Histopathology and laser autofluorescence of ischemic kidneys of rats

Abstract

The purpose of this research was to evaluate the severity of renal ischemia/reperfusion injury as determined by histology and by laser-induced fluorescence (LIF) with excitation wavelengths of 442 nm and 532 nm. Wistar rats (four groups of six animals) were subjected to left renal warm ischemia for 20, 40, 60 and 80 min followed by 10 min of reperfusion. Autofluorescence was determined before ischemia (control) and then every 5-10 min thereafter. Tissue samples for histology were harvested from the right kidney (control) and from the left kidney after reperfusion. LIF and ischemia time showed a significant correlation (p<0.0001 and r(2)=0.47, and p=0.006 and r(2)=0.25, respectively, for the excitation wavelengths of 442 nm and 532 nm). Histological scores showed a good correlation with ischemia time (p<0.0001). The correlations between optical spectroscopy values and histological damage were: LIF at 442 nm p<0.0001, LIF at 532 nm p=0.001; IFF (peak of back scattered light/LIF) at 442 nm p>0.05, and IFF at 532 nm p>0.05. After reperfusion LIF tended to return to preischemic basal levels which occurred in the presence of histological damage. This suggests that factors other than morphological alterations may have a more relevant effect on changes observed in LIF. In conclusion, renal ischemia/reperfusion changed tissue fluorescence induced by laser. The excitation light of 442 nm showed a better correlation with the ischemia time and with the severity of tissue injury.

Sudan Black B Reduces Autofluorescence in Murine Renal Tissue

“…[1][2][3][4] Kidney tissue induces high levels of AF, and the intensity of AF has been used to assess severity of tubular necrosis 5 and the degree of damage in ischemic kidney. [6][7][8] However, AF is an obstacle to immunofluorescence (IF) analysis that can either mask or interfere with specific fluorescent signals, 9,10 especially those with weak IF labeling, including direct IF and multiple-color fluorescence staining. In addition to intrinsic fluorescence of kidney is AF that arises from the tissue-processing techniques, including fixation agents such as glutaraldehyde 11 and embedding material such as paraffin.…”

Correlação entre a espectroscopia de fluorescência induzida pelo laser e as alterações histológicas na isquemia e reperfusão renal em ratos

“…Órgãos provenientes de doadores falecidos são frequentemente submetidos às condições extremas tais como instabilidade hemodinâmica, condições clínicas adversas dos doadores limítrofes (idosos vítimas de acidentes vasculares cerebrais, por exemplo), tempo prolongado de parada cardíaca, e muitas vezes, são descartados devido a lesões irreversíveis ligadas à isquemia. Até o presente momento, com exceção da biópsia realizada no momento da retirada do enxerto, nenhum método prático e fidedigno encontra-se disponível para quantificar a existência de potencial dano isquêmico irreversível nos órgãos ofertados para transplantes (FITZGERALD, 2005;TIRAPELLI, 2009).…”

“…Como descrito anteriormente, o laser de excitação penetra de maneira extremamente superficial (100 µm) no parênquima renal, porém é nesta região de alcance, que se encontram os alvos de interesse principal, os glomérulos e os túbulos contornados proximais, objetivos também das biópsias a céu aberto ou por punção (DEMOS, 1997), e não a região medular do órgão. Sabe-se que a propagação do laser no tecido depende da intensidade da luz, do tipo de tecido estudado bem como do comprimento de onda utilizado, sendo que a capacidade de penetração no tecido aumenta com o aumento do comprimento de onda de excitação (FITZGERALD, 2004;MELO, 2001;TIRAPELLI, 2009).…”

“…Como no trabalho atual as aferições da fluorescência foram feitas com 5 minutos de reperfusão, sendo o órgão imediatamente retirado para análise histológica, muitos cromóforos absorvedores e fluoróforos podem ter ficado de fora da nossa análise espectroscópica, assim como alguns elementos histológicos estruturais durante a avaliação pela microscopia óptica. Apesar disso, nossos dados mostram uma correlação notável entre o tempo de isquemia, as aferições da fluorescência e a gravidade das lesões histológicas, como relatado também anteriormente por outros autores (GOUJON, 1999;JABLONSKI, 1893;TIRAPELLI, 2009).…”

“…Realmente o laser com comprimento de onda de 408 nm não se mostrou eficaz para este fim, independente do tempo de isquemia e graduação histológica. Em 30 minutos de isquemia, nenhum comprimento de onda (lasers de excitação: 408, 442 e 532 nm) apresentou correlação com a graduação histológica, diferentemente do que foi descrito anteriormente por Tirapelli et al (2009).…”