Questo protocollo fornisce la prima descrizione dettagliata della vesicostomia nei roditori come metodo per il drenaggio urinario continuo a bassa pressione dopo lesione midollare (SCI). Oltre alla descrizione della tecnica operatoria, forniamo un protocollo completo di gestione postoperatoria delle ferite, fondamentale per ottenere un follow-up prolungato e con successo. Poiché il ratto è un modello animale di piccole dimensioni e l'obiettivo è creare un'apertura vescicale minima per limitare influenze confondenti e favorire la guarigione della ferita, l'uso di lenti di ingrandimento (ingrandimento 2,5–3,5×) o di un microscopio operatorio si è rivelato eccezionalmente utile. Un confronto diretto tra dimensioni della vesicostomia (3 mm vs. 5 mm) ha confermato la superiorità dell'incisione più piccola nel nostro caso. Se questo approccio minimamente invasivo non fosse tecnicamente fattibile, aumentare le dimensioni dell'incisione addominale potrebbe facilitare l'accesso. Tuttavia, prima di suturare la vescica, l'incisione addominale dovrebbe essere nuovamente ridotta a 3 mm per creare dimensioni ottimali della vesicostomia. Inoltre, il nostro approccio è stato progettato per realizzare una vesicostomia alta, consentendo una parziale funzione di riserva vescicale (osservata nel 91,84% dei casi durante tutto il periodo di follow-up) e un grado controllato di distensione vescicale con coinvolgimento ureterale. Sebbene la procedura chirurgica in sé sia tecnicamente semplice e comporti un rischio basso di complicanze intraoperatorie, la successiva cura intensiva della ferita—in particolare durante la fase postoperatoria iniziale—può rappresentare il principale svantaggio di questo metodo. Prevenire la chiusura spontanea della vesicostomia è essenziale per mantenere un drenaggio urinario continuo e richiede una calibrazione regolare. Eseguire questa procedura in modo sicuro e riproducibile richiede due operatori, imponendo notevoli esigenze di personale, soprattutto perché la calibrazione deve essere effettuata almeno una volta al giorno durante le prime 3 settimane postoperatorie, seguita da un intervento ogni due giorni successivamente.
Altrettanto importante è un rigoroso regime di gestione della ferita e protezione della cute. La vescicostomia rappresenta di per sé un possibile punto di ingresso per patogeni, e la pelle circostante è continuamente esposta all'urina, rendendo la zona suscettibile a macerazione e infezione. Collaborando con uno specialista nella cura delle ferite, abbiamo sviluppato e perfezionato in modo sistematico i protocolli di gestione preoperatoria e postoperatoria qui descritti. Gli elementi chiave includono la preparazione di un campo chirurgico pulito con rimozione accurata dei peli, l'applicazione di un adesivo cutaneo per sigillare i margini della ferita fresca durante la fase iniziale di guarigione, e successivamente una regolare detersione con una soluzione diluita di sapone delicato e un agente antisettico compatibile con la mucosa. La lubrificazione della pelle si è rivelata un fattore particolarmente importante per il recupero della ferita, favorendo una rapida rigenerazione cutanea e la ricrescita dei peli. L'applicazione giornaliera abbondante di un film protettivo idratante a base oleosa si è dimostrata molto efficace nel mantenere l'idratazione della pelle e nel fornire una barriera contro il contatto diretto con l'urina. Una volta avviata la ricrescita dei peli, l'integrità della pelle era generalmente ripristinata e l'intensità delle misure di cura della ferita poteva essere ridotta.
Sebbene la cateterizzazione sia la strategia standard di gestione della vescica nei pazienti dopo lesione midollare (SCI)9,10,11,12, gli studi preclinici su animali—eseguiti principalmente su ratti14,15—sono notevolmente limitati sotto questo aspetto. La pratica comune dell'espressione manuale della vescica introduce un bias metodologico negli studi che indagano l'apparato urinario inferiore (LUT), generando pressioni intravesicali non fisiologiche ed eccessivo stress tissutale. Inoltre, la sua applicazione pratica limitata principalmente agli animali di sesso femminile costituisce una limitazione rilevante per la ricerca preclinica sulla SCI nei ratti. La cateterizzazione transuretrale è realizzabile nelle femmine di ratto, ma richiede tipicamente sedazione (ad esempio, isoflurano), il che rappresenta un limite significativo. Inoltre, i ratti svuotano la vescica approssimativamente ogni 8–10 minuti27; pertanto, la cateterizzazione dovrebbe essere eseguita più volte al giorno per prevenire la sovradistensione vescicale, riducendone ulteriormente l'applicabilità come strategia di drenaggio di routine. La vescicostomia rappresenta un approccio praticabile per un drenaggio urinario continuo a bassa pressione in ratti svegli dopo lesione midollare16 e potrebbe ridurre gli effetti confondenti associati all'espressione manuale ripetuta della vescica. Tuttavia, la sua rilevanza traslazionale richiede un'attenta valutazione. A differenza delle strategie cliniche di gestione della vescica, come la cateterizzazione intermittente, i cateteri a permanenza o lo svuotamento riflesso, la vescicostomia stabilisce uno stato di deviazione urinaria continua senza cicli fisiologici di riempimento e svuotamento. Pertanto, essa non replica direttamente le condizioni cliniche comuni, ma modella piuttosto una vescica costantemente decompressa.
Nel presente studio, la vescicostomia è stata deliberatamente creata come stoma alto alla cupola della vescica, consentendo una funzione parziale di serbatoio, un grado controllato di distensione vescicale e un coinvolgimento uretrale. Questa configurazione mantiene una bassa resistenza all'efflusso evitando al contempo il collasso completo della vescica, avvicinandosi così maggiormente al concetto di drenaggio continuo a bassa pressione utilizzato clinicamente per proteggere le vie urinarie superiori nei bambini con ostruzione dell'efflusso o vescica neurogena28. Sebbene i normali meccanismi di stoccaggio e continenza rimangano aboliti, la configurazione a vescicostomia alta potrebbe attenuare lo stress estremo della parete vescicale e favorire un riempimento della vescica e un afflusso uretrale distribuiti in modo più fisiologico rispetto al semplice drenaggio sovrapubico o all'espressione manuale ripetuta della vescica. Studi recenti condotti su un modello murino di vescicostomia cutanea hanno dimostrato che l'interruzione del normale ciclo di stoccaggio e svuotamento in condizioni di derivazione urinaria temporanea induce un rimodellamento vescicale pronunciato, incluso un marcato aumento dello spessore della lamina propria, una riduzione della proporzione di muscolo liscio detrusore, risposte contrattili compromesse, un'upregolazione di Mrgprb2 e una sensibilità accresciuta alla sostanza P. Questi risultati supportano l'idea che il drenaggio continuo a bassa pressione in sé rappresenti uno stato fisiopatologico distinto piuttosto che un'approssimazione neutra della gestione clinica standard della vescica26. In linea con tali risultati, la vescicostomia nei ratti dopo lesione midollare (SCI) dovrebbe pertanto essere considerata principalmente un modello di decompressione vescicale sostenuta e di interruzione del ciclo vescicale, piuttosto che un surrogato diretto della cateterizzazione intermittente o dello svuotamento riflesso.
Questa caratteristica può essere vantaggiosa per lo studio delle risposte intrinseche della vescica alla denervazione in condizioni di resistenza minima all'efflusso. Allo stesso tempo, il bypass completo dell'uretra elimina componenti clinicamente rilevanti della disfunzione del tratto urinario inferiore, inclusa la resistenza uretrale, l'attività dello sfintere esterno e la DSD. Di conseguenza, il modello è meno adatto per indagini focalizzate sull'ostruzione dell'efflusso o sulle interazioni vescica-sfintere.
