Un model nou de nefropatie tubulointerstițială indusă de adenină la șoareci
Ting Jia
1 Departamentul de știință clinică, intervenție și tehnologie, Institutul Karolinska, Stockholm, Suedia
2 Medicină renală și Baxter Novum, Institutul Karolinska, Stockholm, Suedia
Hannes Olauson
1 Departamentul de Știință Clinică, Intervenție și Tehnologie, Institutul Karolinska, Stockholm, Suedia
Carolina Lindberg
1 Departamentul de știință clinică, intervenție și tehnologie, Institutul Karolinska, Stockholm, Suedia
Risul Amin
1 Departamentul de știință clinică, intervenție și tehnologie, Institutul Karolinska, Stockholm, Suedia
Karin Edvardsson
1 Departamentul de știință clinică, intervenție și tehnologie, Institutul Karolinska, Stockholm, Suedia
Bengt Lindholm
2 Medicină renală și Baxter Novum, Institutul Karolinska, Stockholm, Suedia
Göran Andersson
3 Departamentul de patologie, Institutul Karolinska, Stockholm, Suedia
Annika Wernerson
1 Departamentul de știință clinică, intervenție și tehnologie, Institutul Karolinska, Stockholm, Suedia
Yves Sabbagh
4 Centrul de cercetare și dezvoltare Sanofi-Genzyme, Genzyme, A Sanofi Company, Framingham, SUA
Susan Schiavi
4 Centrul de cercetare și dezvoltare Sanofi-Genzyme, Genzyme, A Sanofi Company, Framingham, SUA
Tobias E Larsson
1 Departamentul de știință clinică, intervenție și tehnologie, Institutul Karolinska, Stockholm, Suedia
5 Departamentul de Nefrologie, Spitalul Universitar Karolinska, Stockholm, Suedia
Date asociate
Abstract
fundal
Modelele in vivo de uremie sunt instrumente importante pentru a studia numeroase aspecte ale bolilor renale acute și cronice. Modelele de șoareci sunt esențiale, deoarece majoritatea modelelor animale modificate genetic sunt șoareci, care permit disecarea impactului genelor țintă selectate în insuficiența renală. Protocoalele bazate pe adenină pentru inducerea insuficienței renale sunt disponibile la șobolani, dar nu au fost adaptate la șoareci din cauza reticenței lor de a consuma adenină. În lucrarea actuală am dezvoltat o metodă nouă pentru inducerea insuficienței renale prin livrarea dietetică de adenină amestecată într-o dietă bazată pe cazeină.
Rezultate
După o fază de inducție, s-a obținut un model stabil de insuficiență renală (intervalul ureei țintă 80-100 mg/dl), imitând mai multe aspecte ale bolii renale cronice - tulburări minerale și osoase incluzând hiperparatiroidismul secundar, anomalii osoase și creșterea patologică a FGF23. Nu s-au produs decese și nivelul uremiei a fost adaptabil prin ajustări ale conținutului de adenină, oferind avantaje semnificative în comparație cu modelele existente. Într-un studiu demonstrativ de 8 săptămâni, histologia renală a arătat în principal o leziune tubulointerstițială cu leucocite infiltrante, edem interstițial și lărgirea spațiului Bownman. Fibroza a fost prezentă la majoritatea animalelor, așa cum este definită de histologie și modificări ale expresiei genice a markerilor de fibroză. Proliferarea celulelor paratiroide a fost semnificativ crescută, dar fără semne de hipertrofie glandulară. Istologia scheletului a arătat o adipozitate crescută a osului trabecular și a măduvei osoase, în timp ce biomarkerii osoși (CTX și PINP) au sugerat o formare osoasă mai mare, dar în mod surprinzător, resorbția osoasă mai mică și perturbări în metabolismul mineral.
