Vescica urinaria Distensione Evocati visceromotoria Risposte come un modello per il dolore della vescica nei topi

Sommario

I circa 3-8 milioni di persone negli Stati Uniti soffrono di sindrome interstiziale dolore cistite / vescica (IC / BPS), una condizione debilitante caratterizzata in parte da dolore pelvico. Per studiare contributi del sistema nervoso alla condizione, un modello fisiologico di dolore vescica urinaria è utilizzato in topi e ratti.

Abstract

I circa 3-8 milioni di persone negli Stati Uniti soffrono di sindrome di cistite dolore / vescica interstiziale (IC / BPS), una condizione debilitante caratterizzata da una maggiore urgenza e frequenza della minzione, così come nicturia e dolore pelvico generale, in particolare su riempimento vescicale o svuotamento. Nonostante anni di ricerca, la causa della IC / BPS rimane sfuggente e strategie di trattamento non sono in grado di fornire completo sollievo ai pazienti. Per studiare contributi del sistema nervoso alla condizione, molti modelli animali sono stati sviluppati per imitare il dolore e sintomi associati con IC / BPS. Un tale modello murino è vescica urinaria distensione (UBD). In questo modello, l'aria compressa di una pressione specifica viene consegnato alla vescica di un animale leggermente anestetizzati in un determinato periodo di tempo. Durante tutta la procedura, i fili nei muscoli addominali obliqui superiori registrare l'attività elettrica del muscolo. Questa attività è conosciuta come la risposta visceromotoria (VMR) ed isa misura affidabile e riproducibile di nocicezione. Qui, descriviamo i passi necessari per eseguire questa tecnica sui topi, tra cui le manipolazioni chirurgiche, la registrazione fisiologica, e l'analisi dei dati. Con l'uso di questo modello, il coordinamento tra i neuroni sensoriali primari, midollo spinale afferenze secondarie e aree del sistema nervoso centrale superiore partecipanti dolore vescica può essere dipanato. Questa conoscenza di base della scienza può essere clinicamente tradotto per il trattamento di pazienti affetti da IC / BPS.

Introduzione

Il dolore cronico è ufficialmente definito come un dolore che persiste per circa tre mesi, o più a lungo del normale tempo di guarigione del tessuto ^1. Questo tipo di dolore è uno dei motivi principali che le persone sono spinti a rivolgersi al medico ² e può costare fino a 635 miliardi dollari di dollari all'anno ^3. Strategie di dolore cronico in corso di coping sono considerati arcaici; dopo decenni di progressi medici, i FANS (farmaci anti-infiammatori non steroidei) e gli oppioidi sono ancora i trattamenti primari prescritti dai medici. Tuttavia questi trattamenti obiettivo tutti i diversi tipi di dolore allo stesso modo, forn....

Protocollo

Il seguente protocollo è stato approvato dal Comitato Istituzionale cura degli animali ed uso presso la Duquesne University ed è coerente con le linee guida del National Institutes of Health.

1. Impianto chirurgico di elettrodi Wire e vescica urinaria catetere con tecniche sterili (tempo totale di 5-10 min)

1. I seguenti elementi devono essere preparati prima di un intervento chirurgico di partenza:
   1. Attivamente monitorare e regolare la temperatura corporea di 37,5 ± 0,5 ° C utilizzando il sistema di monitoraggio della temperatura con una piastra elettrica a batteria e sonda temperatura corporea degli animali (Materials Li....

Risultati

Un esempio della configurazione generale UBD-VMR può essere visto in Figura 1A. Aumento dei passaggi pressione inducono un aumento del greggio VMR (cioè EMG) (Figura 1B). L'VMR crudo, pressione, e il segnale marcatore stimolo che dovrebbero essere osservati durante la registrazione utilizzando software digitalizzatore può essere visto in Figura 2. Canale superiore visto in Figura 2 è la traccia EMG (in V). Il segnale della traccia EMG sfond.......

Discussione

Negli esseri umani, la cistite interstiziale / sindrome della vescica dolore (IC / BPS) rappresenta un problema clinico rilevante perché i pazienti hanno dolore debilitante che spesso non risponde al trattamento del dolore regolare ^15. Una delle principali sfide nella comprensione e, infine, il trattamento del dolore cronico della vescica è quello di capire i normali processi neurali che sono coinvolti nella risposta al nociva distensione della vescica. Per superare questo problema, è necessario un modello an.......

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
Coperta riscaldante a infrarossi e sistema di monitoraggio	Kent Scientific	Right-Temp System	Questo sistema è impostato per monitorare due temperature separate. Questo dovrebbe includere l'animale e la coperta riscaldante. Inoltre, il sistema può regolare automaticamente la temperatura per mantenere una temperatura impostata. Tuttavia, questa funzione automatica produce interferenze elettriche durante la registrazione EMG e deve essere disattivata. Kent può fornire un pacco batteria per il termoforo da utilizzare durante la parte di registrazione riEMG dell'esperimento.
Vaporizzatore di isoflurano	Draeger	Vapor 19.1	Qualsiasi vaporizzatore di isoflurano funzionerà, ma è utile averne uno che abbia più tacche tra lo 0-2% di isoflurano.
Isoflurano	fonti multiple	n/a
100% Serbatoio d'aria	di ossigeno fonti multiple	n/a	Per la ventilazione di animali
Grado di respirazione dell'aria	fonti multiple	n/a	Per la distensione della vescica
24 G 0,56 in catetere IV	BD Biosciences	381411	Per il cateterismo vescicale
Surgilube (sterile)	Savage Laboratories	0281-0205-02	Qualsiasi lubrificante di grado chirurgico funzionerebbe bene.
Olio minerale (sterile)	fonti multiple	n/a
Soluzione salina (sterile)	fonti multiple	n/a
AG8W Filo d'argento, 2 m, 0,20 mm (.008 in) D, L, senza isolamento	Warner Instruments	W4 64-1318	Qualsiasi filo d'argento con queste specifiche funzionerà. Il filo non deve essere "clorurato".
Unguento oftalmico	multiple	n/a
Piccole forbici chirurgiche	fonti multiple	n/a
Pinze affilate	fonti multiple	n/a
21 G Ago	fonti multiple	n/a
Amplificatore per erba P511 con cavo di ingresso a 3 conduttori	Grass Instruments	P511 ( F-P5IC3/REV1)	Questo è l'"amplificatore" utilizzato nel protocollo. Amplificatore con le seguenti impostazioni: Calibratore = 1 mV; Lo freq = 300 Hz; Amplificazione = 20; Alta frequenza = 10 kHz; Filtro di linea = in.
Cambridge Electronic Design (CED) 1401 Plus (o equivalente)	Cambridge Electronic Design	1401 Plus	Questo è il "digitalizzatore" utilizzato nel protocollo. Altri sistemi di digitalizzazione di WINDAQ o di altre aziende funzionerebbero bene; Sono necessari ingressi per il segnale di pressione, EMG e segnale di stimolo.
Software CED Spike2	Cambridge Electronic Design	Spike 2	Questo è il "software digitalizzatore" utilizzato nel protocollo. Dovrebbe essere dello stesso produttore del digitalizzatore. Il programma deve essere impostato con 3 canali per la pressione (scala 0-100 mmHg), il segnale EMG (tipicamente intervallo da -5 a +5 V) e l'intervallo del marcatore di stimolo (0-2 V).
Diagramma di flusso dal serbatoio dell'aria al catetere vescicale	n/a	n/a	Sequenza di collegamenti dal serbatoio dell'aria pressurizzata alla vescica animale:  Serbatoio dell'aria da 1/4 di pollice tubo a flussimetro Gilmont al connettore y. Ramo 1 del connettore a y per lo sfigmomanometro. Diramazione 2 a un singolo ingresso sulla valvola a 4 vie all'uscita della valvola a 4 vie al regolatore di pressione temporizzato al tubo 3/32 dal regolatore di pressione temporizzato al 2° connettore a y (ramo 1 allo sfigmomanometro) con tubo da 2 a 3/32 a un connettore 3rd Y. Ramo 1 del connettore a Y di un 3° sfigmomanometro e ramo 2 di catetere vescicale animale.
Flussimetro Gilmont	Gilmont	GF8321-1401	Diverse marche di misuratori di portata funzioneranno. Per l'aria di distensione della vescica, il flussometro dovrebbe essere in grado di gestire pressioni elevate (come questo misuratore Gilmont). Per l'aria respirabile, la portata deve essere regolabile fino a 100 ml/min (la velocità tipica del mouse è di 500-1.000 ml/min).
Valvola Gang a 4 vie	Elite		Questo è un pezzo specifico di attrezzatura. La valvola Elite gang è progettata per acquari a basse pressioni dell'aria. Nella configurazione di distensione della vescica, questa valvola funge da valvola di sicurezza nel caso in cui la pressione si verifichi. Una pressione troppo alta durante l'accensione iniziale del serbatoio rovinerà il trasduttore di pressione nel regolatore di pressione temporizzato e/o negli sfignometri. Inoltre, fornendo una piccola quantità di perdita nel sistema, questa valvola facilita la regolazione della pressione tra 10-80 mmHg.
Tubi da 1/4 di pollice	multiple	n/a
Tubi da 3/32 di pollice	multiple	n/aConnettori
"Y" (1/4 e 3/32 in)	sorgenti multiple	n/a
Sfigmomanometro	CVS		Qualsiasi sfigmomanometro analogico di una farmacia funzionerà per questa applicazione.
Si			tratta di una macchina costruita su misura (Washington University in St. Louis Machine shop) che consente l'erogazione automatizzata della pressione, compresa la digitalizzazione della pressione dell'aria, il controllo della lunghezza di prova, l'automazione dell'intervallo tra le prove, il controllo del numero di prove e il segnale digitale di insorgenza dello stimolo. Tuttavia, i componenti di base del sistema (pressione on e off per un determinato periodo di prova) potrebbero essere controllati con un semplice interruttore on/off in linea.   Tale controllo analogico di una sperimentazione richiederebbe parametri di analisi aggiuntivi (vedi Protocollo 4). Inoltre, durante l'analisi dei dati, si dovrebbe assegnare manualmente la pressione in base allo sfigmomanometro analogico.
IGOR Pro	Wavemetrics	n/a	Per l'analisi del segnale EMG. Molti tipi diversi di software possono essere utilizzati per l'analisi dei dati in questi esperimenti.

fonti sorgenti sorgenti