Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

Detrusor Underactivity Model bij ratten door Conus Medullaris Transection

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

Summary

We presenteren een methode voor het vaststellen van een detrusor onderactiviteitsmodel door conus medullaris transection bij ratten. Detrusor onderactiviteit werd bij deze dieren met succes gestimuleerd. Het model kan worden gebruikt voor het bestuderen van de urinewegfunctie.

Abstract

Het doel van het gepresenteerde protocol was om een detrusor underactiviteit (DU) model in de rat vast te stellen door middel van conus medullris transection. Laminectomie werd uitgevoerd bij in totaal 40 vrouwelijke Wistar-ratten (controlegroep: 10 ratten; testgroep: 30 ratten) met een gewicht van 200-220 g, en de conus medullaris werd getransecteerd op het L4\u2012L5-niveau in de testgroep. Alle ratten werden gedurende zes weken gehuisvest en gevoed onder dezelfde omgevingsomstandigheden. In de testgroep werd gedurende zes weken tweemaal daags urineleeging uitgevoerd en werd het gemiddelde resterende urinevolume geregistreerd. In beide groepen werd een cystometrogram uitgevoerd. Maximale cystometrische capaciteit (MCC), detrusoropeningsdruk (DOP) en naleving van de blaas werden geregistreerd en berekend. De testgroep vertoonde een significante urineretentie na de operatie, zowel tijdens als na de spinale shock. Er werd echter geen afwijking waargenomen in de controlegroep. In vergelijking met de controlegroep was de MCC en de therapietrouw van de blaas in de testgroep significant hoger dan die van de testgroep (3,24 ± 2,261 ml versus 1,04 ± 0,571 ml; 0,43 ± 0,578 ml/cmH2O versus 0,032 ± 0,016 ml/cmH2O), terwijl DOP in de testgroep lager was dan de controlegroep (20,28 ± 14,022 cmH2O versus 35 ± 13,258 cmH2 O). Deze methode om een diermodel van DU vast te stellen door de conus medullaris transsectie biedt een uitstekende gelegenheid om de pathofysiologie van DU op een betere manier te begrijpen.

Introduction

Detrusor onderactiviteit (DU) is een typische lagere urinewegdisfunctie die onderbelicht is gebleven. Hoewel DU is gedefinieerd door de International Continence Society (ICS)1, worden tal van verschillende terminologieën gebruikt om naar deze ziekte te verwijzen, bijvoorbeeld "detrusorfalen", "acontractiele blaas", "detrusor areflexie"2. DU, zoals gedefinieerd door de International Continence Society (ICS) in 2002, is een samentrekking van verminderde kracht en duur, wat resulteert in een langdurige toename van de tijd voor blaaslediging, wat resulteert in het niet bereiken van volledige blaaslediging binnen een normale periode.

DU kan voorkomen bij 48% van de mannen en 12% van de vrouwen (in de leeftijd van >70 jaar)3 met symptomen van lagere urinewegen. Het lijkt multifactorieel te zijn en er bestaat geen effectieve behandeling. Er wordt gemeld dat DU alomtegenwoordig is bij patiënten met neurogene blaasdisfunctie, zoals multiple sclerose4, diabetes mellitus5, ziekte van Parkinson6 of cerebrale beroerte7. DU kan ook worden veroorzaakt door iatrogene zenuwbeschadiging, zoals laparoscopische hysterectomie, prostatectomie of andere chirurgische ingrepen in het kleine bekken8. De pathofysiologische veranderingen en beschikbare behandelingen van DU zijn nog steeds verwarrend vanwege het ontbreken van een geschikt diermodel voor studie.

De mictiereflex wordt gecontroleerd door spino-bulbospinale paden die het pontine mictiecentrum, sacrale parasympathische kern en meer senior cortexcentracombineren 9. Activering en onderhoud van de mictiereflex zijn voornamelijk afhankelijk van het regelmatige transport van sensorische signalen van de blaas naar meer senior cortexcentra. Er kan worden gepostuleerd dat sensorische disfunctie bijdraagt aan DU.

