Морфофункціональний стан нирок лабораторних щурів за умов гострого респіраторного дистрес-синдрому

  • Отримано 16.08.2023

  • Доопрацьовано 25.10.2023

  • Прийнято 28.11.2023



  • 1 400 Переглядів

  • Взято з Том 5, № 4, 2023

  • Сторінки 42-52

Одним з найчастіших ускладнень гострого респіраторного дистрес-синдрому є гостре ураження нирок, механізми розвитку якого залишаються до кінця нез’ясованими. Метою даної роботи було вивчення морфофункціональних змін у нирках щурів з індукованим гострим респіраторним дистрес-синдромом у різні відтинки часу після моделювання патології. Для дослідження використано 56 здорових статевозрілих щурів-самців, масою 200-220 г, яких розподілили на 7 груп: контрольна, 6 та 24 год, 3, 7, 14 та 28 діб експерименту. Респіраторний дистрес у тварин викликали за допомогою інгаляторного введення ліпополісахариду (5 мг/кг маси тіла). Нирки інтактних щурів мали типову гістологічну будову без видових особливостей. Гістологічні зміни паренхіми нирок щурів дослідних груп включали ущільнення мальпігієвих тілець, пошкодження та десквамацію епітеліоцитів канальців нефронів та появу ознак дисемінованого внутрішньосудинного згортання крові. Через місяць від початку експерименту спостерігалися як патологічні зміни в нефронах, так і відновлені чи збережені структурні компоненти нирки, що вказувало на активацію внутрішньоклітинних репаративних процесів. Імуногістохімічно встановлено зростання експресії маркера фіброзу TGF-β1 та підвищення інтенсивності імунозабарвлення препаратів за панмакрофагічним маркером CD68 на 3 і 7 доби досліду. Кількість макрофагів у зразках нирки залишалась стабільно високою до кінця експерименту, в той час як рівень TGF-β1 знижувався на 28 добу, вказуючи на розвиток фази розрішення патології. Біохімічний аналіз ниркових маркерів показав хвилеподібний перебіг запальних процесів у нирках дослідних щурів. Максимальна концентрація креатиніну, сечовини і сечової кислоти в сироватці крові спостерігалась на 24 год експерименту, що свідчило про настання гострого ураження нирки як ускладнення респіраторного дистресу. Доклінічне вивчення морфофункціональних змін нирок за умов гострого респіраторного дистрес-синдрому допоможе в майбутньому підібрати ефективний метод корекції даного патологічного стану у людей

ліпополісахарид; гостре ураження нирок; ниркові проби; гістологічний аналіз; імуногістохімія

https://doi.org/10.61751/bmbr/4.2023.42

[1] Diamond M, Peniston HL, Sanghavi DK, Mahapatra S. Acute Respiratory Distress Syndrome. 2023. [Internet]. Treasure Island: StatPearls Publishing; 2023 [cited 2024 Feb 9]. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28613773/

[2] Zilberman-Itskovich S, Efrati S. Mesenchymal Stromal cell uses for acute kidney injury –current available data and future perspectives: A mini-review. Front Immunol. 2020;11:e1369. DOI: 10.3389/fimmu.2020.01369

[3] Kellum JA, Romagnani P, Ashuntantang G, Ronco C, Zarbock A, Anders HJ. Acute kidney injury. Nat Rev Dis Primers. 2021;7:e52. DOI: 10.1038/s41572-021-00284-z

[4] Malek M, Hassanshahi J, Fartootzadeh R, Azizi F, Shahidani S. Nephrogenic acute respiratory distress syndrome: A narrative review on pathophysiology and treatment. Chin J Traumatol. 2018;21(1):4–10. DOI: 10.1016/j.cjtee.2017.07.004

[5] Fenoglio R, Sciascia S, Baldovino S, Roccatello D. Acute kidney injury associated with glomerular diseases. Curr Opin Crit Care. 2019;25(6):573–79. DOI: 10.1097/MCC.0000000000000675

[6] Hosszu A, Fekete A, Szabo AJ. Sex differences in renal ischemia-reperfusion injury. Am J Physiol Renal Physiol. 2020;319(2):149–54. DOI: 10.1152/ajprenal.00099.2020

[7] Villacrés SM, Medar SS, Aydin SI. Acute kidney injury in children with acute respiratory failure. Clin Pediatr. 2018;57(11):1340–48. DOI: 10.1177/0009922818779222

[8] Park BD, Faubel S. Acute kidney injury and acute respiratory distress syndrome. Crit Care Clin. 2021;37(4):835–49. DOI: 10.1016/j.ccc.2021.05.007

[9] Levey AS, James MT. Acute kidney injury. Ann Intern Med. 2017;167(9):66–80. DOI: 10.7326/AITC201711070

[10] Dill J, Bixby B, Ateeli H, Sarsah B, Goel K, Buckley R, et al. Renal replacement therapy in patients with acute respiratory distress syndrome: A single-center retrospective study. Int J Nephrol Renovasc Dis. 2018;11:249–57. DOI: 10.2147/IJNRD.S164628

[11] Vemuri SV, Rolfsen ML, Sykes AV, Takiar PG, Leonard AJ, Malhotra A, et al. Association between acute kidney injury during invasive mechanical ventilation and ICU outcomes and respiratory system mechanics. Crit Care Explor. 2022;4(7):e0720. DOI: 10.1097/CCE.0000000000000720

[12] Panitchote A, Mehkri O, Hastings A, Hanane T, Demirjian S, Torbic H, et al. Factors associated with acute kidney injury in acute respiratory distress syndrome. Ann Intensive Care. 2019;9(1):e74. DOI: 10.1186/s13613-019-0552-5

[13] Kozhemiakin Yu. Scientific and practical recommendations for keeping laboratory animals and working with them. Kyiv: Avitsenna; 2017. 179. р.

[14] Council of Europe. European Convention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Experimental and Other Scientific Purposes [Internet]. 1986 [cited 2024 Feb 9]. ETS No. 123. 1986 Mar 18. Available from: https://rm.coe.int/168007a67b

[15] Reznikov O. General ethical principles of experiments on animals. The first national congress on bioethics. Endocrinology. 2003;8(1):142–45.

[16] Horalskyi L, Khomych V, Kononskyi O. Histological techniques and methods of morphological studies in normal and pathological conditions. 3th ed. Zhytomyr: Polisia; 2015. 286 p.

[17] Krynytska I, Marushchak M, Birchenko I, Dovgalyuk A, Tokarskyy O. COVID-19-associated acute respiratory distress syndrome versus classical acute respiratory distress syndrome (a narrative review). Iran J Microbiol. 2021;13(6):737–47. DOI: 10.18502/ijm.v13i6.8072

[18] Revercomb L, Hanmandlu A, Wareing N, Akkanti B, Karmouty-Quintana H. Mechanisms of pulmonary hypertension in acute respiratory distress syndrome (ARDS). Front Mol Biosci. 2021;7:e624093. DOI: 10.3389/fmolb.2020.624093

[19] Vashisht R, Duggal A. Acute kidney injury in acute respiratory distress syndrome: Why ventilator settings matter. Ann Transl Med 2020;8(9):e573. DOI: 10.21037/atm-20-2163

[20] Husain-Syed F, Slutsky AS, Ronco C. Lung-kidney cross-talk in the critically ill patient. Am J Respir Crit Care Med. 2016;194(4). DOI: 10.1164/rccm.201602-0420CP

[21] Upadhyaya VD, Shariff MZ, Mathew RO, Hossain MA, Asif A, Vachharajani TJ. Management of acute kidney injury in the setting of acute respiratory distress syndrome: Review focusing on ventilation and fluid management strategies. J Clin Med Res. 2020;12(1):1–5. DOI: 10.14740/jocmr3938

[22] Capalbo OM, Simonovich V. Kidney-lung crosstalk in acute kidney injury. In: Musso CG, Covic A, editors. Organ crosstalk in acute kidney injury. Cham: Springer; 2023. P. 113–28. DOI: 10.1007/978-3-031-36789-2_9

[23] Shao M, Li X, Liu F, Tian T, Luo J, Yang Y. Acute kidney injury is associated with severe infection and fatality in patients with COVID-19: A systematic review and meta-analysis of 40 studies and 24,527 patients. Pharmacol Res. 2020;161:e105107. DOI: 10.1016/j.phrs.2020.105107

[24] Su H, Yang M, Wan C, Yi LX, Tang F, Zhu HY, et al. Renal histopathological analysis of 26 postmortem findings of patients with COVID-19 in China. Kidney Int. 2020;98(1):219–27. DOI: 10.1016/j.kint.2020.04.003

[25] Lv W, Xue L, Liang L, Liu D, Li C, Liao J, Jin Y. Endotoxin induced acute kidney injury modulates expression of AQP1, P53 and P21 in rat kidney, heart, lung and small intestine. PloS One. 2023;18(7):e0288507. DOI: 10.1371/journal.pone.0288507

[26] Gao H, Yang T, Chen X, Song Y. Changes of lipopolysaccharide-induced acute kidney and liver injuries in rats based on metabolomics analysis. J Inflamm Res. 2021;14:1807–25. DOI: 10.2147/JIR.S306789

[27] Mohamed MMB, Lukitsch I, Torres-Ortiz AE, Walker JB, Varghese V, Hernandez-Arroyo CF, et al. Acute kidney injury associated with coronavirus disease 2019 in urban New Orleans. Kidney360. 2020;1(7):614–22. DOI: 10.34067/KID.0002652020

[28] Santoriello D, Khairallah P, Bomback AS, Xu K, Kudose S, Batal I, et al. Postmortem kidney pathology findings in patients with COVID-19. JASN. 2020;31(9):2158–67. DOI: 10.1681/ASN.2020050744

[29] Gu Y-Y, Liu X-S, Huang X-R, Yu X-Q, Lan H-Y. Diverse role of TGF-β in Kidney Disease. Front Cell Dev Biol. 2020;8:e123. DOI: 10.3389/fcell.2020.00123

[30] Chen J, Wang W, Tang Y, Huang Xr, Yu X, Lan HY. Inflammatory stress in SARS-COV-2 associated acute kidney injury. Int J Biol Sci. 2021;17(6):1497–6. DOI: 10.7150/ijbs.58791

[31] Isaka Y. Targeting TGF-β signaling in kidney fibrosis. Int J Mol Sci. 2018;19(9):e2532. DOI: 10.3390/ijms19092532

[32] Redko O, Dovgalyuk A, Kramar S, Ohinska N, Nebesna Z, Korda M. Mesenchymal stem cell therapy modulates macrophage dynamics in ARDS-associated liver injury in rats. Cell Organ Transplant. 2023;11(2):114–21. DOI: 10.22494/cot.v11i2.157

[33] Akdam H, Zeybek M, Meteoğlu İ, Yenicerioglu Y. Evaluation of Ki-67, CD68 and Bcl-2 staining, dialysis and mortality in crescentic glomerulonephritis. Rev Nefrol Dial Traspl. 2022;42(1):56–64.

[34] Saleh SMM, Mahmoud AB, Al-Salahy MB, Mohamed Moustafa FA. Ameliorative effect of gallic acid against bisphenol A-induced nephrotoxicity in male albino rats. Sci Rep. 2023;13(1):e1732. DOI: 10.1038/s41598-023-28860-1

[35] Harikrishnan MP, Anil Kumar CR, Anand MK, Earali J. Effects of hemotoxic snake bite envenomation on hematological parameters variability in predicting complications. Int J Med Med Res. 2020;6(2):22–29. DOI: 10.11603/ijmmr.2413-6077.2020.2.11509

[36] Yoon SY, Kim JS, Jeong KH, Kim SK. Acute kidney injury: Biomarker-guided diagnosis and management. Medicina. 2022;58(3):e340. DOI: 10.3390/medicina58030340

[37] Ostermann M, Bellomo R, Burdmann EA, Doi K, Endre ZH, Goldstein SL, et al. Controversies in acute kidney injury: Conclusions from a Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO) conference. Kidney Int. 2020;98(2):294–9. DOI: 10.1016/j.kint.2020.04.020

[38] Khamissi FZ, Ning L, Kefaloyianni E, Dun H, Arthanarisami A, Keller A, et al. Identification of kidney injury – released circulating osteopontin as causal agent of respiratory failure. Sci Adv. 2022;8(8). DOI: 10.1126/sciadv.abm5900

[39] Liu S, Zhong Z, Liu F. Prognostic value of hyperuricemia for patients with sepsis in the intensive care unit. Sci Rep. 2022;12:e1070. DOI: 10.1038/s41598-022-04862-3

[40] Liu N, Xu H, Sun Q, Yu X, Chen W, Wei H, et al. The role of oxidative stress in hyperuricemia and xanthine oxidoreductase (XOR) inhibitors. Oxid Med Cell Longev. 2021;73:1–15. DOI: 10.1155/2021/1470380