5/6 استئصال الكلية باستخدام استئصال ثنائي القطب الحاد عن طريق بضع البطن في خط الوسط في الفئران

تقدم هذه المخطوطة بروتوكولا موحدا لاستئصال الكلية 5/6 عن طريق استئصال ثنائي القطب الحاد عن طريق بضع البطن في خط الوسط في نموذج الفئران ، بهدف إحداث حالة من القصور الكلوي عن طريق تصغير الحمة الكلوية بدرجة كبيرة من الدقة المنهجية وانخفاض خطر الخطأ الفني.

يصيب مرض الكلى المزمن أكثر من 10٪ من سكان العالم ، ويبلغ عددهم أكثر من 800 مليون شخص في جميع أنحاء العالم. كان للتقدم في علاج مرض الكلى المزمن تأثير كبير على نتائج المرضى. بينما في الماضي ، كان يعتبر مرض الكلى المزمن في كثير من الأحيان حكما بالإعدام ، حيث استسلم العديد من المرضى لمضاعفات مرض الكلى في المرحلة النهائية ، يتم الآن إدارته بشكل متزايد كحالة مزمنة مع توافر غسيل الكلى وزرع الكلى ، بالإضافة إلى التطورات الصيدلانية الجديدة مثل مثبطات SGLT2 أو مضادات مستقبلات القشرانيات المعدنية غير الستيرويدية.

ومع ذلك ، لا يزال هناك طلب متزايد لمزيد من الاستكشاف في العمليات الفيزيولوجية المرضية والتدخلات العلاجية المحتملة. تلعب النماذج البيولوجية الموثوقة دورا مهما في تسهيل هذا البحث. نظرا للطبيعة متعددة الأوجه لأمراض الكلى ، والتي لا تشمل بيولوجيا الخلية فحسب ، بل تشمل أيضا التشريح الدقيق للأوعية الدموية وإشارات الغدد الصماء ، يجب أن يمتلك النموذج المناسب مستوى من التعقيد البيولوجي لا يمكن أن يقدمه سوى نموذج حيواني ، مما يجعل القوارض خيارا واضحا.

لذلك ، توفر هذه المخطوطة بروتوكولا معقدا ومنهجيا لتقليل الحمة الكلوية جراحيا من خلال شق البطن في خط الوسط واستئصال الكلية الكلي والجزئي المشترك في الفئران للبقاء على قيد الحياة وكذلك التطبيقات غير القابلة للبقاء على قيد الحياة. ويؤكد على الدور الحاسم للتقنيات الجراحية الدقيقة في ضمان نتائج متسقة وموثوقة. تشمل الأمثلة الرئيسية للتطبيقات المحتملة لهذا النموذج الدراسات الجزيئية الحيوية والصيدلانية بالإضافة إلى تطوير طرائق تصوير مبتكرة أثناء الجراحة ، مثل التصوير الفائق الطيفي ، لتصور سوء التروية الكلوي وتمييزه بشكل موضوعي.

مرض الكلى المزمن (CKD) هو حالة تقدمية تصيب جزءا كبيرا من سكان العالم. يتميز بالفقدان التدريجي لوظائف الغدد الصماء والترشيح بمرور الوقت ، مما يؤدي إلى تراكم الفضلات والسوائل في الجسم واختلال في نظام الغدد الصماء. تشير البيانات الحديثة إلى أن 9.1٪ إلى 13.4٪ من سكان العالم (بين 700 مليون ومليار شخص) مصابون بمرض الكلى^{المزمن 1}. يزداد انتشار مرض الكلى المزمن مع تقدم العمر ، مما يؤثر على حوالي 34٪ من الأشخاص الذين تبلغ أعمارهم 65 عاما أو أكثر في الولايات المتحدة ، مقارنة ب 12٪ في أولئك الذين تتراوح أعمارهم بين 45-64 عاما و 6٪ في أولئك الذين تتراوح أعمارهم بين 18-44 عاما².

لذلك ، فإن مرض الكلى المزمن مساهم كبير في العبء العالمي للأمراض ومعدلات الوفيات. يعد الكشف المبكر عن مرض الكلى المزمن وإدارته أمرا بالغ الأهمية في إبطاء تقدمه وتقليل مخاطر حدوث مضاعفات ، مثل أمراض القلب والأوعية الدموية وفقر الدم ، وفي النهاية ، مرض الكلى في المرحلة النهائية ، والذي يتطلب غسيل الكلى أو زرع الكلى للبقاء^{على قيد الحياة 3}.

شهدت التدخلات العلاجية لمرض الكلى المزمن في المرحلة النهائية تطورا ملحوظا على مدى العقود القليلة الماضية. تاريخيا ، اقتصرت إدارة مرض الكلى المزمن في المرحلة النهائية على الرعاية الداعمة ، مع ظهور غسيل الكلى كطريقة تحافظ على الحياة في الستينيات. منذ ذلك الحين ، تم إحراز تقدم كبير في تقنيات غسيل الكلى ، بما في ذلك تطوير أغشية أكثر توافقا حيويا ، وتحسين الوصول إلى الأوعية الدموية ، وظهور غسيل الكلى البريتوني⁴. بالإضافة إلى ذلك ، برزت زراعة الكلى كعلاج مثالي لمرض الكلى المزمن في المرحلة النهائية ، مما يوفر بقاء محسنا ونوعية حياة مقارنة بغسيل الكلى⁵. ومع ذلك ، لا يزال النقص في الأعضاء المتبرعة يمثل تحديا كبيرا ، مما يدفع البحث في استراتيجيات جديدة مثل زراعة الأعضاء وأساليب الطب التجديدي. علاوة على ذلك ، تم تعزيز إدارة المضاعفات المرتبطة بمرض الكلى المزمن في المرحلة النهائية ، مثل فرط نشاط الغدة الجار درقية الثانوي ، من خلال إدخال عوامل محاكاة الكلسية مثل إيتلكالسيتيد ، والتي تعدل بشكل فعال مستويات هرمون الغدة الجار درقية⁶.

على الرغم من هذه التطورات ، يستمر السعي للحصول على علاجات أكثر فعالية واستهدافا ، مدفوعا بالبحث المستمر في الآليات الجزيئية الكامنة وراء تطور مرض الكلى المزمن في المرحلة النهائية والأمراض المصاحبة المرتبطة به. لذلك ، لا يزال مرض الكلى المزمن مصدر قلق كبير في رعاية المرضى ، مما يؤدي إلى استمرار الحاجة إلى إجراء بحث مكثف في العمليات الطبية الحيوية والأساليب العلاجية. النماذج البيولوجية القوية ضرورية لتسهيل مثل هذه التحقيقات. بالنظر إلى الطبيعة متعددة الأوجه ل CKD ، والتي تشمل جوانب تتراوح من البيولوجيا الخلوية إلى إشارات الغدد الصماء بين الأعضاء ، والتشريح الوظيفي للأوعية الدموية ، والريولوجيا ، يجب أن يمتلك النموذج المثالي مستوى من التعقيد البيولوجي لا يمكن أن يوفره سوى كائن حي نموذجي شامل. وبالتالي ، تظهر القوارض كنموذج مفضل نظرا لقدرتها على تضمين هذه الأبعاد البيولوجية المختلفة بشكل فعال.

يعمل نموذج الكلى المتبقي لاستئصال الكلية 5/6 كأداة شائعة في أبحاث مرض الكلى المزمن لتجارب الفئران والفئران نظرا لتحريضه المستقر للقصور الكلوي^{7،8،9،10،11،12،13،14}. يستلزم هذا النموذج إزالة كلية كاملة و 2/3 من الأخرى. يمكن تحقيق تكوين الكلى المتبقية من خلال الاستئصال الجراحي للأعمدة الكلوية ، والتي تسمى نموذج استئصال الحديد ، أو عن طريق ربط الشرايين الكلوية القطاعية العلوية والسفلية ، مما يؤدي إلى احتشاء القطب^{7،15،16،17،18،19،20}.

في حين أن نموذج استئصال الكلية 5/6 مع استئصال الحضجة هو تقنية راسخة ، فقد تم تقديمه فقط كبروتوكول شفاف ومفهوم مع وصول خلف الصفاق الظهري^{الجانبي 21}. يمكن أن يكون هذا الوصول مفيدا لإجراء أحادي الجانب مع تصغير الحمة الكلوية على جانب واحد فقط أو لإجراء من مرحلتين بمسافة زمنية لبضعة أيام من أجل زيادة بقاء بعد الجراحة²². ومع ذلك ، فإن استخدام نهج شق البطن في خط الوسط يوفر مزايا مميزة على طريق الوصول إلى خلف الصفاق اللاحق.

من خلال استخدام شق واحد في البطن في خط الوسط ، يكتسب الجراح وصولا دون عوائق إلى تجويف البطن بأكمله ، وبالتالي تسهيل الاستكشاف الشامل والتلاعب بالأعضاء داخل البطن. لا يعمل هذا المجال الجراحي الموسع على تبسيط عملية استئصال الكلية فحسب ، بل يتيح أيضا التنفيذ المتزامن للتدخلات الإضافية التي قد تكون مطلوبة لبروتوكولات تجريبية محددة ، على سبيل المثال ، الإجراءات على الحالب ، مثل الربط أو الاستئصال أو إعادة البناء ، والتي قد تكون ضرورية لدراسة الفيزيولوجيا المرضية لاعتلال المسالك البولية الانسدادي. علاوة على ذلك ، يسمح هذا النهج بالاستئصال أو التلاعب المتزامن بأعضاء البطن الأخرى ، مثل الكبد أو الطحال أو الجهاز الهضمي ، وبالتالي توسيع نطاق التحقيقات التجريبية في تفاعلات متعددة الأعضاء أو نماذج الأمراض الجهازية.

علاوة على ذلك ، يسهل نهج شق البطن في خط الوسط بناء قناة الدقاق أو المثانة الجديدة ، وهو إجراء جراحي يتضمن إنشاء تحويل بولي باستخدام جزء من الدقاق ، وهو أمر مهم بشكل خاص في الدراسات التي تبحث في خلل المثانة أو تقنيات المسالك البولية الترميمية. هذا التنوع في الجمع بين استئصال الكلية والتدخلات الجراحية الأخرى في نفس المجال الجراحي لا يبسط البروتوكولات التجريبية فحسب ، بل يقلل أيضا من الصدمات الجراحية التراكمية والمخاطر المرتبطة بها على الأشخاص الحيوانيين. لذلك ، في حالة جراحة الكلى الثنائية أحادية المرحلة أو الإجراءات الإضافية المتزامنة داخل البطن ، يجب أن يكون الوصول البطني عن طريق شق البطن هو الخيار المفضل.

حاليا ، لا يوجد منشور أو بروتوكول متاح يصف هذه الاستراتيجية الجراحية. لذلك ، من خلال هذا العمل ، هدفنا هو تقديم دليل إجرائي مفصل لإجراء الاستئصال الكلوي والتحريض الجراحي ل CKD عن طريق شق البطن في خط الوسط في الفئران ، وهو ينطبق على كل من دراسات البقاء على قيد الحياة وعدم البقاء على قيد الحياة. يخلق هذا النموذج التجريبي بيئة منظمة مواتية للتحقيق في الديناميكيات المعقدة لمرض الكلى المزمن ، ويحاكي السيناريوهات المهمة سريريا. تم تصميم هذا البروتوكول خصيصا لتوضيح التقنية الجراحية. لذلك تم إجراء التدخل في بيئة غير قابلة للبقاء على قيد الحياة على مجموعة متجانسة من 10 ذكور من الفئران. نظرا لعدم وجود سبب ذي مغزى للمقارنة مع خط الأساس أو التدخل البديل، لم يكن إدراج مجموعة مرجعية ضروريا. يشير استئصال الكلية 5/6 صراحة إلى مدى استئصال الحمة الجراحي. هذا يترجم بالتأكيد إلى انخفاض وظيفي بمعنى انخفاض معدل الترشيح الكبيبي. ومع ذلك ، لا يمكن التنبؤ بالدرجة الوظيفية الدقيقة ولكن يجب قياسها بشكل فردي لكل ، على سبيل المثال ، باستخدام إزالة الأنسولين أو حمض p-aminohippuric^23،24 إذا لزم الأمر.

تم تنفيذ جميع الإجراءات الحيوانية الموضحة في هذه الوثيقة داخل مرافق معتمدة وتم منحها الموافقة من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدامه (IACUC) التابعة لمجلس بادن فورتمبيرغ الإقليمي في كارلسروه ، ألمانيا (35-9185.81 / G-62/23). تم التعامل مع التجارب وفقا للبروتوكولات المؤسسية ووفقا للتشريعات الألمانية التي تحكم رعاية ، بالإضافة إلى الالتزام بالمبادئ التوجيهية التي وضعها مجلس الشراكة الأوروبية (2010/63 / EU) وإرشادات ARRIVE. تم استخدام ذكور فئران Sprague Dawley التي يبلغ وزنها الأولي 400 غرام بعد فترة تأقلم مدتها أسبوع واحد.

1. التخدير والتسكين

1. تخدير نموذج الفئران مع المستحضرات الصيدلانية المختارة. لاتباع هذا البروتوكول ، قم بإجراء تحريض متطاير للتخدير باستخدام الأيزوفلوران متبوعا بحقن داخل الصفاق بمقدار 100 مجم / كجم من وزن الجسم كيتامين للتخدير الانفصامي و 4 مجم / كجم من وزن الجسم زيليازين. احصل على تسكين الألم بالحقن تحت الجلد بمقدار 5 مجم / كجم من وزن الجسم كاربروفين.
   ملاحظة: يمكن العثور على بروتوكول مفصل في الأدبيات المذكورة²⁵.
2. تأكد من عمق مسكن كاف من خلال البحث عن ردود الفعل الألمية أثناء اختبار قرصة إصبع القدم باستخدام ملقط جراحي وأعد تقييم عمق التخدير بانتظام أثناء العملية.
3. ضع مزلق العين على العينين لمنع جفاف القرنية.

2. إعداد الإجراء

1. قم بإعداد موقع التشغيل بجميع المواد والأدوات المطلوبة ، بما في ذلك الأربطة متعددة الشعيرات ، وحلقات أوعية السيليكون ، والمشابك الزائدة الحادة ، ومقص التحضير الدقيق والملقط ، بالإضافة إلى البقع المرقئة المقطعة إلى قطع 0.8 × 0.6 سم (الشكل 1A-G). قم بإعداد جهاز التعرض الجراحي للقوارض ، ووسادة التدفئة ، وخطافات التحضير الجراحي كما هو محدد في الأدبيات^{المذكورة 25}.
2. حلق طول الوصول المطلوب ، وتطهير موقع الجراحة بثلاثة مقشرات متناوبة مع 70٪ من الإيثانول واليود أو مسحات التنظيف القائمة على الكلورهيكسيدين بحركة دائرية ، وتحقيق الأكسجين المناسب عن طريق استنشاق الأكسجين بنسبة 100٪ باستخدام قناع الوجه لحديثي الولادة (الشكل 1H-J). قم بتغطية باقي الجسم خارج فتحة التعليق الجراحية بالستائر لتجنب التلوث.
   ملاحظة: لم يتم لف التمثيلي الذي تم استخدامه للحصول على صور الشكل للسماح بتصور أفضل للمعالم التشريحية.
3. قم بإجراء بضع البطن المصغر المتوسط عن طريق شق جلدي متوسط أولي على طول البطن المطلوب ~ 3 سم وشق لاحق أصغر قليلا في اللفافة على طول الخط ألبا (الشكل 1K-M).
4. تحقيق التعرض الجراحي للكلية باستخدام الكمادات الجراحية وخطافات التحضير الجراحي (الشكل 1N-O). المس الحمة الكلوية فقط بأدوات تحضير غير رضحية مثل قطعة قطن مبللة أو كمادات مبللة باستخدام ملقط أو مشابك غير حادة.

الشكل 1: الأدوات التجريبية والمواد والإعدادات. (أ) الأدوات الجراحية المطلوبة؛ (ب) ربط متعدد الشعيرات ؛ (ج) حلقة وعاء السيليكون. (د) مقص تحضير جيد. (E-G) رقعة مرقئ مقطعة إلى قطع 0.8 × 0.6 سم. (H-J) نموذج الفئران حليق والأكسجين بقناع الوجه. لم يتم لف التمثيلي الذي تم استخدامه للحصول على صور الشكل من أجل السماح بتصور أفضل للمعالم التشريحية. (ك ، ل) شق جلدي متوسط على طول البطن المطلوب ~ 3 سم. (M) شق البطن المصغر المتوسط. (ن) تعرض الكلية اليسرى باستخدام كمادات جراحية وخطافات تحضير جراحية وحامل معدني؛ (O) التعرض المماثل للكلية اليمنى واستئصال لفافة الجرجيرة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

3. استئصال الكلية الجزئي

1. كشف الكلية المعنية ، وامسك الدهون حول الكلى المرتبطة بفافة Gerota الرقيقة ، وقم بتطبيق بعض التوتر لرفع اللفافة محليا عن الحمة الكلوية (الشكل 2 أ ، ب 2).
2. قم بشق اللفافة وتقويضها بنهاية حادة لحافة مقص واحد واستمر في التشريح الطولي لفافة Gerota (الشكل 2 ب).
3. قم بإجراء فك حاد لفافة Gerota باستخدام مقص مغلق عن طريق تقويض اللفافة تدريجيا في جميع أنحاء الحمة وطي الكبسولة اللفافية بشكل اختياري جزئيا (الشكل 2C).
4. حبال النقير الكلوي باستخدام حلقة وعاء سيليكون لتحسين التحكم في الأوعية الدموية (الشكل 2 د).
5. ضع طرف الملقط في الفضاء خلف الصفاق لتثبيت الكلى لتجنب الهروب الظهري للكلية أثناء عملية القطع وإجراء استئصال القحوطية الحادة 1/3 الكلى في ضربة واحدة دقيقة باستخدام المقص (الشكل 2E).
   ملاحظة: يجب اختيار خط التشريح عن طريق التقييم السريري بحيث يفصل العضو في 1/3 من ارتفاع العضو في الجمجمة والذيلية.
6. حقق الإرقاء عن طريق تطبيق رقعة مرقئ ، أو عن طريق الضغط اليدوي ، أو عن طريق الضغط باستخدام أدوات حادة ، أو عن طريق شد الهيلار عبر حلقة وعاء السيليكون ، مما يقلل بشكل فعال من تدفق الدم الهيري (الشكل 2F-J).
   ملاحظة: تم تحقيق الإرقاء بانتظام عن طريق السحب المتزامن لحلقة الأوعية الدموية وتطبيق رقعة مرقئ لمدة 2.5-3 دقائق.
7. يتبع ذلك باستئصال الحديد الكلوي الذيلية الحاد 1/3 بطريقة مماثلة (الشكل 2K-N). بالنسبة لكلتا السكتات الدماغية المقصية ، استهدف مستوى تشريح بزاوية طفيفة من شأنه أن يترك المزيد من الحمة الكلوية في الجانب الحجري وأنسجة أقل على الجانب الجانبي لتجنب إصابة النقير غير المقصودة وتقليل تسرب البول من الجهاز الحوضي (الشكل 2O). إذا كان هناك رغبة في توحيد أعلى لاستئصال الحمة الدقيق 5/6 ، فقم بوزن استئصال الكلية الكلي على الجانب المقابل الموضح أدناه ، وقم بوزن استئصال الكلية الجزئي 2/3 ، وكرر التشريح بتقنية "تقطيع السلامي" حتى يتم الحصول على 2/3 الوزن بالضبط.

الشكل 2: استئصال الكلية الجزئي. (أ) التعرض الجراحي لكلية واحدة. (ب) شق طولي في لفافة الدربة باستخدام مقص حاد. (ج) تفكيك حاد لفافة الدربة باستخدام مقص مغلق. (د) حبال النقير الكلوي باستخدام حلقة وعاء سيليكون. (ه) استئصال القحف الحاد 1/3 باستخدام المقص والملقط كإرشاد. (و) تحقيق الإرقاء بوضع رقعة مرقئ؛ (ز) تحقيق الإرقاء بالضغط اليدوي؛ (H-J) تحقيق الإرقاء عن طريق الضغط باستخدام أدوات غير حادة وشد السقف عبر حلقة وعاء السيليكون. (K-N) استئصال الحديد الذيلي الحاد 1/3 في القياس. (س) تصوير تخطيطي لطائرات التشريح الموصى بها لتجنب إصابة النقير غير المقصودة (الخطوط السوداء). الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

4. استئصال الكلية الكلي الكلي

1. قم بتعبئة الكلى قياسا على الخطوات الموضحة أعلاه ونفق النقير الكلوي باستخدام مشابك أوفرهولت حادة (الشكل 3 أ ، ب).
2. حبال النقير الكلوي باستخدام رباط متعدد الشعيرات ووضع عقدة منزلقة آمنة على النقير الكلوي أقرب إلى الأوعية البطنية لحجب تدفق الدم الكلوي والحالب (الشكل 3 ج ، د).
3. قم بتشريح النقير بحدة باستخدام المقص وإزالة الكلى (الشكل 3E ، F).
4. التحكم في الإرقاء وقطع نهايات الرباط (الشكل 3G-J).

الشكل 3: استئصال الكلية الكلي. (أ) التعرض الجراحي للكلية المقابلة. (ب) الإزالة المماثلة لفافة الدربة النفقية في النهار الكلوي باستخدام مشابك أوفرهولت حادة ؛ (ج) حبال النقير باستخدام ربط متعدد الشعيرات. (د) وضع ربط عقدة منزلقة على النقير الكلوي ؛ (E ، F) تشريح حاد للنقير باستخدام المقص وإزالة الكلى ؛ (G-I) التحكم في الإرقاء وقطع الرباط ينتهي (ي) تصوير تخطيطي لارتفاع الرباط الموصى به (الخط المتقطع) ومستوى التشريح (الخط الأسود). الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

5. إغلاق جدار البطن

1. ضع خياطة زاوية على اللفافة البطنية باستخدام خياطة متعددة الشعيرات (الشكل 4A-D).
2. استمر في خياطة اللفافة البطنية بخياطة جارية مع ~ 2 مم من الأنسجة التي يتم الإمساك بها مع كل لدغة وحوالي 4 مم بين اللدغات (الشكل 4E-I).
3. خياطة الطبقة الجلدية باستخدام غرز مفردة مع ~ 3 مم من الأنسجة التي يتم الإمساك بها مع كل لدغة و ~ 6 مم بين اللدغات (الشكل 4J-Q).

الشكل 4: إغلاق جدار البطن. (A-D) وضع خياطة زاوية على اللفافة البطنية باستخدام خياطة متعددة الشعيرات. (E-I) خياطة تشغيل اللفافة البطنية. (J-Q) خياطة الطبقة الجلدية باستخدام غرز مفردة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

6. خطوات أخرى

1. اعتمادا على السيناريو المطلوب ، والغرض من البحث ، ودرجة القصور الكلوي المطلوبة ، ضع في اعتبارك الانحرافات عن هذا البروتوكول ، بما في ذلك الاختلاف في كمية الحمة الكلوية المستقيلة ، على سبيل المثال ، استئصال الكلية الكلي من جانب واحد (3/6 استئصال الكلية) ، استئصال الكلية الكلي الثنائي (6/6 استئصال الكلية) ، استئصال أحادي القطب من جانب واحد (1/6 استئصال الكلية) ، استئصال أحادي القطب الثنائي (2/6 استئصال الكلية) ، واستئصال ثنائي القطب الثنائي (4/6 استئصال الكلية).
2. بشكل عام ، إما القتل الرحيم للحيوانات عن طريق استئصال القلب الحاد دون إغلاق جدار البطن مسبقا لتطبيقات عدم البقاء على قيد الحياة أو إجراء إغلاق البطن التدريجي كما هو موضح أعلاه في حالة تجارب البقاء على قيد الحياة المخطط لها مع المتابعة.
3. في حالة تطبيقات البقاء على قيد الحياة ، حافظ على ظروف معقمة في جميع الأوقات أثناء الجراحة. قبل الجراحة ، قم بإعداد الجلد بشكل معقم في موقع الجراحة باستخدام كل من المقشر (القائم على اليود أو الكلورهيكسيدين) والكحول. استخدم حزمة جديدة من الأدوات المعقمة لكل.
4. بعد الجراحة ، راقب حتى يصبح واعيا بما يكفي للحفاظ على الاستلقاء القصي وعزله حتى يتعافى تماما.
5. كعلاج ما بعد الجراحة للحيوان ، يشمل الزيارات اليومية من خلال الطاقم الطبي بالإضافة إلى علاج الألم بعد الجراحة باستخدام الحقن تحت الجلد بوزن 5 مجم / كجم من الكاربروفين 2x يوميا لمدة يومين.
6. استخدم أوراق الدرجات مع معايير إنهاء محددة بوضوح للمدة حتى الشفاء الكامل بعد الجراحة. استخدم مقياس تجهم الفئران²⁶ أو درجة حالة^{الجسم 27} من الأدبيات المقتبساة. قم بإنهاء التجربة إذا كانت درجة التجهم ≥ 6 أو درجة حالة الجسم = 1 بعد تطبيق الكاربروفين. بالإضافة إلى ذلك ، قم بالإنهاء في حالة حدوث مضاعفات جراحية مثل عدوى الجرح بعد الجراحة أو قصور إغلاق جدار البطن.

تم إجراء هذا البروتوكول على 10 ذكور من الفئران (متوسط الوزن 398 ± 35 جم) في بيئة غير قابلة للبقاء على قيد الحياة وتم إجراء العملية من قبل طبيب مقيم في السنة الثالثة في الجراحة. كان معدل النجاح المحدد من خلال البقاء على قيد الحياة بعد 20 دقيقة من إغلاق جدار البطن 100٪. كان متوسط مدة التحضير من شق الجلد حتى إغلاق الجلد 18 دقيقة و 34 ثانية ± 7 دقائق و 31 ثانية.

لسوء الحظ ، نظرا لطبيعة عدم البقاء على قيد الحياة لهذه المخطوطة ، لا توجد بيانات عن وظيفة الكلى بعد الجراحة. يجب أن تربط الدراسات التي أجريت على في المستقبل مع إعدادات البقاء على قيد الحياة درجة فقدان الحمة بمعلمات وظائف الكلى لتوفير فهم أفضل لدرجة وتباين القصور الكلوي المقابل لمقدار الاستئصال الكلوي الذي يتم إجراؤه.

للتحقق من صلاحية بقايا الحمة الكلوية ، تم قياس معلمات مؤشر الكلى الفسيولوجية (قبل الاستئصال) ، والبقايا المنفوخة ، وكذلك حمة الأعضاء المقطوعة للأكسجين (StO₂) والتروية (NIR) باستخدام التصوير الفائق الطيفي (HSI) ومقارنتها (الشكل 5). تم توفير القيم في وحدات تعسفية وأظهرت قيما فسيولوجية للبقايا ، مما يشير إلى صلاحية الحمة الكلوية المتبقية (الجدول 1).

كانت النتائج الفائقة الطيفية متوافقة مع المنشورات الحديثة ، مما يشير إلى أنه يمكن تقييم صلاحية الأنسجة والتروية باستخدام قيم قطع HSI StO₂ الخاصة بالأعضاء. تطابقت هذه القيم مع تلك التي لوحظت في هذه الدراسة بقيم 60.1٪ (±7.2٪) للتروية الفسيولوجية و 20.9٪ (±2.7٪) للأنسجة الكلوية غير المصابة. نظرا لأن هذه كانت تجارب غير قابلة للبقاء على قيد الحياة ، فلا توجد بيانات تجريبية عن النتائج طويلة المدى للحيوانات.

الجدول 1: معلمات الأنسجة. قيم أكسجة HSI StO₂ وقيم نضح NIR في وحدات تعسفية عبر ثلاث حالات مختلفة من الأنسجة الكلوية. الاختصارات: StO2 = تشبع الأكسجين في الأنسجة. NIR = التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء القريبة ؛ HSI = التصوير الفائق الطيفي

الشكل 5: التحقق من صحة النموذج. (أ) تصور الكلى الفسيولوجية (الحمراء) وسوء التصهيج (الزرقاء) باستخدام صور فهرس مرمزة بالألوان للأكسجين (StO₂) والتروية (NIR) من التصوير الفائق الطيف. (ب) صور RGB للكلى الفسيولوجية (الحمراء) ، والبقايا الفسيولوجية الكلوية بعد استئصال الحميد (الأخضر) ، والأنسجة الكلوية المقطوعة (الأزرق) مع القياس الكمي لأكسجة HSI (StO₂) والتروية (NIR) مع n = 10. الاختصارات: StO2 = تشبع الأكسجين في الأنسجة. NIR = التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء القريبة ؛ HSI = التصوير الفائق الطيف. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

يتم تعريف مرض الكلى المزمن عن طريق تلف الكلى أو انخفاض وظائف الكلى لمدة 3 أشهر على الأقل ، بغض النظر عن السبب^28،29. يشمل تلف الكلى التشوهات المرضية في الكلى الأصلية أو المزروعة ، والتي يتم تحديدها عن طريق التصوير أو الخزعة أو استنتاجها من العلامات السريرية مثل زيادة البيلة الزلالية (نسبة الألبومين إلى الكرياتينين > 30 مجم / جم أو 3.4 مجم / مليمول) أو تغيرات الرواسب البولية. انخفاض وظائف الكلى يعني انخفاض معدل الترشيح الكبيبي، والذي يقدر عادة من تركيز الكرياتينين في المصل.

وفقا للمراكز الأمريكية لمكافحة الأمراض والوقاية منها ، يقدر أن ~ 37 مليون شخص في الولايات المتحدة وحدها ، مرتبطين ب ~ 15٪ من سكان الولايات المتحدة البالغين ، لديهم مرض الكلى^{المزمن 29} المرتبط بنفقات الرعاية الصحية الكبيرة ، حيث يتسبب مرض الكلى في المرحلة النهائية وحده في أكثر من 30 مليار دولار من التكاليف الزائدة للمستفيدين من الرعاية الطبية في الولايات المتحدة³⁰.

لذلك ، فإن إنشاء نماذج حيوانية مناسبة وقابلة للتكرار أمر حتمي لمعالجة الاستفسارات البحثية الناشئة في هذا المجال. علاوة على ذلك ، بالإضافة إلى كشف المسارات الفيزيولوجية المرضية الأساسية ، فإن القدرة على تقليل حمة الكلى والتحريض على القصور الكلوي تعمل كأساس أساسي لتقييم فعالية العلاجات الدوائية والمنهجيات الجراحية والأساليب العلاجية الرائدة. من خلال استغلال هذا الإطار التجريبي ، يمكن للعلماء تسريع تحويل الاكتشافات قبل السريرية إلى مناهج سريرية عملية ، وبالتالي التخفيف من المراضة والوفيات المرتبطة بأمراض الكلى المختلفة.

على سبيل المثال ، يمكن للباحثين استخدام هذا النموذج لتقييم فعالية المركبات الصيدلانية التي تهدف إلى تعزيز الحماية الكلوية ومسارات التجدد ، كما كان الحال مع مثبطات ناقل الجلوكوز الصوديوم 2 (SGLT2) ، مثل إمباغليفلوزين أو داباغليفلوزين³¹ ، مضادات مستقبلات القشرانيات المعدنية غير الستيرويدية (MRAs) ، مثل finerenone ^32،33 ، مضادات مستقبلات endothelin (ERAs) ، مثل sparsentan³¹ أو مثبتات العامل المحفز لنقص الأكسجة (HIF)³¹. بالإضافة إلى ذلك ، يسهل هذا النموذج تقييم الأساليب الجراحية الجديدة ، مثل الزرع الخيفي مع أنظمة تثبيط المناعة المتقدمة أو حتى زرع الأعضاء مؤخرا - مع أول عملية زرع ناجحة لكلى الخنازير المعدلة وراثيا للمرضى البشريين المتوفين دماغيا في عام 2021^34،35،36.

أثناء استخدام نموذج استئصال الكلية 5/6 ، من الضروري تحديد كيفية إجراء استئصال الكلية الجزئي بالضبط - إما عن طريق الاستئصال الجراحي للقطبين ، والذي يطلق عليه نموذج استئصال الحشاء كما تم تقديمه هنا ، أو عن طريق ربط الشرايين الكلوية القطاعية العلوية والسفلية أو الحمة نفسها ، مما يؤدي إلى احتشاء القطب^{7،15،16،17،18،19،20}.

أثناء مشاركة العديد من الخصائص ، يظهر هذان النموذجين (الاستئصال مقابل الربط) اختلافات مظهرية كبيرة ، كل منهما يلتقط جوانب مميزة من مرض الكلى المزمن البشري. فيما يتعلق بأوجه التشابه المظهرية ، يظهر كلا النموذجين سمات مميزة عامة تشبه مرض الكلى المزمن البشري ، مثل التبول والتليف والندرة الشعرية والتدهور التدريجي في وظائف الكلى. بالإضافة إلى ذلك ، يعاني كلاهما من تضخم العضو بأكمله ، وفرط الترشيح في النيفرون الوظيفي ، وانخفاض التعبير الكلوي لعامل النمو البطاني الوعائي ، وزيادة التعبير الكلوي عن الثرومبوسبوندين المضاد للأوعية الدموية -1 ، وضعف التنظيم الذاتي للكلى ، وعدم انتظام في فسيولوجيا أكسيد النيتريك الوعائي لذلك ، يتيح كلا النموذجين ، بشكل عام ، دراسة مجموعة متنوعة من الجوانب بما في ذلك ضغط الدم الشرياني ، ونظام الرينين - أنجيوتنسين - الألدوستيرون ، والتنظيم الذاتي ، وديناميكيات أكسيد النيتريك ، وفسيولوجيا النيفرون الفردي ، والعوامل المضادة للأوعية الدموية ، والندرة الشعرية ، والتبول ، والتليف ، والتخليل الشعري ، والتعبير الكلوي لعامل نمو بطانة الأوعية الدموية ، وزيادة التعبير الكلوي لثثرة الدم المضادة للأوعية الدموية -1 ، وضعف التنظيم الذاتي الكلوي ، والأوعية الدموية غير الطبيعية فسيولوجيا أكسيد النيتريك.

تشمل السمات النسيجية الموجودة بانتظام الضرر الأنبوبي الخلالي المنعكس على الالتهاب والضمور الأنبوبي والتليف وتصلب الكبيبات البؤري الذي يؤدي إلى انخفاض كبير في الكبيبات السليمة بين السكان المتبقين (<10٪)²¹.

على العكس من ذلك ، تظهر فروق نمطية ملحوظة بين النموذجين: يقدم نموذج الاحتشاء بداية سريعة لارتفاع ضغط الدم الجهازي المعتدل إلى الشديد ، بينما يحافظ نموذج استئصال الحشاء في البداية على ضغط الدم الطبيعي قبل الانتقال إلى ارتفاع ضغط الدم الخفيف إلى المتوسط. علاوة على ذلك ، من المعروف أن الفئران التي تعرضت لنموذج الاحتشاء تظهر نشاطا متزايدا بشكل كبير في نظام الرينين - أنجيوتنسين - الألدوستيرون⁷. علاوة على ذلك ، ثبت وجود اختلافات وراثية بمعنى الجينات المنظمة والمنخفضة التنظيم ، بحيث يجب أن يتم اتخاذ قرار استخدام نموذج الاستئصال أو الربط لتحريض مرض الكلى المزمن بوعي وبفهم كامل للآثار البيولوجية وسؤال البحث^{المطلوب 37}.

في حين أن هناك العديد من المنشورات حول استئصال الكلية 5/6 مع الوصول الظهري الجانبي ، إلا أن هناك نقصا في الأدبيات العلمية التي تتناول استئصال الكلية 5/6 عن طريق شق البطن في خط الوسط ولا يوجد بروتوكول منهجي بشكل صريح. هذا ، إذن ، هو ادعاء هذه المخطوطة. تشمل قيود التقنية المقدمة بشكل أساسي غزو الإجراء وصعوبة تقدير الكمية الصحيحة من الحمة التي تم استئصالها لتحقيق المستوى المطلوب من القصور الكلوي.

عند معالجة التحديات الشائعة التي نواجهها أثناء الإجراء ، نود تسليط الضوء على النقاط والتوصيات التالية: جمع المعدات والأدوية بدقة مسبقا ، وتنفيذ التحكم في مرقئ بدقة من خلال التحضير الدقيق والتشريح على طول المستويات اللاوعائية. قلل من ملامسة الحمة الكلوية إلى الأدوات غير المؤلمة ، مثل مسحات القطن المبللة أو الكمادات الجراحية التي يتم التعامل معها بالملقط. ابدأ باستئصال الكلية الجزئي بحيث في حالة النزيف المفرط لأسطح الاستئصال في القطبين ، يمكن تحويل الاستئصال إلى استئصال كلية كلي للتحكم في مرقئ ويمكن إجراء استئصال الكلية الجزئي على الجانب المقابل.

لتحسين التحكم في مرقئ ، يمكن وضع مشبك تمدد الأوعية الدموية Yasargil على الأوعية النزرية قبل تشريح الحمة مباشرة. يمكن أن يؤدي الإطلاق التدريجي الحذر لمشبك Yasargil هذا إلى تسهيل تحديد النزيف الشرياني الفردي على سطح الاستئصال وتمكين الكي الكهربائي ثنائي القطب الدقيق لها.

عادة ، بسبب ارتفاع خطر النزيف أثناء تحضير الأوعية الدموية ، ينصح باستخدام مشابك الحفر الحادة لمعظم الاستعدادات الجراحية ، بدلا من الاعتماد على التشريح الحاد. بالإضافة إلى ذلك ، من المفيد ترطيب الأدوات وحلقات أوعية السيليكون قبل الاستخدام لتقليل احتكاك السطح.

خطوة التحضير الأكثر خطورة هي ربط النقير الكلوي وتشريحه. يمكن أن تسبب تقنية العقدة المنزلقة غير الكافية نزيفا كلويا. وبالتالي ، نوصي بإعداد النقير على مسافة أطول قليلا بحيث يكون هناك أنسجة كافية لإعادة التثبيت والتعقيد.

خطر النزيف بعد الجراحة مهم لذلك نوصي بإطالة إغلاق جدار البطن لفترة طويلة (على سبيل المثال ، من 20 إلى 30 دقيقة) لمراقبة البقايا على مدى فترة أطول. يمكن النظر في استخدام عوامل ارتفاع ضغط الدم بعد الإرقاء الأولي ، على سبيل المثال ، النورادرينالين تحت الجلد لزيادة ضغط الدم الجهازي وتحديد النزيف المحتمل.

بالإضافة إلى إلقاء الضوء على الآليات الجزيئية الحيوية الأساسية ، فإن القدرة على إحداث سوء التروية الكلوية ، واستئصال الأعضاء ، وبقايا الأعضاء في الفئران توفر أداة قيمة لتقييم التدخلات الدوائية وطرق التصوير المبتكرة مثل HSI^{38،39،40،41،42}. لذلك ، يعد هذا النموذج أمرا بالغ الأهمية لتوفير الحقيقة الأرضية للأنسجة البيولوجية وراء القصور الكلوي الضروري للاستفادة الكاملة من HSI لتقييم الأنسجة في سياق المسالك البولية لمرض الكلى المزمن.

بينما يعتقد أن هذا البروتوكول هو دليل خطوة بخطوة لنموذج استئصال الكلية العام في الفئران ، يمكن تعديل كمية الحمة الكلوية المستقرة وفقا لسؤال البحث المحدد كما هو موضح أعلاه. في حالة وجود درجة معينة من الفشل الكلوي ، المطلوبة للتجارب ، يمكن متابعة مستوى مرض الكلى المزمن بمرور الوقت عن طريق قياس اليوريا في البلازما ، وضغط الدم الانقباضي ، والبيلة البروتينية ، والتخليص ، على سبيل المثال ، باستخدام الأنسولين القياسي الذهبي وحمض الهبوريك شبه الأميني (PAH). من المسلم به عموما أنه بعد 6 أسابيع من الإجراء ، استقر الفشل الكلوي ، الذي يحدده انخفاض معدل الترشيح الكبيبي (GFR). لتحقيق مستويات أعلى من مرض الكلى المزمن ، يمكن تطبيق العلاج المركب الذي يتكون من نظام غذائي غني بالملح وتطبيق تثبيط سينسيز أكسيد النيتريك - باستخدام NG-nitro-L-Arginine) (L-NNA) - كما هو موضح سابقا في الأدبيات^{المذكورة 21}.

من خلال توفير منهجية شاملة وقابلة للتكرار ، يبسط هذا البروتوكول عملية استئصال الكلية ونمذجة أمراض الكلى المزمنة (CKD) في الأشخاص الذين يعانون من الفئران. يعزز هذا التوحيد القياسي موثوقية ومتانة البيانات ، ويعزز استقلالية الباحثين ، ويسهل المقارنة عبر الدراسات الحيوانية المستقبلية. نتيجة لذلك ، يظهر كأداة أساسية في مجموعة أدوات البحوث الطبية الحيوية ، مما يلقي الضوء على العلاقة المعقدة بين الأنسجة الكلوية الوظيفية المتبقية والتأثيرات الجهازية لمرض الكلى المزمن. من خلال الاستفادة من القدرة على التكيف مع هذا الإطار التجريبي ، يمكن للمحققين رسم مناطق جديدة في الطب الانتقالي وتطوير نتائج المرضى في نهاية المطاف في مجال صحة الكلى.

ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإعلان عنه.

لم يكن هناك تمويل خاص لهذا المشروع. يعرب المؤلفون عن امتنانه لخدمة تخزين البيانات SDS@hd بدعم من وزارة العلوم والبحث والفنون في بادن فورتمبيرغ (MWK) ومؤسسة الأبحاث الألمانية (DFG) من خلال منحة INST 35 / 1314-1 FUGG و INST 35 / 1503-1 FUGG. علاوة على ذلك ، يقر المؤلفون بامتنان بالدعم المقدم من NCT (المركز الوطني لأمراض الأورام في هايدلبرغ ، ألمانيا) من خلال برنامج ما بعد الدكتوراه المنظم وبرنامج جراحة الأورام. كما نعترف بالدعم من خلال أموال الدولة التي وافق عليها برلمان ولاية بادن فورتمبيرغ لتحالف Innovation Campus Health + Life Science Alliance Heidelberg Mannheim من برنامج ما بعد الدكتوراه المنظم لألكسندر ستودييه فيشر: الذكاء الاصطناعي في الصحة (AIH) - تعاون بين DKFZ و EMBL وجامعة هايدلبرغ ومستشفى جامعة هايدلبرغ ومستشفى مانهايم الجامعي والمعهد المركزي للصحة العقلية ، ومعهد ماكس بلانك للبحوث الطبية. علاوة على ذلك ، فإننا نقدر الدعم من خلال معهد DKFZ Hector للسرطان في المركز الطبي الجامعي في مانهايم. بالنسبة لرسوم النشر، نقر بالدعم المالي المقدم من Deutsche Forschungsgemeinschaft ضمن برنامج التمويل "Open Access Publikationskosten" وكذلك من قبل جامعة هايدلبرغ.