Presentamos un método para establecer un modelo de subactividad del detrusor mediante transección del cono medular en ratas. La falta de actividad del detrusor se estimuló con éxito en estos animales. El modelo se puede utilizar para estudiar la función del tracto urinario.
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Artículo de método
Modelo de hipoactividad del detrusor en ratas por transección del cono medullaris
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Resumen
Resumen
El objetivo del protocolo presentado fue establecer un modelo de hipoactividad del detrusor (DU) en la rata a través de la transección del cono medular. La laminectomía se realizó en un total de 40 ratas Wistar hembra (grupo control: 10 ratas; grupo de prueba: 30 ratas) con un peso de 200-220 g, y el cono medular se transectó en el nivel L4-L5 en el grupo de prueba. Todas las ratas fueron alojadas y alimentadas bajo las mismas condiciones ambientales durante seis semanas. En el grupo de prueba, la micción de orina se realizó dos veces al día durante seis semanas, y se registró el volumen residual medio de orina. Se realizó un cistometrograma en ambos grupos. Se registraron y calcularon la capacidad cistométrica máxima (CCM), la presión de apertura del detrusor (DOP) y la distensibilidad de la vejiga. El grupo de prueba mostró retención urinaria significativa después de la cirugía, tanto durante como después del shock espinal. Sin embargo, no se observó ninguna anomalía en el grupo control. En comparación con el grupo control, el CCM y la distensibilidad de la vejiga en el grupo de prueba fueron significativamente mayores que los del grupo de prueba (3,24 ± 2,261 ml versus 1,04 ± 0,571 ml; 0,43 ± 0,578 ml / cmH 2 O frente a 0,032 ± 0,016 ml / cmH 2 O), mientras que la DOP en el grupo de pruebafue menor que el control (20,28 ± 14,022 cmH 2 O versus 35 ± 13,258 cmH2 O). Este método de establecer un modelo animal de uranio empobrecido mediante la transección del cono medular ofrece una excelente oportunidad para comprender mejor la fisiopatología del uranio empobrecido.
Introducción
La hipoactividad del detrusor (UD) es una disfunción típica del tracto urinario inferior que ha permanecido poco estudiada. A pesar de que el DU ha sido definido por la International Continence Society (ICS)1, se utilizan numerosas terminologías diferentes para referirse a esta enfermedad, por ejemplo, "insuficiencia del detrusor", "vejiga contráctil", "arreflexia del detrusor"2. El uranio empobrecido, según lo definido por la Sociedad Internacional de Continencia (ICS) en 2002, es una contracción de fuerza y duración reducidas, lo que resulta en un aumento prolongado del tiempo para el vaciado de la vejiga, lo que resulta en la imposibilidad de lograr el vaciado completo de la vejiga dentro de un período normal.
El uranio empobrecido puede afectar al 48% de los hombres y al 12% de las mujeres (de >70 años)3 con síntomas del tracto urinario inferior. Parece ser multifactorial, y no existe un tratamiento eficaz. Se informa que el uranio empobrecido es ubicuo en pacientes con disfunción neurogénica de la vejiga, como la esclerosis múltiple4, la diabetes mellitus5, la enfermedad de Parkinson6 o el accidente cerebrovascular7. El uranio empobrecido también puede ser causado por daño del nervio iatrogénico, como histerectomía laparoscópica, prostatectomía u otras intervenciones quirúrgicas en la pelvis delgada8. Los cambios fisiopatológicos y los tratamientos disponibles para el uranio empobrecido siguen siendo confusos debido a la falta de un modelo animal apropiado para el estudio.
El reflejo miccional está controlado por vías espino-bulboespinales que combinan el centro miccional pontino, el núcleo parasimpático sacro y los centros de corteza más antiguos9. La activación y el mantenimiento del reflejo miccional dependen principalmente del transporte regular de señales sensoriales desde la vejiga a los centros de la corteza más antiguos. Se puede postular que la disfunción sensorial contribuye al uranio empobrecido.
La mayoría de los estudios experimentales en animales relacionados con disfunciones del tracto urinario inferior se han centrado en modelos de vejiga hiperactiva (VH)10. Estos modelos proporcionan una comprensión razonable de la fisiopatología y el pronóstico de la VH. Sin embargo, solo se han descrito unos pocos modelos de uranio empobrecido, p. ej., lesión supraespinal (lesiones locales, descerebración y oclusión de la arteria cerebral media), lesión por transección o contusión de la médula espinal, administración sistémica (p. ej., ciclofosfamida) o intravesical de agentes irritantes o inflamatorios (p. ej., ácido, acroleína y lipopolisacárido)11,12,13,14 . Entre estos métodos, solo se puede usar el método de transección de la médula espinal o lesión por contusión para establecer un modelo animal de uranio empobrecido13. Los intentos que involucraron la lesión del centro miccional pontino y los centros de la corteza superior fueron abandonados debido al trauma severo. Por lo tanto, se está prestando mayor atención para encontrar una ubicación precisa en el centro reflejo miccional para inducir el uranio empobrecido con efectos secundarios mínimos.
Como se mencionó anteriormente, uno de los mecanismos de inducir uranio empobrecido es lesionar la médula espinal para dañar la vía de señalización del reflejo miccional. El método de pérdida de peso de Allen fue desarrollado para establecer animales de laboratorio con médula espinal lesionada15. Sin embargo, no hay más datos experimentales disponibles sobre este método. Además, dado que partes de los animales recuperaron la función espinal después de un accidente cerebrovascular sin uranio empobrecido, no puede considerarse como un método perfecto para generar un modelo animal de uranio empobrecido16.
En 1987, Bregman excogitó un proceso de transección de la médula espinal para generar el modelo animal de uranio empobrecido y adquirió datos experimentales17. Sin embargo, este método no se aplicó para establecer el modelo animal de uranio empobrecido. En ese momento, los investigadores todavía estaban confundidos acerca de la patogénesis del uranio empobrecido. Como las ubicaciones en la médula espinal asociadas con la inducción de VH o UE son adyacentes entre sí, no pudieron encontrar el sitio preciso de daño a la médula espinal para inducir uranio empobrecido17. OAB y DU se introdujeron juntos o por separado por este método. Por lo tanto, aunque este método introdujo el uranio empobrecido, era impreciso y no podía utilizarse para comprender la ocurrencia y el procesamiento del uranio empobrecido.
Como se indicó anteriormente, la falta de un modelo animal adecuado de uranio empobrecido es uno de los principales obstáculos para el estudio del uranio empobrecido. Los investigadores buscan continuamente un modelo preciso y manejable que pueda simular la patología del uranio empobrecido. Incluso las opciones de tratamiento para el uranio empobrecido no han mejorado significativamente durante los últimos 20 años. Colectivamente, existe una gran necesidad de describir un protocolo estándar para establecer un modelo animal de uranio empobrecido.
Entonces, en este artículo, describimos un método para establecer con éxito un modelo de rata de DU por transección del cono medularris. La transección se realizó en el nivel L4-L5 para separar el cono medular. La capacidad cistométrica máxima (CCM), la presión de apertura del detrusor (DOP) y la distensibilidad de la vejiga se registraron y analizaron para validar el protocolo. El protocolo que se indica a continuación combina tanto la viabilidad como la fiabilidad de una manera estandarizada para establecer el modelo animal de uranio empobrecido, simulando la ocurrencia y el procesamiento del uranio empobrecido. El protocolo se puede utilizar como una técnica para el estudio adicional del uranio empobrecido.
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Protocolo
Todas las ratas se utilizaron de acuerdo con los protocolos aprobados por el Comité Experimental de Animales del Hospital de la Amistad de Beijing, Universidad Médica de la Capital.
1. Preparación quirúrgica, anestesia y técnicas quirúrgicas
NOTA: Un total de 40 ratas Wistar hembras, con un peso de 200-220 g, fueron obtenidas comercialmente para el presente estudio. De las 40 ratas, 10 fueron seleccionadas al azar como el grupo de control, y el resto fueron tratadas como el grupo de prueba. Todos los animales fueron alojados en un ambiente estéril en las instalaciones para animales del Hospital de la Amistad de Beijing, Universidad Médica Capital.
- Realizar anestesia general administrando pentobarbital sódico por vía intraperitoneal (40 mg/kg). Alternativamente, inducir la anestesia usando isoflurano al 3% -4% y mantenerlo al 1% -3% (inhalado). Aplique ungüento oftálmico en los ojos para prevenir la sequedad. Luego, coloque la rata en la plataforma quirúrgica y proporcione soporte térmico.
NOTA: Administrar analgésicos como buprenorfina, 0,05 mg/kg, SC, 0,1-0,2 mL al inicio del procedimiento. - Verifique la profundidad de la anestesia por la falta de respuesta al pellizco del dedo del pie. Afeite el pelaje de toda la zona de la espalda con una navaja de afeitar.
- Esterilice el sitio quirúrgico con al menos 3 ciclos de un exfoliante de dos etapas, como clorhexidina o povidona yodada seguido de alcohol isopropílico. Asegure las extremidades con cinta quirúrgica y haga una incisión mediana de unos 3 cm en la espalda con tijeras quirúrgicas.
- Profundice la incisión a través de los tejidos subcutáneos con tijeras quirúrgicas y corte los músculos unidos a la columna vertebral.
- Identifique visualmente y exponga la13ª costilla (el espacio intervertebral conectado a esa costilla es el intervalo T13-L1). Marque la13ª costilla con una sutura.
- Después de la identificación, reseque cuidadosamente los músculos unidos a la columna vertebral y exponga la columna vertebral. Resecar el ligamento supraespinoso y el ligamento interespinoso para una identificación precisa de la columna vertebral. Exponga el nivel de L4\u2012L5 con tijeras quirúrgicas y fórceps.
NOTA: El ligamento supraespinoso se puede identificar fácilmente debido a la presencia de tejido subcutáneo delgado. Después de la resección del ligamento supraespinoso, el ligamento entre el proceso espinoso es el ligamento interespinoso. - Diseccionar cuidadosamente el proceso espinoso vertebral L4-L5 y partes del proceso transversal usando pinzas Kelly para exponer la médula espinal (Figura 1).
- Exponga completamente el cono medular al nivel L4-L5 y transecte el cono medular totalmente con tijeras de iridectomía. Inserte un poco de taponamiento de tejido para bloquear la recuperación de la médula espinal.
- Cierre el músculo suprayacente y la piel en la capa externa de la piel con una sutura no absorbible 4-0.
- Para el grupo de control, realice los pasos 1.1\u20121.7 y deje intacto el cono medular. Cierre la incisión según el paso 1.9.
2. Recuperación animal
- Mantener a las ratas en una incubadora de temperatura controlada (37 °C) durante la primera hora después de la operación y controlarlas hasta que estén esternales o en movimiento activo.
NOTA: Se tarda aproximadamente media hora para la recuperación total. - Transfiera al animal a una jaula limpia con suficiente comida y agua. Mantenga a las ratas en jaulas separadas.
NOTA: El éxito de la transección se indica cuando las ratas en el grupo de prueba se mueven solo con la ayuda de las patas delanteras, mientras que las ratas en el grupo de control podrían caminar normalmente.
3. Gestión postoperatoria
- Inyecte penicilina G, un antibiótico (50,000 U/ml por animal) por vía intraperitoneal. Administrar analgésicos como buprenorfina, 0,05 mg/kg, SC, 0,1-0,2 mL cada 6-12 horas durante 48 horas postoperatorio.
- Comprima la vejiga urinaria en el hipogastrio para ayudar con la micción. Realice esto dos veces al día a la misma hora (8 am y 8 pm) durante seis semanas.
NOTA: La pérdida de la constricción normal del detrusor es el símbolo de DU. - Aloje a todas las ratas en jaulas metabólicas, cada una con un embudo de recolección de orina colocado sobre un papel absorbente previamente pesado para controlar la micción y la incontinencia.
- Recoja y anote el cambio de peso del papel absorbente, que indica el volumen vaciado (VV) y el volumen de orina residual por separado.
4. Ensayos urodinámicos
- A las seis semanas después de la operación, realice un cistometrograma, utilizando un equipo de medición urodinámica de la siguiente manera.
- Anestesiar ratas inyectando hidrato de cloral al 10% en la cavidad peritoneal (3 mL/kg).
- Comprima la vejiga para la micción, luego fije la rata a la plataforma quirúrgica con una cinta.
- Inserte el catéter epidural (3F) en la vejiga y conecte el equipo de medición urodinámica, el catéter epidural y la bomba de infusión mediante el tubo de tres extremidades.
- Bombee solución salina fisiológica a una velocidad de 0,2 mL/min para medición urodinámica (ver Tabla de materiales). Registre el MCC y DOP, y la distensibilidad de la vejiga (calculada dividiendo δ volumen de la vejiga con δ presión del detrusor).
5. Análisis estadístico
- Realizar análisis estadísticos utilizando software disponible comercialmente.
- Utilice la prueba de Kolmogorov-Smirnov para probar la normalidad de los datos.
- Expresar las variables normalmente distribuidas como valores medios con desviaciones estándar. Utilice las pruebas t de Student pareadas de dos colas para comparar los parámetros del cistometrograma en ambos grupos.
NOTA: p < 0,05 indica que la diferencia tuvo significación estadística.
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Resultados
Todo el procedimiento de la transección del cono medular puede completarse en 45 minutos por cirujanos experimentados. Nuestro laboratorio ha realizado más de 100 casos de cirugías de transección de cono medular. La tasa de éxito es superior al 95%, según lo definido por la supervivencia de las ratas y la inducción exitosa de uranio empobrecido. La prueba urodinámica confirmó la inducción de DU.
Según nuestra experiencia, la inducción de DU puede evaluarse preliminarmente por el volumen urinar...
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Discusión
El uranio empobrecido es una causa común de síntomas del tracto urinario inferior tanto en hombres como en mujeres. Es una constelación compleja de síntomas con pocas opciones de tratamiento que pueden disminuir significativamente la calidad de vida (CdV) de los afectados18. Aunque se cree que el uranio empobrecido es multifactorial, la comprensión de su patogénesis sigue siendo rudimentaria. Los estudios han demostrado que la patogénesis del uranio empobrecido podría estar relacionada con factore...
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Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Materiales
Bomba salina al El
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| 0,9% | de Wuhan Prosai Company | EY-C1178 | para medición urodinámica |
| Hidrato de cloral al 10% | Shandong Yulong Co., Ltd | H37022673 | 3 mL/kg, administrado por vía intraperitoneal |
| Inyección de clorhidrato de buprenorfina | Tianjin Pharmaceutical Research Institute Pharmaceutical Co. LTD | H12020275 | 0,05 mg/kg por vía subcutánea 24 h y 48 h después de la operación |
| Catéter epidural | Shandong Xinghua Co, Ltd | VABR3L | para la medición urodinámica |
| Penicilina G | Alta Technology Co., Ltd | 1ST5637 | 50.000 unidad/ml por animal |
| pentobarbital | Beijing solabo Technology Co., Ltd | NK-WF0001 | 40 mg/kg, administrado por vía intraperitoneal |
| Línea de sutura (4-0) | ETHICON | VCP422H | suturar la lesión |
| Tubo de tres extremidades | Shandong Xinghua Co, Ltd | VAB3T | para medición urodinámica |
| Bomba de infusión de trazas | Zhejiang Smith Medical Instrument Co., Ltd | 20162540335 | Bombee la solución salina a una velocidad de 0,2 ml/min para la medición urodinámica |
| Equipo de medición urodinámica | Medical Measurement SystemsB.V. | 08-0467 | equipo de medición urodinámica no solo puede ayudar al diagnóstico de la disuria, sino que también proporciona materiales objetivos para el tratamiento y el efecto terapéutico. Es el método de examen más utilizado en el diagnóstico clínico y el tratamiento de las enfermedades funcionales del tracto urinario inferior |
| Wistar Rats | HFK Biotechnology Co., Ltd, Beijing , China | SCXK2012-0023 | 200-220g |
Referencias
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