אלקטרואקפונקטורה שיפרה פרמטרים אורודינמיים במודל עכברוש של אי שליטה במתן שתן עקב מאמץ לאחר לידה, והייתה קשורה למודולציה של מסלולים הקשורים לחלבון מוטורי. ממצאים אלו מצביעים על מנגנונים מולקולריים פוטנציאליים שמאחורי השפעותיו הטיפוליות.
מאמר מחקר
אלקטרואקפונקטורה שיפרה פרמטרים אורודינמיים במודל עכברוש של אי שליטה במתן שתן עקב מאמץ לאחר לידה, והייתה קשורה למודולציה של מסלולים הקשורים לחלבון מוטורי. ממצאים אלו מצביעים על מנגנונים מולקולריים פוטנציאליים שמאחורי השפעותיו הטיפוליות.
אי-שליטה במתן שתן לאחר לידה (SUI) משפיעה משמעותית על איכות החיים של נשים, אך המנגנונים המולקולריים הבסיסיים של טיפולים יעילים נותרו חמקמקים. מחקר זה נועד לחקור את ההשפעות הטיפוליות והמסלולים המולקולריים של אלקטרואקפונקטורה (EA) במודל עכברוש של SUI. קבענו את מודל ה-SUI באמצעות הרחבת בלון נרתיק (VBD) וחילקנו נבדקים אקראיים לקבוצות מודל וקבוצות שטופלו על ידי EA. ההתאוששות התפקודית הוערכה באמצעות בדיקות אורודינמיות, שהראו כי EA הגדילה משמעותית את לחץ נקודת הדליפה (LPP) ואת קיבולת השלפוחית המרבית (MBC). ניתוח היסטופתולוגי באמצעות המטוקסילין ואאוזין וצביעת הטריכרום של מסון חשף שיפור במבנה השרירים והפחתה של 42.3% בהצטברות הקולגן, יחד עם דיכוי תגובות דלקתיות. פרוטאומיקה כמותית זיהתה 2,907 חלבונים מבוטאים באופן שונה (DEPs), כאשר מאגר הנתונים STRING מדגיש מסלולי חלבון מוטוריים כמטרות מרכזיות. במיוחד, EA הפחיתה באופן סלקטיבי חלבוני ליבה, כולל MYL1, TNNI2, MYLPF, TNNT3 ו-TNNT1. ממצאים אלו, שאומצו על ידי Western Blot ו-qPCR, מצביעים על כך ש-EA מקל על SUI על ידי ויסות כיווץ השרירים ועיצוב מחדש של רצפת האגן, ומספק תובנות לגבי מנגנונים פוטנציאליים שמאחורי טיפול SUI ממוקד.
אי-שליטה במתן שתן במאמץ (SUI) היא הפרעה נפוצה ברצפת האגן המשפיעה על 15–35% מהנשים לאחר לידה 1,2, ומשפיעה משמעותית על איכות חייהן ובריאותן הנפשית. בנוסף לתסמינים הפיזיים, SUI לאחר לידה יוצר נטל פסיכוסוציאלי משמעותי; נשים רבות חוות מבוכה, ירידה בביטחון עצמי והתרחקות חברתית. מצב זה עלול להפחית את תחושת הנשיות ולהוביל לחוסר רצון לעסוק בפעילויות שונות, מה שעלול להחמיר את תחושת הבידוד ולתרום לדיכאון לאחר לידה3. SUI מציבה גם אתגרים כלכליים בשל העלויות הכרוכות במוצרי שליטה במתן שתן וביקורים רפואיים. בעוד שקיימות אפשרויות טיפול כמו אימון רצפת האגן והתערבויות כירורגיות, מגבלות היעילות שלהן וסיכון להישנות מדגישות את הצורך בטיפולים יעילים ופחות פולשניים המתמקדים בגורמים הבסיסיים ל-SUI 4,5 לאחר הלידה. הפתוגנזה של SUI היא רב-גורמית, הכוללת תפקוד לקוי של שרירי רצפת האגן, פגיעה ברקמות החיבור ופגיעה נוירומוסקולרית. טראומה מכנית במהלך לידה וגינלית היא גורם עיקרי ל-SUI 6,7 לאחר הלידה. בנוסף, חוסר ויסות בעיצוב מחדש של המטריצה החוץ-תאית — המאופיין בדלדול סיבי קולגן ומטבוליזם אלסטין לא תקין — פוגע במבני התמיכה באגן8. עדויות מתפתחות מצביעות על כך שהתכווצות לקויה של שרירי הסוגר השופכה המפוספסים היא גורם קריטי המונע על ידי ביטוי חריג של חלבונים ספציפיים לשריר, כולל חלבונים מוטוריים המווסתים אינטראקציות אקטין-מיוזין9.
