يصف هذا البروتوكول نموذج معوي المثانة الموحد للفئران باستخدام رقعة لفائفي مغطاة بيديكل، وعائية وعائية، وأنبوبية مع تحويل بولي مؤقت إلى الخارج عبر أنبوب كانولا لتحقيق تكبير مثانة قابل للتكرار.
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
يصف هذا البروتوكول نموذج معوي المثانة الموحد للفئران باستخدام رقعة لفائفي مغطاة بيديكل، وعائية وعائية، وأنبوبية مع تحويل بولي مؤقت إلى الخارج عبر أنبوب كانولا لتحقيق تكبير مثانة قابل للتكرار.
تظل زيادة المثانة باستخدام شرائح الأمعاء إجراء أساسيا لإعادة بناء المرضى الذين لديهم مثانة ذات قدرة منخفضة أو غير متوافقة عندما تفشل العلاجات المحافظة. على الرغم من أهميتها السريرية، فإن التقدم التجريبي والدراسة المتعمقة محدودان بسبب نقص بروتوكولات موحدة وقابلة للتكرار تمثل المبادئ الجراحية بشكل موثوق في بيئة ما قبل سريرية مضبوطة. هنا، نقدم بروتوكول تصحيح المسيرات المعوية للفئران خطوة بخطوة يستخدم رقعة لفائفي مقلوبة ومزوعة الأنبوب كفتحة مثلثية لتعزيز المثانة الأصلية. تشمل العملية استئصال البطن في منتصف الخط، والتعرض المسيطر عليه، وتثبيت المثانة باستخدام غرز مثبتة، وتحويل البول عبر أنبوب قنية خارجي فولي، وعزل جزء ليليالي قصير مع قدم مساريق سليمة، وإزالة الأنبوب، والتشريح الرقيق بدون توتر مع جدار المثانة. يركز على الحفاظ على تدفق الريشة المساريقية، ومنع التواء الساق، وضمان خياطة محكمة الماء، وتأمين تثبيت القسطرة، وهي أمور ضرورية لنجاح الإجراءات وقابلية التكرار. أظهر التحقق التمثيلي أثناء العملية باستخدام التصوير الطيفي الفائق (HSI) في ثمانية فئران غير ناجية الحفاظ على أكسجة الأنسجة وتروية جزء الأمعاء بعد خطوات العمليات الرئيسية، مما دعم بقاء الأنسجة في نهاية هذا الإجراء. لذا، يوفر هذا البروتوكول نهجا تجريبيا موحدا للتنفيذ الجراحي القابل للتكرار لعملية تصحيح المسيرات المعوية لدى الفئران. تشمل التطبيقات المحتملة لاحقا للنموذج دراسة التغيرات الأيضية والإلكتروليتات، وقابلية العدوى، وإنتاج المخاط، وتحفيز خلل التنسج أو الأورام الخبيثة، ولا تزال هذه الأبحاث قيد الحياة في المستقبل.
تعد وظيفة المثانة البولية الفسيولوجية ضرورية للحفاظ على جودة حياة عالية، حيث أن تخزين البول الفعال والتفريغ ضروريان للتحكم في البول، والرفاهية الاجتماعية، والصحة العامة. الاضطرابات التي تؤثر على وظيفة المثانة قد تؤدي إلى أمراض كبيرة، بما في ذلك سلس البول، والالتهابات المتكررة، وضعف الكلى، وتأثير سلبي عميق على الحياة اليومية.
