Geri Dönüşümlü Tek Taraflı Üreter Tıkanıklığının Olgunlaşmamış Bir Murin Modeli

Bu protokol, tek taraflı üreter tıkanıklığının adım adım, tekrarlanabilir bir modelini tanımlamaktadır.

Tek taraflı üreter tıkanıklığı (UUO), kronik böbrek hastalığının (KBH) yaygın bir nedenidir ve renal interstisyel fibrozun ilerlemesine ve sonuçta geri dönüşü olmayan böbrek hasarına yol açar. UUO'nun hafifletilmesi çok önemlidir. Literatürde, üreter tıkanıklığının giderilmesini takiben fizyolojik ve patofizyolojik değişiklikleri simüle ederken yapısal değişikliklerin ve fonksiyonel hasarın gözlemlenmesini sağlayan geri dönüşümlü tek taraflı üreter tıkanıklığının (RUUO) çeşitli hayvan modelleri oluşturulmuştur. Bu çalışmada, silikon tüp kullanılarak tek taraflı murin üreterinde geri dönüşümlü bir obstrüksiyon modeli oluşturulmuştur. Tıkanıklık giderilmeden önce önemli böbrek hasarı gözlendi ve daha sonra kısmi iyileşme kaydedildi. UUO'dan farklı olarak, bu model ilerleyici hidronefrozu önleyerek farklı patolojik sonuçlara yol açar. Bu basit cerrahi prosedür yüksek bir başarı oranı göstermektedir ve renal interstisyel fibrozis için geri dönüşümlü obstrüktif nefropati ve potansiyel tedavileri araştırmak için klasik bir model olarak umut vaat etmektedir. Ayrıca, obstrüktif nefropatiden iyileşme mekanizmalarını, renal hücre rejenerasyonunu ve doku yeniden şekillenmesini incelemek için pratik bir platform sağlar.

Üretral tıkanıklık, renal interstisyel fibroz ve kronik böbrek hastalığına (KBH) önemli ölçüde katkıda bulunur ve potansiyel olarak böbrekte geri dönüşü olmayan yapısal hasara ve fonksiyonel bozukluklara yol açar¹. Tek taraflı üreter tıkanıklığı (UUO), böbrek hasarı ve KBH'yi incelemek için yaygın olarak kullanılsa da, bir tıkanıklığın giderilmesinden sonra ortaya çıkan spontan iyileşme mekanizmalarını doğru bir şekilde tekrarlamaz. UUO modeli, sol üreterin dikişlerle bağlanmasını içerir, bu da kalıcı tıkanıklık, üreter genişlemesi, hidronefroz, renal parankimin sıkışması ve kortikal incelme ile sonuçlanır. Histolojik inceleme tipik olarak tübüler dilatasyon, tübüler epitel hücre nekrozu ve ilerleyici interstisyel inflamasyon ve fibroz^2'yi ortaya çıkarır. Bu model öncelikle renal interstisyel fibrozisis ve persistan obstrüksiyona bağlı geri dönüşümsüz böbrek fonksiyon kayıplarını araştırır.

Bununla birlikte, üreter taşının neden olduğu tıkanıklık veya tümörler gibi klinik pratikte karşılaşılan birçok böbrek hastalığı geri dönüşümlüdür. Geri dönüşümlü tek taraflı üreter tıkanıklığı (RUUO) modeli, böbrek yapısının ve idrar yolu fonksiyonunun kısmi restorasyonuna izin vererek sonuçta hidronefrozu çözer. İyileşme, böbrek hasarı ve fibrozdaki azalmayı ölçmek için görüntüleme teknikleri, histolojik inceleme ve biyobelirteç analizi ile değerlendirilebilir³. Bu model, klinik ortamlarda obstrüktif nefropatinin iyileşme aşamasını yakından taklit eder ve iltihaplanma, bağışıklık tepkileri, hücre yenilenmesi ve doku yeniden şekillenmesi gibi temel süreçleri incelemek için UUO'dan daha uygundur 4,5,6,7,8.

RUUO modeli, araştırmacıların dinamik çalışmalarda UUO'nun sınırlamalarını ele alarak, yaralanmanın giderilmesini takiben böbrek onarımını ve rejenerasyonunu analiz etmelerini sağlar. Araştırmacılar, tıkanıklıktan önceki ve sonraki farklı zaman noktalarını karşılaştırarak, iltihaplanma, apoptoz, fibroz ve rejenerasyon dahil olmak üzere yaralanma ve onarımla ilgili moleküler yolları araştırabilirler. Bu yaklaşım, renal iyileşme mekanizmalarının anlaşılmasını geliştirir ve potansiyel terapötik hedefleri tanımlar 2,3,4,5,8,9,10. Renal fibroz genellikle geri dönüşümsüz olarak kabul edilirken, klinik gözlemler, ilk fibroz aşamalarında tıkanıklığın erken rahatlamasının hastalığın ilerlemesini durdurabileceğini veya hatta tersine çevirebileceğini düşündürmektedir. RUUO modeli, bu fenomeni araştırmak için değerli bir deneysel platform sağlar¹¹.

Ayrıca, RUUO modeli, tıkanıklığın giderilmesini takiben fibrozun tersine çevrilmesinin incelenmesini kolaylaştırır, iyileşme mekanizmaları ve potansiyel antifibrotik tedaviler hakkında bilgi verir ^3,4. Sonuç olarak, bu model translasyonel araştırma için oldukça pratiktir. Bu deneysel modelin birincil amacı, üreteral kanülasyon yoluyla obstrüktif nefropatiyi indüklemek ve ardından tutarlılığı sağlamak için önceden tanımlanmış bir zaman noktasında standartlaştırılmış rahatlama sağlamaktır. Basitlik, tekrarlanabilirlik ve güvenlik için optimize edilmiştir ve bu da onu deneysel araştırmalar için etkili bir araç haline getirir.

