneriyoruz.
Yan etkiler (tromboz ve felç)
Başlangıçta modeli kurarken arka bacaklarda felç ile ilgili tutarlı olmayan sorunlar yaşadık. Ameliyat öncesi ilgili antikoagülan dozu (kuyruk damarında 10 IU heparin) sonra, bu yan etki önemli ölçüde azaldı. Alanında uzman uzmanlara danıştıktan sonra, atrömatik cerrahi ile çalışma konusunda daha da dikkatli olmaya başladık, yani hiçbir dokuda sıkışma yok ve mümkün olduğunca az alana dokunuyoruz. Birlikte yapılan bu eylemler felç sıklığını yaklaşık% 50’den neredeyse hiçe düşürdü.
Başlangıçta yöntem geliştirme sırasında, kesi deliğini kapatmak için renal artere antikoagülan doku uyguladık. Aortta basınç çok daha yüksek olduğu için aort içine enjeksiyon yaparken bu mümkün değildi. Antikoagülan ayrıca damar lümenine girerse tromboz riskini arttırır.
Adventitia çok trombojenik olduğu için dikiş yaparken aortu lümeninde adventitia maruz kalmadığından emin olun. Ayrıca uyluk dikişi yaparak herhangi bir ters yara kenarlarından veya aortu daraltmaktan kaçının.
Artık formülasyonları doğrudan böbreğe ulaştırmak için yerleşik bir yöntemimiz var.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
RRSSC’den René Remie’ye, özel tasarlanmış bir kateter üretiminde işbirliği için tekniği ve Instech laboratuvarlarını ince ayar yapmama yardımcı olduğu için teşekkürler. AstraZeneca Ar-Ge’deki tüm meslektaşlarına, videoyu sesle tamamladığınız için Xerox’un yanı sıra ipuçları ve püf noktaları içeren verimli tartışmalar için de büyük bir teşekkür.
Materials
| Blunt hook 5mm 8/pack | Cooper surgical | 3316-8G | |
| ETHILON Nylon Suture 11/0 | Ethicon | W2881 | For vessel |
| Microsurgery forceps curved | Karo Pharma | FRC-15 RM-8 | |
| Microsurgery forceps straight | Karo Pharma | FRS-15 RM-8 | |
| Mouse renal artery cannula, 3mm 32ga stainless steel, 10cm 2Fr PU, fits 25ga | Instech | C07SS-MRA1813 | |
| Vicryl, 6-0, BV-1 needle | Angthos | W9575 | For abdominal cavity |
References
- Porvasnik, S. L., Mah, C., Polyak, S. Targeting Murine Small Bowel and Colon Through Selective Superior Mesenteric Artery Injection. Microsurgery. 30 (6), 487-493 (2010).
- Rocca, C. J., Ur, S. N., Harrison, F., Cherqui, S. rAAV9 combined with renal vein injection is optimal for kidney-targeted gene delivery: conclusion of a comparative study. Gene Therapy. 21 (6), 618-628 (2014).
- Cai, J., et al. Maximum efficacy of mesenchymal stem cells in rat model of renal ischemia-reperfusion injury: renal artery administration with optimal numbers. PLoS One. 9 (3), 92347 (2014).
- Leda, A. R., Dygert, L., Bertrand, L., Toborek, M. Mouse Microsurgery Infusion Technique for Targeted Substance Delivery into the CNS via the Internal Carotid Artery. Journal of Visualized Experiments. (119), e54804 (2017).
- Monteiro Carvalho Mori da Cunha, M. G., et al. A Surgical Technique for Homogenous Renal Distribution of Substances in Rats. European Surgical Research. 51, 58-65 (2013).
- De Jong, W. H., et al. Particle size-dependent organ distribution of gold nanoparticles after intravenous administration. Biomaterials. 29 (12), 1912-1919 (2008).
- Ullah, M., et al. A Novel Approach to Deliver Therapeutic Extracellular Vesicles Directly into the Mouse Kidney via Its Arterial Blood Supply. Cells. 9 (4), 937 (2020).