Concluzii
Prezentăm o metodă nouă, non-chirurgicală, pentru inducerea insuficienței renale la șoareci. Acesta este un complement important la modelele uremice existente pentru studii fiziopatologice în bolile renale acute și cronice, în special în ceea ce privește leziunile tubulointerstițiale.
fundal
Boala renală cronică (ERC) este o povară globală pentru sănătate [1], totuși lipsesc în prezent tratamente eficiente pentru prevenirea, progresia și complicațiile asociate. Modelele animale de insuficiență renală sunt instrumente importante pentru studierea evenimentelor fiziopatologice în bolile renale, care permit studii translaționale care vizează îmbunătățirea managementului pacienților cu CKD. Datorită disponibilității ridicate a tulpinilor de șoarece modificate genetic, modelele de șoareci uremici oferă posibilitatea de a investiga impactul genelor țintă specifice în cadrul insuficienței renale.
Tehnicile stabilite pentru inducerea insuficienței renale la șoareci sunt în mare parte dependente de intervențiile chirurgicale. Cele mai răspândite metode utilizate în prezent sunt obstrucția unilaterală ureterală [2-7], care duce la fibroza interstițială prin infiltrarea macrofagelor și moartea celulelor tubulare prin apoptoză și necroză și nefrectomia 5/6 [8,9]. Cea din urmă tehnică implică de obicei două proceduri separate, primele două treimi ale unui rinichi sunt distruse prin electrocoagulare și după recuperare se efectuează o nefrectomie contra-laterală. Modelul de nefrectomie 5/6 are mai multe limitări, incluzând o rată substanțială a mortalității atunci când nu este efectuată în mod adecvat, non-reversibilitate și modificări fenotipice legate de procedura chirurgicală, mai degrabă decât afectarea funcției renale [10]. Metoda este, de asemenea, asociată cu variații relativ mari interindividuale și interlaboratoare, iar disponibilitatea acesteia poate fi compromisă de lipsa expertizei chirurgicale și a instalațiilor de operare adecvate.
Pentru a ocoli aceste obstacole, ne-am propus să stabilim un model nou, non-chirurgical, de insuficiență renală la șoareci, utilizând un protocol bazat pe adenină. Important, există protocoale bine caracterizate pentru insuficiența renală indusă de adenină la șobolani, totuși această tehnică nu a fost adaptată la șoareci din cauza aversiunii lor la hrănirea cu adenină.
Metode
Experimente pe animale
Experimentele au fost efectuate în conformitate cu liniile directoare ale experimentelor pe animale ale Institutului Karolinska și protocolul de studiu a fost aprobat de comitetul etic regional (comitetul etic Stockholm Sud, numărul de aprobare S184-10 și apendicele S19-13). Șoarecii C57BL/6J de 8 săptămâni au fost adăpostiți în cuști standard cu așternut de așchii de lemn și o rolă de hârtie pentru îmbogățire la temperatura ambiantă constantă (21-22 ° C) și umiditate (40-50%) cu un ciclu de lumină de 12 ore . Toate animalele au avut acces gratuit la apa de la robinet și la dieta atribuită. Înainte de începerea studiului, tuturor șoarecilor li s-a permis să se aclimatizeze la condițiile facilității animale și la chow pe bază de cazeină într-o perioadă de 7 zile.
Pentru a oferi un chow care conține adenină consumat de șoareci, adenina a fost amestecată cu o dietă pe bază de cazeină care a tocit mirosul și gustul. Adenina a fost achiziționată de la Sigma Aldrich (MO, SUA) și dieta pe bază de cazeină sub formă de pudră de la Special Diets Services (SDS, UK) (numărul de referință 824522). Alte ingrediente ale dietei sunt amidonul de porumb (39,3%), cazeina (20,0%), maltodextrina (14,0%), zaharoza (9,2%), uleiul de porumb/porumb (5%), celuloza (5%), amestecul de vitamine (1,0 %), DL-metionină (0,3%) și bitartrat de colină (0,2%). Conținutul total de fosfați a fost de 0,9%, iar conținutul total de calciu a fost de 0,6%.
Datele prezentate aici sunt derivate dintr-un experiment de 8 săptămâni folosind șoareci de tip sălbatic C57BL/6J de 8 săptămâni. Pentru a exclude posibilitatea unui impact al dietei de cazeină pe vedere pe funcția renală, grupul de control (n = 5) a fost alimentat cu aceeași dietă de cazeină ca și grupul de adenină (n = 9), dar fără adaos de adenină.