The authors would like to acknowledge the support of NIH/NIDDK K12 DK100014 (Lan Lu), the Case Comprehensive Cancer Center (NIH/NCI P30 CA43703), and the Clinical and Translation Science Collaborative of Cleveland (NIH/NCATS UL1 TR000439).

כל המחקרים בבעלי חיים בוצעו על פי פרוטוקולים מאושרים לטיפול בבעלי חיים מוסדיים ושימוש ועדת (IACUC) באוניברסיטת קייס ווסטרן ריזרב. משך הליך כירורגי המתואר להלן הוא כ 45-60 דקות. הליך MRI עצמו הוא כ 15 דקות עבור כל נקודת זמן. 1. הרדמה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הרדים עכברוש בחדר isoflurane להגדיר ב 2% isoflurane מעורבב עם חמצן כדי להקל על טיפול בבעלי חיים וריסון לפני מתן הרדמה הזרקת תוך - peritoneally. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר 3-5 דקות של חשיפה isoflurane, לבדוק כי החיה הוא הרדים ולא מציג שום תגובה על קמצוץ הבוהן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עוד חולדה מסודר עם זריקה תוך-צפית של תערובת של xylazine ו ketamine: 75 מ&quot;ג / ק&quot;ג קטמין / 10 מ&quot;ג / ק&quot;ג xylazine. בעת ביצוע זריקות intra-פריטונאלי, למשוך בחזרה את המחט כדי להבטיח חלקים של המעי או איברים חיוניים אחרים לא נקברו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אנידלקת 2 מ&quot;ג / ק&quot;ג של bupivacaine תת עורית באתר החתך לספק הקלה על כאב מקומי. </li></ol> 2. הכנת אזור כירורגי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לעקר מכשירים כירורגי ואספקה ​​לפני שהם משמשים לניתוח לפרוס על כרית כירורגי סטריליות. רוב המכשירים והאספקה ​​יכול להיות autoclaved ושימוש חוזר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש כפפות סטריליות עבור כל הליכים כירורגיים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש תער חשמלי לגלח את הפרווה מן הצד הימני של החיה. לגלח את החיה מהחלק התחתון של הצלעות כלוב לחלק העליון של הרגל האחורית מתן אזור גדול ללא שיער עבור החתך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את החיה על כרית כירורגי סטרילי לבודד את האזור מחטא מן האזורים הסמוכים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשפשף את העור עם חיטוי כגון povidone יוד או betadine. התחל את קרצוף במרכז האתר כירורגית ולעבור החוצה באופן מעגלי. חזור לפחות שלוש פעמים עם מחיקת חדש של יוד פובידון או betadine. </Li&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשפשף את האתר כירורגי עם 70% אלכוהול ספוגי עד העור הוא ברור, כמו יוד עשוי להיות רעיל אם נספג. </li></ol> 3. הליך כירורגי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שמור על הליך זה בתנאים aseptic. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למקם את החיה הרדים על המיטה חימום חם בעמדה decubitus שמאל לרוחב עם האגף הימני פונה כלפי מעלה. הערה: יש להקפיד לשמור על טמפרטורת הגוף הליבה של החולה ב 35-37 מעלות צלזיוס כדי למנוע היפותרמיה. מיטה זו התחממות צריך גם להיות מעוקרים לפי הצורך כדי לשמור על תנאים aseptic. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרגיש על כלוב צלעות, ולעשות חתך קטן 2-3 ס&quot;מ ימין retroperitoneal הגב באמצעות גודל סטרילי 10 להב סכין מנתח החל בחלק התחתון של הצלעות כלוב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המקום גזה סטרילית longitudinally לאורך כל צד של החתך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנתח משם את הרקמה התת עורית, שומן, ואת השרירים על מנת לדמיין ולגשת חלל הבטן. השתמש מספריים Mayo מעוקל להב לאפשר חדירה עמוקה יותרRation לתוך הפצע ו לחתוך רקמות עבות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר הכבד הוא גלוי בבירור ונגיש, להשתמש מלקחיים קהה כדי לסגת את הכבד כלפי מעלה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות זוג אחר של מלקחיים קהה ביד השנייה, לחשוף את הכליות הנכונה כך שהוא יושב ממש מחוץ חלל הבטן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש באצבע המצביע ובאגודל היד השמאלית כדי להחזיק את הכליה במצב. עם היד הימנית, לאט לאט בהזרקה 0.1 מ&quot;ל UTI89 E. coli פתרון (ריכוז בין 1 x 10 8 -1 x 10 9 ) מזרק סטרילי לתוך האגן הכליות (המופיע כמו בועה לבנה) 15 . הערה: הכן את titer בקטריאלי כמתואר בסעיף 15 . </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים רצועת המוסטאט absorbable מעל המחט כדי למנוע יצוא של inoculum לתוך הצפק. לאט לאט למשוך את המחט מתוך האגן הכליות. הערה: יש להקפיד לא לחדור או להדביק הרקמות הסובבות וכתוצאה מכך infecti היעדו / או סיבוכים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש מזרק גדול לשטוף היטב את הכליה עם מלוחים רגילים לפני הצבת אותו בחזרה חלל הבטן. </li></ol> 4. התפרים הערה: תפר כי יהיה קבור ברקמות צריך להיות 4-0 לא absorbable קלוע sutures. ניתן להשתמש בחומרי תפירה נספגים או מונופילמנטיים למשטחי גוף. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את התפרים באופן שווה, קרוב ככל האפשר לקצה רקמות כדי למנוע חסימה של זרימת הדם; בדרך כלל לא יותר מ 0.3 ס&quot;מ מן הקצה יש צורך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לתפוס את העור להסיט אותו מעט באמצעות זוג מלקחיים שיניים בסדר, לסובב את המחט בעל למצב pronated לקראת פירסינג העור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כונן את המחט דרך עובי מלא של העור על ידי supinating את פרק כף היד כדי לסובב את המחט ולהעביר אותו דרך העור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על תהליך זה על קצה העור הקרוב ביותר לאדם המבצע את ההליך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לְהַדֵקהתפרים מספיק כדי להתנגד קצוות רקמות. כל לחץ חזק יותר יפריע לאספקת הדם, ריפוי פצעים איטי ויכול לגרום להרס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקשור את תפר באמצעות קשרים מרובעים, כאילו זה היה תפר קטוע פשוט, אלא רק את גדיל קצר הוא חתך, משאיר על זנב 3-4 מ&quot;מ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר תפר הראשון כבר כבוי, להכין למקום תפר השני על 3 מ&quot;מ מן הראשון, ולהמשיך את תפר פועל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר סיום החתך הוא הגיע, לא למשוך את תפר האחרון לחלוטין דרך. במקום זאת, להשתמש בלולאה אשר מוחזק עם מחזיק מחט כאן כמו גדיל קצר על מנת לקשור את קצה דיסטלי של תפר הסגירה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות קשרים המכשיר, לקשור את תפר באמצעות קשרים מרובעים. התוצאה היא 3 גדילי דבק מן הקשר הושלמה בקצה הדיסטלי. </li></ol> 5. התאוששות בעלי חיים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להזריק 2.1 מ&quot;ג / ק&quot;ג Yohimbine intra-peritoneally לאחר הניתוח כדי להפוך את ההרדמה. אNimals צפויים להתאושש לחלוטין מהליך כירורגי לאחר 3-5 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שמור את החיה על כרית חימום (כדי למנוע היפותרמיה) ו מצעים רכים סופג לאחר הניתוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לספק rehydration עם נוזלים אוראליים או פרקטראליים עד שהוא יכול לחזור להאכלה רגילה (בתוך 24 שעות). להזריק כ 0.6 מ&quot;ל של תמיסת מלח תמיסת peritoneally מיד לאחר הניתוח להגביל את ההשפעות התייבשות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ספק כאבים כפי שתואר IACUC אישרה טיפול בבעלי חיים פרוטוקול שימוש. להזריק 5 מ&quot;ג / ק&quot;ג carprofen תת עורית לניהול כאב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעקב אחר חתכים באופן קבוע עבור נפיחות, exudate, כאב, או dehiscence. </li></ol> 6. אימות באמצעות הדמיה תהודה מגנטית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התנהגות i vivo MRI ניסויים על שדה גבוה בעלי חיים קטנים MRI סורקים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשרות הרדמה עם isoflurane 3% חמצן ומיקום החיה עם הכליה הנכונה ב isocenter בסורק ה- MRI ו מתאיםאכלו רדיו. לספק לבעלי חיים 1-2% הרדמה isoflurane ברציפות לאורך כל הליך הדמיה באמצעות nosecone. הערה: בתמונות MRI של vivo שמוצג באיור 1 , נעשה שימוש בגליל נפח של חולדה (בקוטר פנימי = 72 מ&quot;מ). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש ניטור בבעלי חיים מערכת בקרה כדי לשמור על קצב הנשימה של כל חיה (40-60 נשימות / דקות) ואת טמפרטורת הגוף הליבה (35 ± 1 ° C). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש רב פרוסה, הד הד ספין MRI הרכישה כדי להשיג ברזולוציה גבוהה, T2 משוקלל תמונות משוקלל של כליות נגוע והבקרה. פרמטרים אופייניים לרכישת MRI הם זמן חזרה = 5,000 msec, זמן הד = 40 msec, עובי פרוסה = 2.0 מ&quot;מ, רזולוציה מרחבית במטוס = 200 מיקרומטר, 3 ממוצעי אותות וזמן רכישה של 8 דקות. </li></ol>

<ol>
	<li>Saliba, W., Barnett-Griness, O., Rennert, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+association+between+obesity+and+urinary+tract+infection.">The association between obesity and urinary tract infection.</a> Eur J Intern Med. 24 (2), 27-31 (2012).</li><li>Semins, M., Shore, A., Makary, M., Weiner, J., Matlaga, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+impact+of+obesity+on+urinary+tract+infection+risk.">The impact of obesity on urinary tract infection risk.</a> Urology. 79 (2), 266-269 (2011).</li><li>Zilberberg, M., Shorr, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Secular+trends+in+gram-negative+resistance+among+urinary+tract+infection+hospitalizations+in+the+United+States,+2000-2009.">Secular trends in gram-negative resistance among urinary tract infection hospitalizations in the United States, 2000-2009.</a> Infect Control Hosp Epidemiol. 34 (9), 940-946 (2013).</li><li>Whiting, D., Guariguata, L., Weil, C., Shaw, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=IDF+diabetes+atlas:+global+estimates+of+the+prevalence+of+diabetes+for+2011+and+2030.">IDF diabetes atlas: global estimates of the prevalence of diabetes for 2011 and 2030.</a> Diabetes Res Clin Pract. 94 (3), 311-321 (2011).</li><li>Wild, S., Roglic, G., Green, A., Sicree, R., King, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Global+prevalence+of+diabetes:+estimates+for+the+year+2000+and+projections+for+2030.">Global prevalence of diabetes: estimates for the year 2000 and projections for 2030.</a> Diabetes Care. 27 (5), 1047-1053 (2004).</li><li>Ma, D., Gulani, V., Seiberlich, N., Liu, K., Sunshine, J., Duerk, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+resonance+fingerprinting.">Magnetic resonance fingerprinting.</a> Nature. 495 (7440), 187-192 (2013).</li><li>Lu, L., Sedor, J., Gulani, V., Schelling, J., O'Brien, A., Flask, C. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+diffusion+tensor+MRI+to+identify+early+changes+in+diabetic+nephropathy.">Use of diffusion tensor MRI to identify early changes in diabetic nephropathy.</a> Am J Nephrol. 34 (5), 476-482 (2011).</li><li>Rosen, D., Hooton, T., Stamm, W., Humphrey, P., Hultgren, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+of+intracellular+bacterial+communities+in+human+urinary+tract+infection.">Detection of intracellular bacterial communities in human urinary tract infection.</a> PLoS Med. 4 (12), e329 (2007).</li><li>Torine, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Urinary+tract+infection:+diabetic+women's+strategies+for+prevention.">Urinary tract infection: diabetic women's strategies for prevention.</a> Br J Nurs. 20 (13), 791-792 (2011).</li><li>Rosen, D., Hung, C., Kline, K., Hultgren, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Streptozocin-induced+diabetic+mouse+model+of+urinary+tract+infection.">Streptozocin-induced diabetic mouse model of urinary tract infection.</a> Infect Immun. 76 (9), 4290-4298 (2008).</li><li>Larsson, P., Kaijser, B., Mattsby-Baltzer, I., Olling, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+experimental+model+for+ascending+acute+pyelonephritis+caused+by+Escherichia+coli+or+proteus+in+rats.">An experimental model for ascending acute pyelonephritis caused by Escherichia coli or proteus in rats.</a> J Clin Pathol. 33 (4), 408-412 (1980).</li><li>Gupta, R., Ganguly, N., Ahuja, V., Joshi, K., Sharma, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+ascending+non-obstructive+model+for+chronic+pyelonephritis+in+BALB/c+mice.">An ascending non-obstructive model for chronic pyelonephritis in BALB/c mice.</a> J. Med. Microbiol. 43 (1), 33-36 (1995).</li><li>Fernandes, P., Shipkowitz, N., Bower, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Murine+models+for+studying+the+pathogenesis+and+treatment+of+pyelonephritis.">Murine models for studying the pathogenesis and treatment of pyelonephritis.</a> Adv. Exp. Med. Biol. 224, 35-51 (1987).</li><li>Kaye, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+water+diuresis+on+spread+of+bacteria+through+the+urinary+tract.">The effect of water diuresis on spread of bacteria through the urinary tract.</a> J. Infect. Dis. 124 (3), 297-305 (1971).</li><li>Fierer, J., Tainer, L., Braude, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bacteremia+in+the+pathogenesis+of+retrograde+E.+coli+pyelonephritis+in+the+rat.">Bacteremia in the pathogenesis of retrograde E. coli pyelonephritis in the rat.</a> Am. J. Pathol. 64 (2), 443-456 (1971).</li><li>Nickel, J., Olson, M., Costerton, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rat+model+of+experimental+bacterial+prostatitis.">Rat model of experimental bacterial prostatitis.</a> Infection. 19 (3), S126-S130 (1991).</li><li>Hagberg, L., Engberg, I., Freter, R., Olling, S., Eden, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ascending,+unobstructed+urinary+tract+infection+in+mice+caused+by+pyelonephritogenic+Escherichia+coli+of+human+origin.">Ascending, unobstructed urinary tract infection in mice caused by pyelonephritogenic Escherichia coli of human origin.</a> Am Soc Microbiol. 40 (1), 273-283 (1983).</li><li>Kurosaka, Y., Ishida, Y., Yamamura, E., Takase, H., Otani, T., Kumon, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+non-surgical+rat+model+of+foreign+body-associated+urinary+tract+infection+with+Pseudomonas+aeruginosa.">A non-surgical rat model of foreign body-associated urinary tract infection with Pseudomonas aeruginosa.</a> Microbiol. Immunol. 45 (1), 9-15 (2001).</li><li>Anderson, B., Jackson, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pyelitis,+an+important+factor+in+the+pathogenesis+of+retrograde+pyelonephritis.">Pyelitis, an important factor in the pathogenesis of retrograde pyelonephritis.</a> J Exp Med. 114 (3), 375-384 (1961).</li><li>Anderson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vesico-ureteric+reflux.">Vesico-ureteric reflux.</a> J R Soc Med. 55 (6), 419-426 (1962).</li></ol>

The authors have no other disclosures.

עולה pyelonephritis חריפה מכרסמים (כלומר עכברים וחולדות) יכול להיות מיוצר על ידי צנתור transurethral. 16 , 17 , 18 שיטה זו זיהום transurethral הוא יתרון בכך שהוא לא פולשני ומחקה את הפתופיזיולוגיה האנושית של זיהום עולה. 17 , 18 , 19 , 20 עם זאת, שיטה זו יכולה גם לסבול שיעורי זיהום לא סדיר משתנה E. מינון coli לכליה בשל מגבלות פיזיולוגיות כגון היעלמות וריאציה אנטומית. 11 Fierer et al. (1971) דיווחו על 6 מתוך 40 (15%) כליות חולדה מראה עדויות של pyelonephritis לאחר עירוי של E. coli לתוך שלפוחית ​​השתן. 15 נוסף על כך, נדרשו עירויים חוזרים ונשנים של E. coli מספר פעמים בשבוע כדי לאמודAblyone לייצר pyelonephritis. 15 , 19 בדו&quot;ח זה, אנו מתארים מודל חלופי pyelonephritis מכרסם אשר מציג באופן כירורגי E.coli ישירות לתוך האגן הכליתי. היתרון העיקרי של המודל הכירורגי של טכניקת pyelonephritis כולל ניהול של מינון עקבי של ריכוז coli בין 1 x 10 8 - 1 x 10 9 כמו גם הזרקה של החיידקים באותו אתר אנטומי (אגן כליה ימין) עבור כל בעל חיים. 15 זו הזרקה ישירה נמנע הדרישה reflux מתן זיהום אמין יותר, כמו גם קביעת מדויקת יותר של מינון מוזרק. בסך הכל, מודל זה pyelonephritis כירורגי מספק אפשרות חלופית למחקרים הדורשים זיהום עקבי, לשחזור עם השפעה מינימלית של reflux השופכה. מיטוב ההצלחה של טכניקה זו כירורגית כוללים:1) השגת הרדמה עמוקה להגבלת תנועת הנשימה ולאפשר זמן עבודה מספיק; 2) גילוח השטח של החתך כירורגי כדי למנוע זיהום באזורים שאינם prepped; 3) עיקור למניעת זיהום; 4) הזרקת זהיר של מנה ידועה של coli לתוך האגן הכליות חולדה; 5) לשטוף מלוחים יסודית של הזרקת פוסט הכליה; 6) קרוב קירוב של הקצוות הפצע באמצעות התפרים; ו - 7) ניטור של סיבוכים תוך אופרטיביים שלאחר הניתוח כגון היפותרמיה ותופעות לוואי מערכתיות. למרות כרית חימום שימש כדי לשפר את נוחות בעלי החיים, פרוטוקול זה עשוי להיות מותאם עוד יותר באמצעות חיישן טמפרטורה רקטלית לשמור על טמפרטורת הגוף הליבה. צעד מפתח בהשגת ניתוח הישרדות מוצלח הוא הרדמה נכונה ומעקב אחר הנשימה של החיה. אי ביצוע זה גורם פעמים ניתוח ממושך כדי לייצב את רמת ההרדמה של בעלי חיים להגביל פגיעה בלתי רצויה עקב מוגזםתְנוּעָה. סטריליות מפוקחת של אזור העבודה ו / או זיהום לא מכוונת של פריטוניום עם חיידקי קולי E. הם גם סיבוכים נפוצים הקשורים עם המודל הכירורגי. לכן, הכנה נאותה כלי הניתוח החיטוי, כדי לעקר את סביבת העבודה כולה, מאמצים פרוצדורליים להגביל זיהומים נוספים E. coli כל לסייע בהפחתת תמותה בבעלי חיים, כמו גם תוצאות זיהום שגויות. למרות היתרונות של הזרקה ישירה של E. coli לתוך הכליה, מודל זה כירורגי של pyelonephritis יש גם מגבלות רבות בהשוואה לשיטת משלוח transurethral. החיסרון הגדול ביותר באמצעות גישה הזרקת כירורגית ישירה היא הפולשנות הטבועה של הטכניקה. עם זאת, התמותה היא נמוכה במידה ניכרת עם יישום של טכניקה סטרילית נכונה ושימוש נאותה ניהול כאב, בקרת טמפרטורה באמצעות רפידות חימום, וכן רך, סופג תשתית שלאחר הניתוחלהבטיח שחזור מהיר. בנוסף, החיטוי כלים כירורגית עבור עיקור היא שיטה אמינה ביותר וחסכונית עבור סטריליזציה. המחויבות הזמן כירורגי הכולל הוא בדרך כלל פחות מ 1 שעות. יתר על כן, הממשל של הרדמה, כמו גם משלוח מקומי ומערכתי של תרופות כאב מכויל למשקל הגוף מבטיח משלוח המינון המדויק ובטיחות הנושא. מגבלה נוספת פוטנציאל המודל הכירורגי היא כי טכניקות כירורגיות קשה יותר בעכברים בשל הגדלים אנטומיים קטנים יותר. בניגוד לשיטת transurethral כי ניתן ליישם הן חולדות ועכברים, הדרישה להשתמש במודלים חולדה עבור המודל כירורגי מגדיל את העלות הכוללת של המחקר והוא יכול להציב אילוצים על המחקר של שינויים גנטיים שונים שעשויים להיות זמינים יותר ו חסכונית מודלים העכבר. כאמור, מגבלה משמעותית נוספת של השיטה הכירורגית היא שהיא אינה מייצגת pyelonephritis אנושיתמקרוב כמו שיטת transurethral. כאן, השתמשנו בטכניקות MRI כדי לעקוב אחר זיהומים כליות. כפי שמוצג באיור 1 , סריקת MRI מספקת את היכולת לא פולשנית לפקח על זיהומים כליות לאורך זמן. גישה חלופית למעקב זיהומים E. coli היא באמצעות תיוג פלורסנט של החיידקים. 11 , 18 עם זאת, הדמיה פלואורסצנטית היא פחות יעילה במודל חולדה זו (בניגוד מודלים העכבר) עקב ספיגת האור על ידי הרקמה וכתוצאה מכך מופחת באופן משמעותי רגישות זיהוי. לכן, MRI מספק אמצעי רגיש יותר כדי לעקוב אחר זיהומים E. קולי בשלבים הראשונים שלהם כדי לספק מידע אזורי על מידת הזיהום בשלושה מימדים. המנגנונים של UTI / חריפה pyelonephritis פתופיזיולוגיה, ואת ההתקדמות כדי fibrosis הכליות הם הבינו היטב. המזהמים, מתחתשוכב התגובה המארחת החיסונית, ותגובות דלקתיות לשחק תפקיד אינטגרלי, אבל המשמעות של כל אחד אינו ידוע. השיפור במיקוד ממוקד של חיידקים לכליה באמצעות הליך הזרקת ישיר זה יש פוטנציאל להגדיל את שחזור של דלקת חריפה של pyelonephritis במודלים מכרסמים, ואולי כדי להעריך בצורה מדויקת יותר בשלב מוקדם התערבויות טיפוליות לטיפול ב- UTI. שיטה זו פותחה בתחילה כגישה לייעול אספקת חיידקים לכליה, אבל יש גם בקשה למסירה של ריאגנטים אחרים פתוגנים. שיטה זו יכולה להציע יתרונות דומים למחקרים של דלקת שלפוחית ​​השתן, pyelonephritis, UTI, ומחלת כליות סוכרתית.

