Detrusor-Unteraktivitätsmodell bei Ratten durch Conus medullaris-Durchtrennung
28. August 2020
Wir stellen eine Methode zur Etablierung eines Detrusor-Unteraktivitätsmodells durch Conus medullaris-Transsektion bei Ratten vor. Die Detrusor-Unteraktivität wurde bei diesen Tieren erfolgreich stimuliert. Das Modell kann zur Untersuchung der Harnwegsfunktion verwendet werden.
Die Etablierung eines Tiermodells der DU durch Conus medullaris Transsektion bietet eine hervorragende Möglichkeit, die Pathophysiologie der Detrusor-Unteraktivität zu beginnen. Unser Protokoll ist das erste, das die Durchtrennung des Conus medullaris verwendet, um eine Detrusorunteraktivität in einem Tiermodell zu induzieren. Um eine Conus-medullaris-Durchtrennung durchzuführen, machen Sie zunächst einen drei Zentimeter langen mittleren Hautschnitt auf dem Rücken des Tieres.
Verwenden Sie eine chirurgische Schere, um den Schnitt durch das Unterhautgewebe zu vertiefen und die an der Wirbelsäule befestigten Muskeln zu entfernen. Um die 13. Rippe freizulegen. Und resezieren Sie vorsichtig die Muskeln, die an der Wirbelsäule befestigt sind, um die Wirbelsäule freizulegen. Sezieren Sie die supraspinösen und interspinösen Bänder.
Und verwenden Sie eine chirurgische Schere und Pinzette, um die Wirbelsäule bei L4 bis L5 freizulegen. Verwenden Sie eine Kelly-Pinzette, um den Wirbelfortsatz L4 bis L5 und Teile des Querfortsatzes vorsichtig zu entfernen, um das Rückenmark freizulegen. Und legen Sie den Conus medullaris bei L4 bis L5 vollständig frei. Verwenden Sie eine Iridektomieschere, um den Conus medullaris vollständig zu durchtrennen. Und fügen Sie eine Gewebepackung ein, um die Wiederherstellung des Rückenmarks zu blockieren.
Verwenden Sie dann eine nicht resorbierbare 4-0-Naht, um den darüber liegenden Muskel und die Haut zu schließen. Und legen Sie die Ratte für die erste Stunde nach dem Eingriff in einen 37 Grad Celsius heißen Inkubator und überwachen Sie, bis das Tier sternal ist oder sich aktiv bewegt. Die Harnretention wird unmittelbar nach der Operation beobachtet, wobei der Höhepunkt des Volumens am zweiten Tag nach der Operation auftritt und etwa 10 Tage lang allmählich abnimmt.
Zehn Tage nach der Operation erreicht das Retentionsvolumen ein konstantes Niveau. Die urodynamische Testung zeigt, dass die maximale zytometrische Kapazität und die Blasencompliance in der Testgruppe signifikant höher sind, während der Detrusoröffnungsdruck in der Testgruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant abnimmt. Die korrekte Identifizierung der 13. Rippe ist ein wichtiger Schritt für eine erfolgreiche Identifizierung des Wirbels L4 bis L5.
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Übersicht
Diese Studie stellt eine Methode zur Erstellung eines Modells für eine Detrusorunterfunktion mittels Durchtrennung des Conus medullaris bei Ratten vor. Dieses Modell ist entscheidend für die Untersuchung der Harntraktfunktion und der Pathophysiologie im Zusammenhang mit einer Detrusorunterfunktion.
Wesentliche Studienkomponenten
Bereich der Wissenschaft
- Neurowissenschaften
- Urologie
- Tiermodelle
Hintergrund
- Die Detrusorunterfunktion (DU) ist eine Erkrankung, die die Harnblasenfunktion beeinträchtigt.
- Das derzeitige Verständnis der Mechanismen der DU ist begrenzt, weshalb tierexperimentelle Modelle für die Forschung erforderlich sind.
- Die Quersektion des Conus medullaris wurde bisher nicht für die Modellierung der DU verwendet.
Zweck der Studie
- Erstellung eines zuverlässigen Tiermodells für eine Detrusorunteraktivität.
- Verbesserung des Verständnisses der Harntraktfunktion und der Pathophysiologie der Detrusorunteraktivität.
- Schaffung einer Grundlage zur Untersuchung potenzieller therapeutischer Maßnahmen.
Verwendete Methoden
- Die Methode beinhaltet die chirurgische Durchtrennung des Conus medullaris in Rattenmodellen.
- Das Modell ermöglicht die Beobachtung von Harnverhalt und anderen physiologischen Reaktionen.
- Mittels urodynamischer Tests wird die Blasenfunktion nach der Operation beurteilt.
- Die Überwachung erfolgt postoperativ, um Daten zur Genesung und zum Harnverhalt zu erfassen.
Hauptergebnisse
- Nach der Operation erreichte die Harnrückhaltung am zweiten Tag einen Höhepunkt und stabilisierte sich innerhalb von zehn Tagen.
- Die urodynamische Analyse zeigte eine erhöhte Kapazität und Compliance in der Testgruppe sowie eine deutliche Abnahme des Detrusoröffnungsdrucks.
- Der erfolgreiche Einsatz hängt von der sorgfältigen Identifizierung anatomischer Landmarken ab.
Schlussfolgerungen
- Diese Studie zeigt die Durchführbarkeit der Erstellung eines DU-Modells mittels Durchtrennung des Conus medullaris auf.
- Sie unterstreicht das Potenzial, die Mechanismen der Harnfunktionsstörungen und therapeutische Maßnahmen zu erforschen.
- Das Modell liefert wertvolle Erkenntnisse zur Blasenphysiologie und zur Detrusorunteraktivität.
Häufig gestellte Fragen
Ausschlaggebende Bedeutung für die Industrie
Die Erstellung eines Modells für eine Detrusorunteraktivität mittels Durchtrennung des Conus medullaris ermöglicht die mechanistische Absicherung von Signalwegen bei Blasenfunktionsstörungen in der präklinischen Forschung. Dieses Modell unterstützt die Zielvalidierung, indem es ein krankheitsrelevantes System bereitstellt, um therapeutische Interventionen hinsichtlich ihrer Wirkung auf Harnverhalt und Blasencompliance zu bewerten. Die quantitativen urodynamischen Messgrößen erhöhen die Vorhersagegenauigkeit bei der Identifizierung von Leitsubstanzen in arzneimittelentwicklungsprogrammen mit Fokus auf Urologie.
Strategische Anwendungen in der Biopharma-Forschung und -Entwicklung
Frühe Entdeckung und Zielvalidierung
- Wissenschaftlicher Wert: Ermöglicht die Untersuchung der Mechanismen der Rückenmark-Blase-Achse, die der Detrusorunteraktivität zugrunde liegen.
- Operativer Wert: Bietet ein reproduzierbares chirurgisches Modell, um neurogene Faktoren der Harnverhaltung zu isolieren.
- Wissenschaftlicher Wert: Unterstützt die funktionelle Validierung von Zielstrukturen, die die Blasencompliance und den Detrusordruck modulieren.
Screening und Assay-Entwicklung
- Wissenschaftlicher Wert: Erzeugt quantifizierbare Endpunkte, einschließlich der maximalen zystometrischen Kapazität und der Blasencompliance, für das Screening von Substanzen.
- Operativer Wert: Standardisiert urodynamische Messungen, um den Vergleich zwischen Studien und die Reproduzierbarkeit von Assays zu ermöglichen.
- Wissenschaftlicher Wert: Liefert krankheitsrelevante physiologische Parameter, die Phänotypen einer Detrusorunteraktivität widerspiegeln.
Translationale und präklinische Forschung
- Wissenschaftlicher Wert: Ermöglicht die Bewertung therapeutischer Kandidaten in einem Modell mit anhaltender Harnverhaltung und Blasenhypertrophie.
- Operativer Wert: Ermöglicht die longitudinale Überwachung des Restharnvolumens und der Erholungszeiträume nach einer Intervention.
- Wissenschaftlicher Wert: Unterstützt die biomarkerbasierte Beurteilung der Wiederherstellung der Blasenfunktion.
Pipeline- und Workflow-Integration
Dieses Modell ist in die Entdeckungskette von der Zielvalidierung bis zur präklinischen Wirksamkeitsprüfung integriert und bietet pathophysiologische Relevanz für die Arzneimittelentwicklung in der Urologie.
- Entdeckungsbiologie: Unterstützt die Hypothesenprüfung von spinalen neuromodulatorischen Zielstrukturen, die die Blasenkontraktilität beeinflussen.
- Screening: Liefert standardisierte Messgrößen zur Blasenkapazität und -compliance zur Beurteilung von Substanzeffekten.
- Analytik: Bietet Messwerte für den Detrusoröffnungsdruck und das Restvolumen, um die pharmakologische Modulation zu quantifizieren.
- Translationale Forschung: Verbindet neuroanatomische Eingriffe mit funktionellen Blasenergebnissen, um die präklinische Kontinuität sicherzustellen.
- Unternehmensweite Wiederverwendung: Schafft eine wiederverwendbare chirurgische Plattform zur iterativen Validierung von Zielstrukturen über chemogenetische und pharmakologische Modalitäten hinweg.
Operative und unternehmerische Auswirkungen
- Wissenschaftlicher Wert: Verringert die mechanistische Uneindeutigkeit bei der Detrusorunteraktivität, indem die Beiträge des Conus medullaris zur Blasenfunktionsstörung isoliert werden.
- Operativer Wert: Stellt die Reproduzierbarkeit sicher durch standardisierte chirurgische Technik und postoperative Überwachungsprotokolle.
- Strategischer Wert: Verbessert die Go/No-Go-Entscheidungen, indem frühzeitig im Entdeckungsprozess vorhersagende Daten zum Blasenphänotyp bereitgestellt werden.
- Portfolio-Wirkung: Ermöglicht die risikoadjustierte Priorisierung urologischer Zielstrukturen basierend auf modellbasierten Funktionsverbesserungen.
Durchführungsüberlegungen
- Erfordert Fachkenntnisse in der spinalen Chirurgie an Nagetieren und der Identifizierung neuroanatomischer Landmarken.
- Benötigt mikrochirurgische Instrumente sowie Einrichtungen zur postoperativen Versorgung zur Blasenmanagement.
- Erfordert eine standardisierte Vorgehensweise über verschiedene Arbeitsgruppen hinweg, insbesondere zwischen chirurgischen, urodynamischen und Datenanalyseeinheiten.
- Beinhaltet Anpassungen hinsichtlich unterschiedlicher Rattenstämme und altersbedingter Unterschiede in der Blasenphysiologie.
- Eingeschränkt durch chirurgische Variabilität bezüglich der Vollständigkeit der Durchtrennung des Conus medullaris, was die Penetranz des Modells beeinflusst.
