استعمال قياس المثانة في القوارض الصغيرة: دراسة في Chemosensation المثانة
أغسطس 21, 2012
قياس المثانة هي تقنية فعالة لقياس وظيفة المثانة من الحيوانات الصغيرة في الجسم الحي. هي التي غرست باستمرار المثانة بمعدلات تسيطر من خلال القسطرة داخل المثانة، في حين يتم ترك مجرى البول مجانا للتبول. وهذا يسمح لتكرار تعبئة وتفريغ المثانة، في حين سجلت الضغط داخل المثانة وحجم البول.
الهدف من هذا الإجراء هو تحديد تأثير المركبات الكيميائية على وظائف التخزين والإفراغ في المثانة. يتم تحقيق ذلك عن طريق زرع قسطرة أولا في المثانة. بعد فترة نقاهة قصيرة ، يتم حقن محلول التحكم عبر القسطرة لمدة 30 دقيقة.
نظرا لتسجيل الضغط داخل المثانة والحجم الباطل على مدى 30 دقيقة أخرى ، يتم غرس بمركب ذي أهمية. في النهاية ، يمكن أن تظهر النتائج كيف أن المواد الكيميائية المهيجة أيضا نمط الإفراغ من خلال تحليل تردد الإفراغ. الميزة الرئيسية لهذه التقنية على الطرق الحالية ، مثل تسجيل انقباض المثانة المعزولة ، هي أنه يمكن دراسة وظيفة هذا العضو في ظروف فسيولوجية أكثر.
على سبيل المثال ، يتم الحفاظ على الإجراءات التنظيمية للجهاز العصبي المركزي. يعد العرض المرئي لهذه الطريقة أمرا بالغ الأهمية حيث يصعب تعلم خطوات الجراحة نظرا لوجود عدد من التفاصيل الفنية والمناورات التي يجب مراعاتها لضمان نجاح التجربة. لتحضير الأنبوب الذي تريد زرعه في المثانة أولا ، قم بقص أنبوب PE 50 بالطول المطلوب وضع قطعة بيضاء صغيرة من قسطرة قياس 18 فوق القسطرة الرئيسية.
ثم قم بإنشاء صفعة صغيرة في النهاية عن طريق إشعال أحد طرفي الأنبوب وغسلها بمحلول ملحي لإفراغ أي هواء. الآن قم بتحفيز التخدير في أنثى فأر عمرها من 10 إلى 12 أسبوعا مع إيسوف فلور. بعد تحفيز التخدير ، اضبط مستوى صيانة الفلور.
ضع في ظهره وضع قناع تخدير صغير مصنوع من حقنة 10 سم مكعب. بعد حلق البطن وتطهير الأدمة ، تابع الجراحة. يتم إجراء الجراحة التالية على كل من الفئران والفئران بنفس الطريقة.
ابدأ بإجراء شق البطن السفلي لكشف المثانة. بعد ذلك يبدأ الجزء الأكثر أهمية من الجراحة. تحت المجهر الجراحي ، ضع خياطة خيط محفظة في قبة المثانة باستخدام خيوط أحادية غير قابلة للامتصاص ستة خياطة صفرية.
بعد ذلك ، باستخدام إبرة ، قم بإجراء فغر المثانة الصغير داخل سلسلة المحفظة. أدخل قسطرة PE 50 ذات الأصفاد من خلال هذه الفتحة. يمكن أن تتمتع أنابيب القسطرة الرقيقة مثل PE 10 بمقاومة أعلى وأكثر تنوعا ، لذا لا ينصح بها.
قم بتأمين خيط المحفظة حول الأنبوب باستخدام عقدة الجراح. ثم اسحب القسطرة برفق للخارج حتى يصبح الطرف المسند أسفل الخيط مباشرة. يتم دفع قطعة القسطرة قياس 18 نحو الخيط لمنع التسرب.
تحقق من وجود تسرب بين القسطرة والمثانة. مع ضخ لطيف من المحلول الملحي. شد أي تسرب باستخدام خيوط إضافية.
الآن ، أغلق عضلات البطن باستخدام خيوط أحادية الشعيرات ، مع ترك ممر للقسطرة في الجزء العلوي من الشق. قم بحفر القسطرة في المنطقة بين الكتف باستخدام قضيب معدني مجوف ، وبالتالي منع من عض الأنبوب. بعد الجراحة ، يجب وضع القضيب المعدني تحت الجلد وفوق عضلات البطن والظهر.
ادفع القضيب عبر تحت الجلد إلى المنطقة بين الكتف. أكمل الجراحة عن طريق إغلاق عضلات البطن والجلد بخيوط أحادية غير قابلة للامتصاص. من المهم الآن التحقق من نفاذية واستقرار القسطرة المزروعة عن طريق غسلها بالمحلول الملحي.
