Las respuestas de la Vejiga Urinaria Distensión Evocados visceromotor como modelo para la vejiga Dolor en ratones

Resumen

Aproximadamente 3-8 million de personas en Estados Unidos sufren de síndrome de dolor cistitis intersticial / vejiga (IC / BPS), una condición debilitante que se caracteriza en parte por el dolor pélvico. Con el fin de estudiar las contribuciones del sistema nervioso a la condición, un modelo fisiológico de dolor en la vejiga urinaria se utiliza en ratones y ratas.

Resumen

Aproximadamente 3-8 million de personas en Estados Unidos sufren de síndrome de cistitis dolor / vejiga intersticial (IC / BPS), una condición debilitante que se caracteriza por el aumento de la urgencia y la frecuencia de la micción, así como la nicturia y dolor pélvico general, especialmente en el llenado de la vejiga o micción. A pesar de años de investigación, la causa de la IC / BPS sigue siendo difícil de alcanzar y las estrategias de tratamiento no son capaces de proporcionar un alivio completo a los pacientes. Con el fin de estudiar las contribuciones del sistema nervioso a la condición, se han desarrollado muchos modelos animales para imitar el dolor y los síntomas asociados con IC / BPS. Uno de estos modelos murinos es la distensión de la vejiga urinaria (UBD). En este modelo, el aire comprimido de una presión determinada se entrega a la vejiga de un animal ligeramente anestesiados durante un período determinado de tiempo. Durante todo el procedimiento, los cables de los músculos abdominales oblicuos superiores registran la actividad eléctrica del músculo. Esta actividad se conoce como la respuesta visceromotor (VMR) eisa medida fiable y reproducible de la nocicepción. A continuación, describimos los pasos necesarios para llevar a cabo esta técnica en ratones, incluyendo manipulaciones quirúrgicas, grabación fisiológica, y el análisis de datos. Con el uso de este modelo, la coordinación entre las neuronas sensoriales primarias, la médula espinal aferentes secundarias, y áreas del sistema nervioso central superior que participan en dolor de la vejiga puede ser descifrado. Este conocimiento básico de la ciencia puede entonces ser clínicamente traducido para el tratamiento de pacientes que padecen IC / BPS.

Introducción

El dolor crónico se define oficialmente como el dolor que persiste durante aproximadamente tres meses, o por más tiempo que el tiempo normal de curación de los tejidos ^1. Este tipo de dolor es una de las principales razones por las que las personas se ven obligadas a buscar atención médica de ² y puede llegar a costar hasta $ 635 mil millones de dólares anuales ^3. Las estrategias de afrontamiento del dolor crónico actual se consideran arcaica; después de décadas de avances médicos, los AINE (medicamentos anti-inflamatorios no esteroideos) y los opiáceos siguen siendo los principales tratamientos prescritos por los médicos. Sin embargo....

Protocolo

El siguiente protocolo ha sido aprobado por el Comité de Cuidado de Animales institucional y el uso en la Universidad de Duquesne y está en consonancia con las directrices de los Institutos Nacionales de Salud.

1. Implante quirúrgico de alambre Electrodos y vejiga urinaria Catéter utilizando técnicas estériles (tiempo total de 5 a 10 min)

1. Los siguientes artículos deben estar preparados antes de la cirugía de partida:
   1. Activamente controlar y ajustar la temperatura corporal a 37,5 ± 0,5 ° C usando el sistema de monitorización de la temperatura con una almohadilla eléctrica a pilas y de los animales de la sonda de la temp....

Resultados

Un ejemplo de la configuración general UBD-VMR se puede ver en la Figura 1A. El aumento de las medidas de presión inducen un aumento en la VMR en bruto (es decir, EMG) (Figura 1B). La VMR prima, la presión, y la señal de marcador de estímulo que debe ser observado durante la grabación usando el software digitalizador se puede ver en la Figura 2. El canal superior visto en La figura 2 es la huella EMG (en V). La señal de fondo de la traza EMG de.......

Discusión

En los seres humanos, la cistitis / vejiga síndrome de dolor intersticial (IC / BPS) representa un problema clínico importante porque los pacientes han dolor que es a menudo no responde al tratamiento del dolor regular de ¹⁵ debilitante. Uno de los principales retos en la comprensión y tratamiento de última instancia, el dolor crónico de la vejiga es entender los procesos neuronales normales que están implicados en la respuesta a la distensión de la vejiga nocivo. Con el fin de superar este reto, un modelo an.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Manta calefactora infrarroja y sistema de monitoreo	Kent	Scientific Right-Temp System	Este sistema está configurado para monitorear dos temperaturas separadas. Esto debe incluir al animal y la manta térmica. Además, el sistema puede ajustar automáticamente la temperatura para mantener una temperatura establecida. Sin embargo, esta función automática produce interferencias eléctricas durante el registro EMG y debe apagarse. Kent puede proporcionar un paquete de baterías para la almohadilla térmica para su uso durante la parte de grabación riEMG del experimento.
Vaporizador de isoflurano	Draeger	Vapor 19.1	Cualquier vaporizador de isoflurano funcionará, pero es útil tener uno que tenga múltiples muescas entre 0-2% de isoflurano.
Isoflurano	múltiples fuentes	n/a
100% Tanque de aire de oxígeno	múltiples	fuentes n/a	Para la ventilación de animales Grado de
respiración	de aire múltiples fuentes	n/a	Para la distensión de la vejiga
24 G 0.56 en catéter intravenoso	BD Biosciences	381411	Para el cateterismo vesical
Surgilube (estéril)	Savage Laboratories	0281-0205-02	Cualquier lubricante de grado quirúrgico funcionaría bien.
Aceite mineral (estéril)	múltiples fuentes	n/a
Solución salina (estéril)	múltiples fuentes	n/a
AG8W Alambre de plata, 2 m, 0.20 mm (.008 in) D, L, Sin aislamiento	Warner Instruments	W4 64-1318	Cualquier alambre de plata con estas especificaciones funcionará. El alambre no necesita ser "clorado".
Pomada oftálmica	de múltiples fuentes	n/a
Tijeras quirúrgicas pequeñas	fuentes	n/a
Pinzas afiladas	de múltiples fuentes	n/a
21 G Aguja	de múltiples fuentes	n/a
Amplificador de césped P511 con cable de entrada de 3 conductores Instrumentos de	hierba	P511 ( F-P5IC3/REV1)	Este es el "amplificador" utilizado en el protocolo. Amplificador con los siguientes ajustes: Calibrador = 1 mV; Lo freq = 300 Hz; Amplificación = 20; Alta frecuencia = 10 kHz; Filtro de línea = pulg.
Cambridge Electronic Design (CED) 1401 Plus (o equivalente)	Cambridge Electronic Design	1401 Plus	Este es el "digitalizador" utilizado en el protocolo. Otros sistemas digitalizadores de WINDAQ u otras empresas funcionarían bien; Necesita entradas para la señal de presión, EMG y señal de estímulo.
Software CED Spike2	Cambridge Electronic Design	Spike 2	Este es el "software digitalizador" utilizado en el protocolo. Debe ser del mismo fabricante que el digitalizador. El programa debe configurarse con 3 canales para la presión (escala de 0-100 mmHg), la señal EMG (generalmente rango de -5 a +5 V) y el rango del marcador de estímulo (0-2 V).
Diagrama de flujo desde el tanque de aire hasta el catéter vesical	n/a	n/a	Secuencia de conexiones desde el tanque de aire presurizado hasta la vejiga del animal:  Tanque de aire hasta tubería de 1/4 de pulgada hasta el caudalímetro Gilmont hasta el conector Y. Rama 1 del conector y al esfigmomanómetro. Ramal 2 a una sola entrada en la válvula de grupo de 4 vías a la válvula de 4 vías salida al regulador de presión temporizado a tubería de 3/32 desde el regulador de presión temporizado hasta el conector 2nd y (rama 1 a esfigmomanómetro) con rama 2 a tubería de 3/32  a un conector 3º Y.  La rama 1 del conector y a un 3er esfigmomanómetro y la rama 2 al catéter de vejiga de animal.
Caudalímetro Gilmont	Gilmont	GF8321-1401	Varias marcas de medidores de flujo funcionarán. Para el aire de distensión de la vejiga, el medidor de flujo debe ser capaz de manejar altas presiones (como este medidor Gilmont).  Para respirar aire, el caudal debe ser ajustable hasta 100 ml/min (la tasa típica del ratón es de 500-1.000 ml/min).
Válvula de grupo de 4 vías	Elite		Este es un equipo específico. La válvula de banda Elite está diseñada para peceras a bajas presiones de aire. En la configuración de distensión de la vejiga, esta válvula actúa como válvula de seguridad en caso de que la presión aumente. Una presión demasiado alta durante el encendido inicial del tanque arruinará el transductor de presión en el regulador de presión temporizado y / o los esfignómetros. Además, al proporcionar una pequeña cantidad de fuga en el sistema, esta válvula facilita el ajuste de la presión entre 10 y 80 mmHg.
Tubo de 1/4	fuentes	n/
a Tubo de 3/32 pulgadas	fuentes	n/a
, conectores "Y" (1/4 y 3/32 pulg.),	múltiples fuentes	n/a
Esfigmomanómetro	CVS		Cualquier esfigmomanómetro analógico de una farmacia funcionará para esta aplicación.
Regulador de presión temporizado	personalizado		Esta es una máquina personalizada (Universidad de Washington en el taller de máquinas de St. Louis) que permite la entrega automatizada de presión, incluida la digitalización de la presión del aire, el control de la duración del ensayo, la automatización del intervalo entre ensayos, el control del número de prueba y la señal digital de inicio de estímulos. Sin embargo, los componentes básicos del sistema (encendido y apagado de presión durante un período de prueba determinado) podrían controlarse con un simple interruptor en línea de encendido/apagado.   Este control análogo de un ensayo requeriría parámetros de análisis adicionales (véase el Protocolo 4).  Además, habría que asignar manualmente la presión en función del esfigmomanómetro analógico durante el análisis de datos.
IGOR Pro	Wavemetrics	n/a	Para el análisis de la señal EMG. Se pueden utilizar muchos tipos diferentes de software para el análisis de datos en estos experimentos.