אלקטרואקופונקטורה (EA), התאמה מודרנית המשלבת דיקור מסורתי עם גירוי חשמלי, משפרת את היעילות הטיפולית על ידי ויסות מעגלים עצביים וקידום תהליכי תיקון רקמות 10,11,12,13. EA הראתה הצלחה בניהול כאב, מחלות ניווניות נוירודגנרטיביות והפרעות אורולוגיות, כולל שלפוחית השתן פעילה יתר ודלקת ערמוניתית כרונית. השפעותיה מתווכות באמצעות מנגנונים כפולים: (1) נוירומודולציה, הכוללת הפעלת עצבים חושיים סומטיים ונתיבי עיכוב כאב מרכזיים14, ו-(2) ויסות ברמת הרקמה, המקדם אנגיוגנזה, הפחתת דלקת ושיקום הומאוסטזיס מטריצה חוץ-תאית 15,16,17 . ראוי לציין כי EA שיפרה את תפקוד שרירי רצפת האגן אצל חולי SUI, כפי שמודגם על ידי עלייה בלחץ סגירת השופכה ופעילות אלקטרומיוגרפית מוגברת. עם זאת, המסלולים המולקולריים שמאחורי השפעות הטיפוליות של EA על SUI — במיוחד תפקידו בוויסות חלבונים הקשורים לכיווץ שרירים — עדיין אינם מובנים כראוי.
במהלך אגירת השתן, ההתכווצות המתמשכת של הסוגר בשופכה נשמרת באמצעות ויסות מדויק של חלבוני המוטוריקה ותת-היחידות הרגולטוריות שלהם, אשר מארגנות אינטראקציות אקטין-מיוזין בשריר מפוספס 18,19,20. במצב המנוחה, תת-יחידות מעכבות כמו טרופונין I2 (TNNI2) — איזופורם ספציפי לשריר שלד מהיר במהירות — נקשרות לסיבי אקטין, ומייצבות את קומפלקס הטרופונין-טרופומיוזין כדי לחסום אתרי קישור למיוזין ולאכפת הרפיית שריר21,22. במקביל, שרשרת אור מיוזין 1 (MYL1), תת-יחידה רגולטורית המווסת את פעילות ATPase המיוזין, נשארת לא מזורחנת בתנאי סידן נמוכים, מה שמגביל את יעילות מחזור ה-cross-bridge23. עם הפעלה עצבית במהלך לחץ פיזי, זרם הסידן מפעיל שינויים קונפורמציונליים במורכבות הטרופונין: סידן נקשר לטרופונין C (TNNC), מזיז TNNI2 מהאקטין, מושך את הטרופומיוזין וחושף אתרי קישור למיוזין. במקביל, מיוזין התלוי בסידן/קלמודולין (mLCK) מזרחן MYL1, מה שמגביר את פעילות ATPase המיוזין ומקל על יצירת גשרים חזקים בין אקטין למיוזין. תת-יחידות מבניות, כמו טרופונין T1 (TNNT1), מבטיחות יישור נכון של קומפלקס הטרופונין על אקטין, ומאפשרות תגובות מסונכרנות לאותות סידן24,25. באי-שליטה במתן שתן במאמץ (SUI), ביטוי יתר פתולוגי של תת-יחידות מעכבות (למשל, TNNI2) מאריך את חסימת אקטין-מיוזין, בעוד שחוסר ויסות של MYL1 ו-TNNT1 מפריע להרכבת המיוזין וברגישות לסידן, ופוגע יחד בכיווץ הסוגר 5,26. אנומליות מולקולריות אלו מתואמות עם סימני ההייסטולוגיה של SUI, כולל סיבי שריר לא מסודרים וירידה בהתנגדות לשופכה. שיקום הביטוי הפיזיולוגי של TNNI2, MYL1 ו-TNNT1 הופך לעדיפות טיפולית, שכן הוא מכייל מחדש את שיווי המשקל בין התכווצות-הרפיה, ומגביר את יכולת ההסתגלות של הסוגר לייצר לחץ סגירה במהלך אירועי לחץ.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל ההליכים אושרו על ידי ועדת האתיקה לבעלי חיים של חברת Guangzhou Miles Biotechnology Co., Ltd., מספר האישור הוא IACUC-MIS2023045.
הקמת מודל SUI Rat
בסך הכול 20 נקבות חולדות ספרג-דולי (SD), בגילאי 6–8 שבועות, שימשו ליצירת מודל לפציעת רצפת האגן, המדמה לידה. כדי לגרום להרחבת בלון הנרתיק (VBD), החולדות הורדמו באמצעות הזרקה תוך-צפונית של קטמין (75 מ"ג/ק"ג) וקזילזין (10 מ"ג/ק"ג). קטטר 10 Fr Foley מנופח הוכנס בזהירות לתעלת הנרתיק האמצעית, ואז הבלון התנפח ב-3 מ"ל של סליין סטרילי. הבלון נשמר במקום במשך 4 שעות כדי לשחזר את המתיחה המכאנית הממושכת של שרירי רצפת האגן ואת הלחץ על עצב הפודנדל הקשור ללידה. תקופת הדוגמנות הייתה 7 ימים. ביום השמיני, 6 בעלי חיים נבחרו באקראי לבדיקות אורודינמיות.
הקמת המודל המוצלחת אושרה באמצעות בדיקות אורודינמיות ומדידת רמות LDH של לקטט דהידרוגנאז בסרום, המשמשות כאינדיקטורים לפציעת שרירים. לאחר אישור המודלים המוצלחים, חולקו עכברי SUI באקראי לקבוצה שמופעלת על ידי הקרמה ולקבוצת טיפול, עם חמישה חולדות בכל קבוצה. במקביל, סופקו חמישה חולדות SD רגילות כקבוצת ביקורת. בקבוצת המדומה, מחטי הדיקור הוכנסו בנקודות הדיקום BL23 (הממוקמות 6 מ"מ לרוחב התהליך השדרני L2) ו-GB30 (מאחורי מפרק הירך) ללא כל גירוי חשמלי. בקבוצת הדיקור החשמלי, אותם נקודות דיקור גירו באמצעות מכשיר אלקטרואקפונקטור, בהתאם לשיטת הטיפול הקלינית הסטנדרטית. מכשיר האלקטרואקפונקטורה הוגדר לגל צפוף וצפוף של 1 הרץ ב-2 וולט. כל התערבות נמשכה 30 דקות ביום במשך 10 ימים רצופים. כל בעלי החיים נבדקו מדי יום והוחזקו בתנאי מעבדה סטנדרטיים. בסיום הניסוי בוצעו בדיקות אורודינמיות על בעלי החיים בכל קבוצה. לאחר מכן, כל קבוצת חולדות הורדמה בתערובת של 3% איזופלוראן ו-1.0 ליטר לדקה. לאחר שהעכברים איבדו את ההכרה, ריכוז האיזופלורן הותאם ל-5%, ונאספו דגימות לאחר שהעכברים מתו מאי ספיקת נשימה.
