Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Üretra darlığı indüksiyonunu takiben sıçan modelinde bukkal mukoza greft üretroplastisi

Published: April 28, 2023 doi: 10.3791/65094

Summary

Bu protokolde, Wistar sıçanlarında üretra darlığı indüksiyonu geliştirildi ve bunu takiben bukkal mukoza grefti ile üretral rekonstrüksiyon yapıldı. Retrograd üretrogram ve lazer Doppler değerlendirmesi yapılarak üretral rekonstrüksiyon (striktür oluşumundan sonra) ve greft yerleşimi doğrulandı.

Abstract

Üretral rekonstrüksiyon ürologlar için önemli bir uzmanlık alanıdır. Bukkal mukoza, üretral greftleme gerektiğinde en iyi seçenek olarak kabul edilir, ancak bazı durumlarda uygun değildir veya belirli bir darlığı onarmak için optimize edilmesi gerekir. Bu nedenle, yenilikçi prosedürler geliştirmek ve deneysel modellerde varsayılan başarılarını değerlendirmek, klinik ihtiyaca uyacak şekilde çok önemlidir. Bu amaçla, bu çalışmada Wistar sıçanlarında elektrokoter ile üretra darlığının indüklendiği bir protokol tanımlanmıştır. Üretral rekonstrüksiyon 1 hafta sonra alt dudaktan alınan bukkal mukoza grefti ile ventral onley şeklinde yerleştirildi. Retrograd üretrogram, üretroplasti sonrası üretral çapta, striktür indüksiyonundan sonraki ilgili değere kıyasla anlamlı bir iyileşme gösterdi. Ek olarak, greft yerleşimi lazer Doppler kullanılarak kan perfüzyon analizi ile değerlendirildi. Beklendiği gibi, koyu mavi bir alan vaskülarize olmayan bukkal mukoza greftine karşılık geldi. Bu prosedür, üretral yaralanma ve doku modülasyonunun normal patofizyolojik sürecini ve ayrıca tekrarlanabilir bir şekilde bir bukkal mukoza grefti kullanılarak üretral rekonstrüksiyonu başarılı bir şekilde simüle edebilir ve doku mühendisliği veya üretral greftlere dayalı gelecekteki araştırmalar için temel oluşturabilir.

Introduction

Üretral rekonstrüksiyon, striktürler, travma veya konjenital kusurlar durumunda üretral yaralanmanın tedavisinde üroloji cerrahları için büyük bir zorluktur1. İyileştirici amaçla, üretroplasti, bir tür ikame üretroplasti gerektiren uzun (>2 cm) ve anterior üretral defektleri olan çoğu hasta için tercih edilen tedavidir2. Genital veya ekstragenital bölgelerin tam veya bölünmüş kalınlıkta deri greftleri, mesane duvarı mukozası veya yaygın bukkal mukoza2 dahil olmak üzere birçok doku üretral ikame olarak kullanılmıştır. Bukkal mukoza greftlerinin ıslak ve tüysüz bir ortamdan gelmesi, kolay toplanması, enfeksiyona dirençli olması, kalın bir epitel olması, psödodivertikül oluşum olasılığının azalması ve ince bir lamina ile erken imbibisyon ve aşılamaya izin vermesi gibi çeşitli avantajları vardır3. Fleplerin aksine, greftlerin hayatta kalmak için alıcının vasküler yatağına bağlı olarak kan akışı yoktur4.

Greft veya fleplerin hayvan modelleri, cerrahi teknikler geliştirmek veya iyileştirmek, doku fizyolojisini, altta yatan mekanizmaları ve başarısızlığın nedenlerini incelemek ve anlamak ve yenilikçi tedavi stratejilerini değerlendirmek için yaygın olarak kullanılmaktadır 5,6. Daha büyük hayvanlar teknik uygulamayı kolaylaştırsa da, kemirgenlerin, yani sıçanlar ve farelerin kullanımı ve bakımı daha kolaydır, hastalıklara karşı dirençlidir, daha uygun maliyetlidir ve daha da önemlisi, yenilikçi tedavileri test etmek için çok önemli olan moleküler mekanizmaları araştırma araçlarıdır 5,6. Sıçanlarda deri, kemik, kas6, damarlar5 ve hatta katı organlar7 olmak üzere farklı dokular kullanılarak çeşitli flep ve greft modelleri tanımlanmıştır. Bununla birlikte, murin modellerinde üretral rekonstrüksiyon veya doku mühendisliği için greftlere yönelik araştırmalar azdır.

