A vizeletfémek a kalcium-oxalát urolithiasisának spontán kutyamodelljében

Állatorvosi Klinikai Tudományok Tanszéke, Állatorvos-orvosi Főiskola, Minnesotai Egyetem, St. Paul, Minnesota, Amerikai Egyesült Államok

urolithiasisának

Állat-egészségügyi lakossági osztály, Állatorvosi Főiskola, Minnesotai Egyetem, St. Paul, Minnesota, Amerikai Egyesült Államok

Állatorvosi Klinikai Tudományok Tanszéke, Állatorvos-orvosi Főiskola, Minnesotai Egyetem, St. Paul, Minnesota, Amerikai Egyesült Államok

  • Éva barázda,
  • Molly E. McCue,
  • Jody P. Lulich

Ábrák

Absztrakt

Idézet: Furrow E, McCue ME, Lulich JP (2017) A vizeletfémek a kalcium-oxalát urolithiasisának spontán kutya-modelljében. PLoS ONE 12 (5): e0176595. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0176595

Szerkesztő: Jonathan H. Freedman, a Louisville-i Egyetem Orvostudományi Kar, AMERIKAI EGYESÜLT ÁLLAMOK

Fogadott: 2016. november 9 .; Elfogadott: 2017. április 13 .; Közzétett: 2017. május 3

Adatok elérhetősége: Minden releváns adat megtalálható a dokumentumban és a kiegészítő információkat tartalmazó fájlokban.

Finanszírozás: Ezt a kutatást egy Nestle Purina állatorvosi rezidens kutatási támogatás (771371) és egy Morris Animal Foundation támogatás (D12CA-031) támogatta. Részleges finanszírozást az E.F. számára az Országos Egészségügyi Intézetek (NIH) igazgatói irodája biztosított a K01OD019912 díjszámon.

Versenyző érdeklődési körök: A szerzők kijelentették, hogy nincsenek versengő érdekek.

Bevezetés

Az urolithiasis jelentős egészségügyi probléma, életében a férfiaknál 12%, nőknél 6% az előfordulási gyakoriság [1, 2]. Az olyan megelőző kezelések, mint a növekvő vízfogyasztás és a tiazid-diuretikumok, jelentősen csökkenthetik a kockázatot [3], de a kő megismétlődésének aránya magas, 50% -kal 5 évre [4]. A vesekövek körülbelül 75% -a kalcium-oxalátból (CaOx) áll [5,6], és az idiopátiás hypercalciuria (magas vizelet-kalciumszint) a kőbetegek leggyakoribb metabolikus rendellenessége [7]. A CaOx urolithiasis prevalenciája növekszik; ugyanakkor a konkrét környezeti és étrendi expozíciókat nehéz meghatározni [8]. Újszerű kutatási megközelítésekre van szükség a kőfejlődés etiopatológiai tényezőinek feltárásához.

Míg a legtöbb laboratóriumi állat viszonylag rezisztensnek tűnik a CaOx-kövek képződésével szemben, a kutyák természetesen fejlesztik őket. Az emberekhez hasonlóan a kutya CaOx kövei is gyakoriak, visszatérőek és hypercalciuriával társulnak [9,10]. A CaOx urolithiasis prevalenciája a kutyáknál is növekszik, és feltételezik, hogy a közös környezeti kockázati tényezők felelősek [11]. A kutyák az egyik legfontosabb őrállat a környezeti toxinok kimutatásában [12], és így modellt kínálnak a környezeti expozíció kőfejlődésben betöltött szerepének tanulmányozására.

Számos fém szerepet játszik az emberek és a laboratóriumi állatok litogenezisében, de az egyes fémek és a kőkockázat közötti összefüggéseket nem ismerjük jól [13]. A cink, a stroncium és a vas a leggyakoribb fém a vesekövekben, amelyek a kőösszetétel közel 1% -át teszik ki, és ezeket a fémeket nagyobb mennyiségben detektálják kalciumtartalmú kövekben, mint más kőtípusok [14]. Egy nemrégiben végzett kutatás felfedezte, hogy a kutya CaOx kövek fémetartalma szorosan tükrözi a viszonylag magas cinket, stronciumot és vasat tartalmazó emberi CaOx kövekét [15].

