Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Induktion af urethral striktur efterfulgt af bukkalslimhindetransplantat, uretroplastik i en rottemodel

Published: April 28, 2023 doi: 10.3791/65094

Summary

I denne protokol blev der udviklet en induktion af urethral striktur hos Wistar-rotter efterfulgt af urethral rekonstruktion med et bukkalslimhindetransplantat. En retrograd urethrogram og laser Doppler vurdering blev udført, validering urethral rekonstruktion (efter striktur dannelse) og graft placering.

Abstract

Urethral rekonstruktion er et vigtigt ekspertiseområde for urologer. Buccal slimhinden betragtes som den bedste løsning, når urethral podning er nødvendig, selvom det i nogle tilfælde er uhensigtsmæssigt eller skal optimeres for at reparere en given striktur. Derfor er udvikling af innovative procedurer og evaluering af deres formodede succes i eksperimentelle modeller afgørende for at passe til det kliniske behov. Med dette mål beskriver denne undersøgelse en protokol, hvor urethral striktur blev induceret af elektrokauteri hos Wistar-rotter. Urethral rekonstruktion blev udført 1 uge senere med en bukkal slimhinde graft, høstet fra underlæben, og placeret i en ventral onlay måde. Et retrograd urethrogram viste en signifikant forbedring i urethraldiameteren efter uretroplastik sammenlignet med den respektive værdi efter strikturinduktion. Derudover blev transplantatplaceringen vurderet ved blodperfusionsanalyse ved hjælp af laser Doppler. Som forventet svarede et mørkeblåt område til det ikke-vaskulariserede bukkalslimhindetransplantat. Denne procedure kan med succes simulere den normale patofysiologiske proces af urethral skade og vævsmodulering samt urethral rekonstruktion ved hjælp af et bukkalslimhindetransplantat på en reproducerbar måde og tjene som grundlag for fremtidig forskning baseret på vævsteknik eller urethral transplantater.

Introduction

Urethral rekonstruktion er en stor udfordring for urologiske kirurger i forvaltningen af urethral skade i indstillingen af strikturer, traumer eller medfødte defekter1. Med helbredende hensigt er uretroplastik den valgte behandling for de fleste patienter, med lange (>2 cm) og forreste urethrale defekter, der kræver en form for substitution urethroplastik2. Mange væv er blevet brugt som urethral substitutter, herunder fuld eller split-tykkelse hudtransplantater af genitale eller ekstragenitale områder, blærevæg slimhinde, eller den udbredte bukkalslimhinde2. Buccal slimhindetransplantater har flere fordele, såsom at komme fra et vådt og hårløst miljø, være let at høste, være resistent over for infektion, et tykt epitel, en reduceret sandsynlighed for pseudo-divertikulumdannelse og en tynd lamina, der tillader tidlig imbibition og inosculation3. I modsætning til klapper har transplantater ingen blodforsyning, afhængigt af modtagerens vaskulære seng for at overleve4.

Dyremodeller af transplantater eller klapper er blevet brugt i vid udstrækning til at udvikle eller forfine kirurgiske teknikker, studere og forstå vævsfysiologi, underliggende mekanismer og årsager til svigt og evaluere innovative behandlingsstrategier 5,6. Selvom større dyr letter den tekniske udførelse, er gnavere, nemlig rotter og mus, lettere at håndtere og vedligeholde, resistente over for sygdomme, mere omkostningseffektive og, vigtigere, med værktøjerne til at undersøge molekylære mekanismer, afgørende for at teste innovative terapier 5,6. Flere modeller af klapper og transplantater er blevet beskrevet hos rotter ved hjælp af forskellige væv, nemlig hud, knogle, muskel6, kar5 og endda faste organer7. Men, der er knappe undersøgelser i murin modeller i transplantater til urethral rekonstruktion eller vævsteknik.