يمكن أن تسبب كل من أمراض المثانة الخلقية والمكتسبة ضعفا وظيفيا كبيرا، وغالبا ما تتطلب تدخل جراحي عندما تثبت العلاجات المحافظة والدوائية عدم كفايتها. غالبا ما ترتبط الشذوذات الخلقية مثل الصمامات الخلفية الإحليل1، واستثمور المثانة والتخنق، والتهاب الإبساديا 2,3 بالمثانات منخفضة السعة وضعيفة التوافق، مما يزيد من خطر تدهور الجهاز البولي العلوي. وبالمثل، غالبا ما تؤدي الحالات العصبية، بما في ذلك خلل التنسج النخاعي4، والتصلب المتعدد5، وإصابة الحبل الشوكي6، إلى خلل في وظيفة المثانة العصبية، مما يعيق آليات التخزين والتفريغ. بالإضافة إلى ذلك، قد تؤدي الأسباب المعدية مثل السل7 والبلهارس8 إلى تليف جدار المثانة، مما يقلل من الامتثال ويؤدي إلى مضاعفات ثانوية. في الحالات المقاومة للعلاج، يعد تكبير المثانة استراتيجية فعالة لتحسين سعة التخزين، وتقليل الضغط داخل الحويصل، والحفاظ على وظيفة الكلى، مما يعزز جودة الحياة ويخفف من المضاعفات طويلة الأمد.
وفقا لإرشادات الجمعية الأمريكية لجراحة المسالك البولية (AUA) بشأن فرط نشاط المثانة، ينصح بتكبير المثانة (تصحيح المثانة المعوي) للمرضى الذين يعانون من ضعف في قدرة المثانة، أو ضعف الامتثال، أو فرط نشاط المثانة المقاوم للإدارة المحافظة9. وصف في الأصل بواسطة تيزوني وفوجي في عام 1888 باستخدام نموذج كلبيرقم 10، ثم تم تكييفه لاحقا للتطبيق البشري بواسطة فون ميكوليتش في عام 1899-11، ولا يزال الإجراء الجراحي المعوي هو النهج الجراحي القياسي لتقليل ضغوط تخزين البول والتخفيف من مخاطر تلف الكلى وسلس البول المرتبط باضطرابات مختلفة في وظائف المثانة، بما في ذلك المثانة العصبية، وبثرة المثانة، وصمامات الإحليل الخلفية 12. 13.
تتضمن تقنية تقليد المثانة المصفوية التقليدية تثنيتين في المستوى الإكليجي أو السهمي حتى العضلة المثلثية، تليها إدخال قطعة أمعاء منزوعة الأنبوب12. اللفائفي هو الجزء الأكثر استخداما في الأمعاء، وعادة ما يحصد على بعد 25-40 سم قريب من صمام اللفائفي12. عندما يكون اللفائفي غير مناسب، يعمل القولون السينيي كبديلمفضل لل12.
بينما يوفر هذا الإجراء متانة طويلة الأمدومعدلات رضا عالية للمرضى، فإن إدخال أنسجة الجهاز الهضمي إلى المسالك البولية يحمل عيوبا ملحوظة، بما في ذلك اضطرابات الأيض، وتكون حصوات المثانة، وزيادة خطر الإصابة بالسرطانات 15,16,17.
نظرا لهذه المضاعفات المحتملة، هناك حاجة ملحة لدراسات محكمة لاستكشاف الآليات الأساسية، وتحسين تقنيات الجراحة، وتقييم مواد التعزيز البديلة. يوفر نموذج القوارض بيئة منظمة وقابلة للتكرار للتحقيق في هذه الجوانب، مما يمكن الباحثين من تحليل التكيفات الأيضية بعد التعزيز، بما في ذلك توازن الحمض والقاعدة واضطرابات الإلكتروليتات. علاوة على ذلك، يسمح بفحص إعادة تشكيل أنسجة المثانة مع مرور الوقت، مما يوفر فهما حول التليف، وتجديد الالتهاب البولي، ودمج الأجزاء المعززة. بالإضافة إلى ذلك، وبالنظر إلى زيادة خطر الإصابة بالسرطان المرتبط بتسرطن المسيرات المعوية، يوفر نموذج القوارض فرصة لدراسة التغيرات النسيجة المرضية مع مرور الوقت وتحديد العلامات المبكرة لتكون السرطان. ومن المهم أن مثل هذا النموذج يسهل أيضا البحث في تطبيقات هندسة المواد الحيوية والأنسجة، مما قد يمهد الطريق لمواد تعزيز بديلة ذات مخاطر أقل مسرطنة ومناوعة12.
على الرغم من الإبلاغ عن نماذج تجريبية لتكبير المثانة في القوارض وأنواع أخرى، إلا أن هناك بروتوكول موحدة وموحى خطوة بخطوة للمقارنة مباشرة لعملية تصحيح المثانة الأمعوية اللفائفية في الفئران عبر قطع البطن في منتصف الخط المتوسط. أظهرت دراسات سابقة للفئران إجراء تكبير المثانة الكلاسيكي كنموذج تجريبي ووصفت متغيرات مثل جراحة المسيلوث العضلية وجراحة المسيلوث المعوية بمساعدة الليزر 18,19,20. تناولت الأعمال اللاحقة التغيرات النسيجية والبكتيرية طويلة الأمد، وتطور الأورام، وفسيولوجيا النقل، والنتائج الوظيفية، بينما تم استكشاف تعديلات إعادة بناء إضافية مثل زراعة المثانة الجزئية والاستبدال الضوئي الديناميكي للمخاط المخاطي في الأمعاء بالمسالك البولية 21,22,23,24,25,26,27. وعند جمع هذه الدراسات مجتمعة، تظهر أن نماذج تعزيز الفئران موجودة، لكنها متجانسة في نطاقها وتركز بشكل رئيسي على الجدوى، والتبعات البيولوجية، وعلم وظائف الأعضاء، أو التعديلات الترميمية المحددة 18,19,20,21,22,23,24,25,26,27. لذلك، فإن هدف هذا العمل هو تقديم دليل إجرائي مفصل لإجراء جراحة تصحيح المسيرات المعوية الموحد عبر استئصال البطن في منتصف الخط في الفئران. تم تأسيس البروتوكول في بيئة غير مخصصة للبقاء. التطبيقات التي تتطلب مراقبة طويلة الأمد ممكنة، لكنها قد تتطلب تكييف هذا البروتوكول ليشمل بيئة دراسة البقاء مع تعافي بعد العملية ومتابعة طولية. قد تشمل هذه تقييم النتائج الوظيفية، آليات الفشل بعد العملية، تجديد الأنسجة مع مرور الوقت، أو دمج هندسة الأنسجة.
تم تصميم النموذج الحالي لإعادة إنتاج المبادئ التقنية الأساسية لجراحة المصفاء المصفوية السريرية في بيئة فئران مضبوطة مع بقائها ممكنة للتنفيذ التجريبي الموحد. تم اختيار رقعة لباقية مفككة أنبوبية لأن إزالة الأنابيب تقلل من انقباض الأمعاء الداخلي وتعكس بشكل أفضل مبدأ إعادة البناء المستخدم عادة في التكبير السريري. يسمح استخدام قطعة ذات بديكلة وعائية للحفاظ على التروية المسروعية ويتيح تقييما مباشرا لصلاحية الأنسجة أثناء وبعد تحضير الطعم. تم دمج تحويل البول الخارجي عبر أنبوب القنية فولي لتوفير تصريف متحكم فيه للمثانة أثناء العملية ولتسهيل التقييم القياسي أثناء العملية للجزء المعاد بناؤه.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم تنفيذ جميع الإجراءات الحيوانية الموضحة في هذا المستند ضمن منشآت معتمدة وحصلت على موافقة لجنة رعاية واستخدام الحيوانات المؤسسية (IACUC) التابعة لمجلس بادن-فورتمبيرغ الإقليمي في كارلسروه، ألمانيا (35-9185.81/G-62/23). تم التعامل مع الحيوانات التجريبية وفقا لبروتوكولات مؤسسية ووفقا للتشريعات الألمانية التي تحكم رفاهية الحيوان، بالإضافة إلى الالتزام بالإرشادات التي وضعتها مجلس المجتمع الأوروبي (2010/63/EU) وإرشادات ARRIVE. تم استخدام ذكور فئران سبراج-داولي (عدد = 8)، تتراوح أعمارهم بين 8 و12 أسبوعا ووزنهم 400 جرام، تم الحصول عليهم من مختبرات جانفيير، بعد فترة تأقلم مدتها أسبوع واحد.
