нефрокальцинозу

  • предметів
  • реферат
  • Передумови:
  • методи:
  • результати:
  • висновок:
  • Головний
  • результат
  • Дієти з дефіцитом хлориду та натрію викликали NC у молодих щурів
  • NC, викликаний сильним скороченням обсягу ECF
  • Екскреція кальцію з сечею у щурів, що страждають на рак
  • Асоціація виділення фосфору з сечею з NC
  • Ефекти внутрішньочеревного введення фуросеміду в дієтичних групах
  • Артеріальний тиск у щурів з або без НК
  • Зростання щурів Хлористий корм або дієта з дефіцитом натрію/хлориду
  • обговорення
  • методи
  • Предмети та протокол
  • вимірювання
  • Аналіз даних
  • Звіт про фінансову підтримку
  • розкриття інформації

предметів

  • Моделі хвороб тварин
  • Хвороби нирок у дітей
  • патогенез

реферат

Передумови:

Нефрокальциноз (НК) є важливою клінічною проблемою, яка спостерігається у критично хворих недоношених дітей, які отримують петлеві діуретики. Немає надійних моделей на тваринах для вивчення патогенезу НК у недоношених дітей. Метою цього дослідження було розробити відтворювану та клінічно значущу тварину модель НК у цих пацієнтів та дослідити вплив скорочення об’єму позаклітинної рідини (ЕКЗ), спричиненого виснаженням натрію та хлоридів у цьому процесі.

методи:

Три тижневих відлучених щурів Спраг-Доулі годували дієтою з дефіцитом або хлориду, або натрію, або обох. Підгрупі щурів з кожної дієтичної групи щодня вводили фуросемід (40 мг/кг в/в).

результати:

Щури, які годували контрольну дієту, з фуросемідом або без нього, або з безхлоридною дієтою не розвивали НК. На відміну від цього, 50% щурів, яким вводили фуросемід і годували безхлоридною дієтою, розвивали НК. Крім того, 94% щурів, які харчувались комбінованою дієтою з виснаженням натрію та хлоридів, розробили NC, незалежно від використання фуросеміду. NC був пов'язаний з розвитком різкого зменшення обсягу ECF; гіпохлоремічний, гіпокаліємічний, метаболічний алкалоз; підвищена фосфатурія; та затримка росту.

висновок:

Сильне скорочення об’єму ЕКЗ, спричинене хронічним виснаженням натрію та хлоридів, схоже, відіграє важливу роль у патогенезі НК.

Головний

В даний час не існує тваринних моделей, які намагаються повторити аномалії рідини та електролітів, пов'язані з розвитком НЦ у недоношених дітей. Попередня модель, що використовувала ip фуросемід окремо у відлучених щурів на контрольній дієті, змогла індукувати NC (17); однак ці зміни не вдалося відтворити в наших попередніх експериментах. Крім того, не було показано, що фуросемід індукує NC у дорослих щурів, які харчуються контрольною дієтою (18).

Інші дослідження на дорослих щурах давали NC, використовуючи комбінацію виснаження хлоридів або з фосфатною, або з високосульфатною дієтою (18, 19). Ізольоване фосфатне навантаження постійно викликається NC лише у молодих щурів (20). Отже, метою цього дослідження було розробити надійну та відтворювану систему тваринного моделю НК, що імітує патофізіологічні зміни, пов’язані з розвитком НЦ, у недоношених дітей, які отримують фуросемід, у дітей із спадковою нирковою тубулопатією або у дітей із позанирковою втратою об’єму. та електроліти, такі як ті, що виявляються при ХЛЗ або пілоричному стенозі.

результат

Дієти з дефіцитом хлориду та натрію викликали NC у молодих щурів

Найголовніше, що майже у всіх щурів, які харчувались комбінованою дієтою з дефіцитом натрію та хлориду, спостерігався легкий та важкий рівень НК (значення Р

фон Косса та Алізарин червоним фарбуванням зрізів нирок щурів Спраг-Доулі. На панелі показано ( a ) Косса та ( b ) фарбування алізаринового червоного від щурів, яких годували контрольною дієтою; ( c ) Косса та ( d ) фарбування алізаринового червоного від щурів, які годувались дієтою з низьким вмістом хлоридів + ip фуросемід; a ( e ) Косса та ( f ) фарбування алізаринового червоного від щурів, які годували дієту з низьким вмістом натрію та низьким вмістом хлоридів. Усі панелі представляють × 25 оригінального збільшення.

Повнорозмірне зображення

Стіл в натуральну величину

Дослідження зрізів нирок щурів, пофарбованих фон Косса, гематоксиліном та еозином (дані не наведені) під поляризованим світлом не вдалося виявити двозаломлюючі кристали у тварин, що перебувають у природній природі. Це також підтвердило фарбування червоним кольором Алізарен ( Фігура 1 ) показує, що більшість родовищ складалися переважно з фосфату кальцію. Жоден з щурів, які годували контрольну дієту, не розвинув NC.

NC, викликаний сильним скороченням обсягу ECF

У щурів, у яких розвинулось сильне скорочення об'єму позаклітинної рідини (ЕКС), про що свідчить зниження ваги, збільшення гематокриту та збільшення азоту сечовини в крові, частіше розвивалося НЦ ( таблиця 3 ). Однак, селективні хлориднодефіцитні хлориди розвинули значне скорочення обсягу ECF, але не розвинули NC. Ці висновки свідчать про те, що зменшення обсягу ВЧК недостатньо для індукування НЗ. Щури, які харчувалися дієтою з низьким вмістом натрію/хлориду, мали вищу середню норму сечі (мл/день) (P

24-годинна екскреція кальцію з сечею за харчовою категорією. Виведення кальцію з сечею виражається як відношення кальцію до креатиніну через 24 години (мг/мг). Суцільні чорні крапки представляють значення, яке в 1,5 рази перевищує інтерквартильний діапазон від верхнього значення квартилі.

Повнорозмірне зображення

Асоціація виділення фосфору з сечею з NC

Як зазначено в в таблиці 2, Екскреція фосфору з сечею була більш ніж удвічі вищою у щурів, які харчувалися дієтою з низьким вмістом натрію та низьким вмістом хлориду, порівняно з контролем. Крім того, у щурів, які харчувались низькохлоридною дієтою та лікували ip фуросемідом, у тих, у кого розвинувся НК, екскреція фосфору з сечею в 10 разів більша, ніж у тих, які цього не робили (P

Середній щоденний приріст ваги у групі дієтичного втручання. Середнє значення вусів означає ± SD-бари. Суцільні чорні кола, повні суцільних ліній, представляють щурів, які харчуються дієтою з низьким вмістом хлоридів. Відкриті штрихові трикутники представляють щурів, які харчуються дієтою з низьким вмістом натрію/хлориду. Відкриті кола з пунктиром представляють щурів, яких годували контрольною дієтою і отримували фуросемід ip. Суцільні чорні діаманти з пунктирною лінією представляють щурів, яких годували лише контрольною дієтою.

Повнорозмірне зображення

обговорення

З цих даних можна вивести кілька потенційних клінічно значущих висновків. По-перше, це дослідження описує надійну модель дрібних тварин для вивчення патогенезу НК у недоношених дітей. Ця модель виробляє надійний і важкий NC у значної частини щурів (50-100%) ( таблиця 1 ). Попередні дослідження показали, що відлучники забезпечують клінічно релевантну модельну систему для вивчення того, як хронічні зміни споживання натрію та хлоридів у їжі модулюють об’єм рідини позаклітинної рідини, загальний ріст тіла, синтез м’язових білків та активацію системної та місцевої системи нирково-ангіотензинової системи. (21, 22, 23, 24). Швидко зростаючим організмам недоношених немовлят та молодих щурів потрібні електроліти, щоб підтримувати розширення обсягу ECF, необхідного для нормального росту (21, 25, 26, 27). Крім того, молоді щури більш сприйнятливі до розвитку НК, ніж дорослі щури (28) і більш чутливі до ефектів обмеження натрієм/хлоридом з їжею (26). Відповідно до попередніх досліджень (21, 25), наші дані свідчать про те, що сповільнений ріст, який спостерігається у щурів, які харчуються дієтою з дефіцитом натрію та/або хлоридів, можна пояснити, принаймні частково, зменшенням споживання калорій та помітним зменшенням обсягу позаклітинної клітини.

Дослідження розвитку НК в контексті дієти з високим вмістом фосфору або виснаження магнію не показали регресу, коли тварини переходили на контрольну дієту (32, 33). Чи так це у нашій тваринній моделі - це область, яка потребує подальшого вивчення. Незрозуміло, чи пов'язаний NC з виснаженням натрію/хлориду з довгостроковими змінами функції нирок. NC, індукований надмірним фосфором у раціоні, пов'язаний зі збільшенням екскреції альбуміну з сечею (34).

Наше дослідження має кілька обмежень. По-перше, вміст кальцію в нирках безпосередньо не вимірювався. Однак попередні дослідження показали, що вміст кальцію в нирках суттєво корелює з тяжкістю НК (35). По-друге, це відсутність подальшого спостереження за поздовжнім часовим ходом для визначення мінімальної кількості часу, необхідного для розвитку НЦ, а також початкові зміни у виділенні фосфору з сечею та електролітами. Третій - це те, що без вимірювання ПТГ на нашій тваринній моделі набуття всебічного розуміння патогенезу НК обмежене. По-четверте, ми не могли безпосередньо визначити кальциуричний ефект фуросеміду в кожній досліджуваній групі, оскільки парні зразки сечі не отримували до та після введення фурфемозиду у кожної щури. Нарешті, ми використали рівень креатиніну в сироватці крові, вміст азоту та гематокриту в крові для оцінки функції нирок та обсягу ЕКЗ. Тим не менше, у попередніх дослідженнях із використанням подібної моделі моделі щурів ми показали, що за відсутності порушень кровотечі ці маркери можуть корелювати зі змінами в системі ренін-ангіотензин-альдостерон та скороченням обсягу ЕКЗ (22).

Таким чином, ми розробили надійну модель щурів для вивчення патогенезу НК у недоношених дітей. Ми прийшли до висновку, що хронічне виснаження натрію та хлоридів у раціоні, що призводить до сильного скорочення ЕКЗ, гіпохлоремічного метаболічного алкалозу та збільшення фосфатурії, є основним фактором ризику розвитку НЦ у молодих щурів. Ці результати свідчать про те, що фуросемід може прискорити розвиток НЦ у недоношених дітей, принаймні частково завдяки цьому простому механізму. Потрібні подальші дослідження, щоб підтвердити цю гіпотезу у недоношених дітей та з'ясувати основний механізм, задіяний у патогенезі НК у цій новій системі тваринних моделей.

методи

Наступний протокол був затверджений Інституційним комітетом з догляду за тваринами та його використання в Науково-дослідному інституті Національного медичного центру для дітей.

Предмети та протокол

Самців щурів Спрег-Доулі у віці трьох тижнів (Таканік, Германтаун, Нью-Йорк) годували дієтами з дефіцитом натрію (3).

Звіт про фінансову підтримку

Це дослідження було підтримане Національним інститутом охорони здоров’я (NIH; Bethesda, MD). Нагорода за дослідження кар’єри в галузі охорони здоров’я дітей (05K12-HD001399-12) та NIH нагороджені R01 DK-049419 та R01 HL102497.