Bununla birlikte, translasyonel bilimdeki ilerlemeler, hastalığı taklit eden hayvan modellerine bağlıdır. Şimdiye kadar, lokal patofizyoloji ortamı ele alınmamıştır, çünkü üretral rekonstrüksiyon darlığından hemen sonra yapılır. Bu çalışmada lokal patofizyoloji ortamında bukkal mukoza grefti kullanılarak üretral rekonstrüksiyon yapılması amaçlanmıştır. Bu amaçla üretra darlığı rekonstrüksiyonundan 1 hafta önce indüklendi. Sıçanlarda gerçekleştirilen bu deneysel model, yenilikçi tedavilerin test edilmesine ve gelecekte moleküler mekanizmalarının ve klinik avantajlarının araştırılmasına olanak tanır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Tüm hayvan prosedürleri 2010/63/EU Direktifine göre gerçekleştirilmiştir. Prosedürler, Portekiz hayvan koruma yetkili makamı DGAV tarafından lisanslanan kurumsal Hayvan Refahı Kurumu tarafından onaylanmıştır (lisans numarası 0421/000/000/2021). Bu çalışma için 12-14 haftalık erkek Wistar Han IGS (Crl:WI(Han) sıçanları (400-500 g) kullanıldı. Hayvanlar ticari bir kaynaktan elde edilmiştir (bkz.

1. Çözeltilerin hazırlanması

  1. Anestezik çözüm
    1. 3 mL'lik bir şırıngayı 2.3 mL medetomidin (1 mg/mL; 0.715 mg/kg vücut ağırlığı) ile doldurun ve 15 mL'lik bir santrifüj tüpüne aktarın.
    2. 3 mL'lik bir şırıngayı 1.55 mL fentanil (0.05 mg/mL; 0.02 mg/kg vücut ağırlığı) ile doldurun ve aynı 15 mL'lik santrifüj tüpüne aktarın.
    3. 10 mL'lik bir şırıngayı 6.15 mL midazolam (5 mg/mL; 9.5 mg/kg vücut ağırlığı) ile doldurun ve aynı 15 mL'lik santrifüj tüpüne aktarın, böylece 10 mL'lik bir anestezik solüsyon elde edin.
    4. Tüpü etiketleyin ve karanlıkta 4 °C'de saklayın.
      NOT: Bu anestezik kombinasyon (medetomidin, fentanil ve midazolam) 3 saate kadar anestezik cerrahi pencere sağlar. Atipamezol ve flumazenil uygulaması etkiyi tersine çevirebilir.
  2. Anti-yatıştırıcı çözüm
    1. 1 mL'lik bir şırıngayı 0.7 mL atipamezol (5 mg / mL; 3.72 mg / kg vücut ağırlığı) ile doldurun ve 15 mL'lik bir santrifüj tüpüne aktarın.
    2. 10 mL'lik bir şırıngayı 9.3 mL flumazenil (0.1 mg/mL; 1.56 mg/kg vücut ağırlığı) ile doldurun ve aynı 15 mL'lik santrifüj tüpüne aktarın, böylece 10 mL'lik bir anti-yatıştırıcı çözelti yapın.
    3. Tüpü etiketleyin ve karanlıkta 4 °C'de saklayın.
  3. Ameliyat sonrası analjezi çözümleri
    1. 1 mL'lik bir şırıngayı 0.5 mL carprofen (50 mg/mL; 5 mg/kg vücut ağırlığı) ile doldurun ve 15 mL'lik bir santrifüj tüpüne aktarın.
    2. 9.5 mL NaCl çözeltisi (% 0.9) ekleyerek 10 mL'lik bir karprofen çözeltisi elde edin.
    3. 1 mL'lik bir şırıngayı 1 mL buprenorfin (0.3 mg/mL; 0.01-0.05 mg/kg vücut ağırlığı) ile doldurun ve 15 mL'lik bir santrifüj tüpüne aktarın.
    4. 9 mL NaCl çözeltisi (% 0.9) ekleyerek 10 mL buprenorfin çözeltisi elde edin.
    5. Tüpleri etiketleyin ve karanlıkta 4 °C'de saklayın.
  4. Perioperatif antibiyotik
    1. 2.5 mL'lik bir şırıngayı 2.5 mL enrofloksasin (25 mg / mL; 10 mg / kg vücut ağırlığı) ile doldurun ve 15 mL'lik bir santrifüj tüpüne aktarın.
    2. 7.5 mL NaCl çözeltisi (% 0.9) ekleyerek 10 mL enrofloksasin çözeltisi elde edin.
    3. Tüpü etiketleyin ve karanlıkta 4 °C'de saklayın.
      NOT: Yukarıdaki çözeltileri hazırlamak için tüm reaktiflerin ayrıntıları Malzeme Tablosunda listelenmiştir.

2. Üretra darlığının cerrahi indüksiyonu

NOT: Cerrahi prosedürler stereo mikroskop (10x) kullanılarak gerçekleştirilmiştir (bkz.

