ATP-dependent K+ channels in renal ischemia reperfusion injury

ATP-dependent K+ channels (K-ATP) account for most of the recycling of K+ which enters the proximal tubules cell via Na, K-ATPase. In the mitochondrial membrane, opening of these channels preserves mitochondrial viability and matrix volume during ischemia. We examined KATP channel modulation in renal ischemia-reperfusion injury (IRI), using an isolated perfused rat kidney (IPRK) model, in control, IRI, IRI + 200 muM diazoxide (a K-ATP opener), IRI + 10 muM glibenclamide (a K-ATP blocker) and IRI + 200 muM diazoxide + 10 muM glibenclamide groups. IRI was induced by 2 periods of warm ischemia, followed by 45 min of reperfusion. IRI significantly decreased glomerular filtration rate (GFR) and increased fractional excretion of sodium (FENa) (p < 0.01). Neither diazoxide nor glibenclamide had an effect on control kidney function other than an increase in renal vascular resistance produced by glibenclamide. Pretreatment with 200 muM diazoxide reduced the postischemic increase in FENa (p < 0.05). Adding 10 muM glibenclamide inhibited the diazoxide effect on postischemic FENa (p < 0.01). Histology showed that kidneys pretreated with glibenclamide demonstrated an increase in injure in the thick ascending limb of outer medulla (p < 0.05). Glibenclamide significantly decreased post ischemic renal vascular resistance (p < 0.05). but had no significant effect on other renal function parameters. Our results suggest that sodium reabsorption is improved by K-ATP activation and blockade of K-ATP channels during IRI has an injury enhancing effect on renal epithelial function and histology. This may be mediated through K-ATP modulation in cell and or mitochondrial inner membrane.

Tyrosinase-Cre mice for tissue-specific gene ablation in neural crest and neuroepithelial-derived tissues

This study describes the derivation of two new lines of transgenic mice that express Cre recombinase under the control of tyrosinase transcriptional elements. To determine the suitability of the Tyrosinase-Cre transgene for tissue-specific gene ablation studies, a fate map of Cre expression domains was determined using the Z/AP reporter strain. It was shown that Cre-expressing cells contribute to a wide array of neural crest and neuroepithelial-derived lineages. The melanocytes of the harderian gland and eye choroid, sympathetic cephalic ganglia, leptomeninges of the telencephalon, as well as cranial nerves (V), (VII), and (IX) are derived either fully or partly from Cre-expressing cephalic crest. The cells contributing to the cranial nerves were the first to exhibit Cre expression at E10.5 as they were migrating into the branchial arches. The melanocytes, chromaffin cells of the adrenal medulla, and dorsal root ganglia are derived from trunk neural crest that either express Cre or were derived from Cre-expressing precursors. An array of brain tissue including the basal forebrain, hippocampus, olfactory bulb, and the granule cell layer of the lateral cerebellum, as well as the retinal pigmented epithelium and glia of the optic nerve originate from Cre-expressing neuroepithelial cells. (C) 2003 Wiley-Liss, Inc.

Control of familial and renal cardiac diseases in English bull terriers: How to repair a damaged breed?

Control recommendations are presented for four genetic or familial diseases that cause significant morbidity and mortality in affected English Bull Terriers. Bull Terrier polycystic kidney disease is an autosomal dominant disease diagnosed by detecting a minimum of three renal cysts, with cysts present in both kidneys, and similarly affected family members to confirm the inherited nature of the cysts. Bull Terrier hereditary nephritis is an autosomal dominant disease diagnosed in otherwise normal animals with urinary protein: creatinine ratios persistently >0.3 and no significant urinary sediment, a family history of the disease, and characteristic glomerular basement membrane lesions. Mitral valve myxomatous degeneration and left ventricular outflow tract obstruction in Bull Terriers are familial diseases diagnosed by auscultating characteristic murmurs in affected animals. Excluding animals with these clinical signs from the breeding pool will reduce the prevalence rates of these diseases, however maintenance of an effective population size is also important. Providing breeders with information on genetics, including the risks associated with inbreeding and the benefits of outcrossing, is likely to improve canine breeding practices, thus increasing fitness and fecundity of these purebred dogs.

Análise Imuno-histoquímica de hipóxia renal em modelo de isquemia/reperfusão tratado com Fator Estimulador de Colônia de Granulócitos

O rim demonstra uma capacidade singular em reparar-se após danos locais, no entanto, depois de acometido, as chances de desenvolvimento de lesões renais elevam-se. A patofisiologia da isquemia/reperfusão (IR) é complexa porque há ocorrência simultânea de danos celulares e inflamação. O decréscimo na quantidade de oxigênio requer um sistema capaz de evitar seus efeitos prejudiciais e uma maquinaria molecular HIF (Hypoxia Inducible Factor), um complexo, atua como fator de transcrição de diversos genes desde os da regulação da proliferação celular e apoptose até a sinalização para angiogênese. O Fator Estimulador de Colônia de Granulócitos (G-CSF) é uma glicoproteína conhecida pela sua capacidade de promover a sobrevivência, proliferação e diferenciação de células estimulando a recuperação aos efeitos advindos da IR. Com o intuito de observar as influências dessas proteínas foi realizada uma análise semi-quantitativa de amostras renais submetidas ou não à IR, usando-se descrições microscópicas morfológicas e imunohistoquímicas, com os cálculos e gráficos estatísticos foram feitos no software GraphPad Prism®. Das análises morfológicas, constatou-se que as lesões características de IR foram observadas em espécimes não tratados: bolhas em epitélio tubular; vacuolização citoplasmática, distalização tubular e congestão luminal. De forma análoga, foi encontrada nos tratados, contudo em estágios menos avançados e em animais controle, não foi houve esta diferença tissular. As análises de microscopia eletrônica demonstraram alteração na barreira filtrante com concomitante perda de outras características glomerulares. Aos animais controle foi observada a arquitetura típica, ao passo que para os animais tratados notou-se conservação da barreira. A presença de HIF-1α nos rins contralaterais demonstrouse significante quando comparadas às amostras isquêmicas e tratadas (p<0,05). Já a ocorrência da mesma proteína em rins isquêmicos não apresentou qualquer diferença. Analisando-se a proteína VEGF foi comprovado que em rins contralaterais não há diferença estatística, contudo nos rins esquerdos há significância entre os três grupos (p<0,05). Já a correlação entre estas duas proteínas não se mostrou estatisticamente significante. Em relação às atividades de proliferação e morte celulares, todos os três grupos foram significantes entre si (p<0,05). Ao que concerne o tratamento, foi demonstrada a atividade protetora do medicamento e uma possível interação molecular com a HIF, enquanto que a ativação desta proteína corrobora sua rota metabólica já previamente descrita.

Miringosclerose em pacientes com insuficiência renal crônica: análise comparativa com um grupo controle

A miringoesclerose é uma alteração cicatricial da lâmina própria da membrana timpânica caracterizada por proliferação de fibras colágenas, seguida de hialinização, deposição de cálcio e fósforo, seguindo uma seqüência semelhante ao que ocorre em outros tipos de calcificação patológica comuns em pacientes com doença renal crônica. OBJETIVO: Verificar a influencia da insuficiência renal crônica (IRC) na prevalência da miringoesclerose. MÉTODO: Foi realizada otoscopia em 341 pacientes com IRC em hemodiálise e em 356 indivíduos de um grupo controle. Foi comparada a freqüência de otoscopia positiva entre os dois grupos, procurando-se relacionar com variáveis pessoais e relacionadas a IRC. RESULTADOS: O grupo de pacientes apresentou 11,7% de otoscopia positiva contra 5,1% do grupo controle. Não houve influência do sexo ou cor na freqüência da miringoesclerose. Porém, os grupos foram heterogêneos em relação à faixa etária. Também não houve diferença importante no tempo de diálise nem nos níveis séricos de minerais e do PTH entre os pacientes do grupo de estudo que apresentavam otoscopia positiva ou negativa. CONCLUSÃO: Os achados, embora apontem para uma maior ocorrência da miringoesclerose nos pacientes renais crônicos, não nos permitem concluir com certeza que exista alguma relação entre a IRC e as alterações timpânicas.

Validation of percutaneous puncture trajectory during renal access using 4D ultrasound reconstruction

Background: An accurate percutaneous puncture is essential for disintegration and removal of renal stones. Although this procedure has proven to be safe, some organs surrounding the renal target might be accidentally perforated. This work describes a new intraoperative framework where tracked surgical tools are superimposed within 4D ultrasound imaging for security assessment of the percutaneous puncture trajectory (PPT). Methods: A PPT is first generated from the skin puncture site towards an anatomical target, using the information retrieved by electromagnetic motion tracking sensors coupled to surgical tools. Then, 2D ultrasound images acquired with a tracked probe are used to reconstruct a 4D ultrasound around the PPT under GPU processing. Volume hole-filling was performed in different processing time intervals by a tri-linear interpolation method. At spaced time intervals, the volume of the anatomical structures was segmented to ascertain if any vital structure is in between PPT and might compromise the surgical success. To enhance the volume visualization of the reconstructed structures, different render transfer functions were used. Results: Real-time US volume reconstruction and rendering with more than 25 frames/s was only possible when rendering only three orthogonal slice views. When using the whole reconstructed volume one achieved 8-15 frames/s. 3 frames/s were reached when one introduce the segmentation and detection if some structure intersected the PPT. Conclusions: The proposed framework creates a virtual and intuitive platform that can be used to identify and validate a PPT to safely and accurately perform the puncture in percutaneous nephrolithotomy.

Impact of the background region of interest in the relative renal function

Renal scintigraphy with 99mTc-dimercaptosuccinic acid (99mTc-DMSA) is performed with the aim of detect cortical abnormalities related to urinary tract infection and accurately quantify relative renal function (RRF). For this quantitative assessment Nuclear Medicine Technologist should draw regions of interest (ROI) around each kidney (KROI) and peri-renal background (BKG) ROI, although, controversy still exists about BKG-ROI. The aim of this work was to evaluate the effect of the normalization procedure, number and location of BKG-ROI on the RRF in 99mTc-DMSA scintigraphy.