Bu hayvan çalışması, Helsinki Bildirgesi'nin yönergelerine bağlı kaldı ve Chongqing Tıp Üniversitesi Çocuk Hastanesi Araştırma Etik Komitesi tarafından onaylandı. Toplam 27 erkek Sprague Dawley (SD) sıçanı ticari olarak elde edildi ve Chongqing Tıp Üniversitesi Çocuk Hastanesi Laboratuvar Hayvanları Merkezi'nde barındırıldı (SPF, lisans numarası: SYXK (Chongqing) 2007-0016). Sıçanlar, 12 saatlik bir aydınlık / karanlık döngüsü ile kontrollü sıcaklık koşulları altında tutuldu ve yiyecek ve suya ad libitum erişimi vardı.

Protokol, 6-8 haftalık erkek SD sıçanlar üzerinde gerçekleştirildi ve bilateral üreterleri olan her yaştan sıçanlara uygulanabilir. Bu çalışmada, on beş adet 6 haftalık erkek SD sıçan rastgele üç gruba ayrıldı: yerli grup (n = 5), UUO grubu (n = 5) ve RUUO grubu (n = 5). Ek olarak, beş adet 8 haftalık SD sıçan (n = 5) ek bir kontrol grubu olarak dahil edildi. RUUO modelini oluşturmak için 12 sıçan kullanıldı ve intraoperatif ve postoperatif mortalite, cerrahi başarısızlıklar, eksik tıkanıklık ve başarısız geri dönüş gibi potansiyel riskleri hesaba katmak için 7 ek sıçan tedarik edildi. Bu, sonraki analizler için grup başına en az 5 sıçan sağladı.

Tüm cerrahi prosedürler, laboratuvar hayvanlarının bakımı ve kullanımı için kurumsal ve ulusal yönergelere sıkı sıkıya bağlı kalınarak yürütülmüştür. Cerrahi personel, cerrahi maskeler, eldivenler ve önlükler dahil olmak üzere kişisel koruyucu ekipman (KKD) protokollerine bağlı kaldı. Her prosedür için steril cerrahi aletler kullanıldı ve steriliteyi korumak için kullanımdan önce ve sonra otoklavlandı. Kesici aletler ve biyolojik numuneler de dahil olmak üzere atık malzemeler, kontaminasyon risklerini azaltmak ve güvenliği sağlamak için tehlikeli atık yönetimi protokollerine uygun olarak bertaraf edildi.

1. Hayvan ve enstrüman hazırlama

1. Tüm prosedürleri steril (otoklavlanmış) aletler ve sarf malzemeleri kullanarak gerçekleştirin. Sterilize edilmiş silikon tüpü (iç çap: 1,5 mm, dış çap: 2,5 mm) yaklaşık 1 cm'lik segmentler halinde kesin. Daha sonra kullanmak için tüp duvarının bir tarafı boyunca uzunlamasına bir kesi yapın.
2. Sıçanları intraperitoneal pentobarbital (40 mg / kg) enjeksiyonu ile uyuşturun (kurumsal olarak onaylanmış protokolleri izleyerek). Ayak parmağınızı sıkıştırdıktan sonra pedal çekme refleksi gibi refleks tepkilerinin olup olmadığını kontrol ederek yeterli anesteziyi onaylayın. Anestezi sırasında kornea kurumasını önlemek için gözlere veteriner oftalmik merhem sürün.
3. Sıçanın karnını ksifoid süreçten kasık simfizine kadar epilasyon yapın ve iki taraflı olarak orta hatta uzatın.
4. Fareyi ısıtılmış bir cerrahi ped üzerinde sırtüstü pozisyonda konumlandırın ve uzuvlarını lastik iplerle sabitleyin.
5. Steril bir alanı korumak için steril bir fenestre çarşaf örtün. Cildi povidon-iyot çözeltisi ile hazırlayın. Böbreklerin ve üst üreterlerin yeterli şekilde maruz kalmasını sağlamak için karın boyunca, subksifoid bölgesinden göbek deliğinin hemen altına kadar uzanan orta hat cilt kesisi yapın.
6. Cerrahi makas kullanarak deri altı dokuları ve fasyayı orta hat boyunca kesin. Cildi ve alttaki dokuları titizlikle katman katman inceleyin ve doku forsepsleri kullanarak retroperitoneal boşluğu tamamen ortaya çıkarın.

2. Geri dönüşümlü tek taraflı üreter tıkanıklığı için obstrüktif cerrahi

1. Sol üreterin doğrudan görüntülenmesini kolaylaştırmak için steril bir çubuk kullanarak bağırsağı karın boşluğunun sağ tarafına geri çekin. Kurumayı önlemek için üreteri tuzlu suya batırılmış gazlı bezle örtün.
2. Mikroskobik forseps kullanarak sol üreteri diseke edin ve mobilize edin, çevre dokulardan yaklaşık 1.5 cm serbest bırakın.
3. Serbest bırakılan üreterin altına 1 cm uzunluğunda bir silikon tüp (iç çap: 1,5 mm, dış çap: 2,5 mm) yerleştirin. Tüpün içinde tam bir kılıf sağlamak için forseps kullanın.
4. Üreter tıkanıklığını indüklemek için silikon tüpü ve üreterin orta kısmını 3-0 ipek iplik kullanarak bağlayın. Aşırı ligasyon kuvvetinden kaçının. Güvenli ancak kaymayan ligasyon sağlamak için silikon tüpü üreterin uzunlamasına ekseni boyunca kademeli olarak çekin.
5. Bağırsağı periton boşluğu içinde dikkatlice yeniden konumlandırın, gerginlik veya tıkanıklık olmadan uygun hizalamayı sağlayın.
6. Karın kası ve fasyal tabakaları 2-0 emilmeyen bir sütür kullanarak, yeterli gerilme mukavemeti sağlamak için kavisli bir kesme iğnesi ile sürekli bir şekilde dikin. Cildi 4-0 emilemeyen bir sütürle kapatın, iyileşmeyi desteklemek ve yara ayrışması riskini en aza indirmek için anatomik hizalama ve eşit gerginlik sağlayın.
7. Kesi bölgesini povidon-iyot çözeltisi ile dezenfekte edin. Sıçanların 7 gün boyunca sabit bir sıcaklıkta kontrollü koşullar altında iyileşmesine izin verin.