בדיקות אורודינמיות
לאחר הרדמה שנגרמה על ידי איזופלורן, בעלי החיים הונחו במצב שכיבה ומאובטחים. חתך בבטן התחתונה באמצע חשף את שלפוחית השתן18. קטטר אפידורלי הושתל דרך פיסטולה בקוטר 2 מ"מ בכיפת השלפוחית, התקדם 0.5–1.0 ס"מ לתוך הלומן, ומאובטח בתפר 11-0 באמצעות טכניקת ארנק-חוט. הקטטר חובר למערכת ניטור לחץ והוזרז עם מלח מתילן כחול בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס במהירות 10 מ"ל/שעה באמצעות משאבת מיקרוסינג', עם ניטור לחץ תוך-כלי מקביל. קיבולת שלפוחית השתן המקסימלית חושבה כמכפלה של משך ההזלפה (המרווח בין תחילת העירוי לטיפה הראשונה של נוזל השופכה) וקצב הזרימה. לחץ נקודת הדליפה (LPP) נקבע על ידי רישום שיא הלחץ התוך-כלי מיד לאחר השחרור הפתאומי של דחיסת הבטן הידנית. כל הפרמטרים נרכשו באמצעות מערכת ניתוח אורודינמית, עם מדידות משולשות לכל מטריקה. כל הדגימות קודדו ונותחו באקראי באופן עיוור יחיד על ידי שלושה מפעילים עצמאיים, שכל אחד מהם ביצע מדידה אחת. תוצאות שלוש המדידות העצמאיות שימשו לניתוח סטטיסטי.
מדדו את רמת הדהידרוגנאז (LDH) של לקטט לסרום
ביום השביעי לאחר הניתוח, נלקח כ-1 מ"ל דם מלא מהוריד הזנב של כל חולדה. הדגימות שנאספו הושארו בטמפרטורת החדר למשך שעה אחת כדי לאפשר יצירת קרישים, ולאחר מכן צונטרו בצנטריפוגה ב-2,000 × גרם למשך 15 דקות. כ-0.5 מ"ל של סופרנטנט נאסף בקפידה כדרום. רמות ה-LDH של לקטט הדהידרוגנאז בסרום נקבעו כמותית באמצעות ערכת בדיקת D-לקטט דה-הידרוגנאז בהתאם לפרוטוקולי היצרן.
פרופילינג פרוטאומי וניתוח ביואינפורמטיקה
ניתוח פרוטאומי כמותי בוצע על רקמות שריר חלק בשופכה שבודדו מקבוצות מודל וטיפול. חלבונים זוהו מנתוני ספקטרומטריית מסה גולמיים באמצעות Proteome Discoverer 2.4 עם סף שיעור גילוי שגוי של 1%. ניתוח ביואינפורמטי של חלבונים מבוטאים באופן דיפרנציאלי (DEPs) בוצע באמצעות חבילות מבוססות R: ניתוח ביטוי דיפרנציאלי בוצע באמצעות חבילת לימה (|log2FC| > 1, התאמה p < 0.05), ניתוח העשרת אונטולוגיית גנים (GO) וניתוח מסלולי אנציקלופדיה של גנים וגנומים של קיוטו (KEGG) בוצעו באמצעות חבילת clusterProfiler, כאשר מונחים/מסלולים מועשרים נחשבו משמעותיים ב-p < 0.05 וערך q-< 0.2; אשכולות היררכיים הוצג באמצעות חבילת Pheatmap. רשת אינטראקציה בין חלבון לחלבון (PPI) נבנתה באמצעות מסד הנתונים STRING (גרסה 11.5, ציון ביטחון > 0.7).
צביעת המטוקסילין-אאוזין
רקמות השריר החלק של העכברים היו מקובעים ב-4% פאראפורמלדהיד והוטמעו בפרפין. חתכים סדרתיים (בעובי 5 מיקרון) הוכנו באמצעות מיקרוטום וצבועו באמצעות ערכת צביעה סטנדרטית של H&E. הערכה מורפולוגית בוצעה באמצעות מיקרוסקופ שדה בהיר בהגדלה של 40×–400×, תוך התמקדות בשלמות המבנית של רקמת השריר, חדירת תאים דלקתיים ועיצוב מחדש של מטריצות.
צביעת הטריכרום של מסון
לפי הפרוטוקול הניסויי שאושר על ידי ועדת האתיקה, אספנו דגימות מהחיות ביום העשירי של הטיפול. רקמות השריר של העכברים היו קבועות ב-4% פאראפורמלדהיד ומוטמעות. חתכים סדרתיים (עובי 5 מיקרון) נחתכו באמצעות מיקרוטום סיבובי. קטעים דה-פרפיניים צובקו בטריכרום של מאסון. חתכים מוצבעים צולמו תחת מיקרוסקופ שדה בהיר בהגדלה של 100×.
בלוט מערבי
חלבונים כוללים הופקו מרקמת השריר החלק של חולדה באמצעות הפרעה מכנית בבופר RIPA ליזיס שנשמר בטמפרטורה נמוכה והושלם במעכבי פרוטאז. הליזטים הובהרו באמצעות צנטריפוגציה ב-10,000 × גרם למשך 15 דקות בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס, והסופרנטנט המכיל חלבון נאסף לניתוח. ריכוז החלבון נקבע באמצעות בדיקת חומצה ביצינכונית (BCA) תוך שימוש באלבמין סרום בקר כסטנדרט כיול. כמויות שוות של חלבון (30 מיקרוגרם) הועמסו על ג'לים SDS–פוליאקרילאמיד של 10% או 12% והופרדו בתנאי חיזור. לאחר האלקטרופורזה, החלבונים הועברו לממברנות PVDF עם גודל נקבוביות של 0.22 מיקרון. הממברנות הוגברו ב-3% BSA למשך שעה אחת בטמפרטורת החדר כדי לחסום אתרי קישור לא ספציפיים, ולאחר מכן דגירה לילית בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס עם נוגדנים ראשוניים שזיהו GAPDH, MYL1, TNNI2, TNNT1, TNNT3 ו-MYLPF. לאחר שטיפה עם TBST שלוש פעמים, הוחלו נוגדנים משניים מסומנים על ידי HRP במשך שעתיים בטמפרטורת החדר. זיהוי האותות בוצע באמצעות מצע כימי לומינסצנטי, והתמונות צולמו באמצעות מערכת הדמיה זוהרת. כימות ביטוי החלבון בוצע באמצעות ניתוח צפופה, כאשר GAPDH משמש כנקודת ייחוס פנימית.
PCR בזמן אמת כמותי (qPCR)
דגימות הרקמה נבדקו באמצעות תגובת חילוץ RNA כוללת, וה-RNA בודד בהתאם להוראות היצרן שסופקו עם ערכת חילוץ ה-RNA. פריימרים ספציפיים לגנים תוכננו באמצעות תוכנה ייעודית (טבלה 1) והספציפיות שלהם אושרה באמצעות ניתוח BLAST (≥18 bp הומולוגיה, Tm = 58–62 °C). RNA תומלל הפוך באמצעות ערכת שעתוק הפוך, והביטוי של הגן המטרה זוהה באמצעות ערכת זיהוי qPCR של SYBR Green.
ניתוח סטטיסטי
השוואות סטטיסטיות בין שתי קבוצות בוצעו באמצעות מבחן t למדגמים עצמאיים, בעוד שההבדלים בין קבוצות שונות הוערכו באמצעות אנליזת ANOVA חד-כיוונית ואחריה ניתוח פוסט-הוק של Bonferroni. הנתונים מבוטאים כסטיית תקן ממוצעת ± (SD) או כממוצע ± שגיאת תקן של הממוצע (SEM). ערך של p < 0.05 נחשב לאינדיקטור למשמעות סטטיסטית.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרמטרים אורודינמיים בעכברים עם פגיעה בהתרחבות בלון נרתיקי
תפקוד שלפוחית השתן, כולל שליטה במתן שתן וקיבולת מקסימלית של שלפוחית השתן, הוערך לפני ואחרי המודלים. ניתוחים אורודינמיים חשפו הידרדרות מובהקת סטטיסטית הן בקיבולת מקסימלית של שלפוחית השתן (MBC) והן בלחץ נקודת הדליפה (LPP) לאחר הרחבת בלון הנרתיק (VBD) בהשוואה למצב הבסיסי (P < 0.05). ה-MBC ירד מ-2.34 ± 0.21 מ"ל ל-0.75 ± 0.32 מ"ל (טבלה 2 ואיור 1A), בעוד שה-LPP ירד מ-41....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
SUI, הפרעה אורולוגית נפוצה הפוגעת בנשים לאחר לידה, מקושרת פתולוגית לנזק במבנה התמיכה ברצפת האגן במהלך ההריון והלידה 7,27,28. SUI מאופיין בדליפת שתן לא רצונית במהלך פעילויות שמגבירות לחץ תוך-בטני (למשל, שיעול, עיטוש או פעילות גופנית), ופוגע משמעותית ברווחתם הפיזית והנפשית של המטופלים, וכן באיכות חייהם29.