מודלים מכרסמים שימשו כדי לחקור תופעות רבות של המחלה האנושית, כולל pyelonephritis וזיהומים בדרכי השתן (UTI). UTI הם בעיה בריאותית גלובלית, והוא יכול להשפיע על ילדים, גברים ונשים בכל הגילאים. 1 , 2 , 3 הביטוי הראשוני של UTI כולל דלקת שלפוחית ​​השתן, ואם הזיהום עולה לאורך השופכן, זיהום כליות (pyelonephritis) עשוי לעקוב. במקביל, שכיחות הסוכרת מתקרבת ל -400 מיליון איש ברחבי העולם. 4 , 5 חשוב לציין כי שכיחות UTI עשויה להיות גבוהה פי 4 בחולים הסובלים מהשמנת יתר או סוכרת מסוג 2, מה שמוביל לסיכון מוגבר לדלקת UTI חוזרת (rUTI), אלח דם, פיברוזיס כליות מדלקת פילונפריטיס, וחוסר תפקוד של שלפוחית ​​השתן. 6 , 7 , 8 מכרסמיםמודלים חשובים לחקר UTI, משום שטיפולים אנטיביוטיים עכשוויים מייצרים תגובה מתמשכת ומניעה רק בקבוצת משנה של חולי UTI. כדי לשפר את הטיפול UTI הקליני, הצעדים העיקריים הם להבין את המנגנון של RUTI ואת התהליכים הפתופיזיולוגיים שלה מפני דלקת חריפה לדלקת פיברוזיס, כמו גם את ההשפעה של סוכרת מסוג 2. המטרה של שיפור מודלים של בעלי חיים היא לפתח טכניקות המאפשרות הערכה מדויקת יותר של התקדמות המחלה והתערבויות טיפוליות. כמה גישות שונות שימשו כדי לגרום pyelonephritis חולדות ו / או עכברים ללמוד את הפתופיזיולוגיה של נזק לכליות, את ההשפעה של טיפול אנטיביוטי, וכן היבטים אחרים של הקורס הטבעי של UTIs. גישה נפוצה להקים UTI מדרדר הוא צנתור transurethral. 10 , 11 , 12 , 13 &lt;/ Sup&gt; שיטה זו מציגה חיידקים דרך השופכה לתוך שלפוחית ​​השתן של בעלי חיים הרדים. בעוד טכניקה זו מקרוב מדמה pyelonephritis האדם, ההיארעות בפועל ואת גודל של זיהום pyelonephritis יכול להיות משתנה מאוד בגלל מספר גורמים, כולל חוסר ריפלוקס אוורטרי ספונטנית או הימנעות השתן במהלך או מיד לאחר חיסון. 11 כתוצאה מכך, השתנות הניסוי בגידול זיהום pyelonephritis עולה יכול להגביל את התועלת של מודל זה כדי לחקור זיהומים כליות, כמו גם אסטרטגיות טיפוליות. דוח זה מתאר מודל כירורגי pyelonephritis חולדה שבו E. coli מוזרק ישירות לתוך הכליה חולדה. למרות מודל חולדה זה פולשני, כמות E. coli נמסר כליה ניתן לשלוט באופן יעיל המאפשר דלקת כליות חזקה דלקת. 14 במסגרת הליך זה, אנו מתארים גםאיך אלה המושרה זיהומים כליות ניתן לפקח longitudinally עם in vivo מגנטית תהודה הדמיה (MRI).