3. Geri dönüşümlü tek taraflı üreter tıkanıklığının rahatlama cerrahisi

1. Karnın yeniden açılması ve karın boşluğunun tam olarak açığa çıkması için steril bir kurulum sağlayarak gerekli hayvanları ve aletleri hazırlayın.
2. Silikon tüpün düğümünü bir neşter bıçağı kullanarak dikkatlice inceleyin. Yapışmayı ve enfeksiyon riskini en aza indirmek için tüpü çıkarın ve karın boşluğunu normal tuzlu su ile sulayın.
3. Bağırsağı yeniden konumlandırın ve karın duvarı kesisini 4-0 emilemeyen dikişler kullanarak katmanlar halinde dikin. Kesi bölgesini povidon-iyot çözeltisi ile sterilize edin. Fareyi ameliyat sonrası 7 günlük bir iyileşme süresi boyunca kontrollü bir sıcaklık ortamına yerleştirin.
4. Ameliyat sonrası 14. günde, sıçanları uyuşturun (adım 1.2'de belirtilen prosedürü izleyerek) ve böbrekleri enine olarak iki yarıya bölerek böbrek örneklerini toplayın⁹.
5. Histopatolojik inceleme için bir yarısını %4 paraformaldehit içinde saklayın ve diğer yarısını sonraki moleküler analiz için -80 ° C'de saklamak üzere sıvı nitrojen içinde hızla dondurun. Biyokimyasal analizler için kan örnekleri toplayın.
6. CO₂ boğulması yoluyla ötenazi gerçekleştirin ve ardından etik yönergeleri izleyerek servikal çıkık yapın.

4. Takip değerlendirmeleri

1. Genel iyileşmeyi değerlendirmek için RUUO sonrası vücut ağırlığını takip edin. Ağırlık değişikliklerini kontrol ve UUO gruplarıyla karşılaştırın.
2. Böbrek iyileşmesini değerlendirmek için böbrek ağırlığını ve böbrek hacmini ölçün.
3. Böbrek fonksiyonlarındaki iyileşmenin bir göstergesi olarak serum kreatinin (Scr) seviyelerini izleyin⁹.
4. Üreter açıklığını doğrulamak için renal pelvise metilen mavisi enjekte edin. Tıkanıklık sonrası iyileşmeyi değerlendirmek için üreteral peristaltizmi ve renklenmeyi gözlemleyin.
5. RUUO ^8,10'dan sonra tübüler bütünlüğü ve böbrek yapısını değerlendirmek için H & E boyaması yapın.
6. Renal interstisyel fibroz regresyonunu değerlendirmek için Masson'un trikrom boyamasını yapın ^8,10.
7. Doku iyileşmesini ölçmek için UUO ve RUUO grupları arasındaki böbrek hasarı skorlarını ^3,8 karşılaştırın.

UUO'nun ve sonraki salınımının (RUUO) vücut ağırlığı, böbrek ağırlığı, böbrek hacmi ve serum kreatinin (Scr) seviyeleri üzerindeki etkileri Tablo 1'de özetlendiği gibi değerlendirildi. Veriler, grup başına n = 5 olmak üzere ortalama ± standart sapma (SD) olarak sunulur.

6 haftada, yerli grup ortalama vücut ağırlığı 234 g ± 16 g, böbrek ağırlığı 0.9107 g ± 0.0475 g ve böbrek hacmi 0.8962 cm³ ± 0.0502 cm³ sergiledi. 8 haftaya kadar, kontrol grubu vücut ağırlığında (291 g ± 20 g, P < 0.05), böbrek ağırlığında (1.1443 g ± 0.0687 g, P < 0.05) ve böbrek hacminde (1.1340 cm³ ± 0.0392 cm³, P > 0.05), 18.07 μmol / L ± 2.17 μmol / L Scr seviyesi ile önemli artışlar gösterdi.

8 haftalık UUO grubu, böbrek ağırlığı (2.5535 g ± 0.2587 g, P < 0.01) ve böbrek hacmi (2.8533 cm³ ± 0.3870 cm³, P < 0.01) ile önemli ölçüde böbrek büyümesi sergiledi. Vücut ağırlığı kontrol grubuna göre biraz daha düşüktü (280 g ± 17 g, P < 0.05) ve Scr seviyeleri de arttı (20.02 μmol / L ± 1.36 μmol / L, P < 0.05), böbrek fonksiyonunun bozulduğunu gösterir.