פתוגנית, התפתחות SUI קשורה ישירות לשינויי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין ניגודי עניינים להצהיר עליהם.
עבודה זו נתמכה על ידי פרויקט המדע והטכנולוגיה של רפואה סינית מסורתית ומשולבת ברפואה סינית ומערבית בגואנגג'ואו, פרויקט מס' 20232A010025.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 0.22 ומיקרו; m ממברנות PVDF | מיליפור | ISEQ00010 | |
| 2× UniTaq SYBR qPCR Master Mix (ROX-) | טיאניה ביוטכנולוגיה | P1504 | |
| 4% פאראפורמלדהיד | GSbioth | GS539A | |
| ערכת בדיקות BCA | דינגגואו ביוטכנולוגיה | BCA02 | |
| מיקרוסקופיית שדה בהיר | MSHOT | ML31 | |
| ערכת בדיקה ל-D-לקטט דה-הידרוגנאז | ביוטיים | P0392S | |
| מגיב ECL Prime | ציטיבה | RPN2232 | |
| מכשיר אלקטרופורזה | WIX | miniPro4 | |
| מערכת ניתוח תמונות כימילומינסנציה אוטומטית לחלוטין | פוג'יפילם | LAS-3000 | |
| נוגדן GAPDH | אפיניטי ביוסיינסס | T0004 | |
| נוגדנים משניים מצורפים ל-HRP | אפיניטי ביוסיינסס | S0001,S0002 | |
| תוכנת ImageJ 1.54 | NIH | ||
| ערכת הצביעה בטריכרום של מסון | GSbioth | GS800A | |
| נוגדן MYL1 | קלאוד-קלון | PAB105Ra01 | |
| נוגדן MYLPF | אפיניטי ביוסיינסס | DF9048 | |
| שם | החברה | מספר קטלוג | |
| גרף PowerLab v5.2.1 | תוספות | ||
| תוכנת Primer Premier 5.0 | PREMIER Biosoft | ||
| PrimeScript RT Master Mix | טאקארה | RR036A | |
| תוכנת Proteome Discoverer 2.4 | תרמו פישר סיינטיפיק | ||
| מכשיר סרט סיבובי חצי-יבש מהיר | ביו-ראד | 788BR04132 | |
| מערכת כמותית של qPCR בזמן אמת עם פלואורסצנציה בזמן אמת | טיאנלונג | TL100 | |
| מאגר ניתוק RIPA | ביוטיים | P0013B | |
| ערכת חילוץ RNA | Aidlab | RN70 | |
| מיקרוטום סיבובי | לייקה | RM2235 | |
| ג'לים של SDS-PAGE | ביוטיים | P0052A,P0053A | |
| H& סטנדרטיים ערכת צביעת E | GSbioth | GS700A | |
| בופר TBST | ביושארפ | BL346A | |
| נוגדן TNNI2 | קלאוד-קלון | PAD230Ra01 | |
| נוגדן TNNT1 | קלאוד-קלון | PAD231Ra01 | |
| נוגדן TNNT3 | קלאוד-קלון | PAD233Hu01 | |
| תגובת חילוץ RNA כוללת | ביושארפ | BL258A | |
| מערכת בדיקות אורודינמיות | טקמן | BL-420 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה