Нервосберегающая Середина-уретральная обструкция (Nemo) у самок мелких грызунов
Summary
Традиционное моделирование частичной обструкции выходного отверстия мочевого пузыря у грызунов чревато гибелью животных. Травма денервации от рассечения вокруг проксимальной уретры и шейки мочевого пузыря также вызывает серьезную обеспокоенность. Мы разработали и оценили безопасную и надежную модель обструкции середины уретры, избегая при этом недостатки традиционной модели.
Abstract
Частичная обструкция инфравезикальной (pBOO) имеет высокую распространенность, вызывает значительное бремя для пациента, и огромные затраты на здравоохранение. Наиболее распространенная модель животных для изучения ремоделирования мочевого пузыря в pBOO являются женскими грызунами, подвергающихся частичной обструкцию у проксимального мочеиспускательного канала. Изменчивость степени обструкции и гибели животных являются основными проблемами с проксимальной обструкцией. Кроме того, рассечения вокруг проксимальной уретры и шейки мочевого пузыря ставит под угрозу иннервацию мочевого пузыря.
Мы разработали модель нервосберегающая середине уретры обструкции (Nemo) для pBOO избежать недостатков традиционной модели. Мы подошли к уретре только уступающую лобковому симфизу, что устранило необходимость в лапаротомию, а также для рассечения в этой области; Кроме того, поперечно-полосатый сфинктер уретры остался нетронутым. Мы провели NEMO у самок крыс линии Sprague-Dawley (12 препятствий, 6 фиктивных животных), а также у самок C57 / BL6 мышей (20 обструкциис, 18 фиктивных животных). Через две недели мы оценивали функцию мочевого пузыря, мочевой пузырь массу и массу тела.
У нас не было среди obstructed- смертности или ложнооперированными самок крыс; как описаны для традиционных проксимального pBOO-методы, мы связали шов вокруг проксимальной уретры и временно помещаются 0,9 мм металлического стержня. NEMO вызвало увеличение массы мочевого пузыря 85% после двух недель, средний остаточный объем мочи было 0,4 мл в частично закупоренных крысах в то время как только 0,03 мл в фиктивных животных. У мышей, мы тестировали 3 размеров канюль, что мы, расположенных вдоль уретры при перевязке шва. Мы обнаружили, что с использованием 27 калибра канюли в результате более чем на 50% смертности животных; помещая 25 калибра канюли не дают желаемого ответа в увеличении массы мочевого пузыря; с использованием 26 калибра канюли дали положительные результаты с минимальной гибелью животных (1/8) еще значительным увеличением в 2 раза в массах мочевого пузыря.
Introduction
Частичная инфравезикальная обструкция (pBOO) имеет высокую распространенность и может привести к серьезной дисфункции мочевого пузыря 1; спектр колеблется от врожденных пороков развития, таких как задней уретры клапаны или гипоспадии, более приобретенных стриктур уретры к доброкачественной гиперплазии предстательной железы. Последнее влияет на более чем 30% мужчин шестидесяти лет и старше 2. Большое бремя пациента и огромные затраты на здравоохранение , связанные с pBOO гарантируют значительное исследовательское усилие , приложенное в изучении ремоделирования мочевого пузыря в ответ на сопротивление увеличились отток 3. С 2006 до 2015 года, более 220 PubMed не индексируются были опубликованы статьи о влиянии pBOO на мочевой пузырь.
Хотя модели на животное для pBOO были разработаны в течение нескольких видов 4, такие как крысы 5, 6 кролика, свиньи 7, и Мышиныее 8, 9, возможно, наиболее часто используемые модели на животных , однако являются самок крыс , перенесших частичную закупорку проксимальной уретры; Доступ к брюшной полости животных, экстериоризации мочевого пузыря, а также рассечение вокруг шейки мочевого пузыря неизбежны с этой традиционной проксимальной техникой уретральной обструкции. Изменчивость в степени обструкции и гибели животных являются лишь некоторые из проблем , связанных с этой процедурой 10, 11; мы показали , что в ложнооперированных животных, рассечение вокруг проксимальной уретры приводит к физиологическим изменениям , которые коррелируют с потерей нервных волокон в шейке мочевого пузыря 12. Этот вывод указывает на то, что наиболее часто используется модель животного pBOO, который включает в себя доступ к проксимальной уретры у самок грызунов, приводит к травмам денервации с соответствующими структурными и функциональными изменениями мочевого пузыря, воздействуяфиктивные и препятствовали животным. Поэтому необходим альтернативный подход избежать травм денервации. В нашей лаборатории разработана и оценен подход нервосберегающего Середина-уретральная обструкцию (НЕМО), эффективно в отношении индукции ожидаемых заградительных-ассоциированных изменений в мочевом пузыре, такие как увеличение массы органа и остаточной моче, в то время как ложно-оперированные животные были неотличимы от неоперированных контрольных животных , Кроме того, исчерчен сфинктер уретры остался нетронутым, как она лежит проксимально по отношению к уровню диссекции. Кроме того, изменчивость в увеличении обструкции-индуцированной массы мочевого пузыря была значительно ниже, чем в традиционных проксимальной уретры обструкции и животных смертность была равна нулю.
Мы также успешно применяется NEMO у самок мышей с менее чем 10% смертности в закупоренных животных, в то время как все модели pBOO для мышей, описанных к настоящему времени были связаны со смертностью около 50%. Изучение ремоделирования мочевого пузыря в контексте pBOO у мышей выиграют от applicabilность всего спектра трансгенных модификаций.
Анатомические вокруг середины уретры у самок грызунов не вызывают нежелательные и искажающие структурные или функциональные изменения в мочевом пузыре наблюдается в традиционной проксимальной модели обструкции. Тем не менее, вызывая частичную закупорку в середине уретры уровне все еще вызывает гипертрофию мочевого пузыря и увеличение остаточной мочи, как и ожидалось от животной модели pBOO. Важно отметить, что выполнение NEMO у мышей открывает исследование ремоделирования мочевого пузыря в pBOO к трансгенным методам, которые практически недоступны в более крупных грызунах.
Protocol
Representative Results
Discussion
Смертность животных является одной из основных проблем традиционной модели pBOO в проксимальной уретре, на 15% или более во многих докладах 10, 11, 13. NEMO, как представляется, имеет минимальную смертность при применении у самок крыс. …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The work was funded by a CHIR operating grant (DJB).
Materials
| Female rat | Charles-River Canada | Sprague Dawley Rat (Crl:SD); Strain Code: 400 | about 200g |
| Isoflorane vaporizer | Benson medical industries inc. | TEC III Isoflurane; product code: 53-T3ISO | |
| Isoflorane | Fresenius Kabi Animal Health | Isoflorane; product code CP0406V2 | 250ml bottle |
| Disposable scalpell | Ted Pella, Inc. | #15 Sterile, Stainless Steel Scalpels; catalogue number 549-9-15S | |
| Microscopy forceps | Ted Pella, Inc. | Aesculap Microscopy Forceps, Finepoint, 115mm; product number 5443 | |
| Adson forceps | Ted Pella, Inc. | Aesculap Adson Dissection Forceps, Curved, 120mm; product number 5002-9 | |
| Curved surgical scissors | Ted Pella, Inc. | Surgical Scissors, Curved, S/S, 105mm; catalogue number 1376 | |
| 0.9mm inox metal rod | goodfellow.com | Stainless Steel – AISI 316L Wire Diameter:0.9mm; order code 911-684-65 | |
| Skin hooks – self made from inox steel | goodfellow.com | Stainless Steel – AISI 316L Wire Diameter:0.9mm; order code 911-684-65 | |
| 4-0 Silk suture | esutures.com | 4-0 Sofsilk black 98" strand; product number LS640 | |
| 5-0 Vicry suture | esutures.com | 5-0 Vicryl undyed 27" RB-1 taper; product number J213H | |
| Needle holder | Medsupplier.com | Integra Miltex Carb-N-Sert Baumgartner Needle Holder – 5 1/2"; product code SKU NEE4484-8-40TC SKU NEE4484-8-40TC SKU NEE4484-8-40TC |
|
| Temgesic (Buprenorphine) | first veterinary supply | Buprenex 0.3MG/ml inj amps; item #075701 | |
| 1ml syringe with 27G needle | Fisher Scientific | BD Tuberculin Syringe, BD 309623 | |
| 20G Angiocath | Fisher Scientific | Andwin Scientific ANGIOCATH 20 GA; Catalog No. NC9561906 | |
| Recovery diet | clearh2o | DietGel 31M; 72-08-5022 | |
| C57Bl/6 female mice | Charles-River Canada | C57BL/6 Mouse (C57BL/6NCrI); Strain Code: 027 | about 18g |
| 24G angiocath | Fisher Scientific | Hanna Pharmaceutical Supply Co., Inc. IV CATH ANGIOCATH 24GX3/4IN; Catalog No. NC9814340 | |
| 5-0 Ethibond | esutures.com | 5-0 Ethibond green 30" RB-1 taper; product number X550H | |
| 26G syringe needle | Sigma-Aldrich | BD Precisionglide syringe needle, Gauge 26; z192392 | |
| Normal Saline | Baxter | 0.9% Sodium Chloride Injection, USP, 100 mL MINI-BAG; product code 2B0043 |
References
- Andersson, K. E. Storage and voiding symptoms: pathophysiologic aspects. Urology. 62 (5), 3-10 (2003).
- Boyle, P., et al. The prevalence of lower urinary tract symptoms in men and women in four centres. The UrEpik study. BJU Int. 92 (4), 409-414 (2003).
- Coyne, K. S., Wein, A., Nicholson, S., Kvasz, M., Chen, C. I., Milsom, I. Economic burden of urgency urinary incontinence in the United States: a systematic review. J Manag Care Pharm. 20 (2), 130-140 (2014).
- Buttyan, R., Chen, M. W., Levin, R. M. Animal models of bladder outlet obstruction and molecular insights into the basis for the development of bladder dysfunction. Eur. Urol. 32 (Suppl 1), 32-39 (1997).
- Mattiasson, A., Uvelius, B. Changes in contractile properties in hypertrophic rat urinary bladder. J Urol. 128 (6), 1340-1342 (1982).
- Chang, S., et al. Alteration of the PKC-mediated signaling pathway for smooth muscle contraction in obstruction-induced hypertrophy of the urinary bladder. Lab Invest. 89 (7), 823-832 (2009).
- Moore, J. A., Brading, A. F. A porcine model of bladder outlet obstruction incorporating radio-telemetered cystometry. BJU Int. 100 (5), 1192-1193 (2007).
- Beamon, C. R., Mazar, C., Salkini, M. W., Phull, H. S., Comiter, C. V. The effect of sildenafil citrate on bladder outlet obstruction: a mouse model. BJU Inte. 104 (2), 252-256 (2009).
- Pandita, R. K., Fujiwara, M., Alm, P., Andersson, K. E. Cystometric evaluation of bladder function in non-anesthetized mice with and without bladder outlet obstruction. J Urol. 164 (4), 1385-1389 (2000).
- Kang, Y. J., et al. Early Sequential Changes in Bladder Function after Partial Bladder Outlet Obstruction in Awake Sprague-Dawley Rats: Focus on the Decompensated Bladder. Korean J Urol. 52 (12), 835-837 (2011).
- Schroeder, A., et al. Protective effect of an oral endothelin converting enzyme inhibitor on rat detrusor function after outlet obstruction. J Urol. 172 (3), 1171-1174 (2004).
- Sidler, M., Aitken, K., Jiang, J., Bijos, D., Bägli, D. “sometimes a sham is just a sham” – why the rodent model of partial bladder outlet obstruction needs adjustment. J Urol. 195 (4), e379 (2016).
- Jin, L. H., et al. Persistent detrusor overactivity in rats after relief of partial urethral obstruction. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 301 (4), R896-R904 (2011).
