Bu yazıda sıçanlarda conus medullaris transeksiyonu ile detrusor az aktivite modeli oluşturmak için bir yöntem sunulmaktadır. Detrusor az aktivitesi bu hayvanlarda başarıyla uyarıldı. Model, idrar yolu fonksiyonunu incelemek için kullanılabilir.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Conus Medullaris Transeksiyonu ile Sıçanlarda Detrusor Düşük Aktivite Modeli
* These authors contributed equally
Bu makalede
Özet
Özet
Sunulan protokolün amacı, konus medullaris transeksiyonu yoluyla sıçanda bir detrusor underactivity (DU) modeli oluşturmaktır. 200-220 g ağırlığındaki toplam 40 dişi Wistar sıçanına (kontrol grubu: 10 sıçan; test grubu: 30 sıçan) laminektomi uygulandı ve test grubunda konus medullaris L4\u2012L5 düzeyinde transekte edildi. Tüm sıçanlar altı hafta boyunca aynı çevre koşulları altında barındırıldı ve beslendi. Test grubunda, altı hafta boyunca günde iki kez idrar işemesi yapıldı ve ortalama rezidüel idrar hacmi kaydedildi. Her iki gruba da sistometrogram yapıldı. Mesanenin maksimum sistometrik kapasitesi (MCC), detrusor açma basıncı (DOP) ve uyumu kaydedildi ve hesaplandı. Test grubu, ameliyat sonrasında, spinal şok sırasında ve sonrasında önemli idrar retansiyonu gösterdi. Bununla birlikte, kontrol grubunda herhangi bir anormallik gözlenmedi. Kontrol grubuyla karşılaştırıldığında, MCC ve test grubundaki mesanenin uyumu test grubundan anlamlı derecede yüksekti (3.24 ± 2.261 mL'ye karşı 1.04 ± 0.571 mL; 0.43 ± 0.578 mL / cmH 2 O karşı 0.032 ± 0.016 mL / cmH 2 O), test grubundaki DOP kontrolden daha düşüktü (20.28 ± 14.022 cmH 2 O'ya karşı 35 ± 13.258 cmH2 Conus medullaris transeksiyonu ile DU'nun hayvan modelini oluşturmanın bu yöntemi, DU'nun patofizyolojisini daha iyi anlamak için mükemmel bir fırsat sunmaktadır.
Giriş
Defrüsör yetersizliği (DU), halen çalışılan tipik bir alt üriner sistem disfonksiyonudur. DU Uluslararası Kontinans Derneği (ICS)1 tarafından tanımlanmış olmasına rağmen, bu hastalığa atıfta bulunmak için çok sayıda farklı terminoloji kullanılmaktadır, örneğin, "detrusor yetmezliği", "akonttil mesane", "detrusor arefleksia"2. DU, 2002 yılında Uluslararası Kontinans Derneği (ICS) tarafından tanımlandığı gibi, mesane boşaltma için zamanın uzun süreli artmasına neden olan ve böylece normal bir süre içinde tam mesane boşalmasının sağlanamamasına neden olan, azaltılmış güç ve sürenin daralmasıdır.
DU, alt üriner sistem semptomları olan erkeklerin %48'ini ve kadınların (>70 yaş arası)3 %12'sini etkileyebilir. Multifaktöriyel gibi görünüyor ve etkili bir tedavi mevcut değil. Multipl skleroz4, diabetes mellitus5, Parkinson hastalığı6 veya serebral inme7 gibi nörojenik mesane disfonksiyonu olan hastalarda DU'nun her yerde olduğu bildirilmektedir. DU ayrıca laparoskopik histerektomi, prostatektomi veya küçük pelvis8'deki diğer cerrahi müdahaleler gibi iyatrojenik sinir hasarından da kaynaklanabilir. Patofizyoloji değişiklikleri ve DÜ'nün mevcut tedavileri, çalışma için uygun bir hayvan modelinin bulunmaması nedeniyle hala kafa karıştırıcıdır.
Miktüritasyon refleksi, pontin miktüritasyon merkezini, sakral parasempatik çekirdeği ve daha kıdemli korteks merkezlerini birleştiren spino-bulbospinal yollar tarafından kontrol edilir9. Miktürition refleksinin aktivasyonu ve sürdürülmesi esas olarak duyusal sinyallerin mesaneden daha kıdemli korteks merkezlerine düzenli olarak taşınmasına bağlıdır. Duyusal disfonksiyonun DU'ya katkıda bulunduğu varsayılabilir.
Alt üriner sistem disfonksiyonlarıyla ilgili deneysel hayvan çalışmalarının çoğu, aşırı aktif mesane (OAB) modellerine odaklanmıştır10. Bu modeller OAB patofizyolojisi ve prognozu hakkında makul bir anlayış sağlar. Bununla birlikte, sadece birkaç DU modeli bildirilmiştir, örneğin, supraspinal yaralanma (lokal lezyonlar, deserebrasyon ve orta serebral arter tıkanıklığı), omurilik transeksiyonu veya kontüzyon yaralanması, sistemik (örneğin, siklofosfamid) veya tahriş edici veya enflamatuar ajanların intravezikal uygulaması (örneğin, asit, akrolein ve lipopolisakkarit)11,12,13,14 . Bu yöntemler arasında DU13'ün hayvan modelinin oluşturulmasında sadece omurilik transeksiyonu veya kontüzyon yaralanması yöntemi kullanılabilir. Pontin miktüritasyon merkezinin ve yüksek korteks merkezlerinin yaralanmasını içeren girişimler ciddi travma nedeniyle terk edildi. Bu nedenle, DU'yu minimum yan etkilerle indüklemek için miksiyon refleks merkezinde doğru bir yer bulmak için daha fazla dikkat edilmektedir.
Daha önce de belirtildiği gibi, DU'yu indükleme mekanizmalarından biri, miksiyon refleksinin sinyal yoluna zarar vermek için omuriliğe zarar vermektir. Allen'ın ağırlık bırakma yöntemi, yaralı omurilikleri olan laboratuvar hayvanları oluşturmak için geliştirilmiştir15. Bununla birlikte, bu yöntem hakkında daha fazla deneysel veri bulunmamaktadır. Dahası, hayvanların bir kısmı DU olmadan inmeden sonra omurga fonksiyonunu geri kazandığından, bir DU hayvan modeli16 oluşturmak için mükemmel bir yöntem olarak düşünülemez.
1987'de Bregman, DU hayvan modelini üretmek için omuriliğin transeksiyonu sürecini çıkardı ve deneysel veriler elde etti17. Bununla birlikte, bu yöntem DU hayvan modelini oluşturmak için uygulanmamıştır. O zamanlar, araştırmacılar hala DU'nun patogenezi konusunda kafaları karışıktı. OAB veya DU indüksiyonu ile ilişkili omurilikteki yerler birbirine bitişik olduğundan, DU17'yi indüklemek için omuriliğe doğru hasar bölgesini bulamadılar. OAB ve DU bu yöntemle birlikte veya ayrı ayrı tanıtıldı. Bu nedenle, bu yöntem DU'yu tanıtmasına rağmen, kesin değildi ve DU'nun oluşumunun ve işlenmesinin anlaşılması için kullanılamazdı.
Yukarıda belirtildiği gibi, DU'nun uygun bir hayvan modelinin olmaması, DU'nun çalışmasının önündeki ana engellerden biridir. Araştırmacılar sürekli olarak DU'nun patolojisini simüle edebilecek doğru ve yönetilebilir bir model aramaktadır. DU için tedavi seçenekleri bile son 20 yılda önemli ölçüde iyileşmemiştir. Toplu olarak, DU'nun bir hayvan modelini oluşturmak için standart bir protokol tanımlamaya büyük ihtiyaç vardır.
Bu nedenle, bu yazıda, konus medullaris transeksiyonu ile DU'nun sıçan modelini başarılı bir şekilde oluşturmak için bir yöntem açıklanmaktadır. Konüs medullaris'i ayırmak için L4\u2012L5 seviyesinde transeksiyon yapıldı. Maksimum sistometrik kapasite (MCC), detrusor açma basıncı (DOP) ve mesanenin uyumu kaydedildi ve protokolü doğrulamak için analiz edildi. Aşağıda belirtilen protokol, DU hayvan modelini oluşturmak için hem fizibiliteyi hem de güvenilirliği standartlaştırılmış bir şekilde birleştirir ve DU'nun oluşumunu ve işlenmesini simüle eder. Protokol, DU'nun daha ileri çalışmaları için bir teknik olarak kullanılabilir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
Tüm sıçanlar, Başkent Tıp Üniversitesi, Pekin Dostluk Hastanesi Hayvan Deney Komitesi tarafından onaylanan protokollere göre kullanıldı.
1. Cerrahi hazırlık, anestezi ve cerrahi teknikler
NOT: Bu çalışma için 200-220 g ağırlığında toplam 40 dişi Wistar sıçanı ticari olarak elde edilmiştir. 40 sıçandan 10'u rastgele kontrol grubu olarak seçildi ve geri kalanı test grubu olarak kabul edildi. Tüm hayvanlar, Başkent Tıp Üniversitesi, Pekin Dostluk Hastanesi'nin hayvan tesislerinde steril bir ortamda barındırıldı.
- Sodyum pentobarbital intraperitoneal (40 mg/kg) uygulayarak genel anestezi uygulayın. Alternatif olarak,% 3-4% izofluran kullanarak anesteziyi indükleyin ve% 1 -% 3'te (solunan) tutun. Kuruluğu önlemek için gözlere oftalmik merhem uygulayın. Ardından, sıçanı cerrahi platforma yerleştirin ve termal destek sağlayın.
NOT: İşlemin başında buprenorfin, 0.05 mg/kg, SC, 0.1-0.2 mL gibi analjezikler uygulayın. - Ayak parmağı sıkışmasına yanıt vermemek suretiyle anestezi derinliğini kontrol edin. Kürkü tüm arka bölgeden tıraş bıçağı ile tıraş edin.
- Cerrahi bölgeyi, Klorheksidin veya Povidon iyot ve ardından İzopropil alkol gibi iki aşamalı bir ovmanın en az 3 döngüsü ile sterilize edin. Uzuvları cerrahi bantla sabitleyin ve cerrahi makasla sırtta yaklaşık 3 cm'lik bir medyan kesi yapın.
- Cerrahi makas kullanarak kesiyi deri altı dokulardan derinleştirin ve omurgaya bağlı kasları kesin.
- 13. kaburgayı görsel olarak tanımlayın ve ortaya çıkarın (bu kaburgaya bağlı intervertebral boşluk T13\u2012L1 aralığıdır). 13. kaburgayı bir dikiş kullanarak işaretleyin.
- Tanımlamadan sonra, omurgaya bağlı kasları dikkatlice rezeke edin ve vertebral kolonu açığa çıkarın. Vertebral kolonun doğru tanımlanması için supraspinöz ligament ve interspinöz ligamenti rezeke edin. L4\u2012L5 seviyesini cerrahi makas ve forseps ile ortaya çıkarın.
NOT: Supraspinöz ligament, ince deri altı dokusunun varlığı nedeniyle kolayca tanımlanabilir. Supraspinöz ligamentin rezeksiyonundan sonra, spinöz süreç arasındaki ligament interspinöz ligamenttir. - L4\u2012L5 vertebral dikenli süreci ve omuriliği açığa çıkarmak için Kelly forseps kullanarak enine sürecin parçalarını dikkatlice inceleyin (Şekil 1).
- Konus medullarisin L4\u2012L5 seviyesinde tamamen açığa çıkarılması ve iridektomi makası ile konus medullarisin tamamen transekte edilmesi. Omuriliğin iyileşmesini engellemek için bazı doku ambalajları yerleştirin.
- Dış deri tabakasındaki üst kas ve cildi 4-0 emilemeyen dikiş kullanarak kapatın.
- Kontrol grubu için 1.1\u20121.7 adımlarını uygulayın ve conus medullaris'i olduğu gibi bırakın. İnsizyonu adım 1.9'a göre kapatın.
2. Hayvan kurtarma
- Sıçanları ameliyattan sonraki ilk saat boyunca sıcaklık kontrollü bir inkübatörde (37 ° C) tutun ve sternal veya aktif olarak hareket edene kadar izleyin.
NOT: Tam kurtarma işlemi yaklaşık yarım saat sürer. - Hayvanı yeterli yiyecek ve su içeren temiz bir kafese aktarın. Sıçanları ayrı kafeslerde tutun.
NOT: Transeksiyonun başarısı, test grubundaki sıçanlar sadece ön ayakların yardımıyla hareket ederken, kontrol grubundaki sıçanlar normal şekilde yürüyebildiklerinde belirtilir.
3. Operasyon sonrası yönetim
- İntraperitoneal olarak bir antibiyotik olan Penisilin G'yi (hayvan başına 50.000 U / mL) enjekte edin. Buprenorfin, 0.05 mg / kg, SC, 0.1-0.2 mL gibi analjezikleri ameliyat sonrası 48 saat boyunca her 6-12 saatte bir uygulayın.
- İşemeye yardımcı olmak için idrar kesesini hipogastriyumda sıkıştırın. Bunu altı hafta boyunca günde iki kez aynı anda (sabah 8 ve akşam 8) gerçekleştirin.
NOT: Detrusor'un normal daralmasının kaybı, DU'nun sembolüdür. - Tüm sıçanları metabolik kafeslerde barındırın, her biri miksiyon ve inkontinansı izlemek için daha önce tartılmış emici bir kağıdın üzerine yerleştirilmiş bir idrar toplama hunisi içerir.
- İşemiş hacmi (VV) ve artık idrar hacmini ayrı ayrı gösteren emici kağıdın ağırlık değişimini toplayın ve not edin.
4. Ürodinamik test
- Ameliyattan altı hafta sonra, aşağıdaki gibi ürodinamik ölçüm ekipmanı kullanarak bir sistometrogram uygulayın.
- Sıçanları periton boşluğuna (3 mL/kg) %10 kloral hidrat enjekte ederek anestezi altına alın.
- İşeme için mesaneyi sıkıştırın, ardından sıçanı bir bant kullanarak cerrahi platforma sabitleyin.
- Epidural kateteri (3F) mesaneye yerleştirin ve ürodinamik ölçüm ekipmanını, epidural kateteri ve infüzyon pompasını üç uzuvlu tüp ile bağlayın.
- Ürodinamik ölçüm için fizyolojik salini 0,2 mL/dak hızında pompalayın (bakınız Malzeme Tablosu). MCC ve DOP'u ve mesanenin uygunluğunu kaydedin (δ mesane hacminin detrusörün δ basıncına bölünmesiyle hesaplanır).
5. İstatistiksel analiz
- Ticari olarak temin edilebilen yazılımları kullanarak istatistiksel analiz gerçekleştirin.
- Verilerin normalliğini test etmek için Kolmogorov-Smirnov testini kullanın.
- Normal olarak dağılmış değişkenleri standart sapmalarla ortalama değerler olarak ifade edin. Her iki gruptaki sistometrogram parametrelerini karşılaştırmak için iki kuyruklu eşleştirilmiş Öğrenci t-testlerini kullanın.
NOT: p < 0,05, aradaki farkın istatistiksel anlamlılığa sahip olduğunu gösterir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
Conus medullaris transeksiyonunun tüm prosedürü deneyimli cerrahlar tarafından 45 dakika içinde tamamlanabilir. Laboratuvarımızda 100'ün üzerinde konus medullaris transeksiyon ameliyatı gerçekleştirilmiştir. Başarı oranı, sıçanların sağkalımı ve DU'nun başarılı indüksiyonu ile tanımlandığı gibi% 95'in üzerindedir. Ürodinamik test DU indüksiyonunu doğruladı.
Deneyimlerimize dayanarak, DU indüksiyonu rezidüel idrar hacmi ile önceden değerlendirilebilir. İdrarın tutulması ameliyattan hemen sonra ...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
DÜ, hem erkeklerde hem de kadınlarda alt üriner sistem semptomlarının yaygın bir nedenidir. Etkilenenlerin yaşam kalitesini (Qol) önemli ölçüde azaltabilen az sayıda tedavi seçeneğine sahip karmaşık bir semptom takımyıldızıdır18. DÜ'nün multifaktöriyel olduğuna inanılmasına rağmen, patogenezinin anlaşılması ilkeldir. Çalışmalar, DÜ'nün patogenezinin miyojenik ve nörojenik faktörlerle ilişkili olabileceğini göstermiştir.
Miyojenik hipotezlerde, DU'lu bireylerin detrusor ...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarların açıklayacak hiçbir şeyleri yoktur.
Teşekkürler
Hiç kimse.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Ürodinamik ölçüm için | % 0.9 tuzlu | su Wuhan Prosai Company | EY-C1178 |
| % 10 kloral hidrat | Shandong Yulong Co., Ltd | H37022673 | 3 mL / kg, intraperitoneal olarak uygulanır |
| Buprenorfin Hidroklorür Enjeksiyonu | Tianjin İlaç Araştırma Enstitüsü Pharmaceutical Co. LTD | H12020275 | 0.05mg / kg deri altından 24 saat ve 48 saat sonra |
| Epidural Kateter | Ürodinamik ölçüm için | Shandong Xinghua Co, Ltd | VABR3L |
| Penisilin G | Alta Technology Co., Ltd | 1ST5637 | Hayvan başına 50.000 birim / ml |
| pentobarbital | Beijing solabo Technology Co., Ltd | NK-WF0001 | 40 mg / kg, intraperitoneal olarak uygulanır |
| Sütür hattı (4-0) | ETHICON | VCP422H | yaralanmayı |
| dikmekÜç uzuvlu tüp | Shandong Xinghua Co, Ltd | Ürodinamik ölçüm için | VAB3T |
| İz infüzyon pompası | Zhejiang Smith Medical Instrument Co., Ltd | 20162540335 | Ürodinamik ölçüm için salini 0.2ml / dak hızında pompalayın |
| Ürodinamik ölçüm cihazları | Tıbbi Ölçüm SistemleriBv | 08-0467 | Ürodinamik ölçüm cihazları sadece dizüri teşhisine yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda tedavi ve terapötik etki için objektif materyaller de sağlar. Alt üriner sistem fonksiyonel hastalıklarının klinik tanı ve tedavisinde en sık kullanılan muayene yöntemidir |
| Wistar Rats | HFK Biotechnology Co., Ltd, Pekin, Çin | SCXK2012-0023 | 200-220g |
Kaynaklar
- 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).
- 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).
- Osman, N. I., Chapple, C. R. Contemporary concepts in the aetiopathogenesis of detrusor underactivity. Nature Reviews. Urology. 11 (11), 639-648 (2014).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- FitzGerald, M. P., Brubaker, L. The etiology of urinary retention after surgery for genuine stress incontinence. Neurourology and Urodynamics. 20 (1), 13-21 (2001).
- Rahman, M., Siddik, A. B. Neuroanatomy, Pontine Micturition Center. StatPearls. , (2020).
- 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).
- 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).
- Yoo, K. H., Lee, S. J. Experimental animal models of neurogenic bladder dysfunction. International Neurourology Journal. 14 (1), 1-6 (2010).
- Kanai, A., et al. Sophisticated models and methods for studying neurogenic bladder dysfunction. Neurourology and Urodynamics. 30 (5), 658-667 (2011).
- Nomiya, M., et al. Progressive vascular damage may lead to bladder underactivity in rats. The Journal of Urology. 191 (5), 1462-1469 (2014).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