يجب أن يخرج محلول التسريب من المثانة ، ويحرق مجرى البول. بعد توصيل المسكن تحت الجلد ، أغلق الطرف الخارجي للقسطرة بغشاء بلاستيكي وقم بتثبيت القسطرة على جلد الجزء السفلي من ظهر الفئران. أخيرا ، اسمح للحيوان بالتعافي لمدة 30 دقيقة.
قبل البدء في القياس الخلوي ، تأكد من معايرة الأدوات بشكل صحيح. ضع الجرذ في قفص استقلابي فوق وعاء يحتوي على زيت يرتكز على ميزان رقمي. الخطوة التالية هي توصيل القسطرة المزروعة بصنبور ثلاثي الاتجاهات عبر كعب إغراء.
يجب توصيل الصنبور بمحول الضغط ومضخة التسريب. يتم توصيل محول الضغط بشكل أكبر عبر مكبر للصوت بنظام الحصول على البيانات ، ويبدأ الكمبيوتر الذي يستخدم البرامج المتاحة للجمهور في قياسات التحكم عن طريق بدء تشغيل مضخة التسريب لغرس المحلول الملحي في المثانة. على مدى 30 دقيقة ، يتم تعليق القفص الأيضي فوق ميزان رقمي ، والذي يستخدم لتقدير حجم الفئران المفرغ.
يتم تسجيل الضغط داخل الحويصلي عندما تمتلئ المثانة وتفرغ. في الخطوة التالية ، يمكن إعطاء الأدوية بشكل منهجي أو داخل المثانة على مدار 30 دقيقة أخرى من جمع البيانات. عند اكتمال التجربة ، يجب التضحية بالحيوان.
يظهر تتبع الضغط النموذجي من الفئران أنه أثناء ضخ السوائل ، يكون هناك تراكم بطيء للضغط في المثانة حتى يتم الوصول إلى عتبة معينة. ثم تنقبض المثانة وتفتح العضلة العاصرة البولية مما يسمح بمرور المحلول المغرس عبر مجرى البول. على هذا النحو ، يتم إفراغ المثانة.
سيتوقف الانكماش وسينخفض الضغط مرة أخرى إلى المستوى الأساسي. تحتوي البيانات التي تم جمعها من الماوس على نفس الميزات. تم استخدام القياس الخلوي لتحديد الأهداف الجزيئية لزيت الخردل أو mo هو مركب عالي التفاعل يستخدم منذ فترة طويلة في النماذج التجريبية للالتهاب وفرط الألم في الأعضاء الحشوية مثل المثانة البولية.
كما هو متوقع ، أدى التسريب داخل المثانة ل 10 مللي مولار MO إلى انخفاض قوي في الفاصل الزمني الانقباضي في الفئران البرية. من الغريب أن الفئران التي تعاني من نقص في مستقبلات MO T RPA A كان لها نتيجة مشابهة للأنواع البرية في ظل نفس الظروف. في المقابل ، تسبب MO في تغيير أضعف بكثير في المعلمات النظامية في ماوس TRP V بالضربة القاضية مقارنة بالضربة القاضية المزدوجة للفأر من النوع البري لكل من TRPA one و TRP V one كانت غير مستجيبة تقريبا لجرعة M mo.
تشير البيانات إلى أن TRP V قد يلعب دورا رئيسيا في التهيج الحشوي الناجم عن mo. يدعم متوسط تردد الإفراغ اللحظي قبل وأثناء التسريب داخل المثانة MO هذه البيانات. متوسط التردد مرتبط بالتسريب الملحي.
أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم التأكد من بقاء القسطرة متصلة بإحكام بالمثانة حتى لا يكون هناك تسرب لمحلول الحقن في البطن. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية قياس الضغط داخل المثانة ، والذي يستلزم زرع قسطرة في المثانة ووضع المستيقظة أو المخدرة في مرحلة القياس الخلوي تحت وفرة المثانة الخاضعة للرقابة.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
نظرة عامة
قياس ضغط المثانة هو تقنية تُستخدم لتقييم وظيفة المثانة في الحيوانات الصغيرة حية من خلال قياس الضغط داخل المثانة والحجم المُفرَغ. تسمح هذه الطريقة بدراسة ملء المثانة وتفريغها تحت ظروف فسيولوجية.
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال العلم
- علم الأعصاب
- طب المسالك البولية
- علم وظائف الأعضاء
الخلفية
- يتضمن قياس ضغط المثانة التسريب المستمر لمحلول في المثانة.
- يُترك مجرى البول حرًا للتبول أثناء الإجراء.
- توفر هذه التقنية رؤى حول وظيفة المثانة مقارنة بدراسات الأعضاء المعزولة.
- تسمح بتقييم تأثيرات المركبات الكيميائية على سلوك المثانة.
هدف الدراسة
- تحديد تأثير المركبات الكيميائية على وظائف تخزين المثانة وتفريغها.
- تحليل كيفية تأثير المواد الكيميائية المهيجة على أنماط التبول.
- توفير فهم فسيولوجي أفضل لوظيفة المثانة.
الطرق المستخدمة
- زرع قسطرة في المثانة.
- تسريب محلول تحكم لمدة 30 دقيقة.
- تسجيل الضغط داخل المثانة والحجم المُفرَغ.
- تسريب مركب مثير للاهتمام للتحليل.
النتائج الرئيسية
- تشير النتائج إلى تغيرات في تكرار التبول بسبب المواد الكيميائية المهيجة.
- تسمح التقنية بإجراء قياسات متكررة لوظيفة المثانة.
- يمكن أن تكشف البيانات عن الاستجابات الفسيولوجية لمختلف المركبات.
- تساهم النتائج في فهم صحة المثانة والمرض.
الاستنتاجات
- قياس ضغط المثانة هو أداة قيّمة لدراسة وظيفة المثانة حية.
- تعزز الطريقة فهم استجابات المثانة للمواد الكيميائية.
- توفر مزايا على دراسات انقباض المثانة المعزولة التقليدية.
الأسئلة المتداولة
Executive Industry Relevance
Cystometry in small rodents enables mechanistic de-risking of bladder chemosensation pathways by quantifying intravesical pressure and voided volume under controlled perfusion. This approach supports target validation in preclinical models by linking chemical stimuli to functional voiding outputs, improving predictive confidence for neurogenic bladder and overactive bladder indications. The technique bridges discovery biology with translational relevance by preserving autonomic regulation absent in isolated tissue assays.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Interrogates therapeutic hypotheses regarding TRPV1 and TRPA1 receptor roles in chemo- and mechano-sensory bladder pathways.
- Operational Value: Enables functional target validation through dose-dependent changes in voiding frequency and contractile intervals.
- Predictive Value: Supports portfolio triage by identifying molecular drivers of visceral irritation and bladder overactivity phenotypes.
Screening & Assay Development
- Assay Readiness: Prepares validated biological systems for compound screening by establishing baseline pressure-volume relationships.
- Quantitative Outputs: Provides reproducible measurements of voided volume and intravesical pressure thresholds for hit confirmation.
- Screening Scalability: Supports platform reuse across chemosensory compound libraries via standardized cystometric staging.
Translational & Preclinical Research
- Disease Relevance: Models bladder pathophysiology in preclinical settings despite limited direct translational value due to species differences in micturition control.
- Mechanistic De-risking: Clarifies pathway contributions of novel molecular players like TRPV1 in mustard oil-induced visceral hypersensitivity.
- Risk-Adjusted Advancement: Informs go/no-go decisions by linking target engagement to functional bladder outputs in vivo.
Pipeline & Workflow Integration
Cystometry integrates into the discovery continuum from target hypothesis testing through lead identification to preclinical validation by providing physiological readouts of bladder storage and voiding functions.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing of chemosensory mechanisms via controlled chemical infusion and pressure-volume tracking.
- Screening: Delivers assay readiness through standardized, reproducible quantification of voiding patterns under compound challenge.
- Analytics: Enables comparative analysis of voiding frequency and contractile intervals as quantitative endpoints for compound effects.
- Translational Research: Connects to preclinical continuity by modeling bladder pharmacology in disease-relevant systems despite species limitations.
- Enterprise Reuse: Functions as a reusable capability for evaluating bladder-active compounds across multiple therapeutic programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Reduces mechanistic ambiguity in bladder chemosensation by linking receptor activity to functional voiding outputs.
- Operational Value: Ensures standardization and reproducibility through calibrated pressure transduction and volume measurement.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions by providing in vivo functional data that de-risks target selection for bladder indications.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of compounds based on effects on voiding dynamics and bladder sensitivity.
Implementation Considerations
- Requires expertise in rodent surgery, catheter implantation, and postoperative care to ensure catheter stability and prevent leakage.
- Dependent on pressure transducers, infusion pumps, data acquisition systems, and metabolic cages for voided volume quantification.
- Necessitates cross-team standardization of perfusion rates, compound dosing, and pressure threshold definitions across sites.
- Involves adaptation considerations when translating protocols between mice and rats due to anatomical and physiological differences.
- Limited by the invasive nature of surgery and postoperative recovery requirements, which constrain throughput and animal welfare compliance.
