Quantifizierung des dreidimensionalen glomerulären Kapillarsystems von Schweinen mittels der Mikro und Nano Computertomographie

Hintergrund: Die vorliegende Arbeit präsentiert die dreidimensionale Darstellung und Quantifizierung des renalen Gefäßsystems von Schlachthausschweinen und domestizierten Minipigs mittels der Mikro- und Nano CT. Material und Methoden: Um den renalen porcinen Gefäßbaum dreidimensional darzustellen und zu quantifizieren, werden zwei Studienkollektive aus fünf Schlachthausschweinen (Studienpopulation: 1, Alter: 6 Monate; Gewicht: 120 kg) und sieben domestizierten Minipigs (Studienpopulation: 2, Alter: 25 Wochen, Gewicht: 45 55 kg) gebildet. Die Nieren werden entweder mit einer Mischung aus BaSO4 und Gelantine (SP 1) oder mit Microfil® (SP 2) perfundiert. Anschließend werden aus den Nieren Stanzen gewonnen, diese fixiert und mittels der Mikro- und Nano CT gescannt. Mit der Mikro CT und Nano CT werden der glomeruläre Durchmesser (mm), Fläche (mm2), Volumen (mm3) und die Gesamtanzahl der Glomeruli pro Fläche (n/mm2) bestimmt. Mit der Nano CT wird zusätzlich zu den genannten Parametern das intraglomeruläre Kapillarvolumen (mm3) quantifiziert. Die gewonnenen Daten werden mit der Histologie verglichen. Ergebnisse: In der Analyse der Daten des Studienkollektivs 1 stellt sich eine signifikante Zunahme der Messwerte ausgehend von der histomorphometrischen Untersuchung über die NCT zu der μCT Untersuchung (0,231 ±0,03 mm, 0,033 ±0,01 mm²; 0,252 ±0,028 mm, 0,041 ±0,01 mm², 0,0057 ±0,0025 mm3; 0,269 ±0,037 mm, 0,047 ±0,01mm², 0,0067 ±0,0025 mm3, p < 0,001). Die quantitative Analyse des glomerulären und kapillären Volumens (SK 1) und Fläche (SK 2) zeigt eine signifikante Korrelation der Parameter zueinander (r2 = 0,97, r2 = 0,19 ). Die Nano CT Untersuchungen der Studien-population 2 ergeben ebenfalls signifikant höhere Resultate als deren histologischen Korrelate (0,139 ±0,019 mm, 0,016 ±0,004 mm2, 0,12 ±0,02 mm, 0,011 ±0,003 mm2, p < 0,001). Schlussfolgerung Die Ergebnisse weisen auf einen potentiellen Nutzen der 3D Visualisierung und Quantifikation mittels der Mikro- und Nano - CT zur Evaluierung glomerulärer und vaskulärer Anteile der Niere und könnten somit für die Erforschung renaler und hypertensiver Erkrankungen von Nutzen sein.