Ezenkívül azok a fémek, amelyek az urolitokban általában nem találhatók meg, továbbra is fontos szerepet játszhatnak a betegségben. A kadmium klasszikus példa. Ez egy környezeti toxin, amely vesekárosodást okoz és megváltoztatja a kalcium homeosztázisát. Az emberek alacsony szintű Cd-expozíciója az osteoporosis, a hypercalciuria és a nephrolithiasis kockázatával jár együtt, a toxicitás egyéb nyilvánvaló jele nélkül [16, 17]. A kutyavér kadmiumkoncentrációja kimutathatja a környezeti kadmiumszennyezést [18].

A tanulmány célja a vizeletfémek, a vizelet kalcium és a CaOx urolithiasis közötti kapcsolat értékelése különféle fajtacsoportokból származó kutyák nagy populációjában. Feltételeztük, hogy a vizelet fémkoncentrációja eltér a CaOx urolithiasisos és anélküli kutyák között. Ennek a tanulmánynak az eredményei párhuzamosan tartalmazzák az emberi kőképzők adatait, és hangsúlyozzák annak szükségességét, hogy további vizsgálatokat végezzenek a fémek litogenezisben betöltött szerepéről mind az emberek, mind a kísérő állatok körében.

Anyagok és metódusok

Etikai nyilatkozat

Írásbeli tájékozott beleegyezést szereztek a vizsgálat résztvevőinek tulajdonosaitól, és a vizsgálati protokollt a Minnesotai Egyetem Intézményi Állattenyésztési és Felhasználási Bizottsága jóváhagyta (Protokoll # 1509-33019A).

Állatok

A vizsgálat a Minnesotai Egyetem Állat-egészségügyi Központjában (VMC UMN) zajlott. A kutyákat 2011 februárjától 2014 márciusáig vették fel. Ez egy keresztmetszeti vizsgálat volt, és az adatokat minden kutyánál egyetlen időpontban gyűjtötték. Az esetek olyan kutyák voltak, akiknek kórtörténetében CaOx-ból (a központi mag ≥70% -a) álló urolitok találhatók, a Minnesota Urolith Center standard kőelemzésével meghatározva (polarizáló fénymikroszkóp és infravörös spektroszkópia). Az esetek többségét kőeltávolítási eljárásokra történő bemutatáskor toborozták (aktív kőbetegség), de a történeti kőeltávolítás után az esetek egy részét változó időpontokban toborozták. A kontrollok értéke ≥ 8 év volt, és anamnézisükben nem szerepeltek CaOx urolitok, a hasi röntgenfelvételek szűrésén nem voltak bizonyítékok a jelenlegi radiopaciás urolitokra, és a vizeletvizsgálat során CaOx kristályuria nem volt. A vizsgálati populáció nagyjából kétharmada fajtához és nemhez illesztett eset-kontroll kohorszot tartalmazott, amelyet egy másik, vizelet-kalciumra vonatkozó vizsgálatba is bevontak három olyan fajtában, ahol a CaOx urolithiasis legnagyobb kockázata volt (Bichons Frise, Miniatűr Schnauzerek és Shih Tzus). [10]. A többi toborzott kutyára nem vonatkoztak fajtakorlátozások.

A kutyákat kizártuk a vizsgálatból, ha az elmúlt héten glükokortikoidokat vagy más, a vizeletürítésre ismert hatást gyakorló gyógyszert (azaz furoszemidet, tiazid diuretikumokat, levotiroxint, teofillint, kálium-citrátot) kaptak az elmúlt 24 órában. A kutyákat akkor is kizárták, ha klinikai diagnózisuk volt egy olyan betegségről, amely megváltoztatja a vizelet kalcium kiválasztását (azaz hiperparatiroidizmus, rosszindulatú daganatok hiperkalcémiája, hiperadrenokortikalizmus, cukorbetegség, oszteolitikus betegség, granulomatózus betegség). Az aktuális étrendet minden kutyánál feljegyeztük, és három csoport egyikébe soroltuk: a terápiás kőmegelőző étrend Hill's Recept Diet u/d Canine (Hill's Pet Nutrition Inc.), a terápiás kőmegelőző diéta Royal Canin Veterinary Diet kutya vizelet SO (Waltham Center for Pet Nutrition) vagy más (diéták nem a kőbetegség megelőzésére lettek kidolgozva; ez a csoport sokféle étrendet tartalmazott).