De meeste dierproeven met betrekking tot lagere urinewegdisfuncties hebben zich gericht op overactieve blaas (OAB) modellen10. Deze modellen bieden een redelijk begrip van OAB pathofysiologie en prognose. Er zijn echter slechts enkele DU-modellen gemeld, bijvoorbeeld supraspinale schade (lokale laesies, decerebratie en occlusie van de middelste hersenslagader), transsectie van het ruggenmerg of kneuzingsletsel, systemisch (bijv. cyclofosfamide) of intravesicale toediening van irriterende of inflammatoire middelen (bijv. zuur, acroleïne en lipopolysaccharide)11,12,13,14 . Van deze methoden kan alleen de methode voor ruggenmergtranssectie of kneuzingsletsel worden gebruikt bij het vaststellen van een diermodel van DU13. Pogingen met betrekking tot de verwonding van het pontine mictiecentrum en de hogere cortexcentra werden opgegeven vanwege het ernstige trauma. Er wordt dus meer aandacht besteed aan het vinden van een nauwkeurige locatie in het mictiereflexcentrum om de DU te induceren met minimale bijwerkingen.

Zoals eerder vermeld, is een van de mechanismen van het induceren van DU het verwonden van het ruggenmerg om de signaalroute van de mictiereflex te beschadigen. Allen's weight-drop methode werd ontwikkeld om proefdieren met gewonde ruggenmerg vast te stellen15. Er zijn echter geen verdere experimentele gegevens beschikbaar over deze methode. Bovendien, aangezien delen van de dieren de spinale functie herstelden na een beroerte zonder DU, kan het niet worden beschouwd als een perfecte methode voor het genereren van een DU-diermodel16.

In 1987 excogiteerde Bregman een proces van transectatie van het ruggenmerg voor het genereren van het DU-diermodel en verwierf experimentele gegevens17. Toch werd deze methode niet toegepast om het DU-diermodel vast te stellen. Op dat moment waren onderzoekers nog steeds in de war over de pathogenese van DU. Omdat locaties in het ruggenmerg geassocieerd met de inductie van OAB of DU naast elkaar liggen, waren ze niet in staat om de nauwkeurige plaats van schade aan het ruggenmerg te vinden om DU17 te induceren. OAB en DU werden samen of afzonderlijk geïntroduceerd door deze methode. Dus hoewel deze methode DU introduceerde, was deze onnauwkeurig en kon deze niet worden gebruikt voor het begrijpen van het voorkomen en verwerken van DU.

Zoals hierboven vermeld, is het ontbreken van een geschikt diermodel van DU een van de belangrijkste obstakels voor de studie van DU. Onderzoekers zijn voortdurend op zoek naar een nauwkeurig en beheersbaar model dat de pathologie van DU kan simuleren. Zelfs de behandelingsopties voor DU zijn de afgelopen 20 jaar niet significant verbeterd. Collectief is er een grote behoefte om een standaardprotocol te beschrijven voor het vaststellen van een diermodel van DU.

Daarom beschrijven we in dit artikel een methode om met succes een rattenmodel van DU vast te stellen door conus medullris-transsectie. Transsectie werd uitgevoerd op L4\u2012L5 niveau om de conus medullaris te scheiden. De maximale cystometrische capaciteit (MCC), detrusoropeningsdruk (DOP) en naleving van de blaas werden geregistreerd en geanalyseerd om het protocol te valideren. Het onderstaande protocol combineert zowel haalbaarheid als betrouwbaarheid op een gestandaardiseerde manier om het DU-diermodel vast te stellen, waarbij het voorkomen en de verwerking van DU wordt gesimuleerd. Het protocol kan worden gebruikt als een techniek voor verdere studie van DU.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle ratten werden gebruikt volgens protocollen die zijn goedgekeurd door het Animal Experimental Committee van het Beijing Friendship Hospital, Capital Medical University.

1. Chirurgische voorbereiding, anesthesie en chirurgische technieken

OPMERKING: Een totaal van 40 vrouwelijke Wistar-ratten, met een gewicht van 200-220 g, werden commercieel verkregen voor de huidige studie. Van de 40 ratten werden er 10 willekeurig geselecteerd als de controlegroep en de rest werd behandeld als de testgroep. Alle dieren werden gehuisvest in een steriele omgeving in de dierenfaciliteiten van het Beijing Friendship Hospital, Capital Medical University.

  1. Voer algemene anesthesie uit door natriumpentobarbital intraperitoneaal (40 mg / kg) toe te dienen. U kunt ook anesthesie induceren met behulp van 3% -4% isofluraan en deze op 1% -3% (geïnhaleerd) houden. Breng oogheelkundige zalf aan op de ogen om uitdroging te voorkomen. Plaats de rat vervolgens op het chirurgische platform en zorg voor thermische ondersteuning.
    OPMERKING: Dien analgetica toe zoals buprenorfine, 0,05 mg / kg, SC, 0,1-0,2 ml aan het begin van de procedure.
  2. Controleer op de diepte van de anesthesie door het gebrek aan reactie op de teenknijpen. Scheer de vacht van het hele achterste gebied met een scheermes.
  3. Steriliseer de chirurgische site met ten minste 3 cycli van een tweetraps scrub zoals chloorhexidine of povidonjodium gevolgd door isopropylalcohol. Beveilig de ledematen met chirurgische tape en maak een mediane incisie van ongeveer 3 cm op de rug met een chirurgische schaar.
  4. Verdiep de incisie door de onderhuidse weefsels met behulp van een chirurgische schaar en knip de spieren af die aan de wervelkolom zijn bevestigd.
  5. Identificeer en belicht visueel de13e rib (de tussenwervelruimte die met die rib is verbonden, is interval T13 \u2012L1). Markeer de13e rib met behulp van een hechtdraad.
  6. Reseceer na identificatie zorgvuldig de spieren die aan de wervelkolom zijn bevestigd en stel de wervelkolom bloot. Resecteer het supraspinale ligament en het interspineuze ligament voor een nauwkeurige identificatie van de wervelkolom. Belicht het niveau van L4\u2012L5 met een chirurgische schaar en tang.
    OPMERKING: Het supraspinale ligament kan gemakkelijk worden geïdentificeerd vanwege de aanwezigheid van dun onderhuids weefsel. Na de resectie van supraspinale ligament, is het ligament tussen spineus proces interspineus ligament.
  7. Ontleed zorgvuldig het L4\u2012L5 wervelspineuze proces en delen van het transversale proces met behulp van een Kelly-tang om het ruggenmerg bloot te leggen (figuur 1).
  8. Stel de conus medullaris volledig bloot op L4\u2012L5 niveau en transect de conus medullaris volledig met een iridectomie schaar. Breng wat weefselverpakking in om het herstel van het ruggenmerg te blokkeren.
  9. Sluit de bovenliggende spier en huid op de buitenste huidlaag met behulp van 4-0 niet-absorbeerbare hechting.
  10. Voer voor de controlegroep stap 1.1\u20121.7 uit en laat de conus medullaris intact. Sluit de incisie volgens stap 1.9.

2. Herstel van dieren

  1. Houd de ratten in een temperatuurgecontroleerde incubator (37 °C) gedurende het eerste uur na de operatie en controleer ze totdat ze sternaal zijn of actief bewegen.
    OPMERKING: Het duurt ongeveer een half uur voor totaal herstel.
  2. Breng het dier over naar een schone kooi met voldoende voedsel en water. Houd de ratten in aparte kooien.
    OPMERKING: Het succes van de transsectie wordt aangegeven wanneer de ratten in de testgroep alleen bewegen met behulp van voorpoten, terwijl de ratten in de controlegroep normaal kunnen lopen.

3. Beheer na de operatie

  1. Injecteer Penicilline G, een antibioticum (50.000 U/ml per dier) intraperitoneaal. Dien analgetica toe zoals buprenorfine, 0,05 mg / kg, SC, 0,1-0,2 ml elke 6-12 uur gedurende 48 uur na de operatie.
  2. Druk de urineblaas bij de hypogastrium samen om te helpen met de lediging. Voer dit twee keer per dag uit op hetzelfde tijdstip (8 uur en 20 uur) gedurende zes weken.
    OPMERKING: Het verlies van normale vernauwing van detrusor is het symbool van DU.
  3. Huisvest alle ratten in metabole kooien, elk met een urineverzamelingstrechter geplaatst over een eerder gewogen absorberend papier om de mictie en incontinentie te controleren.
  4. Verzamel en noteer de gewichtsverandering van absorberend papier, dat het lege volume (VV) en het resterende urinevolume afzonderlijk aangeeft.

4. Urodynamisch testen

  1. Voer zes weken na de operatie een cystometrogram uit met behulp van urodynamische meetapparatuur als volgt.
    1. Verdoof ratten door 10% chloraalhydraat in de peritoneale holte (3 ml / kg) te injecteren.
    2. Druk de blaas samen om te legen en bevestig de rat vervolgens met behulp van een tape op het chirurgische platform.
    3. Breng de epidurale katheter (3F) in de blaas in en sluit de urodynamische meetapparatuur, epidurale katheter en infusiepomp aan via de buis met drie ledematen.
    4. Pomp fysiologische zoutoplossing met een snelheid van 0,2 ml/min voor urodynamische meting (zie materiaaltabel). Noteer de MCC en DOP en de naleving van de blaas (berekend door δ blaasvolume te delen met δ druk van de detrusor).

5. Statistische analyse

  1. Voer statistische analyses uit met behulp van in de handel verkrijgbare software.
  2. Gebruik de Kolmogorov-Smirnov-test om de normaliteit van gegevens te testen.
  3. Druk de normaal verdeelde variabelen uit als gemiddelde waarden met standaardafwijkingen. Gebruik de tweezijdige gepaarde Student's t-tests om de parameters van cystometrogram in beide groepen te vergelijken.
    OPMERKING: p < 0,05 geeft aan dat het verschil statistische significantie had.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

De gehele procedure van de conus medullaris transsectie kan binnen 45 minuten worden voltooid door ervaren chirurgen. Ons laboratorium heeft meer dan 100 gevallen van conus medullaris transsectie operaties uitgevoerd. Het slagingspercentage is meer dan 95%, zoals gedefinieerd door de overleving van de ratten en de succesvolle inductie van DU. De urodynamische test bevestigde de inductie van DU.

Op basis van onze ervaring kan de inductie van DU voorlopig worden geëvalueerd aan de hand van het resterende urinevolume. Het vasthouden van urine werd onmiddellijk na de operatie waargenomen. In de testgroep verscheen het piekpunt van het volume op de tweede dag na de operatie en de afname van het volume hield geleidelijk ongeveer tien dagen aan. Tien dagen na de operatie bereikte het volume een stabiel niveau (figuur 2). Er werd waargenomen dat tijdens de eerste tien dagen na de operatie het gemiddelde resterende urinevolume 2,09 ± 1,05 ml was, wat werd verlaagd tot 0,67 ± 0,21 ml op de10e dag na de operatie. Er werd echter geen afwijking waargenomen in de controlegroep.

Om de inductie van DU te bevestigen, moet de urodynamische test worden uitgevoerd. Het representatieve drukvolumeprofiel van de testgroep en de controlegroep is weergegeven in figuur 3 en figuur 4. In vergelijking met de controlegroep waren de MCC en de therapietrouw van de blaas in de testgroep significant hoger in de testgroep (1,04 ± 0,571 ml vs. 3,24 ± 2,261 ml, p < 0,001 en 0,032 ± 0,016 ml/cmH2O vs. 0,43 ± 0,578 ml/cmH2O, p < 0,05), terwijl dop in testgroep significant daalde (35 ± 13,258 cmH2O vs 20,28 ± 14,022 cmH2O; p < 0,01). Zie tabel 1.

Figure 1
Figuur 1: Methode voor conus medullris transsectie. (a) Het blootstellen van de 13e rib (zwarte pijl). b) Blootstellen van de wervelbogen van L4 en L5. De wervelplaat werd vernietigd door rongeur om het ruggenmerg (zwarte pijl) te ontmaskeren. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figure 2
Figuur 2: Tijdsverloop van de veranderingen in de ongeldigheidsgedragsparameters in de testgroep. Waarden worden weergegeven als gemiddelde ± SD. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figure 3
Figuur 3: Representatieve cystometrische sporen in de testgroep. a) Representatieve traceringen van een rat met een significant verhoogd blaasvolume en een lage detrusordruk. b) Representatieve tracering van een tweede rat met een verhoogd blaasvolume en een iets lagere detrusordruk dan normaal. Bij de vaste infusiesnelheid is de infusietijd in de testgroep heel anders. De infusietijd van alle ratten in de testgroep nam echter aanzienlijk toe, wat een vergrote blaas betekent. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figure 4
Figuur 4: Representatieve cystometrische sporen in de controlegroep. a) Een rat met een normaal blaasvolume en een geleidelijk verhogende blaasdruk met de infusie. b) Een rat met een normaal blaasvolume en een geleidelijk verhogende blaasdruk met de infusie. Bij een vaste infusiesnelheid geeft de infusietijd in de controlegroep gedurende bijna 6 minuten hetzelfde blaasvolume aan in de controlegroep. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Groep Geval Maximale cystometrische capaciteit (ml) Detrusor openingsdruk (cmH2O) Naleving van de blaas (ml/H2O)
Testgroep 26 3.24±2.261 20± 28±14.022 0,43±0,578
Controlegroep 10 1.04±0.571 35±13±258 0.032±0.016
T-waarde 4.517 -2.847 3.435
(p=0,000) (p=0,008) (p=0,002)
Statistische analyse werd gebruikt met behulp van de t-test. Gegevens gepresenteerd als gemiddelde ± SD.
Een p<0,05 werd als statistisch significant beschouwd.

Tabel 1: De representatieve druk-volumeprofielen van twee groepen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

DU is een veel voorkomende oorzaak van lagere urinewegsymptomen bij zowel mannen als vrouwen. Het is een complexe constellatie van symptomen met weinig behandelingsopties die de kwaliteit van leven (Qol) van de getroffenen aanzienlijk kunnen verminderen18. Hoewel wordt aangenomen dat DU multifactorieel is, blijft het begrip van de pathogenese rudimentair. Studies hebben aangetoond dat de pathogenese van DU mogelijk verband houdt met myogene en neurogene factoren.

In de myogene hypothesen werd waargenomen dat personen met DU een meer significante afname van detrusorcontractiliteit kunnen ervaren dan mensen met gezond ouder worden. Het bleek dat detrusorcontractiliteit afneemt met de leeftijd en waarschijnlijk wordt beïnvloed door andere factoren zoals metabole of neurogene ziekten. Gegevens van urodynamische beoordeling toonden aan dat DU en post-void residuen geassocieerd waren met veroudering19. Een studie toonde aan dat 22,1% van de mannen en 10,8% van de vrouwen (allemaal in de leeftijd > 60 jaar) problemen meldden met het legen van de blaas3. Bovendien was de belangrijkste oorzaak hierachter een verminderde detrusorcontractiliteit. Studies in diabetische blazen hebben vergelijkbare veranderingen laten zien als die gevonden in DU20. De afname van de spier-collageenverhouding die leidt tot verbrede ruimtes tussen spiercellen kan de afnemende detrusorcontractiliteit veroorzaken. Leeftijdsgebonden toename van circulerende noradrenaline is ook gevonden in de meeste neurogene blazen 21,22. Daarom zijn er pogingen geweest om DU te induceren door diabetes mellitus in het diermodel vast te stellen. Maar deze faalden vanwege het gebrek aan nauwkeurige controle van de bloedsuikerspiegel en andere complicaties van diabetes mellitus. In de neurogene hypothesen werd DU echter ingedeeld in drie groepen: obstakel in de efferente signalen van de mictiereflex, obstakel van afferente signalen die de reflex initiëren en defecte integratieve controle23. Veel onderzoekers besteedden dus aandacht aan het vaststellen van het diermodel door een nauwkeurige verwonding van de neurogene systeemcomponenten. Vanwege de gecompliceerde functie van het neurogene systeem is het moeilijk om de positie te bepalen die DU induceert. Helaas zijn talloze pogingen om neurogene systeembeschadiging te gebruiken om DU te induceren mislukt.

Ons protocol is het eerste rapport van het vaststellen van het DU-diermodel door transsectie van de conus medullaris. In de huidige studie werd het ruggenmerg getransecteerd op het niveau van L4 \u2012L5 om schade aan de onderste sacrale zenuwen te induceren.

De meest kritieke stap van de operatie is het identificeren van het ruggenmerg op het niveau van L4 \ u2012L5 omdat de conus medullaris van de rat lang en dun is en varieert van de bovenzijde van L1 tot de onderkant van de L4. Als het ruggenmerg boven de L4 wordt getranseceerd, is het mogelijk om schade aan hogere sacrale zenuwen te veroorzaken. Integendeel, als transsectie optreedt onder L5, kan het mictiecentrum niet worden uitgeroeid. Het uitvoeren van transsectiechirurgie op het niveau van L4 \ u2012L5 kan er dus voor zorgen dat zowel de afferente als de efferente paden van het mictiecentrum worden vernietigd, wat deze methode uniek maakt.

In de testgroep kwam urineretentie onmiddellijk na de operatie naar voren en het variatieprofiel van het resterende urinevolume kwam overeen met de verandering in de mictiefunctie tijdens of na de shockfase van dwarslaesie. Tegelijkertijd werd de klassieke reflexincontinentie naschokfase niet waargenomen, wat aangaf dat de efferente zenuw naar blaas was beschadigd.

We vonden ook een toename van de resterende urine in de eerste week na de operatie en een significante afname na de eerste week. De verandering van resterende urine wordt waarschijnlijk veroorzaakt door de verminderde coördinatie van de uitlaat / sluitspier / bekkenbodemfunctie. Dus in de eerste week na de operatie leidt de plotselinge verstoring tot een toename van de resterende urine, en wanneer het compromitteren van de uitlaat / sluitspier / bekkenbodemfunctie tot op zekere hoogte wordt herbouwd, neemt de resterende urine af tot een stabiel niveau.

Volgens de betekenis van DU bedacht door ICS: (1) te zwakke detrusorcontractiekracht en (2) te korte detrusorcontractieperiode, is het verbonden met een tekort aan blaaslediging (verminderde ongeldigheidseffectiviteit), verminderd gevoel en lagere urinewegsymptomen. Bij het vergelijken van de urodynamische gegevens van de twee groepen, ontdekten we dat de maximale cystometrische capaciteit en de naleving van de blaas van de testgroep dramatisch toenamen met zes weken na de operatie, terwijl de detrusoropeningsdruk afnam. Met behulp van deze gegevens is het duidelijk dat de contractiliteit van detrusor na zes weken afnam, waardoor de blaas niet in staat was om samen te trekken om mictie te induceren.

Zoals te zien is in het blaasdruk-volumeprofiel, met de verhoogde maximale cystometrische capaciteit, kwam de mictie niet naar voren, hoewel de druk van de detrusor ook overdreven was. De afwezigheid van mictie gaf aan dat de operatie afferente signalen blokkeerde, die mictie induceren, door blaasafferente zenuwdysurie te veroorzaken. Bovendien komen deze profielen overeen met de pathofysiologische verandering van DU.

Er zijn ook beperkingen aan dit onderzoek. Intensieve zorg moet bijvoorbeeld worden genomen om infectie na de operatie te voorkomen. Uit onze ervaring kan de conus medullris transsectie leiden tot een verminderde motivatie van de onderste achterpoten. Bovendien kan het lekken van achtergebleven urine (als gevolg van incontinentie) een uitdaging zijn om snel te worden gevonden, wat resulteert in het constante contact tussen een vochtig kooibed bevochtigd door urine en het onderlichaam van het dier. Dit kan leiden tot een ernstige huid- of urineweginfectie, die fataal kan zijn. Dit protocol vereist dat chirurgen met beperkte microchirurgische ervaring een uitgebreide chirurgische training ondergaan om de techniek onder de knie te krijgen, met name de nauwkeurige identificatie van conus medullaris.

Aangezien de klinische hoogtepunten van belemmerde blaaslediging (bijv. Verminderde urinestroomsnelheid, verhoogde postvoïde rest [PVR]) kunnen optreden als gevolg van DU, maar ook kunnen optreden als gevolg van blaasuitstroomobstructie (BOO) (bijv. Goedaardige prostaathyperplasie, urethrale strictuur). Als zodanig is regelmatig testen vereist om DU en BOO te herkennen zonder invasieve drukstroomstudies24 . In ons model wordt echter geen mictie waargenomen in de urodynamische test veroorzaakt door het verminderde detrusorvernauwingsvermogen. Het is een uitdaging om tegelijkertijd de BOO-factor te analyseren, wat ook een beperking van het model is.

Kortom, het opzetten van het diermodel van DU door het transecteren van de conus medullaris biedt een wenselijk diermodel voor verder begrip van DU. Met de juiste training en oefening kan deze operatie worden uitgevoerd met een slagingspercentage van meer dan 95%.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

Geen.

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

References

  1. van Koeveeringe, G. A., et al. Detrusor underactivity: Pathophysiological considerations, models and proposals for future research. Neurourology and Urodynamics. 33 (5), ICI-RS 2013 591-596 (2014).
  2. Osman, N. I., Esperto, F., Chapple, C. R. Detrusor Underactivity and the Underactive Bladder: A Systematic Review of Preclinical and Clinical Studies. European Urology. 74 (5), 633-643 (2018).
  3. Osman, N. I., Chapple, C. R. Contemporary concepts in the aetiopathogenesis of detrusor underactivity. Nature Reviews. Urology. 11 (11), 639-648 (2014).
  4. Panicker, J. N., Nagaraja, D., Kovoor, J. M. E., Nair, K. P. S., Subbakrishna, D. K. Lower urinary tract dysfunction in acute disseminated encephalomyelitis. Multiple Sclerosis. 15 (9), Houndmills, Basingstoke, England. 1118-1122 (2009).
  5. Lee, W. C., Wu, H. P., Tai, T. Y., Yu, H. J., Chiang, P. H. Investigation of urodynamic characteristics and bladder sensory function in the early stages of diabetic bladder dysfunction in women with type 2 diabetes. The Journal of Urology. 181 (1), 198-203 (2009).
  6. Araki, I., Kitachara, M., Oida, T., Kuno, S. Voiding dysfunction and Parkinson’s disease: urodynamic abnormalities and urinary symptoms. The Journal of Urology. 164 (5), 1640-1643 (2000).
  7. Meng, N. H., et al. Incomplete bladder emptying in patients with stroke: is detrusor external sphincter dyssynergia a potential cause. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 91 (7), 1105-1109 (2010).
  8. FitzGerald, M. P., Brubaker, L. The etiology of urinary retention after surgery for genuine stress incontinence. Neurourology and Urodynamics. 20 (1), 13-21 (2001).
  9. Rahman, M., Siddik, A. B. Neuroanatomy, Pontine Micturition Center. StatPearls. , (2020).
  10. Wrobel, A., Lancut, M., Rechberger, T. A. A new model of detrusor overactivity in conscious rats induced by retinyl acetate instillation. Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 74 (7), 16 (2015).
  11. Rosenzweig, E. S., McDonald, J. W. Rodent models for treatment of spinal cord injury: research trends and progress toward useful repair. Current Opinion in Neurology. 17 (2), 121-131 (2004).
  12. Yoo, K. H., Lee, S. J. Experimental animal models of neurogenic bladder dysfunction. International Neurourology Journal. 14 (1), 1-6 (2010).
  13. Kanai, A., et al. Sophisticated models and methods for studying neurogenic bladder dysfunction. Neurourology and Urodynamics. 30 (5), 658-667 (2011).
  14. Nomiya, M., et al. Progressive vascular damage may lead to bladder underactivity in rats. The Journal of Urology. 191 (5), 1462-1469 (2014).
  15. Seki, T., Hida, K., Tada, M., Koyanagi, I., Iwasaki, Y. Graded contusion model of the mouse spinal cord using a pneumatic impact device. Neurosurgery. 50 (5), discussion 1081-1082 1075-1081 (2002).
  16. Yeo, S. J., et al. Development of a rat model of graded contusive spinal cord injury using a pneumatic impact device. Journal of Korean Medical Science. 19 (4), 574-580 (2004).
  17. Bergman, B. S. Spinal cord transplants permit the growth of serotonergic axons across the site of neonatal spinal cord transection. Brain Research. 431 (2), 265-279 (1987).
  18. Chancellor, M. B., et al. Underactive bladder; Review of progress and impact from the International CURE-UAB Initiative. International Neurourology Journal. 24 (1), 3-11 (2020).
  19. Pfisterer, M. H. D., Griffiths, D. J., Schaefer, W., Resnick, N. M. The effect of age on lower urinary tract function: a study in women. Journal of the American Geriatrics Society. 54 (3), 405-412 (2006).
  20. Duchen, L. W., Anjorin, A., Watkins, P. J., Mackay, J. D. Pathology of autonomic neuropathy in diabetes mellitus. Annals of Internal Medicine. 92 (2), 301-303 (1980).
  21. Schneider, T., Hein, P., Bai, J., Michel, M. C. A role for muscarinic receptors or rho-kinase in hypertension associated rat bladder dysfunction. The Journal of Urologoy. 173 (6), 2178-2181 (2005).
  22. Drake, M. J., Harvey, I. J., Gillespie, J. I., Van Duyl, W. A. Localized contractions in the normal human bladder and in urinary urgency. BJU International. 95 (7), 1002-1005 (2005).
  23. Suskind, A. M., Smith, P. P. A new look at detrusor underactivity: impaired contractility versus afferent dysfunction. Current Urology Reports. 10 (5), 347-351 (2009).
  24. Osman, N. I., et al. Detrusor underactivity and the underactive bladder: A new clinical entity? A review of current terminology, definitions, epidemiology, aetiology, and diagnosis. European Urology. 65 (2), 389-398 (2014).

Tags

Neurowetenschappen underactive bladder detrusor underactivity conus medullaris laminectomie model transection
Detrusor Underactivity Model bij ratten door Conus Medullaris Transection
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

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).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter