Determination of glomerular filtration rate (GFR) is the gold standard to assess overall kidney function. However, traditional procedures to measure this parameter are cumbersome and require a large investment of time. Here we describe a faster and minimally invasive method to determinate GFR transcutaneously.
Glomerular filtration rate (GFR) is the gold standard to assess overall kidney function. However, traditional methods to evaluate GFR are cumbersome and time-consuming. In addition, serial blood or urine samples are required, with the associated stress for the experimental animals. A recent technique significantly reduces the investment in time and resources, minimizing the invasiveness and the animal stress, but being equally valid as the traditional approaches. The method measures transcutaneously renal function. Using an optical device and the exogenous renal marker fluorescein isothiocyanate (FITC)-sinistrin, this technique is capable of measuring the elimination kinetics of the marker through the skin. With neither blood nor urine samples nor the associated laboratory assays needed, the results of the transcutaneous measurement are almost instantaneously available. The method has been already validated in different species and successfully applied in several models of renal pathology. Moreover, due to its minimally invasive characteristics, it is suitable for sequential measurements within the same animal. Here is provided a detailed protocol to carry out the transcutaneous assessment of renal function in rodents.
사구체 여과율 (GFR)은 전체 신장 기능을 평가하는 가장 좋은 파라미터이다. GFR을 결정하는 황금 표준은 이눌린 1과 외인성 신장 마커의 소변 또는 혈장 클리어런스에 의존합니다. 그러나, 이러한 절차는 시간이 걸리고 복잡한 그 분석 일련의 혈액 및 / 또는 소변 샘플 후방 실험실 분석의 수집을 요구이다. 또한, 이러한 방법은 측정을 반복 할 수있는 시간과 주파수의 개수를 제한하는 동물에 대한 침습 스트레스이다. 대안적인 접근 방법은 GFR을 결정하는 전형적인 절차 단순화하기 위해 개발되었지만, 아직 소변과 혈장 샘플 2-4에 의존 및 / 또는 신장의 혈류 역학 및 기능 (7)에 영향을 미치는 것으로 알려져 깊은 마취 5,6 필요 8. 이러한 크레아티닌 같은 대사의 최종 제품은 널리 신장 기능을 평가하는 데 사용된다. 그러나, accur 것으로 알려져이러한 내생 마커 ACY 더욱이 그들을 분석, 소변 또는 혈액 채취도 불가결 최적 아니고.
여기에서 우리는 의식이있는 동물에서 신장 기능을 평가하기 위해 경피적 방법을 설명합니다. 이 방법은 전통적인 방법뿐만 아니라 단지 최소 침습보다 간단하고 빠르다. 소형화 된 광학 기기와 외인성 신장 마커 형광 이소 티오 시아 네이트 (FITC) -sinistrin를 사용하여이 기술에 의해, 혈장 또는 소변 샘플링 및 약물 투여를위한 외과 용 도관없이 필요없이 거의 실시간으로 신장 기능을 결정할 수있다. 때문에 이러한 특성으로, 상기 방법은 동일한 동물에 연속 측정을 수행하기에 적합하다.
FITC-sinistrin가없는 관 재 흡수 또는 분비와 자유롭게 사구체에서 여과 신장 마커입니다. 소형화 된 장치의 광학 부품들은 두 개의 발광 다이오드 여기 (LED에) 구성투여 마커 및 포토 다이오드가 피부를 통해 방출 된 형광을 검출한다. 기록 된 데이터가 장치에 내장 된 내부 메모리에 저장되어 그들은 FITC-sinistrin 제거 역학 곡선을 생성하는데 사용될 수있다. 전력은 소형 리튬 이차 전지가 제공된다. 장치와의 개별 구성 요소에 대한 자세한 내용은 슈라이버 등. (9)를 참조하십시오. 이 장치는 쉽게 광학 부품 용 투명 창을지지하는 양면 접착 패치를 사용하여 동물의 몸체에 장착된다. 그 결과, 기록 기간이 끝난 후 즉시 가능하다.
방법 및 여기에 제공된 프로토콜로, 우리는 현재 골드 표준 연구뿐만 아니라 임상 분야에서뿐만 아니라, GFR을 결정하기 위해 대체 할 수있는 유망한 기술을 소개합니다.