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="745">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Absorbing Pad</td>
			<td style="width:195px;">Fisher</td>
			<td style="width:168px;">14-127-47</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Sterile Cotton Gauze Pad</td>
			<td style="width:195px;">Fisher</td>
			<td style="width:168px;">22-415-469</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Latex Surgical Gloves</td>
			<td>Henry Schein Animal Health</td>
			<td>21540</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Curved Mayo Scissors</td>
			<td style="width:195px;">Fisher</td>
			<td style="width:168px;">S17341</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Straight Blunt Foreceps</td>
			<td style="width:195px;">Fisher</td>
			<td style="width:168px;">08-895</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Scalpel Handle&#160;</td>
			<td style="width:195px;">Fisher</td>
			<td style="width:168px;">08-913-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Sterile Scalpel Blades</td>
			<td style="width:195px;">Fisher</td>
			<td style="width:168px;">53220</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">1mL Luer-Lok Syringe</td>
			<td style="width:195px;">BD Biosciences</td>
			<td>309628</td>
			<td>For bacterial injections</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">20mL Luer-Lok Syringe&#160;</td>
			<td style="width:195px;">BD Biosciences</td>
			<td>301031</td>
			<td>For saline wash</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Hemostat</td>
			<td style="width:195px;">Seneca Medical</td>
			<td style="width:168px;">240267</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">23 G 3/4 in. Needle&#160;</td>
			<td style="width:195px;">BD Biosciences</td>
			<td style="width:168px;">305143</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">30 G 1 in. Needle&#160;</td>
			<td style="width:195px;">BD Biosciences</td>
			<td style="width:168px;">305128</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">U-100 Insulin Syringe</td>
			<td>Exel International&#160;</td>
			<td style="width:168px;">25846</td>
			<td>For medication injections</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Isoflurane</td>
			<td>Henry Schein Animal Health</td>
			<td>050033</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Xylazine</td>
			<td>Henry Schein Animal Health</td>
			<td>33197</td>
			<td>Inject IP</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Ketamine</td>
			<td>Patterson Vetrinary&#160;</td>
			<td>07-881-9413</td>
			<td>Inject IP</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Yohimbine (Atipamezole)</td>
			<td style="width:195px;">Patterson Vetrinary&#160;</td>
			<td>07-867-7097</td>
			<td>Inject IP after surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Bupivacaine (Marcaine)</td>
			<td style="width:195px;">Patterson Vetrinary&#160;</td>
			<td>07-890-4584</td>
			<td>Inject SQ at site of incision&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Carprofen (Rimadyl)</td>
			<td style="width:195px;">Patterson Vetrinary&#160;</td>
			<td>07-844-7425</td>
			<td>Should be kept at 4 &#7506;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">4-0 Chromic Gut Suture</td>
			<td style="width:195px;">Ethicon Inc.</td>
			<td>U203H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">4-0 Braided Vicryl Suture</td>
			<td>Ethicon Inc.</td>
			<td>J304H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">1mL SubQ Syringe</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>309597</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">E. coli&#160; UTI89 or CFT073</td>
			<td style="width:195px;">ATCC</td>
			<td style="width:168px;">700928</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Surgicel Absorbable Hemostat</td>
			<td style="width:195px;">Ethicon Inc.</td>
			<td>ETH1951CS&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Biospec 9.4T MRI&#160;</td>
			<td style="width:195px;">Bruker&#160;</td>
			<td style="width:168px;">94/20 USR</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

intrarenal injection of escherichia coli in a rat model of pyelonephritis

Pyelonephritis is a bacterial infection of the kidney and is most commonly caused by Escherichia coli. Recurrent infections can cause significant renal inflammation and fibrosis ultimately resulting in declining kidney function. Before improved clinical management and prevention of pyelonephritis can be instituted, a reliable animal model must be established in order to study the mechanisms of progression, recurrence, and therapeutic efficacy. The transurethral infection model closely mimics human pyelonephritis but exhibits considerable variation due to its reliance on urethral reflux to transport the bacteria to the kidney. Herein, a detailed surgical protocol for performing bacterial injections into the rat renal pelvis is provided and confirmed by non-invasive Magnetic Resonance Imaging (MRI). Using this protocol, animals receive direct exposure to a desired concentration of E. coli bacteria and can fully recover from the surgical procedure with adequate post-operative care. This facilitates subsequent longitudinal MRI assessments of the experimental animal models for comparison with saline (sham) controls. Using this direct delivery approach, the severity of infection is controllable and applicable for mechanistic studies of progression as well as development of novel treatment strategies.

טכניקות ההדמיה הרפואית מציעות את האפשרות להעריך באופן לא פולשני את היעילות של UTI ואת היעילות הטיפולית. לכן, MRI נוצל כדי לאמת אינדוקציה של זיהום חריף לאחר הזרקה של 1-2 x 10 7 UTI89 E. coli , וכן לדמיין את השינויים בכליה לפני ואחרי הניתוח. איור 1a-b מראה אזור הולך וגובר של זיהום בכליות (חיצים צהובים). תמונות MRI שהתקבלו עבור כל בעל חיים בימים 1 ו 4 לאחר זיהום לעזור לאפיין את הצמיחה של דלקת חריפה pyelonephritis. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/54649/54649fig1.jpg" /> איור 1: T1 משוקלל MRI תמונות מ E. קולי המושרה דגם Rodent של Pyelonephritis ב ( א ) יום 1 ו ( ב ) יום 4 לאחר זיהום (חיצים צהובים).

Watch this Scientific Journal Video about Intrarenal Injection of Escherichia coli in a Rat Model of Pyelonephritis at JoVE.com

Intrarenal Injection of Escherichia coli in a Rat Model of Pyelonephritis

This manuscript describes a rat surgical model of pyelonephritis using direct intra-renal infection by Escherichia coli into the renal pelvis. The experimental procedure can be utilized to study the pathogenesis of pyelonephritis as well as the associated inflammation and fibrosis.

