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Neuroscience

Detrusor-Unteraktivitätsmodell bei Ratten durch Conus medullaris-Durchtrennung

Published: August 28, 2020 doi: 10.3791/61576
* These authors contributed equally

Summary

Wir stellen eine Methode zur Etablierung eines Detrusor-Unteraktivitätsmodells durch Conus medullaris-Transsektion bei Ratten vor. Die Detrusor-Unteraktivität wurde bei diesen Tieren erfolgreich stimuliert. Das Modell kann zur Untersuchung der Harnwegsfunktion verwendet werden.

Abstract

Das Ziel des vorgestellten Protokolls war es, ein Detrusor-Unteraktivitätsmodell (DU) in der Ratte durch Conus medullaris-Transektion zu etablieren. Die Laminektomie wurde an insgesamt 40 weiblichen Wistar-Ratten (Kontrollgruppe: 10 Ratten; Testgruppe: 30 Ratten) mit einem Gewicht von 200–220 g durchgeführt, wobei der Conus medullaris in der Testgruppe auf der Ebene L4-L5 transeziert wurde. Alle Ratten wurden sechs Wochen lang unter den gleichen Umweltbedingungen untergebracht und gefüttert. In der Testgruppe wurde die Urinentleerung sechs Wochen lang zweimal täglich durchgeführt, und das mittlere Restharnvolumen wurde aufgezeichnet. In beiden Gruppen wurde ein Zystometrogramm durchgeführt. Die maximale zystometrische Kapazität (MCC), der Detrusoröffnungsdruck (DOP) und die Compliance der Blase wurden aufgezeichnet und berechnet. Die Testgruppe zeigte nach der Operation einen signifikanten Harnverhalt, sowohl während als auch nach dem Wirbelsäulenschock. In der Kontrollgruppe wurde jedoch keine Anomalie beobachtet. Im Vergleich zur Kontrollgruppe waren der MCC und die Compliance der Blase in der Testgruppe signifikant höher als in der Testgruppe (3,24 ± 2,261 ml versus 1,04 ± 0,571 ml; 0,43 ± 0,578 ml/cmH 2 O versus 0,032 ± 0,016 ml/cmH 2 O), während der DOP in der Testgruppe niedriger war als der der Kontrollgruppe (20,28 ± 14,022 cmH 2 O versus 35 ± 13,258 cmH2 Diese Methode zur Etablierung eines Tiermodells von DU durch die Conus medullaris-Durchtrennung bietet eine hervorragende Möglichkeit, die Pathophysiologie von DU besser zu verstehen.

Introduction

Detrusor-Unteraktivität (DU) ist eine typische Dysfunktion der unteren Harnwege, die noch nicht untersucht wurde. Obwohl DU von der International Continence Society (ICS)1 definiert wurde, werden zahlreiche verschiedene Terminologien verwendet, um sich auf diese Krankheit zu beziehen, z. B. "Detrusorversagen", "kontraktile Blase", "Detrusor-Areflexie"2. DU, wie von der International Continence Society (ICS) im Jahr 2002 definiert, ist eine Kontraktion von reduzierter Stärke und Dauer, die zu einer verlängerten Verlängerung der Zeit für die Blasenentleerung führt, was dazu führt, dass keine vollständige Blasenentleerung innerhalb eines normalen Zeitraums erreicht wird.

DU kann 48 % der Männer und 12 % der Frauen (im Alter von >70 Jahren)3 mit Symptomen der unteren Harnwege betreffen. Es scheint multifaktoriell zu sein, und es gibt keine wirksame Behandlung. Es wird berichtet, dass DU bei Patienten mit neurogener Blasenfunktionsstörung wie Multipler Sklerose4, Diabetes mellitus5, Parkinson-Krankheit6 oder Schlaganfall7 allgegenwärtig ist. DU kann auch durch iatrogene Nervenschäden verursacht werden, wie z. B. laparoskopische Hysterektomie, Prostatektomie oder andere chirurgische Eingriffe im kleinen Becken8. Die pathophysiologischen Veränderungen und die verfügbaren Behandlungen von DU sind immer noch verwirrend, da es kein geeignetes Tiermodell für die Studie gibt.

Der Miktionsreflex wird durch spino-bulbospinale Bahnen gesteuert, die das pontine Miktionszentrum, den sakralen parasympathischen Kern und die höheren Kortexzentren kombinieren9. Aktivierung und Aufrechterhaltung des Miktionsreflexes hängen vor allem vom regelmäßigen Transport von Sinnessignalen aus der Blase zu den höheren Kortexzentren ab. Es kann postuliert werden, dass sensorische Dysfunktion zu DU beiträgt.

Die meisten experimentellen Tierstudien im Zusammenhang mit Funktionsstörungen der unteren Harnwege konzentrierten sich auf Modelle der überaktiven Blase (OAB)10. Diese Modelle bieten ein angemessenes Verständnis der OAB-Pathophysiologie und -Prognose. Es wurden jedoch nur wenige DU-Modelle beschrieben, z. B. supraspinale Verletzungen (lokale Läsionen, Dezerebration und Verschluss der mittleren Hirnarterie), Rückenmarksdurchtrennung oder Kontusionsverletzungen, systemische (z. B. Cyclophosphamid) oder intravesikale Verabreichung von Reiz- oder Entzündungsstoffen (z. B. Säure, Acrolein und Lipopolysaccharid)11,12,13,14 . Unter diesen Methoden kann nur die Methode der Rückenmarksdurchtrennung oder der Kontusionsverletzung verwendet werden, um ein Tiermodell von DU13 zu erstellen. Versuche, das pontine Miktionszentrum und die höheren Kortexzentren zu verletzen, wurden wegen des schweren Traumas abgebrochen. Daher wird erhöhte Aufmerksamkeit darauf gelegt, eine genaue Position im Miktionsreflexzentrum zu finden, um das DU mit minimalen Nebenwirkungen zu induzieren.

Wie bereits erwähnt, besteht einer der Mechanismen zur Induktion von DU darin, das Rückenmark zu verletzen, um den Signalweg des Miktionsreflexes zu schädigen. Allens Weight-Drop-Methode wurde entwickelt, um Labortiere mit verletztem Rückenmarkzu etablieren 15. Es liegen jedoch keine weiteren experimentellen Daten zu dieser Methode vor. Da Teile der Tiere die Wirbelsäulenfunktion nach einem Schlaganfall ohne DU wiedererlangten, kann dies nicht als perfekte Methode zur Erstellung eines DU-Tiermodells angesehen werden16.

Im Jahr 1987 entwickelte Bregman einen Prozess der Durchtrennung des Rückenmarks zur Generierung des DU-Tiermodells und erwarb experimentelle Daten17. Diese Methode wurde jedoch nicht zur Etablierung des DU-Tiermodells angewendet. Zu dieser Zeit waren die Forscher noch verwirrt über die Pathogenese von DU. Da Stellen im Rückenmark, die mit der Induktion von OAB oder DU assoziiert sind, nebeneinander liegen, konnten sie nicht den genauen Ort der Schädigung des Rückenmarks finden, um DU17 zu induzieren. OAB und DU wurden entweder zusammen oder getrennt durch diese Methode eingeführt. Obwohl diese Methode DU einführte, war sie ungenau und konnte nicht zum Verständnis des Auftretens und der Verarbeitung von DU verwendet werden.

Wie bereits erwähnt, ist das Fehlen eines geeigneten Tiermodells für DU eines der Haupthindernisse für die Untersuchung von DU. Forscher sind ständig auf der Suche nach einem genauen und handhabbaren Modell, das die Pathologie von DU simulieren kann. Selbst die Behandlungsmöglichkeiten für DU haben sich in den letzten 20 Jahren nicht signifikant verbessert. Insgesamt besteht ein großer Bedarf, ein Standardprotokoll für die Erstellung eines Tiermodells von DU zu beschreiben.

In diesem Artikel beschreiben wir eine Methode, um erfolgreich ein Rattenmodell von DU durch Conus medullaris-Transektion zu etablieren. Die Transektion wurde auf der Ebene L4-L5 durchgeführt, um den Conus medullaris zu trennen. Die maximale zystometrische Kapazität (MCC), der Detrusoröffnungsdruck (DOP) und die Compliance der Blase wurden aufgezeichnet und analysiert, um das Protokoll zu validieren. Das unten aufgeführte Protokoll kombiniert sowohl die Machbarkeit als auch die Zuverlässigkeit auf standardisierte Weise, um das DU-Tiermodell zu erstellen und das Auftreten und die Verarbeitung von DU zu simulieren. Das Protokoll kann als Technik für die weitere Untersuchung von DU verwendet werden.

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Protocol

Alle Ratten wurden gemäß den Protokollen verwendet, die vom Animal Experimental Committee des Beijing Friendship Hospital der Capital Medical University genehmigt wurden.

1. Chirurgische Vorbereitung, Anästhesie und Operationstechniken

HINWEIS: Für die vorliegende Studie wurden insgesamt 40 weibliche Wistar-Ratten mit einem Gewicht von 200 bis 220 g kommerziell erhalten. Von den 40 Ratten wurden 10 nach dem Zufallsprinzip als Kontrollgruppe ausgewählt, und der Rest wurde als Testgruppe behandelt. Alle Tiere wurden in einer sterilen Umgebung in den Tiereinrichtungen des Beijing Friendship Hospital der Capital Medical University untergebracht.

  1. Führen Sie eine Vollnarkose durch intraperitoneale Verabreichung von Natriumpentobarbital (40 mg/kg) durch. Alternativ können Sie eine Anästhesie mit 3% -4% Isofluran einleiten und bei 1% -3% (inhaliert) halten. Tragen Sie Augensalbe auf die Augen auf, um Trockenheit zu verhindern. Legen Sie dann die Ratte auf die chirurgische Plattform und bieten Sie thermische Unterstützung.
    HINWEIS: Verabreichen Sie Analgetika wie Buprenorphin, 0,05 mg/kg, SC, 0,1-0,2 ml zu Beginn des Verfahrens.
  2. Überprüfen Sie die Tiefe der Anästhesie durch die fehlende Reaktion auf die Zehenklemme. Rasieren Sie das Fell vom gesamten Rückenbereich mit einem Rasiermesser.
  3. Sterilisieren Sie die Operationsstelle mit mindestens 3 Zyklen eines zweistufigen Peelings wie Chlorhexidin oder Povidonjod, gefolgt von Isopropylalkohol. Sichern Sie die Gliedmaßen mit chirurgischem Klebeband und machen Sie mit einer chirurgischen Schere einen mittleren Schnitt von ca. 3 cm auf dem Rücken.
  4. Vertiefen Sie den Schnitt durch das Unterhautgewebe mit einer chirurgischen Schere und schneiden Sie die an der Wirbelsäule befestigten Muskeln ab.
  5. Identifizieren und entblößen Sie die 13. Rippe visuell (der mit dieser Rippe verbundene Zwischenwirbelraum ist das Intervall T13-L1). Markieren Sie die 13. Rippe mit einer Naht.
  6. Nach der Identifizierung die an der Wirbelsäule befestigten Muskeln vorsichtig resezieren und die Wirbelsäule freilegen. Resektionieren Sie das supraspinöse Band und das interspinöse Ligamentum für eine genaue Identifizierung der Wirbelsäule. Belichten Sie den L4-L5-Pegel mit einer chirurgischen Schere und einer Pinzette.
    HINWEIS: Das supraspinöse Ligamentum kann aufgrund des Vorhandenseins von dünnem Unterhautgewebe leicht identifiziert werden. Nach der Resektion des supraspinösen Bandes ist das Band zwischen dem Dornfortsatz interspinöses Ligament.
  7. Den Wirbelspinnfortsatz L4-L5 und Teile des Querfortsatzes werden vorsichtig mit einer Kelly-Pinzette entfernt, um das Rückenmark freizulegen (Abbildung 1).
  8. Den Conus medullaris auf der Ebene L4-L5 vollständig freilegen und den Conus medullaris vollständig mit einer Iridektomieschere transkektieren. Legen Sie etwas Gewebepackung ein, um die Erholung des Rückenmarks zu blockieren.
  9. Schließen Sie den darüber liegenden Muskel und die Haut auf der äußeren Hautschicht mit einer nicht resorbierbaren 4-0-Naht.
  10. Führen Sie für die Kontrollgruppe die Schritte 1.1 bis 7 aus und lassen Sie den Conus medullaris intakt. Schließen Sie den Schnitt gemäß Schritt 1.9.

2. Wiederauffüllung der Tiere

  1. Halten Sie die Ratten in der ersten Stunde nach der Operation in einem temperierten Inkubator (37 °C) und überwachen Sie sie, bis sie sternal sind oder sich aktiv bewegen.
    HINWEIS: Es dauert etwa eine halbe Stunde, bis die Wiederherstellung vollständig ist.
  2. Bringen Sie das Tier in einen sauberen Käfig mit ausreichend Futter und Wasser. Halten Sie die Ratten in getrennten Käfigen.
    HINWEIS: Der Erfolg der Durchtrennung ist angezeigt, wenn sich die Ratten in der Testgruppe nur mit Hilfe der Vorderbeine bewegen, während die Ratten in der Kontrollgruppe normal gehen konnten.

3. Post-Operation-Management

  1. Injizieren Sie Penicillin G, ein Antibiotikum (50.000 U/ml pro Tier) intraperitoneal. Verabreichen Sie Analgetika wie Buprenorphin, 0,05 mg / kg, SC, 0,1-0,2 ml alle 6-12 Stunden für 48 Stunden nach der Operation.
  2. Komprimieren Sie die Harnblase im Hypogastrium, um bei der Entleerung zu helfen. Führen Sie dies zweimal täglich zur gleichen Zeit (8 Uhr und 20 Uhr) für sechs Wochen durch.
    HINWEIS: Der Verlust der normalen Einschnürung des Detrusors ist das Symbol von DU.
  3. Halten Sie alle Ratten in metabolischen Käfigen, die jeweils einen Urinsammeltrichter enthalten, der über ein zuvor gewogenes, absorbierendes Papier gelegt wird, um die Miktion und Inkontinenz zu überwachen.
  4. Erfassen und notieren Sie die Gewichtsänderung des saugfähigen Papiers, die das entleerte Volumen (VV) und das Restharnvolumen separat angibt.

4. Urodynamische Tests

  1. Führen Sie sechs Wochen nach der Operation ein Zystometrogramm mit urodynamischen Messgeräten wie folgt durch.
    1. Anästhesieren Sie Ratten, indem Sie 10% Chloralhydrat in die Peritonealhöhle (3 ml/kg) injizieren.
    2. Komprimieren Sie die Blase zur Entleerung und fixieren Sie die Ratte dann mit einem Klebeband auf der chirurgischen Plattform.
    3. Führen Sie den Epiduralkatheter (3F) in die Blase ein und verbinden Sie das urodynamische Messgerät, den Epiduralkatheter und die Infusionspumpe mit dem dreigliedrigen Schlauch.
    4. Pumpen Sie physiologische Kochsalzlösung mit einer Geschwindigkeit von 0,2 ml/min für die urodynamische Messung (siehe Materialtabelle). Notieren Sie den MCC und DOP sowie die Compliance der Blase (berechnet durch Division δ Blasenvolumens mit δ Druck des Detrusors).

5. Statistische Auswertung

  1. Führen Sie statistische Analysen mit handelsüblicher Software durch.
  2. Verwenden Sie den Kolmogorov-Smirnov-Test, um die Normalität der Daten zu testen.
  3. Drücken Sie die normalverteilten Variablen als Mittelwerte mit Standardabweichungen aus. Verwenden Sie die zweiseitigen gepaarten Student-t-Tests, um die Parameter des Zystometrogramms in beiden Gruppen zu vergleichen.
    ANMERKUNG: p < 0,05 zeigt an, dass die Differenz statistisch signifikant war.

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Representative Results

Der gesamte Eingriff der Conus medullaris-Durchtrennung kann innerhalb von 45 Minuten von erfahrenen Chirurgen durchgeführt werden. Unser Labor hat über 100 Fälle von Conus medullaris-Durchschnittsoperationen durchgeführt. Die Erfolgsrate liegt bei über 95%, definiert durch das Überleben der Ratten und die erfolgreiche Induktion von DU. Der urodynamische Test bestätigte die Induktion von DU.

Basierend auf unseren Erfahrungen kann die Induktion von DU durch das Restharnvolumen vorläufig beurteilt werden. Die Retention von Urin wurde unmittelbar nach der Operation beobachtet. In der Testgruppe trat der Höhepunkt des Volumens am zweiten Tag nach der Operation auf, und die Abnahme des Volumens hielt allmählich für etwa zehn Tage an. Zehn Tage nach der Operation erreichte das Volumen ein stabiles Niveau (Abbildung 2). Es wurde beobachtet, dass während der ersten zehn Tage nach der Operation das mittlere Restharnvolumen 2,09 ± 1,05 ml betrug, das am 10. Tag nach der Operation auf 0,67 ± 0,21 ml reduziert wurde. In der Kontrollgruppe wurde jedoch keine Anomalie beobachtet.

Um die Induktion von DU zu bestätigen, muss der urodynamische Test durchgeführt werden. Das repräsentative Druck-Volumen-Profil der Testgruppe und der Kontrollgruppe ist in Abbildung 3 und Abbildung 4 dargestellt. Im Vergleich zur Kontrollgruppe waren der MCC und die Compliance der Blase in der Testgruppe signifikant höher (1,04 ± 0,571 ml vs. 3,24 ± 2,261 ml, p < 0,001 und 0,032 ± 0,016 ml/cmH 2 O vs. 0,43 ± 0,578 ml/cmH 2 O, p < 0,05), während der DOP in der Testgruppe signifikant abnahm (35 ± 13,258 cmH2O vs 20,28 ± 14,022 cmH2O; p < 0,01). Siehe Tabelle 1.

Figure 1
Abbildung 1: Methode zur Durchtrennung von Conus medullaris. (a) Freilegung der 13. Rippe (schwarzer Pfeil). (b) Freilegung der L4- und L5-Wirbelbögen. Die Wirbelplatte wurde durch Rongeur zerstört, um das Rückenmark zu entlarven (schwarzer Pfeil). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.

Figure 2
Abbildung 2: Zeitlicher Verlauf der Veränderungen der Parameter des Voiding-Verhaltens in der Testgruppe. Die Werte werden als Mittelwert ± SD dargestellt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.

Figure 3
Abbildung 3: Repräsentative zystometrische Spuren in der Testgruppe. a) Repräsentative Nachweise von einer Ratte mit signifikant erhöhtem Blasenvolumen und niedrigem Detrusordruck. b) Repräsentative Rückverfolgung von einer zweiten Ratte, die ein erhöhtes Blasenvolumen und einen etwas niedrigeren Detrusordruck als üblich aufweist. Bei der festen Infusionsgeschwindigkeit ist die Infusionszeit in der Testgruppe recht unterschiedlich. Allerdings erhöhte sich die Infusionszeit aller Ratten in der Testgruppe signifikant, was eine vergrößerte Blase bedeutet. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.

Figure 4
Abbildung 4: Repräsentative zystometrische Spuren in der Kontrollgruppe. a) Eine Ratte mit normalem Blasenvolumen, die den Blasendruck mit der Infusion allmählich erhöht. b) Eine Ratte mit normalem Blasenvolumen, die den Blasendruck mit der Infusion allmählich erhöht. Bei einer festen Infusionsgeschwindigkeit bedeutet die Infusionszeit in der Kontrollgruppe für fast 6 Minuten das gleiche Blasenvolumen in der gesamten Kontrollgruppe. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.

Gruppe Fall Maximale zystometrische Kapazität (ml) Detrusoröffnungsdruck (cmH2O) Compliance der Blase (ml/H2O)
Testgruppe 26 3.24±2.261 20.28±14.022 0,43±0,578
Kontrollgruppe 10 1,04±0,571 35±13.258 0,032±0,016
T-Wert 4.517 -2.847 3.435
(p=0,000) (p=0,008) (p=0,002)
Die statistische Analyse wurde mit dem t-Test durchgeführt. Die Daten werden als Mittelwert ± SD dargestellt.
Ein p<0,05 wurde als statistisch signifikant angesehen.

Tabelle 1: Die repräsentativen Druck-Volumen-Profile von zwei Gruppen.

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Discussion

DU ist eine häufige Ursache für Symptome der unteren Harnwege bei Männern und Frauen. Es handelt sich um eine komplexe Symptomkonstellation mit wenigen Behandlungsmöglichkeiten, die die Lebensqualität (Qol) der Betroffenen deutlich beeinträchtigen kann18. Obwohl angenommen wird, dass DU multifaktoriell ist, bleibt das Verständnis seiner Pathogenese rudimentär. Studien haben gezeigt, dass die Pathogenese von DU mit myogenen und neurogenen Faktoren zusammenhängen könnte.

In den myogenen Hypothesen wurde beobachtet, dass Personen mit DU einen signifikanteren Rückgang der Detrusorkontraktilität erfahren könnten als Personen mit gesundem Altern. Es wurde festgestellt, dass die Detrusorkontraktilität mit zunehmendem Alter abnimmt und wahrscheinlich durch andere Faktoren wie metabolische oder neurogene Erkrankungen beeinflusst wird. Daten aus der urodynamischen Bewertung zeigten, dass DU und post-void Residuen mit dem Altervon 19 Jahren assoziiert waren. Eine Studie zeigte, dass 22,1% der Männer und 10,8% der Frauen (alle im Alter von > 60 Jahren) Schwierigkeiten mit der Blasenentleerungberichteten 3. Darüber hinaus war die Hauptursache dafür eine verminderte Detrusorkontraktilität. Studien an diabetischen Blasen haben ähnliche Veränderungen wie bei DU20 gezeigt. Die Abnahme des Muskel-Kollagen-Verhältnisses, die zu erweiterten Räumen zwischen den Muskelzellen führt, kann die abnehmende Detrusorkontraktilität verursachen. Ein altersbedingter Anstieg des zirkulierenden Noradrenalins wurde auch in den meisten neurogenen Blasen gefunden21,22. Daher gab es Versuche, DU durch die Etablierung von Diabetes mellitus im Tiermodell zu induzieren. Diese scheiterten jedoch an der mangelnden genauen Kontrolle des Blutzuckerspiegels und anderen Komplikationen des Diabetes mellitus. In den neurogenen Hypothesen wurde die DU jedoch in drei Gruppen eingeteilt: Hindernis in den efferenten Signalen des Miktionsreflexes, Hindernis der afferenten Signale, die den Reflex initiieren, und defekte integrative Kontrolle23. So achteten viele Forscher darauf, das Tiermodell durch eine genaue Verletzung der neurogenen Systemkomponenten zu etablieren. Aufgrund der komplizierten Funktion des neurogenen Systems ist es schwierig, die Position zu bestimmen, die DU induziert. Leider sind zahlreiche Versuche, neurogene Systemverletzungen zu verwenden, um DU zu induzieren, fehlgeschlagen.

Unser Protokoll ist der erste Bericht über die Etablierung des DU-Tiermodells durch Durchtrennung des Conus medullaris. In der vorliegenden Studie wurde das Rückenmark auf der Ebene von L4 bis L5 durchschnitten, um eine Schädigung der unteren Sakralnerven zu induzieren.

Der kritischste Schritt der Operation ist die Identifizierung des Rückenmarks auf der Ebene von L4 bis L5, da der Conus medullaris der Ratte lang und dünn ist und von der Oberseite von L1 bis zur Unterseite der L4 reicht. Wenn das Rückenmark oberhalb des L4 durchtrennt wird, ist es möglich, eine Schädigung der höheren Sakralnerven zu induzieren. Im Gegenteil, wenn die Durchtrennung unterhalb von L5 erfolgt, kann es sein, dass das Miktionszentrum nicht beseitigt wird. So kann die Durchführung einer Transektionsoperation auf der Ebene von L4-L5 sicherstellen, dass sowohl die afferenten als auch die efferenten Bahnen des Miktionszentrums zerstört werden, was diese Methode einzigartig macht.

In der Testgruppe trat unmittelbar nach der Operation ein Harnverhalt auf, und das Variationsprofil des Restharnvolumens entsprach der Veränderung der Miktionsfunktion während oder nach dem Schockstadium der Rückenmarksverletzung. Gleichzeitig wurde das klassische Reflexinkontinenz-Nachbebenstadium nicht beobachtet, was darauf hindeutete, dass der efferente Nerv zur Blase geschädigt war.

Wir fanden auch einen Anstieg des Restharns in der ersten Woche nach der Operation und eine signifikante Abnahme nach der ersten Woche. Die Veränderung des Restharns wird wahrscheinlich durch die gestörte Koordination von Auslass / Schließmuskel / Beckenbodenfunktion verursacht. So führt die plötzliche Störung in der ersten Woche nach der Operation zu einem Anstieg des Restharns, und wenn die Beeinträchtigung der Auslass-/Schließmuskel-/Beckenbodenfunktion bis zu einem gewissen Grad wieder aufgebaut wird, sinkt der Restharn auf ein stabiles Niveau.

Gemäß der Bedeutung von DU, die von ICS konzipiert wurde: (1) zu schwache Detrusor-Kontraktionskraft und (2) zu kurze Detrusor-Kontraktionsspanne, ist es mit mangelhafter Blasenentleerung (verminderte Entleerungswirksamkeit), verminderter Empfindung und Symptomen der unteren Harnwege verbunden. Beim Vergleich der urodynamischen Daten der beiden Gruppen stellten wir fest, dass die maximale zystometrische Kapazität und die Compliance der Blase der Testgruppe sechs Wochen nach der Operation dramatisch anstiegen, während der Detrusoröffnungsdruck abnahm. Mit Hilfe dieser Daten ist klar, dass die Kontraktilität des Detrusors nach sechs Wochen abnahm, was dazu führte, dass die Unfähigkeit der Blase, sich zusammenzuziehen, eine Miktion induzierte.

Wie im Druck-Volumen-Profil der Blase gezeigt, trat bei erhöhter maximaler zystometrischer Kapazität die Miktion nicht auf, obwohl der Druck des Detrusors ebenfalls übertrieben war. Das Fehlen einer Miktion deutete darauf hin, dass die Operation afferente Signale blockierte, die eine Miktion induzierten, indem sie eine afferente Nervendysurie verursachte. Darüber hinaus korrespondieren diese Profile mit der pathophysiologischen Veränderung von DU.

Es gibt auch Einschränkungen für diese Forschung. Zum Beispiel sollte intensivmedizinisch vorgegangen werden, um eine Infektion nach der Operation zu verhindern. Aus unserer Erfahrung kann die Conus medullaris-Durchtrennung zu einer Beeinträchtigung der Motivation der unteren Hinterbeine führen. Darüber hinaus kann es schwierig sein, das Austreten von zurückgehaltenem Urin (aufgrund von Inkontinenz) schnell zu finden, was zu dem ständigen Kontakt zwischen einem feuchten, mit Urin benetzten Käfigbett und dem Unterkörper des Tieres führt. Dies kann zu schweren Haut- oder Harnwegsinfektionen führen, die tödlich sein können. Dieses Protokoll verlangt, dass Chirurgen mit begrenzter mikrochirurgischer Erfahrung eine umfassende chirurgische Ausbildung absolvieren, um die Technik zu beherrschen, insbesondere die genaue Identifizierung von Conus medullaris.

Da die klinischen Höhepunkte einer behinderten Blasenentleerung (z. B. verminderte Harnflussrate, erhöhter postvoider Rest [PVR]) aufgrund von DU auftreten können, können sie auch aufgrund einer Blasenabflussobstruktion (BOO) auftreten (z. B. benigne Prostatahyperplasie, Harnröhrenstriktur). Daher sind regelmäßige Tests erforderlich, um DU und BOO ohne invasive Druckflussstudien24 zu erkennen. In unserem Modell wird jedoch keine Miktion im urodynamischen Test beobachtet, die durch die beeinträchtigte Detrusor-Einschnürungsfähigkeit verursacht wird. Es ist eine Herausforderung, den BOO-Faktor gleichzeitig zu analysieren, was ebenfalls eine Einschränkung des Modells darstellt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Aufbau des Tiermodells von DU durch Transsektion des Conus medullaris ein wünschenswertes Tiermodell für das weitere Verständnis von DU darstellt. Mit der richtigen Ausbildung und Übung kann diese Operation mit einer Erfolgsquote von mehr als 95% durchgeführt werden.

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Disclosures

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Acknowledgments

Nichts.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
0.9% saline Wuhan Prosai Company EY-C1178 pump for urodynamic measurement
10% chloral hydrate Shandong Yulong Co., Ltd H37022673 3mL/kg, administered intraperitoneally
Buprenorphine Hydrochloride Injection Tianjin Pharmaceutical Research Institute Pharmaceutical Co. LTD H12020275 0.05mg/kg subcutaneously 24h and 48h postoperation
Epidural Catheter Shandong Xinghua Co, Ltd VABR3L for urodynamic measurement
Penicillin G Alta Technology Co., Ltd 1ST5637 50,000 unit/ml per animal
pentobarbital Beijing solabo Technology Co., Ltd NK-WF0001 40 mg/kg, administered intraperitoneally
Suture line(4-0) ETHICON VCP422H suture the injury
Three-limb tube Shandong Xinghua Co, Ltd VAB3T for urodynamic measurement
Trace infusion pump Zhejiang Smith Medical Instrument Co., Ltd 20162540335 Pump the saline at a speed of 0.2ml/min for urodynamic measurement
Urodynamic measurement equipment Medical Measurement SystemsB.V. 08-0467 urodynamic measurement equipment can not only help the diagnosis of dysuria, but also provide objective materials for treatment and therapeutic effect. It is the most commonly used examination method in clinical diagnosis and treatment of lower urinary tract functional diseases
Wistar Rats HFK Biotechnology Co.Ltd,Beijing ,China SCXK2012-0023 200-220g

DOWNLOAD MATERIALS LIST

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Neuroscience Unterfunktion der Blase Detrusor-Unteraktivität Conus medullaris Laminektomie Modell Durchtrennung
Detrusor-Unteraktivitätsmodell bei Ratten durch Conus medullaris-Durchtrennung
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Zheng, X., Wu, M., Song, J., Zhao,More

Zheng, X., Wu, M., Song, J., Zhao, J. Detrusor Underactivity Model in Rats by Conus Medullaris Transection. J. Vis. Exp. (162), e61576, doi:10.3791/61576 (2020).

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