Nervsparande Mid-uretral obstruktion (NEMO) hos kvinnliga smågnagare
Summary
Traditionell modellering av partiell blåsutloppsobstruktion hos gnagare är fylld med djurdödlighet. En denervering skador från dissektion runt proximala urinröret och blåshalsen är också av stor betydelse. Vi utvecklade och utvärderade en säker och pålitlig mid-uretral obstruktion modellen undviker bristerna i den traditionella modellen.
Abstract
Partiell blåstömningsobstruktion (pBOO) har en hög förekomst orsakar betydande patientens börda, och enorma vårdkostnader. Den vanligaste djurmodell för att undersöka blås ombyggnad i pBOO är hongnagare genomgår partiell obstruktion i den proximala urinröret. Variation i graden av obstruktion och djurdödlighet är stora problem med proximal hinder. Vidare dissekera runt den proximala urinröret och blåshalsen äventyrar blås innervation.
Vi utvecklade en nervsparande mitten urin obstruktion (NEMO) modell för pBOO undvika nackdelarna med den traditionella modellen. Vi närmade urinröret bara underlägsen blygdbenssammanfogningen, vilket undanröjt behovet av laparotomi samt för dissekering på detta område, även förblev strimmig urinrörets ringmuskel orörd. Vi utförde NEMO i Sprague-Dawley-råttor (12 hinder, 6 sken djur) såväl som hos kvinnliga C57 / BL6-möss (20 obstruktions, 18 sken djur). Efter två veckor, utvärderade vi blåsfunktion, urinblåsa massa och kroppsmassa.
Vi hade inga dödlighet bland obstructed- eller skenopererade honråttor; såsom beskrivits för den traditionella proximala pBOO-metoden, bundet vi suturen runt den proximala urinröret och ett temporärt placeras 0,9 mm metallstav. NEMO inducerade en ökning av blåsmassan 85% efter två veckor, återstående genomsnittliga urinvolymen var 0,4 ml i partiellt blocke råttor medan endast 0,03 ml i simulerade djur. I möss, testade vi 3 storlekar av kanyler som vi placeras längs urinröret när man binder suturen. Vi fann att med hjälp av en 27-gauge kanyl resulterade i över 50% djur dödlighet; placera 25-gauge kanyl gav inte det önskade svaret i att öka blås massa; utnyttjande av en 26-gauge kanyl gav gynnsamma resultat med minimal djurdödlighet (1/8) Ännu en signifikant ökning två gånger i blåsan massa.
Introduction
Partiell blåsutloppsobstruktion (pBOO) har en hög prevalens och kan resultera i allvarlig blåsdysfunktion 1; spektrat sträcker sig från medfödda missbildningar såsom bakre urinrörsventiler eller hypospadi, över förvärvade urinrörsförträngningar till benign prostatahyperplasi. Den senare drabbar mer än 30% av männens sextio år och äldre 2. Stort patienten börda och enorma vårdkostnader i samband med pBOO motivera avsevärda forskningsinsatser tas i studera urinblåsan ombyggnad som svar på ökat utflöde Resistance 3. Från 2006 fram till 2015, mer än 220 PubMed indexerade artiklar publicerades om effekten av pBOO på urinblåsan.
Även om djurmodeller för pBOO har uppfunnits i flera arter 4, såsom råtta 5, kanin 6, gris 7, och mouse 8, 9, utan tvekan den mest använda djurmodell är emellertid honråttor som genomgår partiell obstruktion av den proximala urinröret; tillgång till djurens buk, exteriorizing i urinblåsan, och dissektion runt blåshalsen är oundvikliga med denna traditionella proximala urin obstruktion teknik. Variabilitet i graden av obstruktion och djurdödlighet är bara några av de problem som är förknippade med detta förfarande 10, 11; vi visade att i skenopererade djur, dissektion runt den proximala urinröret leder till fysiologiska förändringar som korrelerar med förlusten av nervfibrer vid blåshalsen 12. Detta indikerar, att den mest använda pBOO djurmodell, som innebär åtkomst till proximala urinröret hos kvinnliga gnagare, leder till en denervering skada med associerade strukturella och funktionella förändringar i urinblåsan, som påverkarbluff och hindras djur. Därför var en alternativ metod att undvika denervation skada behövs. Vårt labb utvecklats och utvärderats en Nerve sparande Mid-uretral obstruktion (NEMO) tillvägagångssätt, effektiv vid inducering förväntade obstruktion associerade förändringar i urinblåsan, såsom ökning i organvikt och kvarvarande urin, medan skenopererade djur var oskiljbara från oanvänd kontrolldjur . Dessutom förblev strimmig urinrörets ringmuskel orörd eftersom det ligger proximal till nivån för dissekering. Vidare variabilitet i obstruktion-inducerad ökning av blås massan var betydligt lägre än i traditionell proximala urinrörsobstruktion och djurens dödlighet var noll.
Vi framgångsrikt tillämpats även Nemo i honmöss med en mindre än 10% dödlighet hos obstruerade djur, medan alla pBOO modeller för möss som beskrivs hittills var associerade med en dödlighet kring 50%. Studera blås ombyggnad i samband med pBOO i möss kommer att gynnas av applicabilatt av hela spektrat av transgena modifikationer.
Dissekera runt mitten av urinröret hos kvinnliga gnagare inducerar inte de oönskade och confounding strukturella eller funktionella förändringar i urinblåsan observerades i den traditionella proximala hindret modell. Icke desto mindre, att framkalla en partiell obstruktion vid mitt uretral nivå fortfarande inducerar blåsan hypertrofi och ökad kvarvarande urin, som förväntat från en djurmodell för pBOO. Viktigare, utför NEMO i möss öppnar undersökning av urinblåsan remodellering i pBOO till transgena metoder, som är praktiskt taget inte tillgänglig i större gnagare.
Protocol
Representative Results
Discussion
Djurdödligheten är en av de största problemen för den traditionella modellen för pBOO vid den proximala urinröret, vid 15% eller mer i många rapporter 10, 11, 13. NEMO verkar ha minimal dödlighet när de appliceras i honråttor. Proximal urin hinder i möss är tekniskt mer utmanande än hos råttor och därmed ännu mer benägna att komplikationer. Med hjälp av en 26-gauge kanyl som platshållare för…
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).