  1. Kullanmadan önce tüm cerrahi aletleri sterilize edin: neşter bıçağı (11 numara), sivri forseps, yaylı makas, cerrahi forseps, oftalmik iğne tutucu, cerrahi makas ve iğne tutucu. Ameliyat alanını temizlemek için steril pamuk topları kullanın.
  2. Fareyi tutmadan önce şırıngayı anestezik solüsyonla doldurun.
  3. Hayvanı bir tüp veya havlu kullanarak kısıtlayın ve karnı ortaya çıkarmak için kuyruğu kaldırın.
  4. Hayvanı zapt edin ve anestezik solüsyonun intraperitoneal enjeksiyonunu yapın (adım 1.1'de hazırlanır).
  5. Anesteziyi değerlendirmek için sıçanın pedal çekme reflekslerini test edin.
  6. Hayvanın her iki gözüne de koruyucu göz jeli uygulayın. Antibiyotik çözeltisinin (adım 1.1'de hazırlanan) 10 mg / kg vücut ağırlığında deri altı enjeksiyonunu gerçekleştirin.
  7. Sıçanı ısıtılmış bir ped üzerinde dorsal dekübit pozisyonuna yerleştirin ve cerrahi prosedürü gerçekleştirmek için 10x veya 20x büyütmede bir diseksiyon mikroskobu kullanın.
  8. Penisi ve çevresindeki karın derisini povidon-iyot (100 mg / mL) ile temizleyin.
  9. Sünnet derisini manuel olarak geri çekin ve penise traksiyon uygulamak için penis başının dorsal yönüne yüzeysel bir destek sütürü (7.0 sütür; Malzeme Tablosuna bakınız) yerleştirin ve penisi geri çekilmeli tutmak için iğne tutucuyu yerinde bırakın.
  10. Kayganlaştırıcı bir jel kullanarak kateterizasyon için üretraya 22 G'lik bir venöz kateter yerleştirin.
  11. Cerrahi bir neşter bıçağı (11 numara) kullanarak, penis derisinde 1 cm uzunlamasına ventral kesi yapın.
  12. Sivri forseps ve yaylı makası kullanarak, üretrayı orta şaft seviyesinde açığa çıkarana kadar penis dokusu katmanlarını inceleyin.
  13. Bir elektrokoter cihazı ile (Malzeme Tablosuna bakınız), üretranın lateral yönlerine (her iki tarafta bir yerde), ventral olarak penisin orta şaftı seviyesinde 1 s boyunca 10 W'lık bir akım uygulayın.
  14. İnsizyonu 6.0 emilebilir bir koşu sütürü ile kapatın (bkz.
  15. Üretral kateteri çıkarın. Penil traksiyon sütürünü çıkarın.
  16. Deri altı analjezi enjeksiyonunu gerçekleştirin: 5 mg / kg vücut ağırlığında Carprofen ve 0.03 mg / kg vücut ağırlığında buprenorfin.
  17. Şırıngayı anti-yatıştırıcı solüsyonla (adım 1.2'de hazırlanan) yükleyin ve hayvan ventral dekübitteyken, anti-yatıştırıcı solüsyonun deri altı enjeksiyonunu uygulamak için gevşek cildi örtün.

3. Bukkal mukoza grefti ile üretroplastinin cerrahi prosedürü

NOT: Cerrahi prosedürler stereo mikroskop (10x) kullanılarak gerçekleştirilmiştir (bkz.

  1. Bu müdahale için gerekli tüm cerrahi aletleri sterilize edin: sivri forseps, yaylı makas, oftalmik iğne tutucu, cerrahi makas, iğne tutucu, üç sivrisinek forseps ve bir neşter bıçağı (11 numara). Ameliyat alanını temizlemek için küçük süngerler kullanın.
  2. Anesteziyi, antibiyotiği, dizginlemeyi uygulayın ve hayvanı daha önce tarif edildiği gibi yerleştirin (adım 2.2-2.8).
  3. Alt dudağın bukkal mukozasını, penisi ve çevresindeki karın derisini povidon-iyot (100 mg / mL) ile temizleyin.
  4. Alt dudağa, her iki yana ve ortaya üç adet dikiş (7.0 dikiş) yerleştirin ve alt dudağı geri çekmek ve iç mukozayı ortaya çıkarmak için her birine bir sivrisinek bırakın.
  5. Yaylı makas ve sivri uçlu forseps kullanarak, alt dudak iç bukkal mukozasından 4 mm çapında bir greft alın ve steril salin (%0.9 NaCl) içeren küçük bir alıcıya yerleştirin.
  6. Hemostaz için donör bölgeye bir süngerle kompresyon uygulayın.
  7. Alt dudağın önceden yerleştirilmiş askı dikişlerini çıkarın.
  8. Penisi daha önce tarif edildiği gibi ortaya çıkarın (adım 2.9).
  9. Kayganlaştırıcı bir jel kullanarak kateterizasyon için üretraya 22 G'lik bir venöz kateter yerleştirin.
  10. Yaylı makas kullanarak çevresel, subkoronal bir kesi yapın ve penisi tabana doğru deglove edin.
  11. Sivri forseps ve yaylı makası kullanarak, kalan katmanları inceleyin ve üretrayı ortaya çıkarın.
  12. Cerrahi bir neşter bıçağı (11 numara) ve yaylı makas kullanarak, 4 mm'lik bir uzantıda koronal sulkusun 3 mm distalinden başlayarak uzunlamasına bir ventral insizyon gerçekleştirin ve üretrayı daha önce indüklenen darlık seviyesinde spatula haline getirin (adım 2).
  13. Spatulasyonun her iki tarafına birer tane olmak üzere 7.0 malzemeden iki adet askı sütürü yerleştirin ve üretrayı geri çekmek için her birine bir sivrisinek bırakın.
  14. Spatulasyonun her iki ucuna birer tane olmak üzere iki adet 7.0 emilmeyen sütür yerleştirin.
  15. Bukkal mukoza greftini, mukoza tarafı üretral lümene bakacak şekilde ventral onley şeklinde yerleştirin.
  16. Dikişlerden birini greft ucundan geçirin ve çalışan bir sütürle yarım elips yapın.
  17. Adım 3.15 ve adım 3.16'yı greftin diğer tarafındaki diğer sütür ile tekrarlayın.
  18. Üretral kateteri çıkarın. Penis derisini yeniden konumlandırın.
  19. Çevresel, subkoronal insizyonu 6.0 emilebilir kesintili sütür ile kapatın.
  20. Penil traksiyon sütürünü çıkarın.
  21. Analjeziyi ve ardından 2.16-2.17 adımlarında açıklandığı gibi anti-yatıştırıcı solüsyonu uygulayın.

4. Ameliyat sonrası izleme

  1. Sıçanları saatte üç ila dört kez gözlemleyin ve anesteziden kurtulduklarını doğrulayın. Solunumu izleyin ve pedal ve göz reflekslerini değerlendirin.
  2. Deri altından 48 saat boyunca her 12 saatte bir analjezi enjekte edin.
    NOT: Carprofen 1 mL/500 mg vücut ağırlığında, buprenorfin ise 0.5 mL/500 mg vücut ağırlığında uygulandı (bkz.
  3. Her işlemden sonra 48 saat boyunca yumuşak yiyecekler ve su ad libitum sağlayın.
  4. Ameliyattan sonra sıçanları günlük olarak izleyin ve sağlık durumlarını ve ameliyat bölgesi görünümlerini kaydedin. Değerlendirilen belirtiler arasında yüz ifadesi, seslendirme, aktivite durumu, herhangi bir ağrı belirtisi, yiyecek ve içecek alımı, işeme ve kanama yer alır.

5. Kan perfüzyon değerlendirmesi

NOT: Kan akışı, darlık indüksiyonundan hemen önce, üretroplastiden hemen önce ve üretroplastiden hemen sonra ölçülür.

  1. Lazer Doppler perfüzyon görüntülemesi yapın.
    1. Anestezik solüsyonu kullanarak sıçanları uyuşturun (adım 1.1).
    2. Sıçanı, adım 2.9'da açıklandığı gibi, penis çekişli 37 ° C'lik bir ısıtma yastığına sırtüstü koyun.
    3. Veri elde etmek için lazer Doppler perfüzyon görüntüleyiciyi başlatın (Malzeme Tablosuna bakın). Lazer ışını tarafından okunacak ilgi alanını önceden ayarlayın.
    4. Anesteziyi geri döndürmek için anti-yatıştırıcı solüsyonu (adım 1.2) uygulayın.
    5. Görüntü analiz yazılımını kullanarak, penis bölgesinin etrafına ilgilenilen bölgeyi (ROI) çizin ve zaman içindeki akı değerlerini kaydedin.

6. Radyografik değerlendirme

NOT: Üretroplasti sonrası darlık indüksiyonu onayı ve darlık rezolüsyonu retrograd üretrogram ile doğrulanır. Bu değerlendirme striktür indüksiyonundan 1 hafta sonra (üretroplasti öncesi) ve üretroplastiden 2 hafta sonra yapılır.

  1. Monoplan anjiyografi sistemi kullanarak retrograd üretrogram yapın (bkz.
    1. Anestezik solüsyonu kullanarak sıçanları uyuşturun.
    2. Hayvanı, adım 2.9'da açıklandığı gibi, penis traksiyonu ile sağ eğik dekübitte anjiyografi yatağına yerleştirin.
    3. Koni ışınını penis de dahil olmak üzere hayvanın pelvik bölgesine odaklayın.
    4. Distal üretraya 2 mm ilerletilmiş 22 G venöz kateter yerleştirin.
    5. Üretraya 1 mL iyot radyografik kontrast madde (1:1 oranında 623 mg/mL iyopromid çözeltisi ve %0.9 NaCl) damlatmaya başlayın.
    6. Eşzamanlı olarak, üretral lümeni karşılayan radyografik kontrastı tanımlamak ve üretral çapı değerlendirmek için düz radyografi yapın.
    7. Görüntülemenin tamamlanmasının ardından, anesteziyi anti-yatıştırıcı solüsyonla geri alın.

7. Ötenazi

NOT: Ötanazi, üretroplastiden 3 hafta sonra (darlık indüksiyonundan 4 hafta sonra), son perfüzyon değerlendirmesinden hemen sonra yapılır.

  1. 2.5 mL'lik bir şırıngayı 2 mL/kg pentobarbital sodyum (400 mg/mL) ile doldurun.
  2. Hayvanı ötenazi yapmak için çözeltinin intraperitoneal enjeksiyonunu gerçekleştirin.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Üretral darlık indüksiyonu için 400-500 g ağırlığında ve 12-14 haftalık toplam 12 erkek Wistar sıçan kullanıldı. 1 hafta sonraretrograd üretrogram (RUG1) yapıldı 8 ve tekniğin başarısını doğruladı. Üretral çap, striktür indüksiyonu seviyesinde milimetre cinsinden ölçüldü. Bundan sonra, sıçan üretrasının ventral yüzünde bukkal mukoza grefti ile üretroplasti yapıldı. Aynı sıçanlar, üretroplastiden 14 gün sonra ikinci bir retrograd üretrograma (RUG2) tabi tutuldu ve greft yerleştirme seviyesinde üretral çap milimetre cinsinden ölçüldü. Ortalama RUG1 ve RUG2 çapları sırasıyla 1.04 mm ve 1.52 mm idi ve üretral geçirgenlikte anlamlı bir iyileşme (p < 0,0001) gösterdi (Şekil 1), böylece cerrahi müdahalenin başarısını ve ölçümler arasında iyi bir tutarlılık olduğunu doğruladı.

Lokal perfüzyon ayrıca üretroplastiden hemen önce ve sonra doku mikrodolaşım ortamını izlemek için noninvaziv bir yöntem olarak lazer Doppler ile değerlendirildi. Doku perfüzyonu, düşük perfüzyonun veya hiç perfüzyonun koyu mavi olduğu ve en yüksek perfüzyon seviyelerinin kırmızı olduğu renk kodlu görüntülerde gösterilir. Ortalama akı değerleri, Moor LDI V5.3 görüntü işleme yazılımı kullanılarak elde edilir (bkz.

Sıçan popülasyonunun değişkenliği göz önüne alındığında, 35 erkek Wistar sıçan kullanıldı. Üretroplasti öncesi ve hemen sonrası ortalama kan akımı sırasıyla 603.4 ve 137.6 rasgele birim (A.U.) idi. Beklendiği gibi, lokal kan akımında (mavi renkte) anlamlı bir azalma (p < 0,0001) gösteren alan, vaskülarize olmayan grefte karşılık gelir (Şekil 2).

Tüm çalışma hayvanlarında anestezik prosedüre iyi tolerans bulundu; Bununla birlikte, laboratuvarda elde edilen önceki sonuçlar (veriler gösterilmemiştir), anestezi süresinin, tercihen 45 dakikayı geçmeyen toplam hayvan iyileşmesine izin vermek için kritik olabileceğini ortaya koymuştur. Postoperatif olarak, sıçanlar da majör komplikasyonlardan arınmıştı.

Figure 1
Şekil 1: Retrograd üretrogram (RUG) analizi. (A) Üretroplastiden önce (RUG1) ve 14 gün sonra (RUG2) retrograd üretrogramın temsili görüntüleri. (B) Milimetre cinsinden ifade edilen çapın kantitatif değerlendirmesi, üretroplastiden 14 gün sonra önemli bir iyileşme gösterdi. Kısaltmalar: RUG1 = Üretroplasti öncesi retrograd üretrogram; RUG2 = Üretroplastiden 14 gün sonra retrograd üretroskop. Gruplar arası değişiklikler iki kuyruklu eşleştirilmiş t-testi (n=12) kullanılarak değerlendirildi. Ölçek çubuğu: 10 mm. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 2
Şekil 2: Lazer Doppler analizi. (A) Üretroplasti öncesi ve hemen sonrası lazer Doppler akışının temsili görüntüleri. (B) Kan akışının kantitatif değerlendirmesi, üretroplasti sonrası kan perfüzyonunda önemli ölçüde azalma olduğunu göstermiştir. Gruplar arası değişiklikler iki kuyruklu Wilcoxon eşleştirilmiş çiftler işaretli sıra testi ile değerlendirildi (n=35). Ölçek çubuğu: 0,5 cm. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Bukkal mukoza greftleri ile üretroplasti, üretral rekonstrüksiyonda önemli bir köşe taşıdır. Bununla birlikte, komplikasyonları ve morbiditeyi azaltmak için daha önce tanımlananları optimize etmek ve doku mühendisliği materyalleri ve biyolojik greftler gibi yenilerini oluşturmak için yenilikçi prosedürler geliştirilmelidir. Klinik öncesi modeller oluşturmak ve cerrahi teknikleri tanımlamak için çeşitli prosedürler yayınlanmıştır. Souza ve ark.1 , 12 Yeni Zelanda tavşanını içeren bir çalışma yaptı. Ventral longitudinal deri insizyonu yapıldı ve üretra tunika albuginea'dan mobilize edildi, ardından üretranın dorsal segmentinin eksizyonu yapıldı ve bir defekt oluşturuldu. Eş zamanlı olarak yanaktan bukkal mukoza grefti alınarak 7-0 emilebilir sütür ile dorsal onley olarak yerleştirildi. Bu çalışmada erkek Wistar sıçanları kullanılmıştır. Daha küçük boyutları nedeniyle, kullanımı daha kolay olmasına rağmen teknik olarak daha talepkardırlar. Üretral darlıkların patofizyolojisini ve greft fizyolojisini taklit etmek için, bu modelde, üretroplasti ile aynı ameliyat zamanında gerçekleştirilen bir üretral defektin aksine, daha önce üretra darlığı benzeri bir hastalık indüklenmiştir. Souza ve ark. gibi üretrayı greftle kapatmak için çalışan dikişler de kullanılmıştır1. Bununla birlikte, emilmeyen sütür kullanılmıştır çünkü bu, histolojik çalışmalar gibi daha ileri çalışmalarda greft çevresinin tanımlanmasına izin verir. Martín-Cano ve ark.9 , Wistar sıçanlarını kullanarak bir model geliştirdi. Subkoronal çevresel bir insizyon yapıldı, ardından iyi bir üretral maruziyete izin veren penil degloving yapıldı. Greft alt dudaktan alındı, üretra uzunlamasına ventral orta hat kesisinden açıldı ve greft emilmeyen koşu dikişleri ile ventral onley tarzında yerleştirildi. İşlem sırasında, üretra patentini korumak için üretral kateter yerleştirildi. Burada açıklanan bu teknik, üretranın iyi bir şekilde ortaya çıkmasına ve prosedür sırasında üretra patentini korumak için bir kateterin yerleştirilmesine izin veren aynı penis degloving yaklaşımını kullanmıştır. Bununla birlikte, Martín-Cano ve ark. prosedürde, dokular daha sağlıklı olduğu için doğal greft alımını etkilemiş olabilecek daha önce herhangi bir üretral yaralanma gerçekleştirmedi.

Aslında, basit üretral yaralanma ve iyileşme, Wistar sıçanlarıyla subkoronal çevresel insizyon, penil degloving ve üretraya zarar vermek için uzunlamasına ventral orta hat insizyonundan oluşan bir sıçan modeli geliştiren Hofer ve ark.10 gibi başkaları tarafından değerlendirilmiştir. Sonuç, dermal iyileşmeye benzer iltihaplanma, proliferasyon, olgunlaşma ve yeniden şekillenme aşamalarında üretranın iyileşmesinin meydana geldiğiydi. Bu, yaralanma bölgesi ile sınırlı değildir, aynı zamanda periüretral dokunun büyük çoğunluğu ve korpus spongiosum için de geçerlidir. Tavucku ve ark.11ayrıca Sprague-Dawley sıçanlarında üretrayı ortaya çıkarmak için penoskrotal ventral orta hat cilt insizyonu gerçekleştiren ve daha sonra üretral hasarı indüklemek için elektrokoter akımı uygulayan bir üretral yaralanma modelini tanımladılar. Verileri, fibrozun güçlü bir göstergesi olan kollajen tip I'in kollajen tip III'e oranının arttığını gösterdi. Bu mantığa göre, yaralı bir doku sağlıklı bir dokudan daha fazla fibrozise sahiptir ve greft alımlarının her iki dokuda da eşit olmaması beklenir. Üretroplastilerin yaralı dokularda yapıldığını varsayarsak, bu modelin önemli bir avantajı, normal patofizyolojik süreci daha iyi taklit etmesidir. Bir diğer önemli avantaj, striktür indüksiyonunu doğrulamak ve daha sonra üretral çapa dayalı üretroplastinin başarısını doğrulamak için retrograd bir üretrogramın gerçekleştirilmesidir. Aslında, üretroplastiden sonra tüm hayvanlarda daha iyi bir üretral çap vardı ve bu da prosedürün başarısını gösteriyordu. Souza ve ark.1de retrograd üretrogram yaptılar, ancak çalışmanın sonunda. Bu çalışmada ve Tavukçu ve ark.11'de her iki üretrogram da yapıldı ve üretrogram analizi ile işlemin etkinliği sonucuna varıldı. Ek olarak, üretroplasti öncesi ve sonrası perfüzyon değerlendirmesi yapıldı ve bukkal mukoza greftine karşılık gelen toplam vaskülarize olmayan (mavi) alan doğrulandı.

Bununla birlikte, bu prosedürle ilgili, sıçanların üretralarının boyutunun zorlu bir cerrahi tekniğe neden olması, ameliyat süresi ve uçucu anestezinin olmaması gibi çeşitli sınırlamalar vardır. Bununla birlikte, daha büyük hayvanların daha kolay teknik uygulamayı kolaylaştırmasına rağmen, kemirgenlere kıyasla daha az moleküler aracın mevcut olduğunu ve bunun yenilikçi tedavilerin arkasındaki moleküler mekanizmaları araştırmak için bir sınırlama olabileceğini düşünmek önemlidir. Diğer bir sınırlama, farklı patofizyolojik fenotiplere yol açabilen travma, enfeksiyon veya konjenital kusurlar dahil olmak üzere diğer birçok nedene bağlı olabilen üretra darlığını indüklemek için tek bir yöntemin kullanılmasıdır. Bununla birlikte, tutarlı sonuçlarla basit, kolay, tekrarlanabilir bir yaklaşıma izin verdiği için elektrokoter kullanılmıştır.

Bildiğimiz kadarıyla, bu ilk sıçan prosedürüdür: (1) bukkal mukoza greft yerleşiminden 1 hafta önce bir üretral darlığı indükleyerek greftten önce lokal bir patofizyolojik ortamı taklit eder; (2) üretral darlığı ve retrograd üretrogram ile çözünürlüğünü doğrular; (3) greft yerini lazer Doppler ile doğrular; ve (4) deneysel bir modelin, greftlerin kullanımını optimize etmesine ve örneğin, moleküler mekanizmaların araştırılabileceği doku mühendisliği malzemelerine dayalı yeni terapötik stratejiler geliştirmesine izin verir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yok.

Acknowledgments

Centro Hospitalar Universitário Lisboa Norte Radyoloji bölümü başkanı João Leitão ve Centro Hospitalar Universitário Lisboa Norte Radyoloji bölümü teknisyeni Catia Fernandes'e üretrogramların gerçekleştirilmesindeki işbirlikleri için teşekkür ederiz.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Atipamezole OrionPharma ANTISEDAN (atipamezole) is indicated for the reversal of the sedative and analgesic effects.
Buprenorphine RichterPharma Buprenorphine is a derivative of the opioid alkaloid thebaine that is a more potent (25-40 times) and longer lasting analgesic than morphine.
Carl Zeiss Opmi-1 FC Surgical Stereo Microscope Carl Zeiss Microscopy, Germany OPMI 1 FC from ZEISS symbolizes quality, precision and reliability. The manual system is easy to use and delivers high fidelity images with the legendary ZEISS optics.
Carprofen Zoetis Carprofen is a non-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID) of the propionic acid class.
Catheter 22 G. x 1'' B Braun Introcan Safety IV Catheter of fluorinated ethylene propylene (FEP) with firmer construction for
arterial access.
Enrofloxacin Bayer Enrofloxacin is a fluoroquinolone antibiotic.
Fentanyl Braun 3644960 Fentanyl is a powerful synthetic opioid analgesic.
Flumazenil Fresenius Kabi Benzodiazepine antagonist is used for the complete or partial reversal of the sedative effects caused by benzodiazepines.
High temperature cautery Fiab F7244 Disposable cautery, sterile, high temperature (1200 °C), 28 mm fine tip.
Instillagel gel Farco-pharma Cellulose-based lubricant with local anaesthetic and disinfecting properties.
Iopromide Bayer Non-ionic injectable contrast medium, with iodine.
Laser Doppler imaging system (perfusion imager moorLDI2-HIR and dedicated software) MoorLDI-V6.0, Moor Instruments Ltd, Axminster, UK 5710 The angiogenesis models uses Laser Doppler imaging to assess blood perfusion in the hind limbs, one of which is ligated surgically. Dedicated measurement and comparison software allows the definition of regions of interest for blood flow assessment on the ischaemic versus non-ischaemic limb to establish a "reperfusion ratio" which can be assessed as often as needed and over a number of days on the same subject.
Lubrithal Eye Gel Dechra Eye gel used in animals for prevention of dry eyes during anaesthesia. Lubricating and moisturising action on cornea and conjunctiva.
Male Wistar Han IGS (Crl:WI(Han) rats Charles River Laboratories, Spain Twelve to fourteen-week-old
Metedomidin Virbac 037/01/07RFVPT Medetomidine is a synthetic drug used as surgical anesthetic.
Midazolam Labesfal Benzodiazepine medication is used for anesthesia and procedural sedation.
Monoplan Angiography System Philips Medical Systems Azurion 7 M20 A stationary diagnostic fluoroscopic x-ray system specifically designed to optimize the capability of users to visually and quantitatively evaluate the anatomy and function of blood vessels of the heart, brain and other organs, as well as the lymphatic system.
Mosquito forceps Henry Schein 102-4346 Hartman-Mosquito Hemostatic Forcep Curved 3-1/2" Stainless Steel
Needle Holder Henry Schein 100-2570 Needle holder Mayo-Hegar, stainless steel, 14 cm
Ophtalmic Needle Holder Asico AE-6143 Needle holder barranquer most delicate without lock
Pentobarbital Sodium Ecuphar Pentobarbital Sodium is the sodium salt of pentobarbital used for euthanasia.
Pointed Forceps Aesculap BD335R Microforceps, 0.30 mm tip
Polysorb 6.0 Medtronic (Covidien) UL-101 Coated Synthetic Absorbable Suture aimed to reduce the inflammatory reaction in tissues, followed by gradual encapsulation of the suture by fibrous connective tissue.
Providone-Iodine Mylan Povidone-iodine 10% is an antiseptic drug, used as a disinfectant before and after surgery.
Scalpel Blade nº11 B Braun BB511 Carbon steel, sterile
Spring Scissor Henry Schein 600-4826 Surgical scissors 31 castroviejo
Surgical Forceps Aesculap BD33R Microforceps, 0.20mm tip
Surgical Scissor Aesculap MA873R Micro Iris Scissor, curved shrap tips
SurgiPro 7.0 Medtronic (Coviden) VP-702-X Non-Absorbable Monofilament Polypropylene Suture indicated for use in general soft tissue ligation.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Souza, G. F., Calado, A. A., Delcelo, R., Ortiz, V., Macedo, A. Histopathological evaluation of urethroplasty with dorsal buccal mucosa: an experimental study in rabbits. International Brazilian Journal of Urology. 34 (3), 345-354 (2008).
  2. Andrich, D. E., Mundy, A. R. Urethral strictures and their surgical treatment. BJU International. 86 (5), 571-580 (2000).
  3. Bhargava, S., Chapple, C. R., Bullock, A. J., Layton, C., MacNeil, S. Tissue-engineered buccal mucosa for substitution urethroplasty. BJU International. 93 (6), 807-811 (2004).
  4. Fu, Q., et al. Substitution urethroplasty for anterior urethral stricture repair: comparison between lingual mucosa graft and pedicled skin flap. Scandinavian Journal of Urology. 51 (6), 479-483 (2017).
  5. Blain, B., et al. Vascular grafts in the rat model: an anatomic study. Microsurgery. 21 (3), 80-83 (2001).
  6. Schmauss, D., Weinzierl, A., Schmauss, V., Harder, Y. Common rodent flap models in experimental surgery. European Surgical Research. 59 (3-4), 255-264 (2018).
  7. You, H., et al. A rat orthotopic renal transplantation model for renal allograft rejection. Journal of Visualized Experiments. (180), e63464 (2022).
  8. Park, J. H., et al. Balloon-expandable biodegradable stents versus self-expandable metallic stents: a comparison study of stent-induced tissue hyperplasia in the rat urethra. Cardiovascular and Interventional Radiology. 42 (9), 1343-1351 (2019).
  9. Martín-Cano, F., et al. Histological and immunohistochemical changes in the rat oral mucosa used as an autologous urethral graft. Journal of Pediatric Surgery. 48 (7), 1557-1564 (2013).
  10. Hofer, M. D., et al. Analysis of primary urethral wound healing in the rat. Urology. 84 (1), e1-7 (2014).
  11. Tavukcu, H. H., et al. Protective effect of platelet-rich plasma on urethral injury model of male rats. Neurourology and Urodynamics. 37 (4), 1286-1293 (2018).

Tags

Tıp Sayı 194 Sıçan Modeli Ürologlar Üretral Rekonstrüksiyon Elektrokoter Wistar Sıçanları Ventral Onley Modası Retrograd Üretrogram Üretroplasti Darlık İndüksiyonu Kan Perfüzyon Analizi Lazer Doppler Doku Mühendisliği Gelecek Araştırmalar
Üretra darlığı indüksiyonunu takiben sıçan modelinde bukkal mukoza greft üretroplastisi
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

de Oliveira, P. S., Rocha, F., Vala, More

de Oliveira, P. S., Rocha, F., Vala, I. S., de Oliveira, P., Ministro, A., Santos, S. C. R. Urethral Stricture Induction Followed by Buccal Mucosa Graft Urethroplasty in a Rat Model. J. Vis. Exp. (194), e65094, doi:10.3791/65094 (2023).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter