Ein Mausmodell der irreversiblen und reversiblen Einseitige Ureterobstruktion

Dieses Video stellt ein Mausmodell einer obstruktiven Neuropathie vor, die durch einseitige Harnleiterobstruktion verursacht wird und entweder irreversibel oder reversibel sein kann. Histologische Daten, die die resultierende strukturelle Schädigung sowie deren Erholung nach der Rückbildung zeigen, werden präsentiert. Diese schematische Zeichnung veranschaulicht die wichtigsten Schritte dieses Modells. Hier sehen wir die linke Niere, den Harnleiter und die Blase.

Eine standardmäßige einseitige Harnleiterobstruktion wird durch Ligatur des Harnleiters induziert. Der Harnleiter wird dadurch verengt und die Niere wird im Laufe der Zeit hydro nephrotisch. Um eine reversibele einseitige Harnleiterobstruktion durchzuführen, wird der Harnleiter nahe der Harnblase ligiert und ein weichwandiges Kunststoffrohr, das in Grau dargestellt ist, am Harnleiter an der Stelle der Obstruktion angebracht.

Um eine übermäßige Harnleiterdilatation zu begrenzen, wird die Niere im Laufe der Zeit hydro nephrotisch und anschließend zu einem für die Studie geeigneten Zeitpunkt entblockt. Sieben Tage nach diesem Experiment wird die weiche Wandkanüle entfernt und der Harnleiter unmittelbar oberhalb der Ligaturebene durchtrennt. Der entblockte Harnleiter wird anastomosiert in die Harnblase eingebracht, um den Harnfluss zu ermöglichen, und die Niere entleert sich in der Regel über mehrere Tage hinweg.

Das einseitige Harnleiterobstruktionsmodell, das als UUO bezeichnet wird, kann verwendet werden, um die Entwicklung von Gewebeschäden und Fibrosen im Anschluss an eine obstruktive Nephropathie zu untersuchen. Das reversibel obstruktive Harnleitermodell, abgekürzt als RUUO, kann genutzt werden, um Einblicke in die Gewebeumgestaltung nach einer Verletzung zu erhalten. Hier ist eine Darstellung eines typischen Experiments, das sowohl die UUL- als auch unsere UUL-Verfahren umfasst.

Die Mäuse unterziehen sich am Tag null und sieben Tage später einer UUL. Die Mäuse werden entweder getötet, um das Ausmaß der Schädigung zu beurteilen, oder die Harnleiter werden entblockt, um eine RUUR durchzuführen. Anschließend werden die Nieren sieben Tage lang zur Entlastung belassen, bevor das Gewebe entnommen wird.

Das Gewebe kann auf strukturelle Schäden, Makrophageninfiltration, Ansammlung von Myofibroblasten und Fibrose untersucht werden. Hier ist ein typisches chirurgisches Aufbauschema. Der Eingriff wird mit sterilen, autoklavierten Instrumenten und Verbrauchsmaterialien durchgeführt, die innerhalb eines sterilen Operationsfeldes positioniert sind.

Wenn mehrere Tiere operiert werden, sollten die Instrumente zwischen den Eingriffen durch einen Perlensterilisator sterilisiert oder für jeden Eingriff ein neuer Satz Instrumente verwendet werden. Die Operateure tragen einen sterilen Kittel, Maske, Haube und Handschuhe. Diese acht Wochen alte männliche C57BL/6-Maus wurde durch eine intraperitoneale Injektion von Ketaminhydrochlorid und meine anesthesiert.

Die Tiefen der Anästhesie wurde durch das Fehlen einer Reaktion auf einen Zehenquetsch bestätigt. Der Operationsbereich wurde rasiert und mit einer verdünnten Chlorhexidinlösung desinfiziert. Eine Augenfeuchtigkeitslotion wurde aufgetragen, um eine Hornhauttrocknung zu verhindern.

Das Analgetikum Buprenorphinhydrochlorid wurde subkutan injiziert. Der Mund wurde auf eine sterile, abgedeckte, beheizte Operationsauflage gelegt, und die Gliedmaßen wurden mit Gewebetrennschere fixiert. Eine mediane Laparotomie wird durchgeführt, und ein Schnitt entlang der avaskulären linea alba erfolgt. In diesem nächsten Kapitel wird beschrieben, wie eine irreversible UUOA durchgeführt wird. Ein Calibra-Retraktor wird in den Schnitt eingeführt, und die Maus wird mit sterilen Tüchern abgedeckt.

Die Därme werden verlagert und mit feuchter steriler Gaze abgedeckt, um den linken Harnleiter freizulegen. Der Harnleiter wird mit gekrümmten Pinzetten freigelegt und isoliert, um eine Obstruktion zu erzeugen. Der Harnleiter wird zweimal mit einer sechsfachen schwarzen geflochtenen Seidennaht ligiert.

Der Harnleiter kann überall zwischen der Harnblase und dem Nierenbecken verlegt sein. Der Harnleiter wird dann zwischen den Nähten durchtrennt. In diesem nächsten Kapitel wird beschrieben, wie eine umkehrbare Harnleiterverlegung durchgeführt wird.

Dies ist die erste Phase eines RUUL. Der Harnleiter wird mit gekrümmten Pinzetten freigelegt und isoliert, um eine Obstruktion hervorzurufen. Der Harnleiter wird zweimal mit einer 6,0 schwarzen chirurgischen Seidennaht ligiert.

Der Harnleiter sollte nahe der Harnblase abgeschnürt werden, um eine geeignete Länge des Harnleiters für die Anastomose an die Harnblase zu erhalten. Während des Umkehrverfahrens werden die Nähte gekürzt, wobei eine Naht jedoch lang gelassen wird, um sie später verwenden zu können, und ein etwa fünf Millimeter langes Stück weichwandigen Kunststoffrohrs wird abgeschnitten. Anschließend wird ein Längsschlitz so angelegt, dass sich das Rohr auseinanderklaffen lässt, um es um den Harnleiter legen zu können.

Der weiche Kunststoffschläuch sollte einen Innendurchmesser von einem Millimeter und einen Außendurchmesser von zwei Millimetern aufweisen. Der weiche Kunststoffschläuch wird dann vorsichtig um den Harnleiter gelegt, wobei sichergestellt werden muss, dass nach dem Schließen die lange Naht aus der Mitte des Schlitzes austritt. Anschließend wird ein sechs Zoll langer schwarzer geflochtener Seidenfaden um den Schlauch geführt und verknotet.

Einmal wird der lange Faden, der aus der Mitte der Tubing hervorkommt, in die nächste Naht einbezogen. Dies wird durchgeführt, um Harnleiter und Tubing sicher zu fixieren. Die Tubing um den Harnleiter verhindert eine übermäßige Dilatation des Harnleiters am Ende sowohl der UUO- als auch der RUUO-Verfahren.

Die Eingeweide werden reponiert, das Peritoneum wird genäht und die Haut mit Metallclips verschlossen. Auf den Operationsbereich wird außerdem Jod aufgetragen. Die Anästhesie wird durch eine subkutane Injektion von Aamaz teilweise aufgehoben.

Hydrochlorid und Flüssigkeiten werden durch eine subkutane Injektion von einem Milliliter erwärmter Kochsalzlösung verabreicht. Die Mäuse werden überwacht, bis sie das Bewusstsein wiedererlangt haben, und anschließend zur Erholung in eine auf 29 Grad gehaltene Wärmekiste gestellt, wo sie 24 Stunden lang verbleiben. In den Tagen nach einer Harnwegsobstruktion entwickeln die Nieren eine hydronische Veränderung.

Mäuse können zu verschiedenen Zeitpunkten während der Verletzungsphase oder nach der Rückbildung der Obstruktion euthanasiert werden. In diesem nächsten Kapitel wird beschrieben, wie eine Rückbildung durchgeführt wird, was die zweite Phase des RUUO-Verfahrens darstellt. Die Maus wird wie zuvor beschrieben anästhesiert und präpariert.

Die metallischen Hautklammern werden entfernt und eine Laparotomie durchgeführt. Die Bauchfellnähte werden entfernt, und das Peritoneum kann vorsichtig mit Rattenzahn-Zangen geöffnet werden. Anschließend wird die Maus präpariert und der linke Harnleiter wie zuvor beschrieben mithilfe von Winkelzangen freigelegt.

Der Harnleiter und die weiche Kunststoffschläuche werden vom umgebenden Gewebe isoliert. Die Nähte, die die weiche Schlauchverbindung fixieren, werden mit dem Skalpell durchtrennt und anschließend entfernt. Die weiche Kunststoffschläuche werden dann vorsichtig herausgenommen, wobei ein dilatierter Harnleiter sichtbar wird.

Der Harnleiter ist an der Stelle der Obstruktion empfindlich und könnte oberhalb der Obstruktion reißen, wie in diesem Clip zu sehen ist. Die zuvor in der ersten Phase der UUO nahe der Blase platzierten Nähte bleiben jedoch intakt und gewährleisten, dass kein Urin aus der Blase in die Bauchhöhle austritt. Ein Stück steriler Gaze wird unter den Harnleiter gelegt, um eventuelle Harnsedimente aufzufangen, die aus dem zuvor obstruierten Harnleiter abfließen.

Die verbleibende Länge des entblockten Harnleiters muss so lange entleeren, bis klares Urin abgeht, um sicherzustellen, dass das Harnleiterlumen von jeglichem Debris befreit ist. Sobald der Harnleiter und das Nierenbecken entleert wurden, wird am Harnleiterende ein langer, schwarzer, sechsfacher, geflochtener Seidenfaden angebracht. Dieser dient zur Unterstützung der anschließenden Harnleiter-Blasen-Anastomose.

Der Harnleiter wird dann so gedreht, dass er sich in einer Position vor seiner ursprünglichen Lage befindet und über dem Nierenkörper liegt. Eine einzelne nano Polyamid-Monofil-Naht (TAing) wird am Ende des Harnleiters angebracht. Es ist darauf zu achten, dass die Naht im Muskelmantel verbleibt und nicht in das Harnleiterlumen eindringt.

Die Naht dient dazu, den Harnleiter später in der Harnblase zu verankern, um die Harnblase für die Anastomose vorzubereiten. Ein Kanal wird durch die Harnblase hindurch erzeugt, indem eine Nadel der Stärke 21 durch die Harnblase diagonal durchgeführt wird. Die Nadel der Stärke 21 wird anschließend verwendet, um eine Augennadel durch die Harnblase zu führen. Die zuvor im Harnleiter platzierte Nino-Naht wird dann durch den ersten Einschnitt in der Harnblase und aus der Harnblasenwand neben dem Einstichpunkt herausgeführt, um den Harnleiter durch die Harnblase zu ziehen.

Die lange Sechs-Null-Naht, die am Ende des Harnleiters angebracht ist, wird durch das Nadelöhr geführt. Danach wird die Kanüle langsam durch die Harnblase zurückgezogen, wobei sichergestellt wird, dass auch der Harnleiter durch die Harnblase gezogen wird. Sobald der Harnleiter innerhalb der Harnblase positioniert ist, werden die am Harnleiter und an der Blasenwand angebrachten Nano-Nähte verknotet, um den Harnleiter an Ort und Stelle zu befestigen und ihn sicher zu verankern.

Eine zweite Otax-Naht wird angelegt. Diese wird erneut durch den Harnleiter geführt, wobei sichergestellt wird, dass sie innerhalb der Muskelschicht verbleibt, danach durch den Blasenschnitt und durch die Blasenwand nach außen geführt. Anschließend wird sie auf ähnliche Weise verknotet.

Eine dritte Nano-Tax-Naht wird ebenfalls an der Hinterseite der Blase angebracht. Anschließend werden die Rückseiten geöffneter Scheren verwendet, um die Blasenwand leicht zurückzuschieben und so die Länge des Harnleiters freizulegen. Der Harnleiter wird dann oberhalb der Lungennaht durchtrennt.

Der markierte Harnleiter zieht sich daraufhin schräg in die Harnblase zurück. Vier Hinweise werden genutzt, um sicherzustellen, dass der Harnleiter vollständig in die Harnblase eingerückt ist. Abschließend wird die Austrittswunde in der Harnblase mit einer neunköpfigen Polyamid-Einzelstrangnaht verschlossen, wobei vor dem Verschluss sichergestellt werden muss, dass der Harnleiter fest innerhalb der Harnblase verankert ist.

Das Peritoneum und die Haut werden wie zuvor beschrieben versorgt, die postoperative Pflege erfolgt wie zuvor beschrieben. In dieser Studie wird allen UUO-Mäusen eine Erholungszeit von sieben Tagen eingeräumt, um der entblockierten Niere Zeit zur Dekompression zu geben, obwohl auch frühere oder spätere Zeitpunkte untersucht werden können. Im Folgenden werden Daten präsentiert, die das Erscheinungsbild der blockierten und entblockierten Nieren sowie die resultierende Schädigung veranschaulichen.

Diese Abbildung zeigt das Erscheinungsbild der nativen U-U-L-U-U-O-Niere, des Nierenbeckens und der Harnleiter im Vergleich zur nativen Niere. Die UUO-Niere, die sieben Tage lang verlegt war, erscheint hydro-nephrotisch und blass in der Farbe. Nach sieben Tagen der Beseitigung der Verlegung hat sich die RUO-Niere entleert, wobei das Nierenbecken und der Harnleiter wieder eine ähnliche Größe und Farbe wie die native Niere angenommen haben.

Beachten Sie, dass der IUO-Harnleiter aufgrund der Destruktionstechnik und der Anastomosierung in die Harnblase kürzer ist als die Harnleiter der UUO- und der nativen Nieren. Diese Abbildung zeigt repräsentative Bilder von mit H und E gefärbten Nierenschnitten aus normalen, UUO- und RUUO-Nieren. Das gesunde Interstitium der normalen Niere besteht aus Querschnitten kompakter, gesunder Tubuli.

Mehrere Tubuli, die durch die schwarzen Pfeile markiert sind, weisen am siebten Tag eine deutliche Dilatation auf. Im Gegensatz dazu ist die Dilatation sieben Tage nach der Umkehrung der UUL nach QUL in der Tubusprobe deutlich vermindert. Das hier vorgestellte Mausmodell der obstruktiven Nephropathie wird durch eine einseitige Harnleiterobstruktion induziert, die entweder irreversibel oder reversibel sein kann.

Das hier beschriebene reversible Modell ermöglicht das Entfernen der harnleiterseitigen Obstruktion und die Anastomosierung des Harnleiters an die Blase, um den Harnfluss vollständig wiederherzustellen. Die resultierende Nierenentlastung erlaubt die Untersuchung der Gewebeumgestaltung nach Verletzungsversuchen. Die Einbeziehung sowohl irreversibler als auch reversibler Modelle der obstruktiven Nephropathie verschafft Forschern einen tiefen Einblick in Krankheitsprozesse und die Art und Weise, wie therapeutische Maßnahmen sowohl die Entstehung von Schäden als auch die anschließende Gewebeumgestaltung beeinflussen.