20. Mai 2017
Diese Studie beschreibt die chirurgischen Eingriffe und experimentellen Techniken zur Durchführung einer wachen Zystometrie in einer frei bewegenden Maus. Darüber hinaus bietet es experimentelle Beweise für seine Optimierung und Standardisierung zu unterstützen.
Das allgemeine Ziel dieses mikrochirurgischen Eingriffs besteht darin, eine intravesikale Sonde in die Harnblase zu implantieren und die Funktion der unteren Harnwege bei wachen Mäusen zu erfassen. Diese Methode kann zur Gewinnung reproduzierbarer experimenteller Daten aus der zystometrischen Untersuchung wacher Tiere beitragen und die Prüfung der Blasenfunktion bei gesunden sowie erkrankten Mausmodellen ermöglichen. Das Hauptziel dieser Technik ist es, eine standardisierte, auf experimentellen Daten basierende Methode zur Durchführung der Füllzytometrie im Mausmodell bereitzustellen.
Um das Rohr für die Implantation vorzubereiten, schneiden Sie zunächst ein sieben Zentimeter langes Stück PE10-Rohr ab und führen ein Ende langsam in eine offene Flamme, um eine Aufweitung zu erzeugen. Ziehen Sie das Rohr sofort zurück, sobald die Aufweitung entsteht. Anschließend verwenden Sie die niedrige Hitzestufe eines Klebepistole, um drei Tropfen universellen Heißkleber in den Abständen 4,5, 5 und 5,5 Zentimeter vom aufgeweiteten Ende des Rohrs anzubringen. Schneiden Sie Unregelmäßigkeiten an den Klebetropfen mit einer Schere ab.
Tragen Sie heißen Kleber auf ein Ende einer Nadel mit 30 Gauge auf, die verwendet wird, um den PE10-Schlauch nach der Implantation zu verschließen. Überprüfen Sie anschließend das Fehlen einer Reaktion auf eine Zehenquetschung und tragen Sie Salbe auf die Augen des Tieres auf. Nach der Desinfektion des oberen Rückens und des unteren Bauchbereichs mit Alkohol und Betadin führen Sie einen 1,5 cm langen Schnitt zwischen den Schulterblättern durch und positionieren Sie das Tier in Rückenlage auf einer 37 °C warmen Heizplatte, die mit sterilen Tüchern bedeckt ist, unter einem Stereomikroskop.
Nun führen Sie einen 1,5 cm langen medianen Bauchhautschnitt im unteren Bereich durch. Danach setzen Sie einen entsprechenden Schnitt durch die Faszie entlang der Linea alba und durch das Muskelgewebe, um die Blasenkuppel und die obere Hälfte der Harnblase freizulegen. Halten Sie die Bauchorgane feucht mit warmer physiologischer Kochsalzlösung und drehen Sie das Tier auf die Seite, um Zugang zu dem Schnitt im Nackenbereich zu erhalten.
Drücken Sie einen schmalen Hohemostaten subkutan durch den Schnitt, um einen subkutanen Kanal auf dem Rücken zu beginnen und entlang der Seite des Tieres fortzusetzen. Sobald die Spitze des Instruments die Unterkante des Rippenbogens erreicht, drehen Sie die Spitze nach innen zur Mittellinie der Bauchhöhle und führen Sie den Hohemostaten weiter vor, bis die Spitze am Bauchschnitt unterhalb der Muskelsschicht austritt. Sobald sich die Spitze des Hohemostaten innerhalb des Schnitts befindet, kneifen Sie die Haut über der Schulter zusammen und ziehen Sie leicht, um das Tier zu stabilisieren, bis die Instrumentenspitze am Bauchschnitt sichtbar wird.
Verwenden Sie nun die Hämstopzange, um das nicht aufgeweitete Ende des Schlauchs zu fassen, und ziehen Sie die Zange langsam zurück, wodurch das Ende des Schlauchs aus dem Schnitt im Nackenbereich herausgezogen wird. Richten Sie dabei das aufgeweitete Ende des Schlauchs so aus, dass es direkt über der Blasenkuppel liegt. Stabilisieren Sie die Harnblase mit einer kleinen Rolle fusselfreiem Gewebe. Legen Sie eine locker verknotete, nicht resorbierbare 6-0-Einzelfaden-Naht auf die Blasenkuppel.
Greifen Sie mit der nicht-dominanten Hand und der gebogenen Mikrozange Dumont Nr. 7 die Blasenkuppel und führen Sie mit einer 21-Gauge-Nadel in der dominanten Hand eine Zystotomie am Kuppelapex durch. Prüfen Sie vorsichtig mit einem geschlossenen Paar gebogener Mikrozangen Nr. 5, ob der Katheter problemlos durch die Öffnung gleiten kann, und führen Sie das aufgeweitete Ende des PE10-Katheters in die Blase ein. Drücken Sie die Aufweitung bis zum Blasenhals, damit sie nicht verrutscht, während sie fixiert wird. Ziehen Sie den Monofile-Faden, der ventral zur Tubing platziert wurde, mit der 6-0-Naht so hoch wie möglich an der Blasenkuppel und um die Tubing fest, um eine künstliche Verringerung der Blasenkapazität zu vermeiden.
Alternativ setzen Sie eine lose Zugfadennaht an der Blasenkuppel an, führen Sie eine Zystotomie wie gerade gezeigt durch und führen Sie das aufgeweitete Ende des Katheters in die Einstichstelle ein. Danach binden Sie die Naht um die Kuppel und die Schlauchleitung, wie zuvor für die flache Naht gezeigt. In beiden Fällen ist darauf zu achten, die Schlauchleitung sicher zu fixieren, ohne die Blasenwand stark zu verletzen.
Wenn zu viel Gewebe entnommen wird, verringert sich die Blasenkapazität. Wenn zu wenig entnommen wird, kommt es zu einer Undichtigkeit der Verbindung. Um die Dichtheit und Position des Schlauchs in der Blase zu überprüfen, befestigen Sie eine 0,5-Milliliter-Insulinspritze mit einer Nadel der Größe 30 am distalen Ende des Schlauchs und füllen die Blase langsam mit 0,1 bis 0,2 Milliliter 0,9 %iger Natriumchloridlösung, bis ein Tropfen an der Harnröhrenmündung austritt.
Falls die Abdichtung unvollständig ist, die Nahtenden um die Harnblase schlingen und erneut verknoten. Anschließend die Harnblase durch Aspiration entleeren. Wenn am Blasengewölbe keine Leckagen auftreten, die Harnblase mit einem Paar gebogener Mikrozangen abstützen und vorsichtig am Schlauch ziehen, bis die Aufweitung an der Innenseite des Blasengewölbes anliegt.
Überprüfen Sie die Dichtheit erneut mit der zuvor beschriebenen Methode. Schneiden Sie die Enden des Fadens ab, entfernen Sie die Gewebewalze und bringen Sie die Blase in ihre normale Position zurück. Schließen Sie dann die Bauchdecke mit einem fortlaufenden 6-O-Faden in zwei Lagen.
Drehen Sie das Tier vorsichtig auf den Bauch. Führen Sie den subkutanen Teil des Metallankers in den intraskapulären Einschnitt ein und befestigen Sie das Röhrchen und den Anker mit einer vertikalen Matratzennaht aus 6-0-Monofilament. Stellen Sie sicher, dass sich über und unter der Haut jeweils eine Klebeblase befindet, um zu verhindern, dass das Röhrchen herausgezogen wird, und schneiden Sie das Röhrchen etwa zwei Zentimeter über der Haut ab.
Dann vorsichtig einen 30-Gauge-Stopfen in das Ende des Schlauchs einführen, um ein Austreten von Urin zu verhindern. Vor der Messung PE50-Schlauch verwenden, um die Infusionspumpe, den Druckmesswandler und den 22-Gauge-Schwenkkopf zu verbinden. Anschließend das anästhetisierte Versuchstier in Bauchlage bringen und den 30-Gauge-Stopfen entfernen.
Verbinden Sie die Verbindungsschlinge mit dem Anker, schieben Sie den Blasenkatheter in das Ende des PE50 und verwenden Sie Heißkleber, um eine wasserdichte Abdichtung zu erzielen. Stellen Sie die Maus auf den Drahtboden und beginnen Sie die Aufzeichnung.
Dann, wenn sich das Tier von der Anästhesie erholt hat und der Blasendruck sich stabilisiert hat, beginnen Sie mit der Infusion von 0,9 % Natriumchlorid mit einer Geschwindigkeit von 0,6 Millilitern pro Stunde. Typischerweise entwickelt sich am zweiten Tag nach der Katheterinsertion eine schwere submuköse Schwellung, die die Hälfte des Querschnitts der Blase einnimmt und zu einer Lumensverlegung führt. Am fünften Tag löst sich das Ödem vollständig auf, wobei die submukösen Bereiche mit entzündlichen Zellen infiltriert bleiben, die teilweise in die Muscularis eingedrungen sind.
Das stärkste Ausmaß der Gewebeanschwellung, das an den Tagen zwei und drei beobachtet wurde, korreliert mit dem entsprechenden miktionellen Verhalten, wobei die Tiere zu diesen Zeitpunkten eine signifikant beeinträchtigte Blasenfunktion zeigen. Wie aus den histologischen Daten erwartet, normalisiert sich die Miktionsfrequenz bis zum fünften postoperativen Tag. Der intravesikale Druck bei einem wachen, frei beweglichen Tier mit minimalen Bewegungsartefakten zeichnet sich durch einen Basisdruck von 10 bis 15 Zentimetern Wassersäule aus, der während des Füllzyklus unverändert bleiben oder sich um nicht mehr als 10 Zentimeter Wassersäule allmählich erhöhen kann.
Geprägt durch einen plötzlichen, pulsartigen Druckanstieg gefolgt von einem Abfall während des Miktionsvorgangs. Sobald die Technik beherrscht ist, kann sie bei korrekter Durchführung innerhalb von 30 Minuten abgeschlossen werden. Bei der Durchführung dieses Verfahrens ist es wichtig, den Schaden am Blasengewebe so gering wie möglich zu halten, um die physiologischen Gegebenheiten des Gewebes zu erhalten.
Nach Durchführung dieses Verfahrens können weitere Methoden wie die Einzelzyklus-Füllungs-Zystometrie angewendet werden, um zusätzliche Fragen zur funktionellen Blasenkapazität zu beantworten. Nach Anschauen dieses Videos sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man mikrochirurgisch eine Kanüle in die Harnblase implantiert und die Zystometrie während des Wachzustands zur Beurteilung der unteren Harnwegsfunktion bei Mäusen verwendet.
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Diese Studie beschreibt ein mikrochirurgisches Verfahren zum Implantieren einer intravesikalen Sonde in die Harnblase einer wachen Maus. Diese Methode zielt darauf ab, die Gewinnung reproduzierbarer experimenteller Daten für die Zystometrie an wachen Tieren zu standardisieren.
Standardisierte mikrochirurgische Techniken für die zystometrische Untersuchung wacher Mausmodelle ermöglichen eine reproduzierbare Beurteilung der unteren Harntraktfunktion und unterstützen die Zielstrukturvalidierung in der urologischen Arzneimittelforschung. Durch die Minimierung von Bewegungsartefakten und die Festlegung von postoperativen Erholungszeiträumen verbessert dieses Verfahren die Vorhersagesicherheit in Studien zur Blasenphysiologie. Es erleichtert die mechanistische Risikominderung therapeutischer Kandidaten, die die Harninkontinenz, Blasenkapazität oder Miktionsmuster in präklinischen Entwicklungsstufen beeinflussen.
Diese Methode fügt sich in die Entdeckungskette von der Target-Validierung bis zur präklinischen Wirksamkeitsprüfung ein, insbesondere für urologische Indikationen, bei denen die Blasenfunktion ein entscheidender Biomarker ist.