Prawidłowe funkcjonowanie pęcherza zależy od skoordynowanej pracy mięśnia pęcherza i zwieracza cewki moczowej, co jest osiągane dzięki złożonej sieci neuronalnej obejmującej mózg, ośrodkowy układ nerwowy (OUN) oraz obwodowy układ nerwowy (OUN), umożliwiającej świadomą kontrolę dolnych dróg moczowych (LUT)1,2. Złożoność tych mechanizmów oraz ich obwodowa struktura przełącznikowa3 sprawiają, że funkcja pęcherza jest podatna na szeroki zakres urazów i chorób. W związku z tym, po urazie rdzenia kręgowego (SCI), prawie wszyscy pacjenci doświadczają zaburzeń czucia i kontroli nad pęcherzem4,5. Termin pęcherz neurogenny obejmuje szerokie spektrum dysfunkcji wpływających na magazynowanie i/lub wydalanie moczu, w zależności od charakterystyki urazu. W szczególności urazy powyżej poziomu splotu krzyżowego prowadzą do nadaktywności mięśnia detrusora w połączeniu z nadaktywnością zwieracza, często towarzyszy temu utrata koordynacji między nimi — określana jako dyssynergia detrusor-zwieracz (DSD) — co skutkuje nadmierną retencją moczu i wysokim ciśnieniem wewnątrz pęcherza6,7. Może to poważnie uszkodzić LUT, zagrozić integralności górnych dróg moczowych (UUT) i, w przypadku braku leczenia, doprowadzić do komplikacji zagrażających życiu8. Intermitentne lub ciągłe odprowadzanie moczu za pomocą cewnika stanowi obecnie standard opieki nad pęcherzem u ludzi po SCI, zapobiegając przepełnieniu pęcherza poprzez bezpieczną procedurę bezciśnieniową9,10,11,12.
Wobec braku obecnie dostępnego skutecznego leczenia SCI oraz przeważającego stosowania leczenia objawowego związanej z tym dysfunkcji neurogennej dolnych dróg moczowych (nLUTD), opracowanie nowych strategii terapeutycznych pozostaje głównym priorytetem badawczym. Modele zwierzęce umożliwiają badanie mechanizmów choroby na poziomie złożoności porównywalnym do ludzkiego, zapewniając jednocześnie wyjątkową jednorodność wewnątrzgrupową w zestandaryzowanych warunkach eksperymentalnych13. Wśród nich szczur jest głównym modelem przedklinicznym, a większość badań nad SCI prowadzona jest na tym gatunku14,15. Preferencja ta wynika z jego podobieństwa anatomicznego i funkcjonalnego do ludzi, powtarzalnej odpowiedzi patologicznej oraz powszechnej dostępności. Niemniej jednak wciąż istnieje istotna luka translacyjna, która może ograniczać interpretację i znaczenie kliniczne wyników dotyczących pęcherza uzyskanych w modelach gryzoni.
Choć u szczurów po SCI rozwija się nLUTD wykazujące cechy zbliżone do tych obserwowanych u ludzi, zarządzanie pęcherzem różni się znacząco między gatunkami. Ponieważ przerywane cewnikowanie i inne permanentne metody drenażu moczu są zazwyczaj niewykonalne u szczurów, opróżnianie pęcherza rutynowo osiąga się poprzez manualną ekspresję pęcherza16. Technika ta, analogiczna do manewru Credé17, który zazwyczaj nie jest zalecany w praktyce klinicznej, generuje wyraźnie podwyższone ciśnienia wewnątrz pęcherza. W konsekwencji może ona wprowadzać błąd metodologiczny poprzez niezależne promowanie patologicznego przebudowywania pęcherza po SCI, co zmniejsza znaczenie translacyjne wyników eksperymentalnych lub maskuje rzeczywiste efekty terapeutyczne. Dodatkowe ograniczenie wynika z anatomicznych różnic związanych z płcią. Znacznie większa długość cewki moczowej u samców gryzoni skutkuje wyższym oporem odpływu, co sprawia, że manualna ekspresja pęcherza jest znacznie trudniejsza i w efekcie ogranicza większość przedklinicznych badań nad SCI do samic14. Biorąc pod uwagę, że większość klinicznych przypadków SCI występuje u samców18,19, rozbieżność ta dodatkowo podkreśla potrzebę zastosowania alternatywnych strategii zarządzania pęcherzem w przedklinicznych modelach SCI u szczurów.
Skórna wezykostomia polega na chirurgicznym utworzeniu stomii między pęcherzem moczowym a dolną ścianą brzucha poprzez wysunięcie kopuły pęcherza do skóry i zabezpieczenie jej szwami. Umożliwia to ciągły odpływ moczu przy zachowaniu niskociśnieniowej drogi drenażu z pominięciem cewki moczowej. Stosowana głównie u dzieci ze złożonymi schorzeniami medycznymi lub w przypadkach, gdy konwencjonalne opcje drenażu są niewłaściwe, skórna wezykostomia zapewnia niezawodne odprowadzenie moczu przy minimalnych wymaganiach konserwacyjnych i niskim odsetku powikłań20,21,22. Poza zastosowaniem klinicznym, wezykostomię z powodzeniem przeprowadzano również na modelach gryzoni23,24,25,26, choć nie w kontekście SCI.
W niedawnym badaniu16 odniesliśmy się do ograniczeń translacyjnych związanych z manualnym opróżnianiem pęcherza w przedklinicznych modelach SCI i wprowadziliśmy wezykostomię u szczurów wraz z pooperacyjnym schematem pielęgnacji rany, który umożliwił przedłużone obserwacje. Bezpośrednie porównanie dwóch podejść do zarządzania pęcherzem wykazało większe zmiany strukturalne pęcherza po manualnym opróżnianiu, podczas gdy zwierzęta po wezykostomii wykazywały wartości bliższe zdrowej grupie kontrolnej w wielu parametrach. Co najważniejsze, grubość ściany pęcherza wzrosła ze średnio 768,26 µm (SD 28,05) u zdrowych szczurów do 1181,94 µm (SD 289,56) dwa miesiące po SCI przy manualnym opróżnianiu pęcherza, przy czym u niektórych zwierząt wartości te osiągnęły nawet 1485 µm. W przeciwieństwie do nich, szczury poddane wezykostomii wykazywały średnią grubość ściany pęcherza wynoszącą 963,08 µm (SD 68,82), a tylko jedno zwierzę przekroczyło wartość 1000 µm.
Niniejsze badanie dostarcza znormalizowanego protokołu przeprowadzania wezykostomii u szczurów, obejmującego opiekę okołoperacyjną oraz postępowanie z raną pooperacyjną, aby umożliwić odtwarzalne, ciągłe odprowadzanie moczu pod niskim ciśnieniem w przedklinicznych badaniach nad urazami rdzenia kręgowego (SCI). Protokół ma na celu ułatwienie powtórzenia tej techniki i pomoc badaczom w określeniu jej przydatności w badaniach, w których ręczne opróżnianie pęcherza pod wysokim ciśnieniem mogłoby wprowadzić błąd metodologiczny lub w których pożądane jest włączenie zwierząt płci męskiej. Celem projektu było opracowanie znormalizowanego protokołu wezykostomii dla szczurów z SCI oraz ocena jego wykonalności i bezpieczeństwa w okresie dwumiesięcznej obserwacji. Ponadto zastosowano znormalizowany schemat postępowania z raną pooperacyjną, aby zminimalizować powikłania skórne i zachować drożność stomii poprzez regularną kalibrację.