Deneysel Akut Renal İskemi-Reperfüzyon Hasarı Modelleri
Özet
Deneysel renal iskemi/reperfüzyon (IR) modeli, böbreğin iskemik koşullardan ve ardından gelişen reperfüzyon hasarından etkilenme düzeyini taklit etmek için kullanılan önemli bir yöntemdir. Bu model, böbrek transplantasyonunda donör organ hasarı, renal arter/vena üzerindeki basılar veya böbreklere olan kan akışını engelleyen çeşitli klinik durumları deney hayvanlarında simüle etmeye olanak tanır. Ayrıca, böbrek iskemisinin uzak dokularda yol açtığı hasarı incelemek için de gereklidir. İskemi, bir dokuya olan arteriyel veya venöz dolaşımın (ya da her ikisinin) mekanik olarak kısıtlanmasıdır. Hasarın şiddeti, iskeminin süresi, kısıtlanmanın derecesi ve yerine bağlı olarak değişir. Örneğin, arteriyal dolaşımın kısıtlanması dokunun beslenememesine yol açarken venöz dolaşım kısıtlaması, dokuda toksik metabolitlerin birikimine sebep olarak hasara neden olabilir. Kan akışının yeniden sağlanması olan reperfüzyon, hayat kurtarıcı olmasına rağmen, maalesef tek başına faydalı değildir. Reperfüzyon aşamasında da ciddi doku hasarı meydana gelebilir; hatta uzak organ hasarının büyük bir kısmı bu reperfüzyon hasarına atfedilir. Bunun nedeni, iskemi sırasında biriken toksik metabolitlerin, yeniden dolaşıma katılım (reperfüzyon) fazında sistemik dolaşıma karışarak sistemik hasarı tetiklemesidir.
The experimental renal ischemia/reperfusion (IR) model is a pivotal tool used to simulate the extent of kidney damage following ischemic conditions or subsequent reperfusion injury. While frequently employed to assess direct renal damage, it is also essential for investigating remote organ injury stemming from renal ischemia. This model allows for the simulation of diverse clinical scenarios in animal subjects, including the damage sustained by a donor kidney during transplantation under ischemic storage, unilateral or bilateral kidney ischemia resulting from mechanical pressure on the renal artery or tumor pathologies, and the ischemic conditions caused by swelling due to urinary tract stenoses. Ischemia is generally defined as the mechanical restriction of arterial, venous, or combined blood flow to a specific tissue. The duration and degree of this restriction determine the severity of ischemic damage, ranging from tissue injury to complete necrosis. The location of the restriction is also crucial; arterial occlusion leads to tissue starvation, whereas venous occlusion can cause damage through the accumulation of toxic metabolites. Paradoxically, while reperfusion (the restoration of blood flow) is life-saving, it is not entirely beneficial. Reperfusion itself can induce significant tissue damage. This reperfusion injury is often held responsible for a large portion of remote organ damage. During the ischemic phase, local damage occurs, but systemic effects are limited due to restricted perfusion. However, upon reperfusion, the toxic metabolites accumulated in the ischemic tissue are released into the systemic circulation, thereby initiating a cascade of systemic injury.
Referanslar
Küçük A, et al. Böbrek İskemi Reperfüzyonu. In: Küçük A, Arslan M. (ed.) Deneysel İskemi Reperfüzyon Modelleri. Ankara: Akademisyen Kitabevi; 2021. p.108-113.
Hesketh E, et al. J. Renal ischaemia reperfusion injury: a Mouse model of injury and regeneration. J. Vis. Exp. 2014;88: 51816.
Beker B.M, et al. Novel acute kidney injury biomarkers: their characteristics, utility and concerns. Int. Urol. Nephrol. 2018;50: 705–713.
Qifeng W, et al. Remote liver ischemic preconditioning protects against renal ischemia/reperfusion injury via phosphorylation of extracellular signal-regulated kinases 1 and 2 in mice. J. PLoS ONE 2024;19(8): e0308977. https://doi.org/ 10.1371/journal.pone.0308977
Lee H.T, et al. Differential protective effects of volatile anesthetics against renal ischemiareperfusion injury in vivo. Anesthesiology. 2004;101: 1313–1324.
Shiva N, et al. Renal ischemia/reperfusion injury: an insight on in vitro and in vivo models. Life Sci. 2020;256: 117860.