8 haftalık RUUO grubunda, böbrek ağırlığı (1.5178 g ± 0.1305 g, P < 0.05) ve böbrek hacmi (1.6183 cm³ ± 0.0906 cm³, P < 0.05) UUO grubuna göre daha düşüktü, ancak kontrol grubuna kıyasla yüksek kaldı ve sadece böbrek hacminde kayda değer bir anlamlılık gözlendi (P < 0.05). Scr seviyeleri (16.42 μmol / L ± 4.03 μmol / L, P < 0.05) UUO grubuna göre azaldı, ancak taban çizgisine tam olarak dönmedi. Vücut ağırlığı (288 g ± 12 g, P > 0.05) UUO grubundan daha yüksekti, ancak kontrol grubuna göre biraz daha düşük kaldı.

Üreter tıkanıklığını takiben böbreklerin ve renal pelvisin morfolojisinde önemli değişiklikler meydana geldi. Tıkanıklık bölgesinin üzerinde, üreterler ve renal pelvis, böbrek büyümesi ve renal korteks ve medullada gözle görülür şekilde incelme ile belirgin genişleme sergiledi. Üreter tıkanıklığının rekanalizasyonunu takiben, üreterlerin ve renal pelvisin genişlemesi önemli ölçüde azaldı, ancak hafif rezidüel genişleme gözlendi (Şekil 1).

Üreter açıklığını değerlendirmek için, bir insülin iğnesi (0.33 mm × 12.7 mm) kullanılarak renal pelvise 0.1 mL metilen mavisi enjekte edildi. Boya üreter tıkanıklığını geçemediğinde tam tıkanıklık doğrulandı. Obstrüksiyon çıkarılmadan önce RUUO'lu sıçanların renal pelvis ve üreterlerine metilen mavisi enjeksiyonunun sonuçları Şekil 2A'da gösterilmiştir. Silikon tüpün çıkarılmasını takiben, ligasyon bölgesindeki üreter kırmızı bir renk sergiledi (Şekil 2B) ve normal peristaltizm gösterdi, bu da bu tekniğin minimal üreter hasarı ile sonuçlandığını düşündürdü.

Normal böbreğin histolojik analizinde glomerülleri çevreleyen yoğun, sağlıklı tübüller ortaya çıktı (Şekil 3, solda). UUO'dan on dört gün sonra, proksimal tübül epiteli vakuolasyon ve dejenerasyon, fırça sınırlarında kayıp ve pul pul dökülme gösterdi. Lümenlerde nekrotik hücreler gözlendi. Distal tübüller dilate görünüyordu, bazı tübüller yoktu ve toplayıcı kanallar şişmişti, bu da renal korteksin incelmesine yol açıyordu(Şekil 3).

Masson'un trikrom boyaması, renal interstisyel fibrozu değerlendirmek için kullanıldı ve mavi lekeli kollajen lifleri fibrotik değişiklikleri gösterdi¹². Bu yöntem hücreleri, kollajen liflerini ve diğer doku bileşenlerini etkili bir şekilde farklılaştırır. UUO modelinde, 14 gün sonra, renal interstisyumda kollajen liflerinde önemli bir artış gözlendi ve bu da belirgin interstisyel fibrozisi gösterdi (Şekil 4). Buna karşılık, RUUO modeli, kollajen liflerinde gözle görülür bir azalma gösterdi, bu da fibrozun ya hafifletildiğini ya da geciktiğini düşündürdü.

Böbrek hasar skoruna göre (Şekil 5), UUO grubu ciddi böbrek hasarı sergilerken, RUUO grubu orta derecede böbrek hasarı gösterdi. Şekil 5'te gösterildiği gibi, böbrek hasarı skoru UUO grubunda doğal gruba göre anlamlı olarak daha yüksekti (P < 0.0001). RUUO grubu, UUO grubuna kıyasla anlamlı derecede düşük böbrek hasarı skoru gösterdi (P < 0.05); bununla birlikte, skor yerli gruba kıyasla önemli ölçüde yüksek kalmıştır (P < 0.001). Genel olarak, RUUO grubundaki böbrek hasarı, UUO grubuna kıyasla önemli ölçüde azalmıştır (P < 0.05).