본 논문은 소형 장치와 외생 신장 마커 FITC-sinistrin을 사용하여 의식 설치류에 신장 기능을 확인하는 절차를 설명합니다. 앞서 언급 한 바와 같이,이 방법은 소변과 혈장 클리어런스의 전통적인 방법에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. 그 중 하나는, 동물 응력 소모품 시간적으로 큰 절약에 이르게하고, 당연히 혈액과 소변 시료 채취로부터 독립이다.
표 2에 나타낸 바와 같이, 신장 외래 마커 FITC-sinistrin 피부를 통해 제거 동력학 측정은 신장 기능에 신장 병증의 영향을 연구 9,10,14-18되도록. 혈장 클리어런스 또는 신장 질환의 바이오 마커를 평가하기 위해 요구되는 혈액의 일련 컬렉션은 동물에 대한 스트레스 성 가시고 시간이 많이 소요 연구자위한 것이다. 따라서, 동일한 동물 내의 순차 측정 LIM왔다동물과 방법 론적 사유의 복지 높임으로써. 경피 측정 (13)의 입증 내 동물 재현성이 그것 때문에 질병의 진행이나 노화로 신장 기능의 변화를 검출하기위한 이상적인 방법을 만든다. 같은 이유로, 또한 치료 방법의 효과를 연구하기가 매우 유용 할 수있다.
이 기술의 성공적인 적용을위한 두 가지 중요한 단계는 동물의 광학 소자 및 상기 마커의 정확한 투여 고정된다. 이 장치는 적절하게 운동 유물을 방지하기 위해 고정해야합니다. 이 동물에의 접착 성 상실 결국 부적절한 고정 발생할 수있는 것을 목적으로, 양면 접착 패치의 착탈을 방지하는 것이 중요하다. 접착 테이프로 피복하여 프로토콜, 고정 광학 소자의 보호에 언급 된 바와 같이 adequat을 보장하는 효과적인 방법은전자 고정. FITC-sinistrin 일시 주사를 수행하는 경우는 정맥 내 피하 아닌 모든 물질을 관리하는 데 중요하다. 피하 조직에서의 마커의 릴리스를 용이하게 FITC-sinistrin 자체의 색상에 의해 생성 된 동물의 꼬리를 돌고 옐로우 링에 의해 식별 될 수있다. 피하 주사는 일반적으로 평평하고 연장 된 곡선 마커 배설 시간으로 나타난다. 이 방법의 수 제한은 기술 자체보다 사용 마커에 더 관련이있다. 부종은 동물의 피부에 존재하는 경우 FITC-sinistrin 배설 역학을 변경할 수있는 추가 함이 있으므로, 신장 기능의 경피 평가는 추천되지 않는다. 유사하게, 피부 색소 인해 FITC-sinistrin 멜라닌의 중첩 여기 및 발광 스펙트럼을 기술의 사용을 제한 할 수있다. 그러나, 패치의 피부 색소 침착과 동물, 문제는 광을 배치함으로써 해결착색 영역에서 장치의 일부.
상이한 동물 종 및 / 또는 방법의 절차를 적용하기 위해 신장 기능의 경피 평가의 다양한 측면을 변경하는 것이 가능하다. 예를 들어, 권장 FITC-sinistrin 투여 또는 측정 길이는 실험과 다른 종 또는 동물 모델의 목표에 따라 조절 될 수있다. 방법이 적응성은 이미 설치류 및 다양한 건강 상태와 균주의 여러 종류의 서로 다른 종에서 성공적인 응용 프로그램에 의해 확인되었다. 또한, 신장 기능의 경피 평가는 최근 개와 우수한 결과와 고양이 (12)에 검증되었습니다. 동물 및 설치류의 확실한 차이에 의해, 본 연구는 개, 고양이 모두 FITC-sinistrin의 적절한 투여 량을 측정하고,이 4 시간 대신 1 2시간 사용 훨씬 긴 측정 시간 수행설치류 라.
함께 찍은, 우리를 도울 수있는이 기술의 사용은 신장 질환 진행의 더 나은 이해와 치료의 효과를 포함하여, 신장에보다 정확한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 신기능의 경피 평가의 특징은 장래 인간 및 수의학 임상 분야에 적용될 수있는 적합한 기법으로 배치하고, 기존의 방법을 대체 할 유망 기술로서 고려되어야한다.
The authors have nothing to disclose.
ZHP was supported by the Marie-Curie project: NephroTools.
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