הזרקת Intranenal של<em&gt; Escherichia coli</em&gt; במודל עכברוש של Pyelonephritis

Pyelonephritis is a bacterial infection of the kidney and is most commonly caused by Escherichia coli. Recurrent infections can cause significant renal ...

intrarenal-injection-escherichia-coli-rat-model

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

Intrarenal Injection of Escherichia coli in a Rat Model of Pyelonephritis

7.9K Views.  Case Western Reserve University. This manuscript describes a rat surgical model of pyelonephritis using direct intra-renal infection by Escherichia coli into the renal pelvis. The experimental procedure can be utilized to study the pathogenesis of pyelonephritis as well as the associated inflammation and fibrosis.

Video: Intrarenal Injection of Escherichia coli in a Rat Model of Pyelonephritis

Coronary Artery Ligation and Intramyocardial Injection in a Murine Model of Infarction

Mouse models are a valuable tool for studying acute injury and chronic remodeling of the myocardium in vivo. With the advent of genetic modifications to the whole organism or the myocardium and an array of biological and/or synthetic materials, there is great potential for any combination of these to assuage the extent of acute ischemic injury and impede the onset of heart failure pursuant to myocardial remodeling. 
Here we present the methods and materials used to reliably perform this microsurgery and the modifications involved for temporary (with reperfusion) or permanent coronary artery occlusion studies as well as intramyocardial injections. The effects on the heart that can be seen during the procedure and at the termination of the experiment in addition to histological evaluation will verify efficacy. 
Briefly, surgical preparation involves anesthetizing the mice, removing the fur on the chest, and then disinfecting the surgical area. Intratracheal intubation is achieved by transesophageal illumination using a fiber optic light. The tubing is then connected to a ventilator. An incision made on the chest exposes the pectoral muscles which will be cut to view the ribs. For ischemia/reperfusion studies, a 1 cm piece of PE tubing placed over the heart is used to tie the ligature to so that occlusion/reperfusion can be customized. For intramyocardial injections, a Hamilton syringe with sterile 30gauge beveled needle is used. When the myocardial manipulations are complete, the rib cage, the pectoral muscles, and the skin are closed sequentially. Line block analgesia is effected by 0.25% marcaine in sterile saline which is applied to muscle layer prior to closure of the skin. The mice are given a subcutaneous injection of saline and placed in a warming chamber until they are sternally recumbent. They are then returned to the vivarium and housed under standard conditions until the time of tissue collection. At the time of sacrifice, the mice are anesthetized, the heart is arrested in diastole with KCl or BDM, rinsed with saline, and immersed in fixative. Subsequently, routine procedures for processing, embedding, sectioning, and histological staining are performed. 
Nonsurgical intubation of a mouse and the microsurgical manipulations described make this a technically challenging model to learn and achieve reproducibility. These procedures, combined with the difficulty in performing consistent manipulations of the ligature for timed occlusion(s) and reperfusion or intramyocardial injections, can also affect the survival rate so optimization and consistency are critical.

Numerous genetic manipulations and/or intramyocardial injections of genes, proteins, cells, and/or biomaterials are superimposed upon the dimension of time in studies of acute ischemia/ reperfusion injury and chronic remodeling in mice. This video illustrates the microsurgical procedures for ischemia/reperfusion, permanent coronary artery ligation, and intramyocardial injection studies.

קשירת עורקים כלילית לבין הזרקת Intramyocardial ב מודל Murine של אוטם

Mouse models are a valuable tool for studying acute injury and chronic remodeling of the myocardium in vivo.  With the advent of genetic modifications to ...

Multi-modal Imaging of Angiogenesis in a Nude Rat Model of Breast Cancer Bone Metastasis Using Magnetic Resonance Imaging, Volumetric Computed Tomography and Ultrasound

Angiogenesis is an essential feature of cancer growth and metastasis formation. In bone metastasis, angiogenic factors are pivotal for tumor cell proliferation in the bone marrow cavity as well as for interaction of tumor and bone cells resulting in local bone destruction. Our aim was to develop a model of experimental bone metastasis that allows in vivo assessment of angiogenesis in skeletal lesions using non-invasive imaging techniques.
For this purpose, we injected 105 MDA-MB-231 human breast cancer cells into the superficial epigastric artery, which precludes the growth of metastases in body areas other than the respective hind leg1. Following 25-30 days after tumor cell inoculation, site-specific bone metastases develop, restricted to the distal femur, proximal tibia and proximal fibula1. Morphological and functional aspects of angiogenesis can be investigated longitudinally in bone metastases using magnetic resonance imaging (MRI), volumetric computed tomography (VCT) and ultrasound (US).
MRI displays morphologic information on the soft tissue part of bone metastases that is initially confined to the bone marrow cavity and subsequently exceeds cortical bone while progressing. Using dynamic contrast-enhanced MRI (DCE-MRI) functional data including regional blood volume, perfusion and vessel permeability can be obtained and quantified2-4. Bone destruction is captured in high resolution using morphological VCT imaging. Complementary to MRI findings, osteolytic lesions can be located adjacent to sites of intramedullary tumor growth. After contrast agent application, VCT angiography reveals the macrovessel architecture in bone metastases in high resolution, and DCE-VCT enables insight in the microcirculation of these lesions5,6. US is applicable to assess morphological and functional features from skeletal lesions due to local osteolysis of cortical bone. Using B-mode and Doppler techniques, structure and perfusion of the soft tissue metastases can be evaluated, respectively. DCE-US allows for real-time imaging of vascularization in bone metastases after injection of microbubbles7.
In conclusion, in a model of site-specific breast cancer bone metastases multi-modal imaging techniques including MRI, VCT and US offer complementary information on morphology and functional parameters of angiogenesis in these skeletal lesions.

In the pathogenesis of bone metastasis, angiogenesis is a crucial process and therefore represents a target for imaging and therapy. Here, we present a rat model of site-specific breast cancer bone metastasis and describe strategies to non-invasively image angiogenesis in vivo using magnetic resonance imaging, volumetric computed tomography and ultrasound.

רב מודלי הדמיה של אנגיוגנזה מודל עכברים עירום של גרורות סרטן השד עצם באמצעות דימות תהודה מגנטית, טומוגרפיה ממוחשבת נפחית ו אולטראסאונד

Angiogenesis is an essential feature of cancer growth and metastasis formation. In bone metastasis, angiogenic factors are pivotal for tumor cell ...

Rat Model of Blood-brain Barrier Disruption to Allow Targeted Neurovascular Therapeutics

Endothelial cells with tight junctions along with the basement membrane and astrocyte end feet surround cerebral blood vessels to form the blood-brain barrier1. The barrier selectively excludes molecules from crossing between the blood and the brain based upon their size and charge. This function can impede the delivery of therapeutics for neurological disorders. A number of chemotherapeutic drugs, for example, will not effectively cross the blood-brain barrier to reach tumor cells2. Thus, improving the delivery of drugs across the blood-brain barrier is an area of interest.
The most prevalent methods for enhancing the delivery of drugs to the brain are direct cerebral infusion and blood-brain barrier disruption3. Direct intracerebral infusion guarantees that therapies reach the brain; however, this method has a limited ability to disperse the drug4. Blood-brain barrier disruption (BBBD) allows drugs to flow directly from the circulatory system into the brain and thus more effectively reach dispersed tumor cells. Three methods of barrier disruption include osmotic barrier disruption, pharmacological barrier disruption, and focused ultrasound with microbubbles. Osmotic disruption, pioneered by Neuwelt, uses a hypertonic solution of 25% mannitol that dehydrates the cells of the blood-brain barrier causing them to shrink and disrupt their tight junctions. Barrier disruption can also be accomplished pharmacologically with vasoactive compounds such as histamine5 and bradykinin6. This method, however, is selective primarily for the brain-tumor barrier7. Additionally, RMP-7, an analog of the peptide bradykinin, was found to be inferior when compared head-to-head with osmotic BBBD with 25% mannitol8. Another method, focused ultrasound (FUS) in conjunction with microbubble ultrasound contrast agents, has also been shown to reversibly open the blood-brain barrier9. In comparison to FUS, though, 25% mannitol has a longer history of safety in human patients that makes it a proven tool for translational research10-12.
In order to accomplish BBBD, mannitol must be delivered at a high rate directly into the brain's arterial circulation. In humans, an endovascular catheter is guided to the brain where rapid, direct flow can be accomplished. This protocol models human BBBD as closely as possible. Following a cut-down to the bifurcation of the common carotid artery, a catheter is inserted retrograde into the ECA and used to deliver mannitol directly into the internal carotid artery (ICA) circulation. Propofol and N2O anesthesia are used for their ability to maximize the effectiveness of barrier disruption13. If executed properly, this procedure has the ability to safely, effectively, and reversibly open the blood-brain barrier and improve the delivery of drugs that do not ordinarily reach the brain 8,13,14.

Blood-brain barrier disruption aids the delivery of certain drugs to the brain. Mannitol delivered intra-arterially shrinks cells surrounding blood vessels in order to physically disrupt the barrier.

מודל עכברים של שיבוש מחסום דם מוח כדי לאפשר ממוקד Therapeutics Neurovascular

Endothelial cells with tight junctions along with the basement membrane and astrocyte end feet surround cerebral blood vessels to form the blood-brain ...

A Model of Chronic Nutrient Infusion in the Rat

Chronic exposure to excessive levels of nutrients is postulated to affect the function of several organs and tissues and to contribute to the development of the many complications associated with obesity and the metabolic syndrome, including type 2 diabetes. To study the mechanisms by which excessive levels of glucose and fatty acids affect the pancreatic beta-cell and the secretion of insulin, we have established a chronic nutrient infusion model in the rat. The procedure consists of catheterizing the right jugular vein and left carotid artery under general anesthesia; allowing a 7-day recuperation period; connecting the catheters to the pumps using a swivel and counterweight system that enables the animal to move freely in the cage; and infusing glucose and/or Intralipid (a soybean oil emulsion which generates a mixture of approximately 80% unsaturated/20% saturated fatty acids when infused with heparin) for 72 hr. This model offers several advantages, including the possibility to finely modulate the target levels of circulating glucose and fatty acids; the option to co-infuse pharmacological compounds; and the relatively short time frame as opposed to dietary models. It can be used to examine the mechanisms of nutrient-induced dysfunction in a variety of organs and to test the effectiveness of drugs in this context.

A protocol for chronic infusions of glucose and Intralipid in rats is described. This model can be used to study the impact of nutrient excess on organ function and physiological parameters.

דגם של עירוי מזין כרוני בחולדה

Chronic exposure to excessive levels of nutrients is postulated to  affect the function of several organs and tissues and to contribute to the  ...

Development of an Alpha-synuclein Based Rat Model for Parkinson's Disease via Stereotactic Injection of a Recombinant Adeno-associated Viral Vector

In order to study the molecular pathways of Parkinson&#39;s disease (PD) and to develop novel therapeutic strategies, scientific investigators rely on animal models. The identification of PD-associated genes has led to the development of genetic PD models. Most transgenic &#945;-SYN mouse models develop gradual &#945;-SYN pathology but fail to display clear dopaminergic cell loss and dopamine-dependent behavioral deficits. This hurdle was overcome by direct targeting of the substantia nigra with viral vectors overexpressing PD-associated genes. Local gene delivery using viral vectors provides an attractive way to express transgenes in the central nervous system. Specific brain regions can be targeted (e.g. the substantia nigra), expression can be induced in the adult setting and high expression levels can be achieved. Further, different vector systems based on various viruses can be used. The protocol outlines all crucial steps to perform a viral vector injection in the substantia nigra of the rat to develop a viral vector-based alpha-synuclein animal model for Parkinson&#39;s disease.

This manuscript describes how viral vector-mediated local gene delivery provides an attractive way to express transgenes in the central nervous system. The protocol outlines all crucial steps to perform a viral vector injection in the substantia nigra of the rat to develop a viral vector-based animal model for Parkinson's disease.

פיתוח של מודל עכברוש מבוסס אלפא-synuclein עבור מחלת פרקינסון באמצעות הזרקת stereotactic של וקטור ויראלי הקשורים מוקטורים

In order to study the molecular pathways of Parkinson&#39;s disease (PD) and to develop novel therapeutic strategies, scientific investigators rely on ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and drugs. It is widely used in many studies on the physiological functions of vascular smooth muscle, the pathogenesis of vascular diseases such as hypertension, and the development of smooth muscle relaxant drugs. The mouse is a widely used model animal with a large pool of disease models and genetically modified strains. We introduced this method to measure the isometric contraction of mouse mesenteric artery in detail. A 1.4-mm segment of mouse mesenteric resistance artery was isolated and mounted on a myograph chamber by passing two steel wires through its lumen. After equilibration and normalization steps, the vessel segment was potentiated by a high-K+ solution twice prior to the contraction assay. As an example of the application of this method in drug development, we measured the relaxant effect of a novel natural substance, neoliensinine, isolated from a Chinese herb, embryos of the lotus seed (Nelumbo nucifera Gaertn.) on mouse mesenteric arteries. The vessel segments mounted on the myograph chamber were stimulated with a high-K+ solution. When the force tension reached a stable sustained phase, cumulative doses of neoliensinine were added to the chamber. We found that neoliensinine had a dose-dependent relaxant effect on smooth muscle contraction, thus suggesting that it bears potential activity against hypertension. In addition, as the vessel segment can survive at least 4 hours after mounting and maintain contractility induced by the high-K+ solution for many times, we suggest that the wire myograph system may be used for the time-consuming process of drug screening.

The wire myograph technique is used to investigate vascular smooth muscle functions and screen new drugs. We report a detailed protocol for measuring the isometric contractility of the mouse mesenteric artery and for screening new relaxants of vascular smooth muscle.

Contractility איזומטרי מדידה של עורק מצע המעי העליון העכבר באמצעות חוט Myography

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

Acupuncture in a Rat Model of Asthma

A high platform can fix rats without restriction and completely expose the acupoints on the back during acupuncture manipulation. This article describes methods for the fabrication of the high platform, establishes a rat model of asthma and measures changes in respiratory function using a noninvasive and real-time whole-body plethysmography (WBP) system.

דיקור במודל עכברוש של אסטמה

A high platform can fix rats without restriction and completely expose the acupoints on the back during acupuncture manipulation. This article describes ...

Retinal Pathophysiological Evaluation in a Rat Model

A posterior segment eye disease like diabetic retinopathy alters the physiology of the retina. Diabetic retinopathy is characterized by a retinal detachment, breakdown of the blood-retinal barrier (BRB), and retinal angiogenesis. An in vivo rat model is a valuable experimental tool to examine the changes in the structure and function of the retina. We propose three different experimental techniques in the rat model to identify morphological changes of retinal cells, retinal vasculature, and compromised BRB. Retinal histology is used to study the morphology of various retinal cells. Also, quantitative measurement is performed by retinal cell count and thickness measurement of different retinal layers. A BRB breakdown assay is used to determine the leakage of extraocular proteins from the plasma to vitreous tissue due to the breakdown of BRB. Fluorescence angiography is used to study angiogenesis and leakage of blood vessels by visualizing retinal vasculature using FITC-dextran dye.

Diabetic retinopathy is one of the leading causes of blindness. Histology, blood-retinal barrier breakdown assay, and fluorescence angiography are valuable techniques to understand the pathophysiology of the retina, which could further enhance the efficient drug screening against diabetic retinopathy.

הערכה פתופיפיזיולוגית של רשתית במודל חולדה

A posterior segment eye disease like diabetic retinopathy alters the physiology of the retina. Diabetic retinopathy is characterized by a retinal ...

Development of a Uterosacral Ligament Suspension Rat Model

Pelvic organ prolapse (POP) is a common pelvic floor disorder (PFD) with the potential to significantly impact a woman's quality of life. Approximately 10%-20% of women undergo pelvic floor repair surgery to treat prolapse in the United States. PFD cases result in an overall $26.3 billion annual cost in the United States alone. This multifactorial condition has a negative impact on the quality of life and yet the treatment options have only dwindled in the recent past. One common surgical option is uterosacral ligament suspension (USLS), which is typically performed by affixing the vaginal vault to the uterosacral ligament in the pelvis. This repair has a lower incidence of complications compared to those with mesh augmentation, but is notable for a relatively high failure rate of up to 40%. Considering the lack of standard animal models to study pelvic floor dysfunction, there is an urgent clinical need for innovation in this field with a focus on developing cost-effective and accessible animal models. In this manuscript, we describe a rat model of USLS involving a complete hysterectomy followed by fixation of the remaining vaginal vault to the uterosacral ligament. The goal of this model is to mimic the procedure performed on women to be able to use the model to then investigate reparative strategies that improve the mechanical integrity of the ligament attachment. Importantly, we also describe the development of an in situ tensile testing procedure to characterize interface integrity at chosen time points following surgical intervention. Overall, this model will be a useful tool for future studies that investigate treatment options for POP repair via USLS.

Pelvic organ prolapse affects millions of women worldwide and yet some common surgical interventions have failure rates as high as 40%. The lack of standard animal models to investigate this condition impedes progress. We propose the following protocol as a model for uterosacral ligament suspension and in vivo tensile testing.

פיתוח מודל חולדה של תרחיף רצועה רחמית

Pelvic organ prolapse (POP) is a common pelvic floor disorder (PFD) with the potential to significantly impact a woman's quality of life. Approximately ...

A Model of Long-Term Ventricular Fibrillation in Isolated Rat Hearts

Ventricular fibrillation (VF) is a fatal arrhythmia with a high incidence in cardiac patients, but VF arrest under perfusion is a neglected method of intraoperative arrest in the field of cardiac surgery. With recent advances in cardiac surgery, the demand for prolonged VF studies under perfusion has increased. However, the field lacks simple, reliable, and reproducible animal models of chronic ventricular fibrillation. This protocol induces long-term VF through alternating current (AC) electrical stimulation of the epicardium. Different conditions were used to induce VF, including continuous stimulation with a low or high voltage to induce long-term VF and stimulation for 5 min with a low or high voltage to induce spontaneous long-term VF. The success rates of the different conditions, as well as the rates of myocardial injury and recovery of cardiac function, were compared. The results showed that continuous low-voltage stimulation induced long-term VF and that 5 min of low-voltage stimulation induced spontaneous long-term VF with mild myocardial injury and a high rate of recovery of cardiac function. However, the low-voltage, continuously stimulated long-term VF model had a higher success rate. High-voltage stimulation provided a higher rate of VF induction but showed a low defibrillation success rate, poor recovery of cardiac function, and severe myocardial injury. On the basis of these results, continuous low-voltage epicardial AC stimulation is recommended for its high success rate, stability, reliability, reproducibility, low impact on cardiac function, and mild myocardial injury.

This protocol presents a model of long-term ventricular fibrillation in rat hearts induced by continuous stimulation with low-voltage alternating current. This model has a high success rate, is stable, reliable, and reproducible, has a low impact on cardiac function, and causes only mild myocardial injury.

מודל של פרפור חדרים ארוך טווח בלבבות חולדות מבודדים

Ventricular fibrillation (VF) is a fatal arrhythmia with a high incidence in cardiac patients, but VF arrest under perfusion is a neglected method of ...