Şekil 1: Yerli, UUO (14 günlük) ve RUUO böbreklerinin temsili histolojisi. Doğal böbrekle karşılaştırıldığında, 14 günlük UUO, renal korteks ve medulla kalınlığında bir azalma ile birlikte renal pelvis ve proksimal üreterin belirgin genişlemesi ile karakterize böbrek hacminde kayda değer bir artışa neden oldu. Buna karşılık, RUUO grubundaki (sağ panel) böbrek hacmi, renal pelvis ve üreterde belirgin daralma ile UUO grubuna (orta panel) kıyasla önemli ölçüde azalmıştır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 2: Metilen mavisi enjeksiyonu ile ve silikon tüpün çıkarılmasından sonra üreter görüntülemesi. (A) RUUO'nun 7.^gününde , renal pelvise metilen mavisi enjeksiyonunu takiben, silikon tüpün üzerindeki üreterde lekelenme gözlenirken, ligasyon bölgesinin altındaki kısım lekelenmeden kaldı. (B) Silikon tüp çıkarıldıktan sonra üreter kırmızımsı görünür. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 3: Doğal, UUO ve RUUO böbreklerinin temsili histolojisi. UUO böbrek, proksimal tübüllerde fırça sınırı kaybı, önemli tübüler lümen genişlemesi, dejenerasyon, pul pul dökülme ve tübüler epitel hücrelerinin parçalanmasının yanı sıra belirgin akut tübüler yaralanmanın göstergesi olan bazal membran maruziyeti sergiler. RUUO böbreğindeki genişlemiş renal tübüllerin sayısı, UUO böbreğindekinden önemli ölçüde daha düşüktür ve kısmi tübüler iyileşmeye dair kanıt sağlar. Üst paneller: Ölçek çubuğu = 100 μm; alt paneller (iç): Ölçek çubuğu = 16 μm. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 4: Masson'un yerli, UUO ve RUUO böbreklerinin trikrom boyaması. Mavi lekeli alanlar kollajen liflerini gösterir. UUO böbrek, doğal böbreğe kıyasla daha yüksek bir kollajen lifi yoğunluğu sergiledi. Buna karşılık, RUUO böbrek, UUO böbreğine kıyasla kollajen lif yoğunluğunda önemli bir azalma gösterdi ve bu da interstisyel fibrozun hafiflediğini gösterdi. Üst paneller: Ölçek çubuğu = 100 μm. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 5: Doğal, UUO ve RUUO böbreklerde tübüler hasar skorları. Hematoksilen ve eozin (HE) boyamasına dayanarak, böbrek dokusundaki histolojik değişiklikler tübüler nekroz için yarı kantitatif bir ölçek kullanılarak puanlandı: 0 = normal böbrek, 1 = minimal nekroz (% ≤5 tutulum), 2 = hafif nekroz (% 5 -% 25 tutulum), 3 = orta derecede nekroz (% 25 -% 50 tutulum), 4 = şiddetli nekroz (% 50 -% 75 katılım) ve 5 = en şiddetli nekroz (% >75 tutulum). Y ekseni böbrek hasarı skorlarını temsil ederken, x ekseni deney gruplarını temsil eder. Yerli grupla karşılaştırıldığında, UUO grubu anlamlı derecede daha yüksek bir böbrek hasarı skoru sergiledi (P < 0.0001). Buna karşılık, RUUO grubu, UUO grubuna kıyasla anlamlı derecede daha düşük bir böbrek hasarı skoruna sahipti (P < 0.05). Bununla birlikte, yerli grupla karşılaştırıldığında, RUUO grubu hala önemli ölçüde yüksek bir böbrek hasarı skoru gösterdi (P < 0.001). Genel olarak, UUO grubu ciddi böbrek hasarı gösterirken, RUUO grubu orta derecede böbrek hasarı gösterdi. RUUO grubundaki böbrek hasarı, UUO grubuna kıyasla anlamlı olarak hafifledi (P < 0.05). İstatistiksel anlamlılık şu şekilde gösterilir: *P < 0.05, ***P < 0.001 ve ****P < 0.0001. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Tablo 1: Farklı gruplarda vücut ağırlığı, böbrek ağırlığı, böbrek hacmi ve serum kreatinin düzeyi. Veriler, grup başına n = 5 olmak üzere ortalama ± standart sapma (SD) olarak sunulur. Grup isimleri, ölçüm sırasındaki sıçanların yaşını ve ilgili hastalık modelini gösterir. İstatistiksel karşılaştırmalar Kruskal-Wallis testi ve ardından Dunn'ın çoklu karşılaştırma testi kullanılarak yapıldı. Farklı üst simge harfleri (a, b, c), aynı harfi paylaşan grupların önemli ölçüde farklı olmadığı gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılıkları gösterir (P < 0.05), farklı harflere sahip gruplar ise önemli farklılıkları gösterir. Kontrol grubuyla (serum kreatinin hariç) doğrudan karşılaştırmalar için, istatistiksel anlamlılık P < 0.05 ile (*) ve P < 0.01 ile (**) olarak belirtilmiştir. * Yok : Serum kreatinin doğal (6 haftalık) grupta ölçülmedi. Yerli grupla karşılaştırıldığında, kontrol grubu hem vücut ağırlığında hem de böbrek ağırlığında önemli artışlar sergiledi (P < 0.05), bu da 8 haftalık sıçanlarda ve böbreklerinde kayda değer büyüme ve gelişmeyi gösterir. Kontrol grubunda böbrek hacmi de arttı, ancak fark istatistiksel olarak anlamlı değildi (P > 0.05). Kontrol grubu ile karşılaştırıldığında, UUO grubu vücut ağırlığında istatistiksel olarak anlamlı bir azalma gösterirken (P < 0.05), böbrek ağırlığı ve böbrek hacmi önemli ölçüde arttı (P < 0.01). Serum kreatinin düzeyi de UUO grubunda anlamlı olarak artmıştır (P < 0.05). UUO grubu ile karşılaştırıldığında, RUUO grubu vücut ağırlığında istatistiksel olarak anlamlı bir artış (P < 0.05) ve böbrek ağırlığı, böbrek hacmi ve serum kreatinin seviyesinde (P < 0.05) önemli bir azalma gösterdi ve serum kreatinininde bir azalma özellikle dikkat çekiciydi. Kontrol grubu ile karşılaştırıldığında, RUUO grubu böbrek hacminde anlamlı bir artış (P < 0.01) ve serum kreatinin seviyesinde önemli bir azalma (P < 0.05) sergilerken, vücut ağırlığı ve böbrek ağırlığındaki farklılıklar anlamlı değildi. Genel olarak, UUO grubu kontrol grubuna kıyasla böbrek ağırlığı, böbrek hacmi ve serum kreatinin düzeyinde artış gösterirken, RUUO grubu bu parametrelerde iyileşme gösterdi ve tüm farklılıklar istatistiksel olarak anlamlıydı (P < 0.05).

Bu model, üreteri çevrelemek, yapısal destek sağlamak için bir silikon tüp kullanır ve ardından kompresyon yoluyla tam üreter tıkanıklığını indüklemek için ipek bir iplikle ligasyon yapar. Yedi gün sonra, böbrek dekompresyonunu ve idrar yolu bütünlüğünün ve işlevselliğinin restorasyonunu kolaylaştırmak için ligasyon ve silikon tüp çıkarılır.

