Glatten Muskulatur der Blase Streifen Kontraktilität als eine Methode zur unteren Harnwege Pharmakologie Bewerten

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, die physiologischen und pharmakologischen Eigenschaften des glatten Muskelgewebes der Blase zu bewerten. Dies wird erreicht, indem die Rattenblase präpariert, sie zu einem flachen Blatt geöffnet und Streifen geschnitten werden, die das Urothel, die glatte Muskulatur und die Nerven enthalten. Im zweiten Schritt wird das Gewebe an einen Kraftaufnehmer angeschlossen, der mit Verstärkern und Stimulatoren verbunden ist, um die Muskelkontraktilität zu messen.

Im nächsten Schritt werden der Ausgangstonus und die Lebensfähigkeit des Gewebes festgelegt, und dann werden die Streifen einer pharmakologischen und/oder elektrischen Stimulation ausgesetzt. Letztendlich können die Auswirkungen der Reize auf die Kontraktilität des glatten Muskelgewebes der Blase gemessen werden. Diese Methode wird verwendet, um die Auswirkungen pathologischer und pharmakologischer Verbindungen auf die gesamte Blase sowie auf spezifische Bestandteile des Blasengewebes wie die glatten Muskelnerven im Urothel, bei Menschen und Tieren zu charakterisieren.

Diese Technik wurde bei der Entwicklung von Therapien für verschiedene Blasenfunktionsstörungen ausgiebig eingesetzt, da sie eine schnelle, einfache und reproduzierbare Screening-Methode für pharmakologische Wirkstoffe in einer genau definierten und kontrollierten Umgebung darstellt. Nach Bestätigung der Anästhesie durch Verlust der hinteren Gliedmaße ziehen Sie den Reflex zurück, rasieren Sie den Bauch des Tieres und legen Sie dann die Beckenorgane über einen Bauchschnitt in der Mittellinie frei. Identifizieren Sie als Nächstes die Blase und die Harnröhre und schneiden Sie dann am Blasenhals in der Nähe der proximalen Harnröhre.

Um die Blase zu entfernen, legen Sie das Gewebe sofort in eine mit Schwellerschutz beschichtete Schale, die mit belüfteter Creb-Lösung gefüllt ist. Nachdem Sie das Tier geopfert haben, führen Sie Gewebepräparierstifte durch den Blasendom, den Hals und die Harnleiter ein, um das Gewebe für eine weitere Dissektion zu stabilisieren, ohne das Gewebe zu dehnen. Schneiden Sie die Blase von Fremdgewebe ab und öffnen Sie dann das Gewebe von der Basis bis zur Kuppel, um ein flaches Blatt mit der Zirrhose nach unten und der luminalen Seite nach oben zu erzeugen.

Platzieren Sie Präpariernadeln an jeder Ecke des Gewebes und entfernen Sie dann das Blasen-, Hals- und Kuppelgewebe. Schneiden Sie dann das Gewebe der Länge nach von der Basis bis zur Kuppel in etwa zwei mal acht Millimeter große Streifen und befestigen Sie an beiden Enden jedes Streifens eine Gewebeklammer. Übertragen Sie die Streifen in die Versuchskammern, indem Sie ein Ende jedes Streifens an einem Kraftaufnehmer und das andere an einer festen Stange befestigen.

Dehnen Sie nun das Gewebe vorsichtig, bis die Ausgangsspannung ein Gramm erreicht. Anfangs neigt das Gewebe dazu, sich zu entspannen, was sich in einer Abnahme der Ausgangsspannung bemerkbar macht. Waschen Sie die Streifen etwa alle 15 Minuten mit warmen, belüfteten Crebs und stellen Sie die Grundspannung auf ein Gramm ein.

Lassen Sie das Taschentuch nach jeder Wäsche etwa ein bis zwei Stunden lang ausgleichen, bis es sich nicht mehr entspannt. Sobald die Ausgangsspannung stabil ist, fügen Sie Kaliumchlorid fünf Minuten lang oder bis zu einem Plateau direkt in das Bad hinzu, um die Lebensfähigkeit des Gewebes zu testen. Waschen Sie dann das Gewebe drei- bis fünfmal mit warmen, belüfteten Krebben, damit das Gewebe in seinen Zustand vor der Behandlung zurückkehren kann.

Für die pharmakologische Stimulation der glatten Muskulatur geben Sie Arzneimittel aus konzentrierten Lösungen direkt in das Bad. Fügen Sie beispielsweise für die Carbahol-Stimulation 10 Mikroliter jeder der Konzentrationen des Stimulus zu jedem 10-Milliliter-Gewebebad hinzu. Sobald die Reaktion aus der vorherigen Konzentration ein Plateau erreicht.

Fügen Sie in parallelen Streifen gleiche Mengen des Vehikels für die neuronale Stimulation der glatten Muskulatur oder die Stimulation des elektrischen Feldes hinzu. Stellen Sie die Zugdauer auf drei bis 10 Sekunden und das Intertrain-Intervall auf mindestens eine Minute ein. Nachdem Sie die Frequenz der Zugreize festgelegt haben, führen Sie eine Frequenzgangkurve im Bereich von 0,5 bis 50 Hertz durch, um die Intensität des Stimulus zu ermitteln.

Erhöhen Sie systematisch die Spannung, bis die Amplitude der Kontraktionen ein Plateau erreicht, wobei die Frequenz konstant bleibt. Sobald die Stimulationsparameter festgelegt sind, warten Sie etwa 20 bis 30 Minuten, bis sich die Stimulation des elektrischen Feldes, die evozierten Kontraktionen, vor dem Medikamententest stabilisiert haben. Um dann die Auswirkungen von Alpha-Beta-Methylen a TP und Atropin auf die elektrische Feldstimulation zu testen, führen Sie beispielsweise zwei Kontrollfrequenzgangkurven durch und fügen Sie dann 10 Mikroliter Alpha-Beta-Methylen a TP zum Teststreifen und 10 Mikroliter Vehikel zu den Kontrollstreifen hinzu.

Alpha-Beta-Methylen A TP stimuliert direkt die purischen Rezeptoren in der glatten Muskulatur und desensibilisiert diese Rezeptoren, was zu einer anfänglichen Basiskontraktion führt. Nachdem die Reaktion auf die Grundlinie zurückgekehrt ist, wiederholen Sie die Frequenzgangkurven in allen Streifen. Geben Sie 10 Mikroliter Atropin in den Teststreifen und 10 Mikroliter Vehicle in die Kontrollstreifen und wiederholen Sie die Frequenzgangkurven am Ende der elektrischen Feldstimulation.

Überprüfen Sie die Selektivität der Stimulation des elektrischen Feldes, indem Sie die neuronale Übertragung mit dem Natriumkanalblocker Tetra zu Toxin blockieren. Zum Schluss die Streifen lösen. Blockieren Sie sie vorsichtig auf einem Blatt Seidenpapier, um überschüssige Flüssigkeit zu entfernen, und messen Sie das Gewicht jedes Streifens auf einer Waage, um die Auswirkungen auf den Tonus der glatten Muskulatur zu bestimmen.

Verwenden Sie die geeignete Datenanalysesoftware, um ein Zeitfenster von mindestens 10 bis 30 Sekunden vor und auf dem Höhepunkt der medikamenteninduzierten Reaktion auszuwählen, und messen Sie die Amplitude der Kontraktion, um die Auswirkungen der experimentellen Behandlungen auf neuronal evozierte Kontraktionen zu bestimmen. Messen Sie die Amplitude, Dauer und Fläche unter der Kurve von mindestens drei Kontraktionen vor und auf dem Höhepunkt des arzneimittelinduzierten Ansprechens. Normalisieren Sie abschließend die Daten, um die Ergebnisse über die Streifen und pharmakologischen Behandlungen hinweg zu vergleichen.

Spontane myogene Aktivität ist eine Eigenschaft der glatten Muskulatur, die sich während der postnatalen Entwicklung und Pathologie verändert. In diesem repräsentativen Experiment zeigten Streifen von neugeborenen Ratten rhythmische Kontraktionen mit großer Amplitude und niedriger Frequenz, während Streifen von erwachsenen Ratten nach einer Rückenmarksverletzung eine hochfrequente Aktivität mit kleiner Amplitude zeigten. Das neonatale Muster taucht wieder auf, der A-K-C-N-Q-Kanalöffner verringert die Amplitude der spontanen Aktivität in Streifen von erwachsenen Ratten Der Tonus der glatten Muskulatur und die Kontraktilitätseigenschaften, die durch das Urothel und die Schleimhaut beeinflusst werden können, sind wichtige Faktoren für die ordnungsgemäße Funktion der Blase während der Urinspeicherung und -entleerung.

In dieser Grafik nimmt beispielsweise der konzentrationsabhängige Tonus der glatten Muskulatur zu. Durch karische Rufe wird die Aktivierung von Muskarinrezeptoren in Schweineblasenstreifen dargestellt. Eine Verringerung der Muskelkontraktilität als Reaktion auf die Carbahol-Behandlung wird in Gegenwart der Schleimhaut beobachtet.

Wie in dieser Grafik gezeigt, werden fünf HT-4-Rezeptoren präallial in parasympathischen Nerven exprimiert, und ihre Aktivierung erhöht den Acetylcholinspiegel. Diese Diagramme veranschaulichen die unterschiedliche Wirksamkeit und Potenz der exzitatorischen Wirkung des Fünf-HT-Vier-Rezeptor-Agonisten Cisaprid auf menschliche Blasen- und Ileumstreifen. Speziesunterschiede, die in einer Reihe von Rezeptoren bestehen, können mit dieser Blasenstreifenmethode beurteilt werden.

Zum Beispiel zeigen diese Daten, dass Bombesinrezeptor-Antagonisten exzitatorische Wirkungen auf die Rattenblase haben, während sie keine Auswirkungen auf die Blasenstreifen von Mäusen oder Schweinen haben. Bei der pharmakologischen Stimulation ist es wichtig, auf die Konzentration, den Zeitpunkt und die Dauer der Arzneimittelanwendung zu achten. Um unspezifische Effekte auf andere Rezeptoren oder eine Desensibilisierung der Zielrezeptoren für die neuronale Stimulation zu vermeiden, ist es wichtig, die richtigen Parameter für die Stimulation des elektrischen Feldes entsprechend dem Ziel des Experiments zu wählen und sicherzustellen, dass der Stimulus die glatte Muskulatur nicht direkt aktiviert.