1. التخدير وتخفيف الألم
2. موقع التشغيل وتحضير الأدوات
3. الوصول الجراحي عبر فتح البطن في منتصف الخط
4. تحديد وتحضير الأمعاء الدقيقة والمثانة البولية (الشكل 1)
5. وضع وتثبيت أنبوب القنية فولي لتحويل البول الخارجي (الشكل 1)

الشكل 1: تحضير الأمعاء الدقيقة والمثانة مع وضع أنبوب قنوعة تحويل بول خارجي فولي. (أ) تحديد وتقريب الأمعاء الدقيقة والمثانة (أ.1–أ.2). (ب) تحريك المثانة عن طريق تشريح الصفاق (B.1–B.4). (ج) وضع غرز التثبيت عند قبة المثانة (C.1–C.5). (د) تشريح جدار المثانة (فتحة المثانة) (D.1–D.2). (ه) استبدال غرز التثبيت (E.1–E.6). (و) وضع القنية لتحويل البول الخارجي عبر عملية فتح المثانة (F.1–F.5). (G) تثبيت جزء أنبوب القنية الخارجية عند جدار البطن (G.1–G.9). (ح) تثبيت ووضع نهاية أنبوب القنية داخل الحويصلة (H.1–H.9). (1) رسم تخطيطي يلخص التحضير الموصوف ووضع أنبوب القنية كفولي. الخط المنقط السميك يصور الأمعاء الدقيقة. الخط المنقط الرفيع يصور المثانة. المربعات السوداء تصور قسم الصورة المكبر في الصورة التالية. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
6. عزل جزء الأمعاء الدقيقة (الشكل 2)

الشكل 2: تحديد وعزل جزء من الأمعاء الصغيرة لزيادة المثانة. (أ) تعبئة وتحديد جزء من الأمعاء الصغيرة مناسب لتكبير المثانة (A.1–A.4). (ب) قطع قطعة الأمعاء الصغيرة المختارة من الحلقة المعوية المتبقية (B.1–B.4). (ج) إخلاء المحتويات الضوئية المتبقية (C.1–C.4). (د) فصل وتحديد موضع نهايات الفم والحلبة الفمية المتبقية من حلقة الأمعاء الدقيقة. (ه) قطعة معزولة من الأمعاء الدقيقة معدة للزيادة اللاحقة. (و) رسم تخطيطي يلخص اختيار المقاطع وعزله. الخط المنقط السميك يصور الجزء المعزول من الأمعاء الصغيرة. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
7. تحضير جزء الأمعاء وتكبير المثانة (الشكل 3)

الشكل 3: بناء بقعة الأمعاء الدقيقة وتركيب الأنفاس المحيطي للمثانة. (أ) تشريح وتحضير قطعة الأمعاء الدقيقة (تحضير الطعم) (أ.1–أ.3). (ب) استئصال حواف الزوايا للطعم (B.1–B.3). (ج) بدء التشريح بوضع غرزة التثبيت بين الطعم وفتحة المثانة (C.1–C.4). (د) تثبيت نقطة التثبيت لمحاذاة حواف الطعم وفتحة المثانة (D.1–D.2). (ه) التشريح المحيطي لبقعة تكبير المثانة إلى جدار المثانة (E.1–E.15). (F) إغلاق نسيج جزء الأمعاء الصغير المتبقي في تكوين مخروطي ذو غطاء مدبب (F.1–F.6). (G) إعادة تموضع الأعضاء إلى وضعها التشريحي (G.1–G.2). (ح) رسم تخطيطي يلخص تحضير الطعم وتشريح تكبير المثانة. الخط المنقط السميك يصور جزء الأمعاء الدقيقة. الخط المنقط الرفيع يصور فتحة جدار المثانة. السهم الأبيض يصور الإبرة. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
8. التشريح الشامل للأمعاء الدقيقة (الشكل 4)

الشكل 4: التشريح من الطرف إلى الطرف وإغلاق العيب المسرقيقي. (أ) وضع غرز المحاذاة عند الحدود الأنتيمسترية والميزنتيرية (A.1–A.10). (ب) وضع غرزتين تقريبيتين للجدار الأمامي (B.1–B.4). (ج) تعريض الجدار الخلفي ووضع غرزتين تقريبيتين للجدار الخلفي (C.1–C.4). (د) ربط جميع الغرز الست بشكل متسلسل لإكمال التشريح (D.1–D.6). (ه) تضخم التشريح من طرف إلى طرف (E.1–E.2). (و) إغلاق العيب المسرقي بغرز متقطعة لمنع الانزلاق الداخلي (F.1–F.8). (G) رسم تخطيطي لمرض التقارب الشديد في الأمعاء الدقيقة. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
9. الخطوات النهائية والاعتبارات
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
لتأكيد صلاحية الأنسجة بعد هذا البروتوكول، تم تقييم أكسجة الأنسجة والتروية أثناء الإجراء في ثمانية فئران (الجدول 1). قبل جراحة الأمعاء المصفية، تم إجراء تصوير فائق طيفي (HSI) للأمعاء الدقيقة لرؤية تشبع الأكسجين في الأنسجة (StO₂) والتروية (NIR) (الشكل 5A.1). وباعتباره ضابطا سلبيا، تم تحفيز أقصى نقص في التروية عن طريق تثبيت الشريان الأبهر (الشكل 5A.2). تم تكرار HSI للمناطق النسيجية الممثلة بعد خطوات عملية رئيسية لت...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يوفر هذا العمل بروتوكولا جراحيا قابلا للتكرار لعملية تصحيح المسيرات المعوية في الفئران باستخدام عملية فتح البطن في منتصف الخط، والقنية خارج الجسم، ودمج جزء لحرفي منقوب. تتبع التقنية المبادئ التي وصفها تيزوني وفوجي لتكبير المثانة وتكيفها مع نموذج القوارض من خلال الجمع بين التخدير الدقيق، والتحضير المعقم، والقنوات الخارجية لتحويل البول، وجمع بقعة أمعاء دقيقة وعائية.
تم إجراء هذا البروتوكول والتحقق منه في بيئة غير قابلة للبقاء. ومع ذلك، فقد أنشأ منصة انتقالية لتك...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
لم يتم الإعلان عن أي تضارب مصالح.
يشكر المؤلفون بكل امتنان خدمة تخزين البيانات SDS@hd بدعم من وزارة العلوم والبحث والفنون في بادن-فورتمبيرغ (MWK) ومؤسسة البحوث الألمانية (DFG) من خلال منحة INST 35/1314-1 FUGG وINST 35/1503-1 FUGG. علاوة على ذلك، يشكر المؤلفون بكل امتنان الدعم من NCT (المركز الوطني لأمراض الأورام في هايدلبرغ، ألمانيا) من خلال برنامج ما بعد الدكتوراه المنظم وبرنامج جراحة الأورام. كما نعترف بالدعم من خلال الأموال الحكومية التي أقرها برلمان ولاية بادن-فورتمبيرغ لتحالف الابتكار في الصحة الجامعية + علوم الحياة في هايدلبرغ مانهايم من برنامج ما بعد الدكتوراه المنظم لألكسندر ستوديير-فيشر: الذكاء الاصطناعي في الصحة (AIH) - تعاون بين DKFZ، EMBL، جامعة هايدلبرغ، مستشفى جامعة هايدلبرغ، مستشفى جامعة مانهايم، المعهد المركزي للصحة النفسية. ومعهد ماكس بلانك للأبحاث الطبية. علاوة على ذلك، نشكر الدعم من خلال معهد DKFZ هيكتور للسرطان في المركز الطبي الجامعي في مانهايم.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| Atraumatic preparation forceps | Aesculap | FB395R | DE BAKEY ATRAUMATA atraumatic forceps, straight |
| Blunt overholt clamps | Aesculap | BJ012R | BABY-MIXTER preparation and ligature clamp, bent, 180 mm |
| Cannula tube foley for flusing and diversion | Mdk Mart | 23-CA-CD-UL-CD | Cannula G18 (only the tube is used to flush the diversion cannula) |
| Carprofen | cp pharma | 115 | Carprofen 0,5% (5% with 50 mg/mL diluted 1:10) (Carprosol) |
| Cotton whool swabs | Amazon | ASIN: B0FPDB8ZGS | Non-sterile cotton whool swabs (autoclave for survival experiments) |
| Fast resorbable polyfilament 4-0 sutures | COVIDIEN | SV-494 | Single-armed polyfilament surgical suture from resorbable polyglactin with one P-13 needle |
| Fixation rods | legefirm | 500343896 | Tuning forks used as y-shaped metal fixation rods |
| Foley catheter | B. Braun | 4242010-02 | 20 Gauge 50 mm Introcan Safety 2 Catheter as diversion cannula |
| Gauze swabs | Medrull | ASIN: B09164D1JG | Sterile gauze swabs |
| Heating pad | Royal Gardineer | IP67 | Royal Gardineer Heating Pad Size S, 20 Watt |
| Hyperspectral imaging camera system | Diaspective Vision | TIVITA Tissue Halogen | HSI system for validation |
| Isoflurane | Piramal Critical Care | PZN / EAN 09714675 / 4150097146757 | 100% isoflurane 250 mL |
| Isoflurane vaporizer | UNO ROESTVASTSTAAL BV | 180000002 | Isoflurane vaporizer |
| Isotonic sodium chloride solution | B. Braun | ASIN: B007PZJOQ4 | 0,9% sodium chloride solution |
| Ketamine | cp pharma | 1202 | Ketamine 10% (100 mg/mL) |
| Metal cannula | BD (Beckton, Dickinson) | 301300 | BD Microlance 3 cannula 20 Gauge as preparation hooks |
| Neontal face mask | asia connection | ME03016-0 | Neontal face mask size #0 for neonate |
| Non-resorbable monofilament 4-0 sutures | COVIDIEN | SP-670 | Single-armed monofilament surgical suture from non-resorbable poly-propylene with one C-16 needle |
| Non-resorbable monofilament 6-0 sutures | COVIDIEN | VP-733-X | Double-armed monofilament surgical suture from non-resorbable poly-propylene with two CV-22 needles |
| Ophthalmic ointment | Bayer Vital GmbH | 1578681 | 5% dexpanthenol |
| Plastic perfusor tube | M. Schilling GmbH | S702NC150 | Connecting tube COEX 150 cm |
| Preparation scissors | Aesculap | BC177R | JAMESON preparation scissors, bent, fine model, blunt/blunt, 150 mm (6") |
| Rat induction chamber | wpiinc | EZ-1785 | Induction chamber for narcosis |
| Steel plate | Maschinenbau Feld GmbH | C010206 | Galvanized sheet plate, 40 x 50 cm, thickness 4.0 mm |
| Xylazine | cp pharma | 1206 | Xylazine 0,2% (2% with 20 mg/mL diluted 1:10) (Xylavet) |
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن