Ефекти от времето на контралатералната нефректомия и исхемичните състояния върху бъбречната фиброза след едностранно бъбречно исхемично-реперфузионно увреждане Ⅲ

Дискусия

Животински модели на бъбречен IRI, особено моделът uIRI със забавена контралатерална нефректомия, обикновено се използват за изследване на прехода AKI-CKD, но условията за моделиране варират значително в различните изследвания [8,10,12,17]. В нашето проучване ние оценихме ефектите от времето на контралатералната нефректомия след uIRI, основните телесни температури по време на исхемия и продължителността на бъбречната исхемия върху фиброзния резултат след AKI. Резултатите показват, че по-дълъг интервал между контралатералната нефректомия и uIRI, по-високата исхемична телесна температура или по-дългата исхемична продължителност причиняват по-тежко бъбречно увреждане и фиброза, когато другите две променливи са фиксирани.

НАТИСНЕТЕ ТУК, ЗА ДА ВЗЕМЕТЕ БИЛКОВА ФОРМУЛА CISTANCHE ЗА БЪБРЕЦИ

Първо наблюдавахме ефекта на интервалите от време между контралатералната нефректомия и uIRI върху бъбречното увреждане. Интервалите от време между контралатералната нефректомия и uIRI в предишни доклади варират значително. В някои случаи бъбречната фиброза на исхемичния бъбрек не е очевидна на 42-ия ден след uIRI, когато контралатералната нефректомия е извършена 3 дни след uIRI [21], а фиброзният резултат може да се види на 56-ия ден след uIRI, когато контралатералната нефректомия е извършена 7 дни след uIRI [10]. Значителни фиброзни промени на исхемичния бъбрек се случват на 28-ия ден след uIRI, когато контралатералната нефректомия е извършена 8 дни след uIRI [12], докато някои изследователи откриват този резултат само 11 дни след uIRI, когато контралатералният бъбрек е отстранен 10 дни след uIRI [8]. Нещо повече, някои изследователи дори наблюдават бъбречна фиброза на 98 дни след uIRI, когато контралатералният бъбрек е резециран на 14 дни след uIRI [15]. Въпреки това, малко изследователи са изследвали ефекта на различните интервали от време между контралатералната нефректомия и uIRI върху бъбречната фиброза. Въз основа на резултатите, докладвани в литературата и нашия предварителен експеримент, ние избрахме 7 дни, 10 дни и 14 дни след uIRI, за да премахнем съответно контралатералния бъбрек, с фиксирана исхемична продължителност и основна телесна температура на исхемия по време на uIRI. Резултатите показват, че преживяемостта намалява, а степента на бъбречно увреждане, хистопатологичното увреждане на бъбреците и бъбречната фиброза се влошават с удължаване на интервала между двете операции. Това предполага, че интервалът от време между контралатералната нефректомия и uIRI значително е повлиял на резултата от бъбрека. Що се отнася до настоящите ни резултати, разликата от 3 дни във времевите интервали доведе до значителна разлика в тежестта на прогресията на AKI до ХБН. Бъбречната фиброза след AKI стана по-тежка с по-късна контралатерална нефректомия. Възможната причина за това е, че бъбречната функция след IRI се запазва главно от компенсаторната работа на контралатералния непокътнат бъбрек, а кръвоснабдяването на увредения бъбрек намалява с времето и води до фиброза [11,12]. Ако отстраним контралатералния бъбрек в този момент, функцията на увредения бъбрек няма да бъде компенсирана. Колкото по-рано се отстрани контралатералния непокътнат бъбрек, толкова по-добър ще бъде компенсационният ефект за нараняването. Напротив, когато контралатералната нефректомия се проведе по-късно, толкова по-тежка ще бъде бъбречната фиброза. В съответствие с предишното проучване [7], uIRI е по-вероятно да индуцира фиброза в увредения бъбрек, ако контралатералният бъбрек е запазен, докато отстраняването на непокътнатия бъбрек е благоприятно за дългосрочно възстановяване на IRI бъбрек [21].

Ние също така открихме, че основната телесна температура по време на бъбречна исхемия има важно влияние върху увреждането на бъбреците. Има студен и топъл бъбрек IRI. Провеждането на IRI на бъбреците при 32 C или по-ниска се нарича студено, което обикновено се използва в проучвания за бъбречна трансплантация [2]. Използвахме модела на топла исхемия, за да изследваме прехода на AKI CKD и нашият предварителен експеримент показа, че не са настъпили очевидни фиброзни промени, когато контролирахме основната телесна температура по време на исхемия при 33 C, 34 C или 35 C. Повечето мишки обаче не можеха да понасят висока исхемия температура и почина по време на операция, когато тя беше по-висока от 39 C. В резултат на това избрахме 36-38 C за исхемична температура в нашето изследване. Наблюдавахме ефекта на основната телесна температура при 36 C, 36,5 C, 37 C, 37,5 C и 38 C върху бъбречно увреждане с фиксирана исхемична продължителност от 24 минути и отстраняване на контралатералния бъбрек 14 дни след uIRI. Резултатите показват, че по-високата основна телесна температура по време на бъбречна исхемия води до по-ниска преживяемост, по-изразено влошаване на бъбречната функция и по-тежка бъбречна фиброза. Подобно на предишни доклади [2], разликата от 1 C в основната телесна температура доведе до статистически значими промени в бъбречната функция и фиброзния резултат, споменат по-горе. Установихме, че разлика от 0.5 C в основната телесна температура по време на исхемия не води до значителна разлика в тежестта на фиброзата. В съответствие с необходимостта да се контролират флуктуациите на основната телесна температура в рамките на 0.5 C по време на исхемия сред групите, което беше подчертано само от няколко проучвания [22]. Тези резултати предоставят убедителни доказателства за обхвата на контрол на температурата за IRI моделиране. Нашата група по-рано също установи, че ако основната температура е била твърде ниска по време на исхемия, бъбреците не са имали значителни прояви на фиброза, дори ако продължителността на исхемията е била достатъчно дълга (резултатите не са показани), което също предполага значението на стриктния контрол на исхемичната температура. Въпреки това, малко публикации, публикувани до момента, споменават вътрешната температура по време на бъбречна исхемия, Skrypnyk et al. [12] фиксират мишки на система с водна баня при 38 C, без да споменават основната телесна температура по време на исхемия. Коломбаро и др. [14] и Li et al. [16] не споменават исхемичната температура в своите проучвания, което показва, че ефектът на исхемичната температура върху моделирането не е бил адекватно подчертан.

И накрая, изследвахме ефекта от исхемичната продължителност върху прогресията на ХБН след AKI. Продължителността на исхемията, описана в по-ранни проучвания, варира от 15 минути [15] до 45 минути [10]. Когато исхемичната продължителност е била по-малка от 21 минути в нашия предварителен експеримент, не са открити значителни фиброзни промени. Когато исхемичната продължителност е по-голяма от 30 минути, всички мишки умират за 24 часа след контралатерална нефректомия. Следователно, в нашето проучване продължителността на исхемията е определена на 21–30 минути. Продължителността на исхемията е определена съответно на 21 min, 24 min, 27 min и 30 min, с основна телесна температура 37 C и интервал от време между контралатералната нефротомия и uIRI от 14 дни. Както е описано в резултатите, всички мишки в 27-минутни и 30-минутни групи умират в рамките на 7 дни след контралатерална нефректомия, което показва, че нараняването е тежко и надвишава прага на оцеляване на мишките. За щастие, ефектът от исхемичното време върху бъбречното увреждане сега е отбелязан от други изследвания и нашите резултати са в съответствие с проучването на Wei et al. [15]. Продължителност на бъбречната исхемия над 27 минути със строг контрол на основната телесна температура при 37 °C по време на исхемия доведе до фатално увреждане, а 21 минути и 24 минути бяха подходящи времена на исхемия. По отношение на времето на исхемия и съответните им степени на бъбречно увреждане, нашите резултати ясно се различават от части от предишни проучвания. В проучването на Guan et al., най-дългото време на исхемия е 45 минути [10]. Според Li et al., времето на исхемия от 35 минути предизвиква умерено до тежко увреждане [16]. Въпреки това, времето на исхемия от 30 минути в повечето изследвания причинява умерено до тежко увреждане [2,8,12,17,23]. Причината за горните разлики може да се дължи на липсата на стриктен контрол на вътрешната телесна температура по време на исхемия. Що се отнася до нашите настоящи резултати, разлика от 3 минути в продължителността на исхемията направи значителна разлика в тежестта на AKI

В обобщение, нашите резултати показват, че въпреки че uIRI моделът със забавена контралатерална нефректомия води до увреждане на бъбречната функция, хистопатологични промени и фиброзен резултат в повечето случаи, което означава AKI-CKD преход, интервалът между контралатералната нефректомия и uIRI, основната телесна температура по време исхемия и продължителността на исхемията значително повлияват степента на преживяемост, бъбречната функция и бъбречната фиброза, т.е. тежестта на ХБН. Следователно стриктното контролиране на експерименталните условия е много важно за стабилността и последователността на животинския модел, което е основата за завършване на по-късни проучвания и трябва да бъде от голямо значение за изследователите. Нашето проучване също предостави справка за други изследователи за успешно установяване на AKI-CKD модели.

Процентът на преживяемост в нашия uIRI модел със забавена контралатерална нефректомия е малко по-нисък от други проучвания при същите условия [15]. Вероятно това се дължи на разликата в лабораторните условия, техниките на операторите и хирургическите умения, експерименталните среди с различни температури, оборудването за контрол на температурата и микроартериалните щипки, които могат да повлияят на резултатите. Така че постоянната температура на околната среда и обучените и квалифицирани оператори също са важни за установяване на последователен и надежден модел на исхемична AKI.

Нашето проучване също имаше ограничения. Ограничени от огромното натоварване, ние проучихме само ефектите от контралатералната нефректомия, извършена на ден 7, ден 10 и ден 14 след uIRI и не наблюдавахме ефекта от по-фините разлики във времевите интервали (напр. ден 8 и ден 9 след uIRI), когато изследване на ефекта от времевите точки на контралатералната нефректомия след uIRI върху бъбречно увреждане. Исхемичните продължителности са определени само на 21 минути, 24 минути, 27 минути и 30 минути при изследване на ефекта от различни исхемични продължителности върху бъбречната фиброза, както е описано в нашите предварителни експериментални резултати и предишни доклади. Ефектът от по-малките разлики в исхемичното време (напр. 22 минути, 23 минути) върху фиброзния резултат не е наблюдаван. Следователно, въз основа на наличните в момента резултати, можем само да направим заключението, че 3 дни разлика във времевия интервал или 3 минути разлика във времевата продължителност има значително въздействие върху бъбречното увреждане, докато все още са необходими допълнителни изследвания, за да се определи въздействието на по-кратки времеви интервали. По-висока основна телесна температура по време на исхемия или по-голяма продължителност на исхемията причинява по-висока смъртност, когато други условия са фиксирани. Броят на оцелелите мишки е сравнително малък, когато вътрешната температура е над 37 C или когато исхемичното време е по-дълго от 24 минути, което може да окаже влияние върху по-късния анализ на данните. Но получените резултати все още са статистически значими поради малките разлики в групите, така че не са добавени допълнителни мишки.

В заключение, в модела на uIRI със забавена контралатерална нефректомия, бъбречната фиброза след AKI става по-тежка, тъй като интервалът между контралатералната нефректомия и uIRI се удължава, основната телесна температура се повишава по време на исхемия и продължителността на исхемията се увеличава. Експерименталните условия трябва да бъдат строго контролирани в бъдещи проучвания, за да се установи универсален стандарт за AKI-CKD животински модел.

Препратки

[1] Mehta RL, Burdmann EA, Cerda J, et al. Разпознаване и лечение на остро бъбречно увреждане в Международното дружество по нефрология 0от 25 Global Snapshot: мултинационално кръстосано проучване. Ланцет.2016;387(10032):2017–2025.

[2] Le Clef N, Verhulst A, D'Haese PC и др. Едностранна бъбречна исхемия-реперфузия като стабилен модел за остро до хронично бъбречно увреждане при мишки. PLoS One.2016; 11(3):e0152153.

[3] Rangaswamy D, Sud K. Остра бъбречна травма и заболяване: дългосрочни последици и управление. Нефрология (Карлтън).2018;23(11):969–980. 

[4] Rodriguez E, Arias-Cabrales C, Bermejo S, et al. Въздействие на повтарящото се остро бъбречно увреждане върху резултатите на пациентите. Бъбречна кръвна преса Res.2018;43(1):34–44. 

[5] Boor P, Sebekova K, Ostendorf T, et al. Цели на лечението при бъбречна фиброза. Трансплантация на Nephrol Dial.2007; 22(12):3391–3407. 

[6] Chawla LS, Eggers PW, Star RA и др. Остро бъбречно увреждане и хронично бъбречно заболяване като взаимосвързани синдроми. N Engl J Med.2014;371(1):58–66. 

[7] Fu Y, Tang C, Cai J, et al. Модели на гризачи на преход AKI-CKD. Am J Physiol Renal Physiol.2018;315(4): F1098–F1106. 

[8] Xiao L, Zhou D, Tan RJ и др. Продължителното активиране на wnt/бета-катенин сигнализация води до прогресия на AKI до ХБН. J Am Soc Nephrol.2016;27(6):1727–1740.

[9] Wei Q, Bhatt K, He HZ, et al. Целевата делеция на Dicer от проксималните тубули предпазва от увреждане на бъбречна исхемия-реперфузия. J Am Soc Nephrol.2010; 21(5):756–761. 

[10] Guan Y, Nakano D, Zhang Y, et al. Миши модел на бъбречна фиброза за преодоляване на техническата вариабилност при исхемично/реперфузионно увреждане сред операторите. Sci Rep.2019;9(1):10435.