Silikon elastomerlerden üretilen silikon borular, mükemmel esneklik, biyouyumluluk, kimyasal direnç ve termal stabilite sunar. Tıbbi sınıf silikon kauçuk, uzun süreli implantasyon da dahil olmak üzere üstün mekanik özellikler gerektiren uygulamalar için özel olarak tasarlanmıştır, oysa genel silikon boru, elastikiyet, sertlik ve biyouyumluluk profillerinde farklılık gösterebilen ticari olarak mevcut bir dizi varyantı kapsar¹³. Kısa deney süresi (7-14 gün) ve bu çalışmada sürekli mekanik stresin olmaması göz önüne alındığında, yeterli biyouyumluluk, uygun elastikiyet ve maliyet etkinliği nedeniyle sıçan üreter tıkanıklığı modellerini oluşturmak için silikon boru seçildi. Bu nedenle, her iki malzeme de fonksiyonel eşdeğerlik gösterir ve bu çalışmada birbirinin yerine kullanılabilir.

Tıkanıklık süresi, RUUO böbrek iyileşmesinde kritik bir faktördür ve çalışmalar, tıkanıklığın yedinci günde giderilmesi durumunda böbrek hasarının kısmen hafifletilebileceğini, ancak 14. günün ötesinde önemli bir iyileşme gözlenmediğini göstermektedir⁷. RUUO modelinde üreter tıkanıklığının optimal süresi, aşırı hasarı önlemek ve sonuçların uzun süreli tıkanıklıktan gereğinden fazla etkilenmemesini sağlamak için yedi gün olarak belirlendi. 14 gün tıkanıklığa maruz kalan böbrekler ile yedi gün sonra rahatlayanlar karşılaştırılarak, RUUO ve UUO modellerinde obstrüktif nefropatinin ilerlemesi görsel olarak incelendi. Kateter çıkarılmadan önce tam üreter tıkanıklığını doğrulamak için renal pelvise metilen mavisi enjekte edildi. Bu zamana kadar renal pelvisin belirgin genişlemesi nedeniyle test için ilk gün yerine 7^. gün obstrüksiyon seçildi, bu da iğne girişini kolaylaştırdı ve 1. günde insülin iğnesi kullanımından üreter hasarı riskini azalttı.

Tıkanıklığı hafifletme yöntemi basit, etkilidir ve potansiyel üreter hasarını en aza indirmek için tasarlanmıştır. Bu model, rekanalizasyonun başarı oranını artırırken ve üreter hasarı olasılığını azaltırken tam tıkanıklık sağlar. RUUO modeli, basitliği, tekrarlanabilirliği ve uygulama kolaylığı ile karakterize edilir, bu da onu renal fibroz, renal rejenerasyon ve ilgili mekanizmaları incelemek için değerli bir araç haline getirir 14,15,16.

UUO modelini temel alan RUUO modeli, selefinin geri dönüşü olmayan sınırlamalarını ele alıyor. RUUO modeli, UUO'nun neden olduğu renal interstisyel fibrozun patolojik ilerlemesini, tıkanıklık rahatlamasını takiben müteakip iyileşme ile entegre ederek, akut böbrek hasarı (AKI) ve renal fibrozun iyileşme aşamasını çoğaltır. Bu model, klinik olarak tıkalı böbrek tedavi süreçlerinin simülasyonunu kolaylaştırır ve geleneksel UUO modeline kıyasla hücre yenilenmesi ve hücre dışı matris (ECM) yeniden şekillenmesinin daha kapsamlı bir şekilde araştırılmasını sağlar.

İnsanlarda UUO'yu incelemek, böbrek hasarı, fibroz ve potansiyel terapötik müdahaleler mekanizmaları hakkında değerli bilgiler sunar. UUO, üreteropelvik bileşke tıkanıklığı (UPJO), böbrek taşları veya tümörler gibi durumların neden olduğu obstrüktif nefropatiyi taklit etmek için yaygın olarak kullanılır². Aşırı ECM birikimi ile karakterize renal fibroz, kronik böbrek hastalığının ayırt edici bir özelliğidir ve UUO modelleri, ECM'nin fibroz ilerlemesindeki rolünü incelemede etkilidir. Bu model, böbrek hasarı sürecini, özellikle fibroz gelişimini güvenilir bir şekilde çoğaltır ve renal fibrozun altında yatan mekanizmaları araştırmak için bir temel sağlar.

Araştırmalar, tıkanıklığın giderilmesinin, fibroz ilerlemesini bir dereceye kadar hafifletirken böbrek hemodinamiğini ve işlevini kısmen eski haline getirebileceğini ve koruyabileceğini göstermektedir¹⁷. Bunun böbrek hasarı onarımı için önemli etkileri vardır. Bununla birlikte, gecikmiş tıkanıklık rahatlaması genellikle kötü iyileşme ve daha fazla böbrek bozulması ile sonuçlanır ve potansiyel olarak böbrek yetmezliğine yol açar¹⁸. Ek olarak, UUO, bu durumun daha yüksek insidansı ve şiddeti ile ilişkili gecikmiş müdahale ile hipertansiyon ile ilişkilendirilmiştir. Bu bulgular, böbrek hasarını en aza indirmede ve kan basıncını yönetmede erken müdahalenin kritik önemini vurgulamaktadır. Gecikmiş rahatlama sadece fibrozu ve böbrek fonksiyonlarının azalmasını şiddetlendirmekle kalmaz, aynı zamanda hipertansiyon riskini de artırır.

Bu bağlamda, RUUO modeli, böbrek hasarının ve iyileşmesinin dinamik doğasını araştırmak için değerli bir araç olarak hizmet eder. RUUO modelini kullanan çalışmalar, üreter tıkanıklığının giderilmesinin bazı yaralanmaları hafifletebilmesine rağmen, hem hayvan hem de klinik modellerde gözlemlendiği gibi kalıcı fibroz ve uzun vadeli hasarın kaldığını göstermektedir¹⁹. Bu nedenle RUUO modeli, erken müdahalenin geri dönüşü olmayan böbrek hasarını sınırlamaya ve kronik böbrek hastalığına ve hipertansiyon gibi ilişkili komplikasyonlara ilerlemeyi yavaşlatmaya nasıl yardımcı olabileceğini anlamak için gereklidir.

Birkaç araştırmacı RUUO 10,14,20,21,22,23'ün farklı modellerini önermiştir. Bununla birlikte, mevcut birçok rekanalizasyon modelinin, karmaşık cerrahi prosedürler, yüksek teknik beceri gereksinimleri ve tutarsız sonuçlar dahil olmak üzere sınırlamaları vardır. Örneğin, Ulm²², başarılı bir rekanalizasyonu kolaylaştıran ve gerçekleştirilmesi nispeten basit olan üreteral psoas gömme yöntemini tanımlamıştır. Bununla birlikte, etkinliği, hayvanın duruşu, hareketi ve psoas kas gerginliğindeki değişiklikler gibi faktörlerden etkilenebilir. Park ve ^ark.23, 10 gün boyunca obstrüksiyonu indüklemek için non-invaziv bir mikrovasküler klips kullandı ve ardından aynı cerrahi yaklaşımı kullanarak klipsi çıkardı. Bu yöntem biyouyumluluk, operasyon kolaylığı, minimal işlem süresi ve tekrarlanabilirlik gibi avantajlar sunarken, barsak yapışıklıklarına ve üreter rekanalizasyonunda daha düşük başarı oranına yol açabilir.

Silikon tüp kullanımı, yumuşaklığı ve biyouyumluluğu çevre dokulara zarar vermeden üreter tıkanıklığına izin verdiği için etkili bir alternatif sunar. Bu yaklaşım, kalıcı üreter hasarı olmadan tıkanıklığın giderilmesini sağlarken doku hasarını ve enflamatuar yanıtları en aza indirir. Sonuç olarak, RUUO modeli geri dönüşümlü, kararlı ve uzun vadeli çalışmalar için uygun olmaya devam ediyor.

Hesketh ve ^ark.10 tarafından kullanılan vezikoüreteral reimplantasyon yöntemi, vezikoüreteral reimplantasyonu takiben patofizyolojik değişiklikleri incelemek için çok uygundur. Bununla birlikte, bu teknik, uzun bir ameliyat süresi ve aşırı gerginlik nedeniyle üreter yırtılması ve dekolmanı riskleri olan karmaşık bir cerrahi prosedür içerir. Ayrıca, kısaltılmış üreter, mesane trigonu ile başarılı bir şekilde anastomoz yapamayabilir, bu da anormal yeniden bağlanmaya ve potansiyel cerrahi başarısızlığa yol açabilir. Bu zorluklar, özellikle küçük hayvan modellerinde uygulanabilirliğini sınırlar.

Yao ve ^ark.16 , üreter hasarını azaltan ve stabil oklüzyon sağlayan katlanmış bir polietilen tüp kullanılarak üreteral klemplemeyi içeren bir teknik tanıttı. Bununla birlikte, polietilen borunun pürüzsüz yüzeyi, peristaltizm ve hayvan hareketi nedeniyle ligatür kaymasına neden olarak potansiyel olarak tıkanıklığa neden olabilir. Chevalier ve ^ark.9 , yenidoğan farelerin sol üreterine bir silikon tüp yerleştirdi ve bu tüp beş günlük vasküler klemplemeden sonra çıkarıldı. Bu model etkili bir şekilde tıkanıklığı indüklerken, vasküler klipslere alternatif olarak ipek iplik ligasyonunun kullanılması, böbrek ve renal pelvis hacminde önemli azalmalar da dahil olmak üzere karşılaştırılabilir sonuçlar üretti. Ek olarak, bu yöntem üreter çevresinde minimal inflamatuar ve fibrotik yanıtlara neden oldu. Tıkanıklığın giderilmesinden yedi gün sonra hafif üreter genişlemesi gözlenmesine rağmen, vezikoüreteral reimplantasyonda görülenden önemli ölçüde daha az şiddetliydi¹⁰. Bu yaklaşım aynı zamanda vezikoüreteral reflüyü de önler ve bu da onu RUUO'yu incelemek için uygun bir alternatif haline getirir.

Bu yaklaşımda önemli bir husus, ameliyat sırasında üreter hasarını en aza indirmektir, çünkü üreter yaralanması iltihaplanmaya neden olabilir ve potansiyel olarak yapışma, kapanma ve rekanalizasyon başarısızlığına yol açabilir. Vezikoüreteral reimplantasyon, doğrudan üreter hasarı, anastomoz inflamasyonu ve cerrahi hatalara bağlı potansiyel kapanma gibi riskler oluşturur. Ek olarak, reimplantasyondan önce idrar tortusunun yetersiz drenajı, rekanalizasyon başarısızlığına katkıda bulunabilir. Üreteri dışarıdan kaplamak için silikon tüp kullanmak koruma sağlarken, silikon tüp içinden vasküler klips veya ipek iplik ile ligasyon üreter tıkanıklığına neden olur. Bununla birlikte, vasküler klempler bağırsak yapışıklığı riskini artırabilir ve rekanalizasyon başarı oranlarını düşürebilir. Üreter tıkanıklığı sırasında klempin her iki günde bir yeniden konumlandırılmasının rekanalizasyon başarı oranlarını %70 oranında artırdığı bildirilmiş olsa ^da17, bu yöntem işlem süresini önemli ölçüde uzatmakta ve teknik zorluklar ortaya çıkarmaktadır. Buna karşılık, bir silikon tüp aracılığıyla ipek iplik ligasyonu, inflamasyonun azalmasıyla daha basit bir yaklaşım sunar. Birincil endişe, ipek iplik ligasyonunun deneysel denekler arasında tam bir tıkanıklık ve tekdüzelik sağlayıp sağlamadığıdır.

