Intracavernosal druk opname erectiele functie bij knaagdieren moet worden geëvalueerd
6 juni 2018
Intracavernosal druk opname (ICP) is een belangrijke methode om te evalueren van de erectiele functie van proefdieren. Hier, een gedetailleerd protocol blijkt procedure voor de opname van ICP door catheterizing de crura penis en dan elektrisch stimuleren de cavernous zenuwen bij ratten.
Het algemene doel van deze procedure is om de erectiele functie van ratten te testen door het katheteriseren van het crus corpus cavernosum en het registreren van de intracaverneuze druk na stimulatie van de caverneuze zenuwen. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen op het gebied van mannelijke erectiestoornissen, zoals voor het evalueren van therapieën en medicijnen voor erectiestoornissen. Een voordeel van deze techniek is dat het een nauwkeurigere evaluatie biedt van de erectiefunctie en reflexen, de dynamische verandering in bloedstroom geassocieerd met erectiele respons.
Visuele demonstratie van deze methode is cruciaal, omdat katheterisatie moeilijk te leren is omdat het kleine gebied van de witte tunica albuginea van het crus corpus cavernosum het moeilijk maakt om de naald in de penis crura te steken. Om je voor te bereiden op de operatie, maak een paar bipolaire elektroden voor intracavernosale drukmetingen. Buig de uiteinden van de elektroden lichtjes en pas de afstand tussen hen aan op één tot twee millimeter.
Verbind vervolgens de elektroden met de stimulator met behulp van twee krokodillenklemmen. Monteer vervolgens het kathetersysteem. Gebruik eerst een slang om een hypodermische 23-gauge naald te verbinden met een driewegstopkraan.
Verbind vervolgens de stopkraan met een druksensor. Bevestig vervolgens een spuit van 10 milliliter gevuld met heparine-zoutoplossing op de derde positie van de stopkraan. Vul vervolgens het hele systeem met heparine-zoutoplossing en controleer op lekken.
Til vervolgens de naald 20 centimeter op en kalibreer het registratiesysteem tot 20 centimeter water. Na de kalibratie, pas de hoogte van de naald aan en controleer de nauwkeurigheid van het registratiesysteem. Herhaal indien nodig de kalibratie totdat de nauwkeurigheid is bevestigd.
Breng vervolgens de ratten over van de dierfaciliteit naar de operatiekamer en laat ze minimaal 30 minuten acclimatiseren. Steriliseer ondertussen de chirurgische instrumenten met 70%ethanol en bereid de nodige chirurgische materialen voor. Na 30 minuten bereid de eerste rat voor op de operatie.
Anesthetiseer het met natriumpentobarbital en wacht vijf tot 10 minuten. Prik vervolgens in de tenen van de ratten en controleer op afwezigheid van reflex om een goede anesthesie te bevestigen. Scheer vervolgens de vacht van de buik en nek en plaats de rat in rugligging op een chirurgische plank.
Veeg nu de blootgestelde huid af met drie afwisselende scrubs met 10%povidon-jodium gevolgd door 70%ethanol. Breng ook oogzalf aan om te voorkomen dat de ogen uitdrogen. Ga vervolgens door met de operatie.
Voordat je de caverneuze zenuw isoleert, katheteriseer je de linker halsslagader volgens het tekstprotocol. Begin met het isoleren van de zenuw door de huid en spier van de buik op te tillen met een paar pincetten. Maak vervolgens met een schaar een middenlijnsnede van de onderbuik tot de penis.
Beweeg vervolgens voorzichtig de darmen naar het bovenste deel van de buikholte. Grijp vervolgens de blaas met een paar pincetten en trek hem uit de buikholte. Vind nu de ventrale lobben van de prostaat die zich op de ventrale portie van de urethra bevinden.
Exposeer vervolgens de dorsale lob van de prostaat door de ventrale lobben, zaadblaasjes en zaadleider uit te trekken. Vind nu het hechtingspunt van de zaadleider en prostaat. Scheid vervolgens de ruimte tussen de prostaat en de zaadleider.
Blootstel vervolgens voorzichtig de vezelige capsule die zich achter het verbindingspunt van de prostaat en de zaadleider bevindt. Zoek vervolgens het grote bekkenganglion en de caverneuze zenuwen op het oppervlak van de prostaat. Droog vervolgens voorzichtig het gebied van de caverneuze zenuwen af met een wattenstaafje of tissuepapier, en isoleer en haak vervolgens voorzichtig de rechter caverneuze zenuw met de bipolaire elektroden.
Snij om de operatie voort te zetten een kleine incisie in de huid van de penis met dissecteerende schaar en ontdoe vervolgens voorzichtig de huid van de penisschacht. Blootstel vervolgens voldoende weefsel om de gestreepte penismusculatuur te disseceren. Vind nu de bovenste tak van het schaambeen.
Exposeer vervolgens de bulbospongiosus-spier die de spongios-bol bedekt. Verdeel vervolgens met gebogen pincetten de bulbospongiosus-spier van de ischiocavernosus-spier. Scheid voorzichtig de ischiocavernosus-spier.
Snij vervolgens de ischiocavernosus-spier om de witte tunica albuginea van het crus corpus cavernosum bloot te leggen. Voer nu de katheterisatie uit. Volg voorzichtig de anatomische richting van het crus corpus cavernosum en steek de naald voorzichtig door de witte tunica albuginea in het cavernosum.
De locatie van de naald is cruciaal voor het succes van de operatie, dus injecteer als test een kleine hoeveelheid heparinegelatine. Dit zou moeten resulteren in een lichte penistumescentie als de naald correct is ingebracht. Laat vervolgens, zonder de naald opnieuw te positioneren of de verbindingsbuis te verstoren, de naald voorzichtig loslaten.
Inspecteer vervolgens het gebied op eventuele lekken. Als er geen lekken worden gevonden, ga door met het stimuleren van de zenuw en het analyseren van de gegevens. De beschreven ICP-registratietest werd gebruikt om oudere ratten met erectiestoornissen te onderscheiden om de effecten van potentiële behandelingen of medicijnen op de erectiele functie te helpen kwantificeren.
Een typische ICP-responscurve van de erectiestoornisgroep was veel lager dan de curve van de controlegroep. Meestal werd de hoogste ICP gekozen voor statistische analyse. Na het berekenen van de verhouding tussen ICP en gemiddelde arteriële druk, toonden de gepoolde gegevens van vijf ratten aan dat de verhouding in de oudere groep significant afnam in vergelijking met die van de controlegroepen.
Naast deze twee belangrijke parameters, verminderden de piek-ICP, de plateau-ICP, de detumescentietijd, de duur van de respons en het gebied onder de curve allemaal significant bij oudere ratten, dus de gegevens zijn vol kwantitatieve metingen die de erectiele functie weerspiegelen. Na het bekijken van deze video, zou je een go
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Dit artikel presenteert een gedetailleerd protocol voor het meten van de intracavernosale druk (ICP) bij ratten om de erectiefunctie te evalueren. De methode omvat het catheteriseren van de crus corpus cavernosum en het elektrisch stimuleren van de caverneuze zenuwen.
Belangrijkste componenten van de studie
Wetenschappelijk gebied
- Neurowetenschap
- Urologie
- Fysiologie
Achtergrond
- Het registreren van de intracaverneuze druk is cruciaal voor het beoordelen van de erectiele functie in experimentele modellen.
- De techniek helpt bij het begrijpen van erectiele dysfunctie bij mannen en het evalueren van potentiële therapieën.
- Catheterisatie van de crura penis is uitdagend vanwege anatomische beperkingen.
- Een nauwkeurige ICP-meting weerspiegelt dynamische veranderingen in de bloedstroom tijdens een erectie.
Doel van de studie
- Om een betrouwbare methode te bieden voor het testen van de erectiele functie bij ratten.
- Om onderzoek in het veld van mannelijke erectiestoornissen te faciliteren.
- Om het begrip van de mechanismen achter de erectierespons te verbeteren.
Gebruikte methoden
- Catheterisatie van het corpus cavernosum.
- Elektrische stimulatie van de caverneuze zenuwen.
- Registratie van de intracaverneuze druk.
- Voorbereiding van bipolaire elektroden voor nauwkeurige metingen.
Belangrijkste resultaten
- Het protocol maakt een nauwkeurige evaluatie van de erectiestelling mogelijk.
- Visuele demonstratie verbetert het aanleren van katheterisatie-technieken.
- Dynamische veranderingen in de ICP bieden inzicht in de erectiefysiologie.
- De methode kan worden gebruikt om de effectiviteit van behandelingen voor erectiefunctiestoornissen te beoordelen.
Conclusies
- Deze ICP-registratietechniek is essentieel voor onderzoek naar erectiestoornissen.
- Nauwkeurige catheterisatie is cruciaal voor een betrouwbare gegevensverzameling.
- De studie draagt bij aan het begrip van de erectiemechanismen bij mannelijke ratten.
Veelgestelde vragen
Industriële Relevantie voor Leidinggevenden
Het registreren van de intracavernosale druk (ICP) bij knaagdieren biedt een kwantitatieve, fysiologisch relevante beoordeling van de erectiefunctie, waardoor een mechanistische evaluatie van therapeutische kandidaten in preklinisch onderzoek naar erectiestoornissen mogelijk wordt. Deze methode ondersteunt targetvalidatie en leadidentificatie door dynamische hemodynamische gegevens te leveren die de mechanismen van de erectierespons weerspiegelen, waardoor de afhankelijkheid van surrogaat-eindpunten wordt verminderd. De integratie hiervan in discovery-workflows vergroot het voorspellend vertrouwen bij het beperken van risico's voor therapieën tegen erectiestoornissen voordat men overgaat naar studies in een later stadium.
Strategische Toepassingen in Biopharma R&D
Vroege Ontdekking & Targetvalidatie
- Wetenschappelijke waarde: Maakt het toetsen van therapeutische hypothesen mogelijk door ICP-responsen op stimulatie van de caverneuze zenuw te meten, waardoor padspecifieke bijdragen aan de erectiele functie worden verduidelijkt.
- Operationele waarde: Levert reproduceerbare hemodynamische resultaten die bijdragen aan biologische risicoanalyse van targets die betrokken zijn bij stikstofmonoxide-signalering en ontspanning van gladde spieren.
- Voorspellende waarde: Faciliteert portfolio-triage door behandelingseffecten op de piek-ICP, de ICP-tot-MAP-ratio en de detumescentietijd te kwantificeren, wat vroege signalen van effectiviteit biedt.
Screening & Assayontwikkeling
- Klaarheid van de assay: Genereert gestandaardiseerde, kwantitatieve ICP-curves die geschikt zijn voor high-fidelity screening van verbindingen in gevalideerde knaagdiermodellen.
- Reproduceerbaarheid: Vereist nauwkeurige catheterisatie- en kalibratieprotocollen om consistente output van de druktransducers over verschillende experimenten te garanderen.
- Schaalbaarheid: Ondersteunt hergebruik van het platform voor longitudinale studies en vergelijkingen tussen behandelingen zodra de chirurgische vaardigheid is vastgesteld.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Ziekterelevantie: Modellen van oudere ratten vertonen significant verminderde ICP-parameters, wat klinische ED-fenotypes weerspiegelt en uitlijning van translationele biomarkers mogelijk maakt.
- Preklinische continuïteit: Ondersteunt risico-gecorrigeerde beslissingen voor verdere ontwikkeling door ICP-afgeleide effectiviteitsgegevens te koppelen aan mechanisme-gebaseerde targetmodulatie.
- Mechanische risicoreductie: Isoleert responsen die via de nervus cavernosa verlopen, waardoor neurogene bijdragen aan de erectielfunctie kunnen worden onderscheiden van vasculaire bijdragen.
Integratie van Pipeline & Workflow
ICP-registratie past binnen het ontdekkingscontinuüm van doelwitvalidatie via leadidentificatie tot preklinische efficiëntietesten, waarbij hemodynamische fenotypering wordt verschaft die go/no-go-beslissingen in de therapeutische ontwikkeling voor ED onderbouwt.
- Discovery Biology: Ondersteunt hypothesetoetsing van neurogene en vasculaire pathways via elektrisch opgewekte ICP-responsen na stimulatie van de nervus cavernosa.
- Screening: Levert assay-ready, kwantitatieve outputs, waaronder piek-ICP, plateau-ICP en de oppervlakte onder de curve voor de evaluatie van verbindingen.
- Analytics: Maakt statistische vergelijking mogelijk van ICP-tot-gemiddelde arteriële druk-ratio's en responsduur tussen behandelingsgroepen.
- Translationeel Onderzoek: Koppel aan preklinische validiteit via leeftijdsafhankelijke ICP-deficiënties die parallel lopen aan de menselijke pathofysiologie van erectiestoornissen.
- Enterprise Reuse: Vestigt een herbruikbare hemodynamische fenotyperingscapaciteit voor iteratieve screening van therapeutische kandidaten voor erectiestoornissen.
Operationele & Bedrijfsimpact
- Wetenschappelijke waarde: Biedt voorspellende zekerheid bij doelwitvalidatie door het kwantificeren van dynamische veranderingen in de bloedstroom die geassocieerd zijn met erectiereflexen.
- Operationele waarde: Garandeert standaardisatie via kalibratie met gehepariniseerde zoutoplossing en protocollen voor lekcontrole, waardoor de reproduceerbaarheid tussen verschillende locaties wordt verbeterd.
- Strategische waarde: Verbetert de kapitaalefficiëntie door uitval in een laat stadium te verminderen door vroege mechanistische risicoreductie van ED-mechanismen.
- Impact op portfolio: Maakt risico-gecorrigeerde prioritering mogelijk op basis van kwantitatieve hemodynamische efficiëntiedrempels.
Overwegingen voor de implementatie
- Vereist microsurgische expertise in vasculaire en neurale dissectie bij knaagdieren, in het bijzonder voor de isolatie van de caverneuze zenuw en catheterisatie van de crus corpus cavernosum.
- Afhankelijk van druktransducersystemen, bipolaire stimulatoren en de bereiding van gehepariniseerde zoutoplossing voor antistolling en systeemintegriteit.
- Maakt cross-team standaardisatie van de chirurgische techniek, kalibratieprocedures en criteria voor de analyse van de ICP-curve noodzakelijk.
- Overwegingen bij aanpassing omvatten modelspecifieke anatomie (bijv. rat vs. muis) en anesthesieprotocollen die de neurale responsiviteit beïnvloeden.
- Praktische beperkingen omvatten de technische uitdaging van naaldinsertie in de tunica albuginea en de noodzaak van procedurele vaardigheid om vasculair lekken te voorkomen.
