SDS-PAGE Electrophoresis for Urinary Protein Analysis in Dogs with Chronic Kidney Disease and Urinary Tract Infection

Abstract

บทคัดย่อ

การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจหาโปรตีนในปัสสาวะในสุนัขที่เป็น โรคไตเรื้อรัง (chronic kidney disease; CKD) เปรียบเทียบกับสุนัขที่มีภาวะติดเชื้อที่ระบบทางเดินปัสสาวะ(urinary tract infection; UTI) โดยแบ่งสุนัขที่ศึกษาเป็น 4 กลุ่ม คือ กลุ่ม ควบคุม กลุ่มที่เป็น CKD ระยะ II+III กลุ่มที่เป็น CKD ระยะ IV และกลุ่ม UTI ทำการวัดความดันเลือดโดยวิธีออสซิลโลเมทริก เก็บเลือด นำไปตรวจเม็ดเลือดแดงอัดแน่น (packed cell volume; PCV) ความเข้มข้นของยูเรียไนโตรเจน และครีอะตินีน ทำการวิเคราะห์ปัสสาวะ และตรวจหาโปรตีนในปัสสาวะโดยวิธีตกตะกอนกับกรดซัลโฟซาลิไซลิกและทำอิเล็ก โตรฟอเรซิสแบบเอสดีเอสเพจ โพลีอะคลิลาไมด์เจล (SDS-polyacrylamide gel electrophoresis; SDS-PAGE) โดยแสดงผลสัดส่วนปริมาณโปรตีนต่อครีอะตินีนในปัสสาวะในรูป urinary protein creatinine (UPC) ratio และ electrophoresis total urinary protein creatinine (E-UTPC) ratio ตามลำดับ ทำการแยก โปรตีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง (high molecular weight protein; HMW) (> 67 กิโลดาลตัน) น้ำหนักโมเลกุลปานกลาง (middle molecular weight protein; MMW) (66-67 กิโลดาลตัน) และ โมเลกุลต่ำ (low molecular weight protein; LMW) (< 66 กิโลดาลตัน) จากผลการศึกษาพบว่า ความดันเลือดในกลุ่ม CKD ระยะ IV มีค่าสูงกว่ากลุ่มควบคุมอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p < 0.05) ค่า PCV ในกลุ่ม CKD ระยะ IV ต่ำกว่ากลุ่มควบคุม และกลุ่ม UTI (p < 0.05) สุนัขที่เป็นโรคไตทั้งกลุ่ม CKD ระยะ II+III และ IV มีการเพิ่มสูงขึ้นของ UPC ratio และ E-UTPC ratio (p < 0.05) เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม ถึงแม้สุนัขในกลุ่ม UTI จะมี E-UTPC ratio สูงกว่ากลุ่มควบคุม แต่ค่าที่ได้ก็ น้อยกว่ากลุ่ม CKD ระยะ IV (p < 0.05) พบความสัมพันธ์เชิงบวกระหว่างความเข้มข้นของครีอะตินีนในพลาสม่าและทั้ง สัดส่วนการขับทิ้ง โปรตีน (HMW; p < 0.01 และ MMW; p < 0.05) ต่อครีอะตินีนในปัสสาวะและกับความดันเลือดเฉลี่ย (p < 0.05) การกระจายตัวของ โปรตีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่างกันมีรูปแบบคล้ายกันระหว่างกลุ่ม CKD และ UTI การศึกษานี้สรุปได้ว่าปริมาณและรูปแบบของโปรตีนที่มี น้ำหนักโมเลกุลต่างกันที่ตรวจพบในปัสสาวะไม่สามารถนำมาใช้แยกโรค CKD ออกจาก UTI ได้

คำสำคัญ : โรคไตเรื้อรัง, สุนัข, การมีโปรตีนในปัสสาวะ, เอสดีเอสเพจอิเล็กโตรฟอเรซิส, การติดเชื้อระบบทางเดินปัสสาวะ

Abstract

The objective of the present study was to investigate urinary protein profiles in dogs with chronic kidney disease (CKD) in comparison to dogs with urinary tract infection (UTI). Animals were divided into 4 groups: control, CKD stages II+III, CKD stage IV and UTI. Blood pressure was measured using oscillometric method. Blood was collected for determinations of packed cell volume (PCV), blood urea nitrogen (BUN) and plasma creatinine concentrations. Urine was collected for urinalysis and protein determination. Total urinary proteins were measured using semi-quantitative method by precipitation with sulfosalicylic acid and a standard SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) which were presented as urinary protein creatinine (UPC) ratio and electrophoresis urinary total protein creatinine (E-UTPC) ratio, respectively. The protein of high molecular weight (HMW) (> 67 kDa), middle molecular weight (MMW) (66-67 kDa) and low molecular weight (LMW) (< 66 kDa) were determined. The results showed that blood pressure in dogs with CKD stage IV was significantly higher than the control healthy group (p < 0.05). The PCV was lower in dogs with CKD stage IV compared with the control and UTI group (p < 0.05). Dogs with CKD stage II+III or IV had significantly higher UPC ratio and E-UTPC ratio (p < 0.05) compared with the control group. Although dogs with UTI had higher E-UTPC ratio compared with the control group, it was lower than dogs with CKD stage IV (p < 0.05). There were positive correlations between plasma creatinine concentration and both proteinuria (HHW; p < 0.01 and MMW; p < 0.05) and mean arterial blood pressure (p < 0.05). The urinary protein distributions in CKD groups were similar to UTI. It is concluded that although the proteinuria in CKD was higher than UTI, the degree and pattern of urinary protein with different molecular weight could not be used to distinguish between CKD and UTI in dogs.

Keywords : chronic kidney disease, dogs, proteinuria, SDS-PAGE electrophoresis, urinary tract infection