Bu çalışmada, tam tıkanıklığı doğrulamak için üretere metilen mavisi enjekte edildi. UUO grubunda, tüm sıçanlar başarılı bir tıkanıklık (% 100 başarı oranı) elde etti ve standart koşullar altında mortalite gözlenmedi. RUUO grubunda (n = 12), altı sıçan komplikasyonlar nedeniyle analizden çıkarıldı: biri anesteziye bağlı solunum depresyonundan intraoperatif olarak öldü, ikisi 6. ve 13. günlerde postoperatif komplikasyonlara (kanama veya enfeksiyon şüphesi) yenik düştü, ikisi eksik tıkanıklık yaşadı ve biri cerrahi komplikasyonlar nedeniyle başarısız rekanalizasyon yaşadı. Sonuç olarak, RUUO grubu için sağkalım oranı %75 (%95 CI: %46.77-%91.11), tam obstrüksiyonun başarı oranı %80 (%95 CI: %49.0-%94.3) ve rekanalizasyon başarı oranı %90 (%95 CI: %59.6-%98.2) idi. Tüm oranlar dışlamalar sonrası ilgili paydalar kullanılarak hesaplandı ve %95 güven aralıkları Wilson skor yöntemi kullanılarak belirlendi.

İyileşme, patolojik değişiklikleri veya fonksiyonel bozukluğu takiben fizyolojik fonksiyonun restorasyonunu ifade eder. Sadece patolojik değişikliklerin tersine çevrilmesini değil, aynı zamanda organ fonksiyonunun normale yakın seviyelere geri dönmesini de içerir. Buna karşılık, koruma, mevcut hasarı tamamen tersine çevirmek yerine, daha fazla bozulmayı önlemek için hastalık sürecinden önce veya erken başlatılan müdahaleleri ifade eder²⁴. İyileşme ve koruma arasında ayrım yapmak, hastalığın ilerlemesinin dinamik olarak izlenmesi ve tıkanıklık çözümünün yanı sıra kapsamlı temel böbrek fonksiyon değerlendirmeleri gerektirir. Bu çalışma kısa süreli gözlemlerle sınırlıydı ve iyileşme sırasında patolojik belirteçlerin sistematik olarak izlenmesini içermiyordu. Spesifik olarak, in vivo, patolojik mekanizmaların gerçek tersine çevrilmesini izlemek için uzunlamasına biyobelirteçler kullanılmamıştır. Böbrek dokusu ve böbrek fonksiyonunda iyileşmeler gözlenmesine rağmen, bu değişikliklerin tam bir patolojik tersine dönüşü temsil edip etmediği belirsizliğini korumaktadır. Gelecekteki çalışmalar, hastalık rezolüsyonunu dinamik olarak değerlendirmek için fibrozis biyobelirteçlerini ve inflamatuar mediatörleri içermelidir.

Ek olarak, deneysel ekipman ve tekniklerdeki sınırlamalar nedeniyle, bu çalışma renal patofizyolojinin göstergeleri olarak iyi bilinen proteinler olan proteinüri ve albüminüriyi ölçmemiştir²⁴. Bunların yokluğu, klasik böbrek hastalığı modelleriyle doğrudan karşılaştırmaları sınırlayabilir. Gelecekteki araştırmalar, böbrek fonksiyonu ve hasarının daha kapsamlı bir değerlendirmesini sağlamak için serum kreatinin ve kan üre azotu ölçümlerinin yanı sıra standartlaştırılmış idrar protein analizini içermelidir.

Obstrüksiyonun cerrahi olarak giderilmesi, obstrüktif böbrek hastalıklarının tedavisinde birincil klinik stratejidir²⁵. Bu çalışma, renal patolojik mekanizmaların tamamen tersine çevrildiğini tam olarak ortaya koymasa da, üreter tıkanıklığının gevşetilmesini takiben patolojik ve fizyolojik değişiklikleri araştırmak için değerli bir araştırma modeli sunmaktadır. Ayrıca böbrek fonksiyonunun tamamen restore edilip edilmediğinin veya sadece kısmen korunup korunmadığının değerlendirilmesini sağlar.

Özetle, bu model farklı yaşlardaki sıçanlara uygulanabilir, ancak uygun silikon tüp seçimi ve üreter hasarının önlenmesi de dahil olmak üzere RUUO uygulanan yenidoğan sıçanlar için özel bakım gereklidir. Rekanalizasyon başarısızlığını önlemek için aşırı ligasyondan kaçınılmalıdır. Model, basit, stabil ve uygulanabilir olmakla birlikte karşılaştırılabilir rekanalizasyon etkinliği gösterir, bu da onu enflamatuar ve bağışıklık süreçlerini, böbrek rejenerasyonunu ve ilgili mekanizmaları incelemek için çok uygun hale getirir ve daha fazla araştırma için önemli bir potansiyele sahiptir.

Hiç kimse.

Bu çalışma, Geleceğin Tıbbında Gençlik İnovasyonu Programı, Chongqing Tıp Üniversitesi (W0056), Chongqing Bilim ve Sağlık Ortak TCM Teknoloji İnovasyonu ve Uygulama Geliştirme Projesi (2020ZY023877) tarafından desteklenmiştir.