Vizelet mérések

A tulajdonosokat arra utasították, hogy a mintavétel előtt 12–18 órán keresztül tartsák vissza az ételt, de ne vizet. A kutyák a mintavétel előtt legalább egyszer vizeltek, így a kutatási vizeletminta soha nem volt a nap első vizeletürítése. A vizeletet szabad befogással, cystocentézissel vagy katéterezéssel gyűjtötték össze. A szűretlen 1-3 ml vizelet alikvot részeket azonnal elemeztük kalcium (spektroszkópia és Arsenazo II kalciumérzékeny festék) és kreatinin (módosított Jaffe eljárás) szempontjából [19,20]. 4 ml vizelet-alikvot részt 0,22 μm-es poliéter-szulfon membránon (MJ Research, Inc.) átszűrünk, -80 ° C-on tárolunk, és 18 hónapon belül elemezzük a fémeket. A vizeletfém elemzést induktívan kapcsolt plazma tömegspektrometriával végeztük [21]. Tizenkét fém került bele az elemzésbe: bárium (Ba), kadmium (Cd), kobalt (Co), króm (Cr), réz (Cu), vas (Fe), mangán (Mn), nikkel (Ni), rubídium ( Rb), stroncium (Sr), vanádium (V) és cink (Zn). A foltos vizelet elem-kreatinin arányokat (pl. Ca/Cre, Ba/Cre, Cd/Cre) minden kutyára kiszámoltuk, és a vizelet Ca/Cre esetében mg/g-ban, a többi fém esetében μg/g-ban adtuk meg.

Statisztikai analízis

Az esetek igazolt CaOx urolithiasisban szenvedő kutyák, és a kontrollok hasi radiográfiával meghatározva kőmentesek. A vizeletmintavételkor az életkor átlag ± szórás, a súly pedig medián (tartomány).

A vizeletfémek és a CaOx-kő állapota

Az értékeket mg/g-ban adjuk meg a vizelet Ca/Cre-jében, és μg/g-ban adjuk meg a vizelet többi elem-kreatinin arányát.

1 szabadságfokú változók esetén a becslésnek megfelelő állapot zárójelben található.

A dobozok az interkvartilis tartományt (25. - 75. percentilis), a dobozokon belüli vízszintes vonal a mediánt jelölik, és a bajuszrudak az interkvartilis tartomány 1,5-szeresére nyúlnak. Nyers és napló által transzformált adatok jelennek meg.

Összefüggések a vizeletfémek között

A vizeletfémekre korrelációs együtthatókat számoltunk, amelyeket a 4. táblázat mutat be. A vizelet Ca/Cre-nek erős pozitív korrelációja van (r = 0.7) az Sr/Cre-vel, mérsékelt pozitív korreláció (r = 0.3) a vizelet Cr/Cre, Ni/Cre és Zn/Cre, valamint gyenge pozitív korreláció más fémekkel.

Tárgyterületek

A PLOS tárgyterületeivel kapcsolatos további információkért kattintson ide.

Szeretnénk visszajelzését. Van-e értelme ezeknek a tárgyköröknek a cikk számára? Kattintson a célra a helytelen Tárgy mellett, és tudassa velünk. Köszönöm a segítséget!

A tárgykör "Kutyák" alkalmazható erre a cikkre? igen nem

Köszönjük a visszajelzést.

A tárgykör "Diéta" alkalmazható erre a cikkre? igen nem

Köszönjük a visszajelzést.

A tárgykör "Vizelet" alkalmazható erre a cikkre? igen nem

Köszönjük a visszajelzést.

A tárgykör "Háziállatok és kísérő állatok" alkalmazható erre a cikkre? igen nem

Köszönjük a visszajelzést.

A tárgykör "Vas" alkalmazható erre a cikkre? igen nem

Köszönjük a visszajelzést.

A tárgykör "Kadmium" alkalmazható erre a cikkre? igen nem

Köszönjük a visszajelzést.

A tárgykör "Vesekövek" alkalmazható erre a cikkre? igen nem

Köszönjük a visszajelzést.

A tárgykör "Stroncium" alkalmazható erre a cikkre? igen nem