Inoltre, il drenaggio urinario continuo abolisce efficacemente i normali meccanismi di stasi e continenza, che possono influenzare in modo indipendente la fisiologia vescicale, la compliance e il rimodellamento del tessuto. I risultati ottenuti dal modello murino di vesicostomia26 suggeriscono che l’interruzione del normale ciclo di stasi ed eliminazione urinaria possa ridurre la sensibilità colinergica nonostante l’espressione dei recettori muscarinici rimanga invariata, indicando alterazioni nelle vie di segnalazione a valle. Tali fattori devono essere presi in considerazione nell’interpretare l’applicabilità traslazionale dei risultati ottenuti con questo modello. Inoltre, la vesicostomia offre la possibilità concettuale di modellare diverse fasi della gestione vescicale dopo lesione midollare (SCI) all’interno dello stesso animale. Nella fase acuta successiva al trauma, un drenaggio continuo a bassa pressione tramite una vesicostomia alta può simulare strategie cliniche come cateteri uretrali a permanenza o sovrapubici e altre forme di derivazione urinaria, che mirano a proteggere la vescica e l’apparato urinario superiore evitando alte pressioni intravesicali e ritenzione urinaria. Nella successiva fase cronica, la chiusura chirurgica della vesicostomia potrebbe consentire un passaggio a una condizione di stasi e minzione ad alta pressione, simile a quella riscontrata nei pazienti gestiti con cateterizzazione intermittente sterile, nei quali il riempimento vescicale, lo svuotamento incompleto e le elevate pressioni di stasi contribuiscono al rimodellamento e disfunzione a lungo termine.
Un approccio graduale di questo tipo potrebbe facilitare studi longitudinali volti a confrontare le adattamenti strutturali, funzionali e molecolari della vescica in condizioni di decompressione continua rispetto a quelle di ripristinato stoccaggio all'interno dello stesso modello di lesione spinale (SCI). Potrebbe pertanto contribuire a distinguere i componenti della disfunzione neurogenica del tratto urinario inferiore (nLUTD) legati al danno da quelli legati allo svuotamento, colmando il divario tra paradigmi sperimentali preclinici e l'evoluzione temporale della gestione vescicale nella pratica clinica. Al momento, questo concetto rimane ipotetico e richiede studi futuri mirati per stabilirne la fattibilità, la sicurezza, la riproducibilità e i profili urodinamici risultanti dopo la chiusura della vesicostomia. Infine, sebbene la vesicostomia possa teoricamente facilitare la gestione vescicale in entrambi i sessi evitando le difficoltà associate alla cateterizzazione uretrale, lo studio attuale è stato condotto esclusivamente su ratti femmina. I modelli di vesicostomia esistenti nei roditori, compreso lo studio murino sopra descritto, sono stati similmente sviluppati prevalentemente in animali femmina, evidenziando come le prove solide a sostegno di un'applicabilità indipendente dal sesso rimangano limitate. Pertanto, i dati attuali dimostrano la fattibilità soltanto nei ratti femmina, e ulteriori studi sono necessari per determinare se risultati comparabili possano essere ottenuti nei maschi e per valutare eventuali differenze specifiche legate al sesso.
La vesicostomia nei ratti con lesione del midollo spinale (SCI) fornisce un metodo semplice e riproducibile per il drenaggio urinario continuo a bassa pressione, in particolare quando eseguita come vesicostomia alta, che consente una funzione parziale del serbatoio. Sebbene il modello non replichi la cateterizzazione intermittente e aggiri la resistenza uretrale e la dinamica dello sfintere, esso offre un contesto controllato per studiare le risposte intrinseche della vescica alla denervazione e alla rottura del ciclo di riempimento–svuotamento in condizioni di minima resistenza all'uscita. L'applicazione traslazionale è quindi principalmente limitata agli studi sul rimodellamento della vescica, sulla decompressione e sulla manutenzione generale della vescica; attualmente i dati sono limitati ad animali femmina. Studi futuri dovrebbero estendere il modello ai maschi e valutare la chiusura graduale della vesicostomia per ristabilire condizioni di stoccaggio ad alta pressione, riflettendo così meglio la gestione clinica cronica della vescica.