Ikke desto mindre afhænger fremskridt inden for translationel videnskab af dyremodeller, der efterligner sygdom. Indtil videre er det lokale patofysiologiske miljø ikke blevet behandlet, da urethral rekonstruktion udføres umiddelbart efter dens striktur. Heri har denne undersøgelse til formål at udføre en urethral rekonstruktion ved hjælp af et bukkalslimhindetransplantat i et lokalt patofysiologimiljø. Med dette mål blev urinrørets striktur induceret 1 uge før dets rekonstruktion. Denne eksperimentelle model, udført hos rotter, gør det muligt at teste innovative terapier og undersøge deres molekylære mekanismer og kliniske fordele i fremtiden.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle dyreforsøg blev udført i overensstemmelse med direktiv 2010/63/EU. Procedurerne blev godkendt af det institutionelle dyrevelfærdsorgan, der er godkendt af DGAV, den portugisiske kompetente myndighed for dyrebeskyttelse (licensnummer 0421/000/000/2021). Mandlige Wistar Han IGS (Crl: WI (Han) rotter (400-500 g) i alderen 12-14 blev anvendt til denne undersøgelse. Dyrene blev hentet fra en kommerciel kilde (se materialetabel).

1. Fremstilling af opløsninger

  1. Anæstetisk opløsning
    1. Fyld en 3 ml sprøjte med 2,3 ml medetomidin (1 mg/ml; 0,715 mg/kg legemsvægt) og overfør til et 15 ml centrifugeglas.
    2. Fyld en 3 ml sprøjte med 1,55 ml fentanyl (0,05 mg/ml; 0,02 mg/kg legemsvægt) og overfør til det samme 15 ml centrifugeglas.
    3. Fyld en 10 ml sprøjte med 6,15 ml midazolam (5 mg/ml; 9,5 mg/kg legemsvægt) og overfør til det samme 15 ml centrifugeglas, hvorved der fremstilles en bedøvelsesopløsning på 10 ml.
    4. Mærk tuben og opbevar den ved 4 °C i mørke.
      BEMÆRK: Denne bedøvelseskombination (medetomidin, fentanyl og midazolam) giver et op til 3 timers anæstetisk kirurgisk vindue. Administration af atipamezol og flumazenil kan vende virkningen.
  2. Anti-beroligende opløsning
    1. Fyld en 1 ml sprøjte med 0,7 ml atipamezol (5 mg/ml; 3,72 mg/kg legemsvægt) og overfør til et 15 ml centrifugeglas.
    2. Fyld en 10 ml sprøjte med 9,3 ml flumazenil (0,1 mg / ml; 1,56 mg / kg legemsvægt) og overfør til det samme 15 ml centrifugerør, hvilket gør en 10 ml anti-beroligende opløsning.
    3. Mærk tuben og opbevar den ved 4 °C i mørke.
  3. Postoperative analgesi løsninger
    1. Fyld en 1 ml sprøjte med 0,5 ml carprofen (50 mg/ml; 5 mg/kg legemsvægt) og overfør til et 15 ml centrifugeglas.
    2. Tilsæt 9,5 ml NaCl-opløsning (0,9%), opnå en 10 ml carprofenopløsning.
    3. Fyld en 1 ml sprøjte med 1 ml buprenorphin (0,3 mg/ml; 0,01-0,05 mg/kg legemsvægt) og overfør til et 15 ml centrifugeglas.
    4. Der tilsættes 9 ml NaCl-opløsning (0,9 %), hvorved der opnås en 10 ml buprenorphinopløsning.
    5. Mærk glassene og opbevar dem ved 4 °C i mørke.
  4. Perioperativt antibiotikum
    1. Fyld en 2,5 ml sprøjte med 2,5 ml enrofloxacin (25 mg/ml; 10 mg/kg legemsvægt) og overfør til et 15 ml centrifugeglas.
    2. Tilsæt 7,5 ml NaCl-opløsning (0,9%), opnå en 10 ml enrofloxacinopløsning.
    3. Mærk tuben og opbevar den ved 4 °C i mørke.
      BEMÆRK: Detaljerne om alle reagenser til fremstilling af ovennævnte opløsninger er angivet i materialetabellen.

2. Kirurgisk induktion af urethral striktur

BEMÆRK: De kirurgiske procedurer blev udført ved hjælp af et stereomikroskop (10x) (se materialetabel).

  1. Steriliser alle kirurgiske værktøjer før brug: skalpelblad (nummer 11), spids tang, fjedersaks, kirurgisk tang, oftalmisk nåleholder, kirurgisk saks og en nåleholder. Brug sterile bomuldskugler til at rengøre det kirurgiske felt.
  2. Læg sprøjten med bedøvelsesopløsningen, inden du holder rotten.
  3. Begræns dyret ved hjælp af et rør eller et håndklæde og hæv halen for at udsætte maven.
  4. Hold dyret fastholdt og udfør en intraperitoneal injektion af bedøvelsesopløsningen (fremstillet i trin 1.1).
  5. Test rottens pedaltilbagetrækningsreflekser for at vurdere anæstesi.
  6. Påfør beskyttende øjengel i begge øjne af dyret. Der foretages en subkutan injektion af antibiotikaopløsningen (tilberedt i trin 1.1) ved 10 mg/kg legemsvægt.
  7. Placer rotten i dorsal decubitus position på en opvarmet pude og brug et dissektionsmikroskop ved 10x eller 20x forstørrelse til at udføre den kirurgiske procedure.
  8. Rens penis og omgivende mavehud med povidon-jod (100 mg / ml).
  9. Træk forhuden manuelt tilbage og placer en overfladisk opholdssutur (7,0 sutur; se materialetabel) i det dorsale aspekt af penisglans for at påføre trækkraft på penis, og lad nåleholderen være på plads for at holde penis trukket tilbage.
  10. Anbring et 22 G venekateter i urinrøret til kateterisering ved hjælp af en smøremiddelgel.
  11. Brug et kirurgisk skalpelblad (nummer 11) til at udføre et 1 cm langsgående ventralt snit i penishuden.
  12. Brug de spidse tang og fjedersaksen til at dissekere penisvævslagene, indtil urinrøret udsættes på midtakselniveauet.
  13. Med en elektrokauterianordning (se materialetabel) påføres en strøm med 10 W i 1 s i de laterale aspekter af urinrøret (et sted på hver side), ventralt på niveauet af penisens midtskaft.
  14. Luk snittet med en 6,0 absorberbar løbende sutur (se materialetabel).
  15. Fjern urethralkateteret. Fjern penis trækkraft sutur.
  16. Udfør subkutan injektion af analgesi: Carprofen ved 5 mg/kg legemsvægt og buprenorphin ved 0,03 mg/kg legemsvægt.
  17. Sprøjten fyldes med den antiberoligende opløsning (tilberedt i trin 1.2), og med dyret i ventral decubitus teltes den løse hud for at administrere en subkutan injektion af den antiberoligende opløsning.

3. Kirurgisk procedure af uretroplastik med et bukkalslimhindetransplantat

BEMÆRK: De kirurgiske procedurer blev udført ved hjælp af et stereomikroskop (10x) (se materialetabel).

  1. Steriliser alle kirurgiske værktøjer, der er nødvendige til denne intervention: spidse tang, fjedersaks, oftalmisk nåleholder, kirurgisk saks, nåleholder, tre mygtang og et skalpelblad (nummer 11). Brug små svampe til at rengøre det kirurgiske felt.
  2. Administrer bedøvelsesmidlet, antibiotika, fastholdelsen og placer dyret som beskrevet tidligere (trin 2.2-2.8).
  3. Rens bukkalslimhinden i underlæben, penis og den omgivende mavehud med povidon-jod (100 mg / ml).
  4. Placer tre opholdssuturer (7,0 suturer) i underlæben, på begge sider og i midten, og lad en myg være i hver for at trække underlæben tilbage og udsætte den indre slimhinde.
  5. Brug fjedersaks og spidse tang til at høste et transplantat med en diameter på 4 mm af underlæbens indre bukkalslimhinde og placere det i en lille beholder med sterilt saltvand (0,9% NaCl).
  6. Påfør kompression i donorområdet med en svamp til hæmostase.
  7. Fjern de tidligere placerede opholdssuturer i underlæben.
  8. Udsæt penis som beskrevet tidligere (trin 2.9).
  9. Anbring et 22 G venekateter i urinrøret til kateterisering ved hjælp af en smøremiddelgel.
  10. Brug fjedersaks til at udføre et omkreds, subkoronalt snit og deglove penis til bunden.
  11. Brug de spidse tang og fjedersaksen til at dissekere de resterende lag og udsætte urinrøret.
  12. Brug et kirurgisk skalpelblad (nummer 11) og fjedersaks til at udføre et langsgående ventralt snit, der starter 3 mm distalt til koronal sulcus i en forlængelse på 4 mm, spatler urinrøret på niveauet af den tidligere induktive striktur (trin 2).
  13. Placer to opholdssuturer af 7,0 materiale, en på hver side af spateleringen, og lad en myg være i hver for at trække urinrøret tilbage.
  14. Anbring to 7,0 ikke-absorberbare suturer, en i hver ende af spateleringen.
  15. Placer bukkalslimhindetransplantatet på en ventral onlay måde med slimhindesiden vendt mod urethral lumen.
  16. Før en af suturerne gennem transplantatenden og udfør en halv ellipse med en løbende sutur.
  17. Gentag trin 3.15 og trin 3.16 med den anden sutur på den anden side af transplantatet.
  18. Fjern urethralkateteret. Flyt penishuden.
  19. Luk det periferentielle, subkoronale snit med en 6,0 absorberbar afbrudt sutur.
  20. Fjern penis trækkraft sutur.
  21. Analgesi administreres efterfulgt af den antiberoligende opløsning som beskrevet i trin 2.16-2.17.

4. Postoperativ overvågning

  1. Overhold rotterne tre til fire gange hver time, hvilket bekræfter deres genopretning fra anæstesi. Overvåg åndedrættet og vurder pedal- og øjenreflekser.
  2. Subkutan injicere analgesi hver 12. time i 48 timer.
    BEMÆRK: Carprofen blev administreret ved 1 ml/500 mg legemsvægt, og buprenorphin blev administreret ved 0,5 ml/500 mg legemsvægt (se materialetabel).
  3. Giv blød mad i 48 timer efter hver procedure og vand ad libitum.
  4. Overvåg rotterne dagligt efter operationen og registrer deres sundhedsstatus og operationsstedets udseende. Evaluerede tegn omfatter ansigtsudtryk, vokalisering, aktivitetstilstand, ethvert tegn på smerte, indtagelse af mad og drikke, tømning og blødning.

5. Vurdering af blodperfusion

BEMÆRK: Blodgennemstrømningen måles umiddelbart før strikturinduktion, umiddelbart før uretroplastik og umiddelbart efter uretroplastik.

  1. Udfør laser Doppler perfusion billeddannelse.
    1. Bedøv rotterne ved hjælp af bedøvelsesopløsningen (trin 1.1).
    2. Rotten lægges liggende på en 37 °C varmepude med trækkraft i penis som beskrevet i trin 2.9.
    3. Start Doppler-laserperfusionskameraet (se materialetabellen) for at hente data. Forudindstil det interesseområde, der skal læses af laserstrålen.
    4. Påfør den anti-beroligende opløsning (trin 1.2) for at vende bedøvelsen tilbage.
    5. Brug billedanalysesoftwaren til at tegne interesseområdet (ROI) omkring penisområdet og registrere fluxværdierne over tid.

6. Radiografisk vurdering

BEMÆRK: Strikturinduktionsbekræftelse og strikturopløsning efter uretroplastik bekræftes med et retrograd urethrogram. Denne evaluering udføres 1 uge efter strikturinduktion (før uretroplastik) og 2 uger efter uretroplastik.

  1. Udfør et retrograd urethrogram ved hjælp af et monoplan angiografisystem (se materialetabel).
    1. Bedøv rotterne ved hjælp af bedøvelsesopløsningen.
    2. Placer dyret på angiografmadrassen i en højre skrå decubitus med penis trækkraft som beskrevet i trin 2.9.
    3. Fokuser keglestrålen på dyrets bækkenområde, herunder penis.
    4. Anbring et 22 G venekateter avanceret 2 mm ind i det distale urinrør.
    5. Begynd at indgyde 1 ml jod radiografisk kontrastmateriale (1: 1 forhold på 623 mg / ml iopromidopløsning og 0,9% NaCl) i urinrøret.
    6. Udfør samtidig almindelig radiografi for at identificere den radiografiske kontrast, der opfylder urethral lumen og vurdere urinrørets diameter.
    7. Efter afslutningen af billeddannelsen skal du vende bedøvelsen tilbage med den beroligende opløsning.

7. Aktiv dødshjælp

BEMÆRK: Eutanasi udføres 3 uger efter uretroplastik (4 uger efter strikturinduktion), umiddelbart efter den sidste perfusionsevaluering.

  1. Fyld en 2,5 ml sprøjte med 2 ml/kg pentobarbitalnatrium (400 mg/ml).
  2. Udfør en intraperitoneal injektion af opløsningen for at euthanisere dyret.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

I alt 12 Wistar-hanrotter, der vejede 400-500 g og var 12-14 uger gamle, blev anvendt til induktion af urinrørsstriktur. Et retrograd urethrogram (RUG1) blev udført 1 uge senere8, hvilket bekræftede teknikkens succes. Urethraldiameteren blev målt i millimeter på niveauet af strikturinduktionen. Herefter blev en uretroplastik med et bukkalslimhindetransplantat udført i rotteurinrørets ventrale ansigt. De samme rotter blev indsendt til et andet retrograd urethrogram (RUG2) 14 dage efter uretroplastik, og urethraldiameteren blev målt i millimeter på niveau med transplantatplaceringen. De gennemsnitlige RUG1- og RUG2-diametre var henholdsvis 1,04 mm og 1,52 mm, hvilket viste en signifikant forbedring (p < 0,0001) i urethral permeabilitet (figur 1), hvilket bekræftede succesen med det kirurgiske indgreb og god konsistens mellem målingerne.

Lokal perfusion blev også evalueret af laser Doppler umiddelbart før og efter uretroplastik som en ikke-invasiv metode til overvågning af vævets mikrocirkulationsmiljø. Vævsperfusion vises i farvekodede billeder, hvor lav eller ingen perfusion er mørkeblå, og de højeste perfusionsniveauer er røde. De gennemsnitlige fluxværdier opnås ved hjælp af Moor LDI V5.3 billedbehandlingssoftware (se materialetabel).

I betragtning af rottepopulationens variabilitet blev der anvendt 35 Wistar-hanrotter. Den gennemsnitlige blodgennemstrømning før og umiddelbart efter uretroplastik var henholdsvis 603,4 og 137,6 vilkårlige enheder (AU). Som forventet svarer området med en signifikant reduktion (p < 0,0001) i lokal blodgennemstrømning (i blåt) til det ikke-vaskulariserede transplantat (figur 2).

God tolerance over for bedøvelsesproceduren blev fundet hos alle forsøgsdyrene; Tidligere resultater opnået i laboratoriet (data ikke vist) afslørede imidlertid, at anæstesitiden kunne være kritisk for at muliggøre total dyrebedring, fortrinsvis ikke over 45 minutter. Postoperativt var rotterne også fri for større komplikationer.

Figure 1
Figur 1: Retrograd urethrogram (RUG) analyse. (A) Repræsentative billeder af et retrograd urethrogram før (RUG1) og 14 dage efter uretroplastik (RUG2). (B) Kvantitativ evaluering af diameteren udtrykt i millimeter viste en signifikant forbedring 14 dage efter uretroplastik. Forkortelser: RUG1 = Retrograd urethrogram før urethroplastik; RUG2 = Retrograd urethrogram 14 dage efter uretroplastik. Ændringer mellem grupperne blev vurderet ved hjælp af en tosidet parret t-test (n = 12). Vægtstang: 10 mm. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 2
Figur 2: Laser Doppler analyse. (A) Repræsentative billeder af laser Doppler flow præ- og umiddelbart post-urethroplastik. (B) Kvantitativ evaluering af blodgennemstrømningen viste en signifikant nedsat blodperfusion efter uretroplastik. Ændringer mellem grupperne blev vurderet ved en tohalet Wilcoxon matched-pairs signeret rangtest (n = 35). Vægtstang: 0,5 cm. Klik her for at se en større version af denne figur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Urethroplasty med buccal slimhinde transplantater er en vigtig hjørnesten i urethral rekonstruktion. Der bør imidlertid udvikles innovative procedurer for at optimere de allerede beskrevne og etablere nye, såsom vævsmanipulerede materialer og biologiske transplantater, for at reducere komplikationer og sygelighed. Flere procedurer er blevet offentliggjort for at etablere prækliniske modeller og definere kirurgiske teknikker. Souza et al.1 gennemførte en undersøgelse med 12 newzealandske kaniner. Et ventralt langsgående hudsnit blev udført, og urinrøret blev mobiliseret fra tunica albuginea efterfulgt af udskæring af et dorsalt segment af urinrøret, hvilket skabte en defekt. Samtidig blev et bukkalslimhindetransplantat høstet fra kinden og placeret som et dorsalt indlæg med en 7-0 absorberbar sutur. I denne undersøgelse anvendes Wistar-hanrotter. På grund af den mindre størrelse er de teknisk mere krævende, selvom de er lettere at håndtere. For at efterligne patofysiologien af urethrale strikturer og graftens fysiologi tager i denne model en urethral strikturlignende sygdom tidligere induceret i modsætning til en urethral defekt udført på samme operative tid som uretroplastik. Ligesom Souza et al. blev løbende suturer for at lukke urinrøret med transplantatet også brugt1. Ikke desto mindre blev den ikke-absorberbare sutur anvendt, fordi dette muliggør identifikation af transplantatomkredsen i yderligere undersøgelser, såsom histologiske. Martín-Cano et al.9 udviklede en model med Wistar-rotter. Et subkoronalt periferentielt snit blev foretaget efterfulgt af penis degloving, hvilket tillod en god urethral eksponering. Transplantatet blev høstet fra underlæben, urinrøret blev åbnet gennem et langsgående ventralt midterlinjesnit, og transplantatet blev anbragt på en ventral onlay måde med ikke-absorberbare løbende suturer. Under proceduren blev et urethralkateter placeret for at opretholde urinrørets patent. Denne teknik, der er beskrevet heri, anvendte den samme tilgang til penisdegloving, som muliggør en god eksponering af urinrøret og placering af et kateter for at holde urinrøret patent under proceduren. Martín-Cano et al. udførte imidlertid ikke nogen tidligere urinrørsskade i proceduren, hvilket kunne have påvirket den naturlige transplantatoptagelse, da vævene var sundere.

Faktisk er simpel urethral skade og helbredelse blevet evalueret af andre, som Hofer et al.10, der udviklede en rottemodel med Wistar-rotter bestående af et subkoronalt periferentielt snit, penis degloving og et langsgående ventralt midterliniesnit for at skade urinrøret efterfulgt af lukning med en løbende sutur. Konklusionen var, at i faser af inflammation, proliferation, modning og ombygning analogt med dermal heling forekommer heling af urinrøret. Dette er ikke begrænset til skadestedet, men gælder også for langt størstedelen af periurethralt væv og corpus spongiosum. Tavucku et al.11beskrev også en model af urethral skade med Sprague-Dawley rotter, der udfører et penoscrotal ventral midterlinie hudsnit for at udsætte urinrøret og derefter anvende elektrokauteri strøm til at fremkalde urethral skade. Deres data viste et øget kollagen type I til kollagen type III forhold, en stærk indikator for fibrose. Efter denne begrundelse har et skadet væv mere fibrose end en sund, og det forventes, at transplantatet ikke er ens i begge væv. Forudsat at urethroplastier udføres i skadede væv, er en stor fordel ved denne model, at den bedre efterligner den normale patofysiologiske proces. En anden stor fordel er realiseringen af et retrograd urethrogram for at bekræfte strikturinduktion og senere for at bekræfte succesen med urethroplasti baseret på urethral diameter. Faktisk havde alle dyr en forbedret urinrørdiameter efter uretroplastik, hvilket viser procedurens succes. Souza et al.1udførte også retrograd urethrogram, men kun i slutningen af undersøgelsen. I denne undersøgelse og i Tavukcu et al.11 blev begge urethrogrammer udført, hvilket konkluderede procedurens effektivitet ved urethrogramanalyse. Derudover blev der udført en perfusionsevaluering før og efter uretroplastik, som bekræftede et totalt ikke-vaskulariseret (blåt) område svarende til bukkalslimhindetransplantatet.

Ikke desto mindre er der flere begrænsninger relateret til denne procedure, såsom størrelsen af rotternes urinrør, hvilket resulterer i en krævende kirurgisk teknik, operationens varighed og fraværet af flygtig anæstesi. Det er dog vigtigt at overveje, at selvom større dyr letter den tekniske udførelse, er der færre molekylære værktøjer til rådighed sammenlignet med gnavere, hvilket kan være en begrænsning for at undersøge de molekylære mekanismer bag innovative terapier. En anden begrænsning er brugen af en enkelt metode til at inducere urethral striktur, hvilket kan skyldes mange andre årsager, herunder traumer, infektion eller medfødte defekter, hvilket kan føre til forskellige patofysiologiske fænotyper. Imidlertid blev elektrokauteri brugt, da det muliggør en enkel, nem, reproducerbar tilgang med ensartede resultater.

Så vidt vi ved, er dette den første rotteprocedure, der: (1) efterligner et lokalt patofysiologisk miljø forud for transplantatet ved at inducere en urinrørsstriktur 1 uge før bukkalslimhindetransplantatplaceringen; (2) bekræfter urethral striktur og dens opløsning ved retrograd urethrogram; (3) bekræfter transplantatets placering med laser Doppler; og (4) tillader en eksperimentel model at optimere brugen af transplantater og udvikle nye terapeutiske strategier baseret på for eksempel vævsmanipulerede materialer, hvor molekylære mekanismer kan undersøges, med indvirkning på translationel videnskab, så den passer til det kliniske behov.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har intet at afsløre.

Acknowledgments

Vi takker João Leitão, leder af radiologiafdelingen ved Centro Hospitalar Universitário Lisboa Norte, og Catia Fernandes, tekniker ved radiologiafdelingen ved Centro Hospitalar Universitário Lisboa Norte, for deres samarbejde om realiseringen af urethrogrammer.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Atipamezole OrionPharma ANTISEDAN (atipamezole) is indicated for the reversal of the sedative and analgesic effects.
Buprenorphine RichterPharma Buprenorphine is a derivative of the opioid alkaloid thebaine that is a more potent (25-40 times) and longer lasting analgesic than morphine.
Carl Zeiss Opmi-1 FC Surgical Stereo Microscope Carl Zeiss Microscopy, Germany OPMI 1 FC from ZEISS symbolizes quality, precision and reliability. The manual system is easy to use and delivers high fidelity images with the legendary ZEISS optics.
Carprofen Zoetis Carprofen is a non-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID) of the propionic acid class.
Catheter 22 G. x 1'' B Braun Introcan Safety IV Catheter of fluorinated ethylene propylene (FEP) with firmer construction for
arterial access.
Enrofloxacin Bayer Enrofloxacin is a fluoroquinolone antibiotic.
Fentanyl Braun 3644960 Fentanyl is a powerful synthetic opioid analgesic.
Flumazenil Fresenius Kabi Benzodiazepine antagonist is used for the complete or partial reversal of the sedative effects caused by benzodiazepines.
High temperature cautery Fiab F7244 Disposable cautery, sterile, high temperature (1200 °C), 28 mm fine tip.
Instillagel gel Farco-pharma Cellulose-based lubricant with local anaesthetic and disinfecting properties.
Iopromide Bayer Non-ionic injectable contrast medium, with iodine.
Laser Doppler imaging system (perfusion imager moorLDI2-HIR and dedicated software) MoorLDI-V6.0, Moor Instruments Ltd, Axminster, UK 5710 The angiogenesis models uses Laser Doppler imaging to assess blood perfusion in the hind limbs, one of which is ligated surgically. Dedicated measurement and comparison software allows the definition of regions of interest for blood flow assessment on the ischaemic versus non-ischaemic limb to establish a "reperfusion ratio" which can be assessed as often as needed and over a number of days on the same subject.
Lubrithal Eye Gel Dechra Eye gel used in animals for prevention of dry eyes during anaesthesia. Lubricating and moisturising action on cornea and conjunctiva.
Male Wistar Han IGS (Crl:WI(Han) rats Charles River Laboratories, Spain Twelve to fourteen-week-old
Metedomidin Virbac 037/01/07RFVPT Medetomidine is a synthetic drug used as surgical anesthetic.
Midazolam Labesfal Benzodiazepine medication is used for anesthesia and procedural sedation.
Monoplan Angiography System Philips Medical Systems Azurion 7 M20 A stationary diagnostic fluoroscopic x-ray system specifically designed to optimize the capability of users to visually and quantitatively evaluate the anatomy and function of blood vessels of the heart, brain and other organs, as well as the lymphatic system.
Mosquito forceps Henry Schein 102-4346 Hartman-Mosquito Hemostatic Forcep Curved 3-1/2" Stainless Steel
Needle Holder Henry Schein 100-2570 Needle holder Mayo-Hegar, stainless steel, 14 cm
Ophtalmic Needle Holder Asico AE-6143 Needle holder barranquer most delicate without lock
Pentobarbital Sodium Ecuphar Pentobarbital Sodium is the sodium salt of pentobarbital used for euthanasia.
Pointed Forceps Aesculap BD335R Microforceps, 0.30 mm tip
Polysorb 6.0 Medtronic (Covidien) UL-101 Coated Synthetic Absorbable Suture aimed to reduce the inflammatory reaction in tissues, followed by gradual encapsulation of the suture by fibrous connective tissue.
Providone-Iodine Mylan Povidone-iodine 10% is an antiseptic drug, used as a disinfectant before and after surgery.
Scalpel Blade nº11 B Braun BB511 Carbon steel, sterile
Spring Scissor Henry Schein 600-4826 Surgical scissors 31 castroviejo
Surgical Forceps Aesculap BD33R Microforceps, 0.20mm tip
Surgical Scissor Aesculap MA873R Micro Iris Scissor, curved shrap tips
SurgiPro 7.0 Medtronic (Coviden) VP-702-X Non-Absorbable Monofilament Polypropylene Suture indicated for use in general soft tissue ligation.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Souza, G. F., Calado, A. A., Delcelo, R., Ortiz, V., Macedo, A. Histopathological evaluation of urethroplasty with dorsal buccal mucosa: an experimental study in rabbits. International Brazilian Journal of Urology. 34 (3), 345-354 (2008).
  2. Andrich, D. E., Mundy, A. R. Urethral strictures and their surgical treatment. BJU International. 86 (5), 571-580 (2000).
  3. Bhargava, S., Chapple, C. R., Bullock, A. J., Layton, C., MacNeil, S. Tissue-engineered buccal mucosa for substitution urethroplasty. BJU International. 93 (6), 807-811 (2004).
  4. Fu, Q., et al. Substitution urethroplasty for anterior urethral stricture repair: comparison between lingual mucosa graft and pedicled skin flap. Scandinavian Journal of Urology. 51 (6), 479-483 (2017).
  5. Blain, B., et al. Vascular grafts in the rat model: an anatomic study. Microsurgery. 21 (3), 80-83 (2001).
  6. Schmauss, D., Weinzierl, A., Schmauss, V., Harder, Y. Common rodent flap models in experimental surgery. European Surgical Research. 59 (3-4), 255-264 (2018).
  7. You, H., et al. A rat orthotopic renal transplantation model for renal allograft rejection. Journal of Visualized Experiments. (180), e63464 (2022).
  8. Park, J. H., et al. Balloon-expandable biodegradable stents versus self-expandable metallic stents: a comparison study of stent-induced tissue hyperplasia in the rat urethra. Cardiovascular and Interventional Radiology. 42 (9), 1343-1351 (2019).
  9. Martín-Cano, F., et al. Histological and immunohistochemical changes in the rat oral mucosa used as an autologous urethral graft. Journal of Pediatric Surgery. 48 (7), 1557-1564 (2013).
  10. Hofer, M. D., et al. Analysis of primary urethral wound healing in the rat. Urology. 84 (1), e1-7 (2014).
  11. Tavukcu, H. H., et al. Protective effect of platelet-rich plasma on urethral injury model of male rats. Neurourology and Urodynamics. 37 (4), 1286-1293 (2018).

Tags

Medicin udgave 194 rottemodel urologer urethral rekonstruktion elektrokauteri Wistar rotter ventral onlay mode retrograd urethrogram uretroplastik strikturinduktion blodperfusionsanalyse laserdoppler vævsteknik fremtidig forskning
Induktion af urethral striktur efterfulgt af bukkalslimhindetransplantat, uretroplastik i en rottemodel
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

de Oliveira, P. S., Rocha, F., Vala, More

de Oliveira, P. S., Rocha, F., Vala, I. S., de Oliveira, P., Ministro, A., Santos, S. C. R. Urethral Stricture Induction Followed by Buccal Mucosa Graft Urethroplasty in a Rat Model. J. Vis. Exp. (194), e65094, doi:10.3791/65094 (2023).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter