Summary

Enregistrement de la pression intracaverneuse afin d’évaluer la fonction érectile chez les rongeurs

Published: June 06, 2018
doi:

Summary

Enregistrement de la pression intracaverneuse (ICP) est une méthode importante pour évaluer la fonction érectile d’animaux de laboratoire. Ici, un protocole détaillé est démontré pour la procédure d’enregistrement du pic par catheterizing pénis crura et puis électrique stimule les nerfs caverneux chez les rats.

Abstract

La dysfonction érectile (de) est définie comme l’incapacité à obtenir ou maintenir une érection du pénis, et cela est devenu un trouble sexuel masculin répandu. Les rongeurs sont employés par de nombreuses études à la recherche de la physiologie/pathologie de la fonction érectile. La fonction érectile chez les rongeurs peut être évaluée en mesurant la pression intracaverneuse (ICP). Dans la pratique, ICP peut être surveillé après stimulation électrique des nerfs caverneux (CNs). La pression artérielle de l’artère carotide (la pression artérielle moyenne) est utilisée comme référence pour pic. À l’aide d’ICP protocoles d’enregistrement, plusieurs paramètres clés de la fonction érectile peuvent être mesurées de la courbe de réponse du pic. La mesure des ICP fournit davantage d’informations que le test de l’apomorphine induites par l’érection du pénis et est moins cher que le suivi télémétrique du pénis corpus spongiosum, faire cette méthode la plus populaire pour évaluer la fonction érectile. Toutefois, par rapport à l’essai effectué facilement la fonction érectile induite par l’APO, bons enregistrements ICP nécessitent une attention au détail, la pratique et l’adhésion à la méthode de fonctionnement. Dans cet ouvrage, une introduction à l’enregistrement de pic chez les rats est fournie pour compléter la procédure efficacement.

Introduction

ED est défini comme l’incapacité à obtenir ou maintenir une érection du pénis et est devenue une commune des troubles sexuels masculins1. Les animaux de laboratoire sont utilisés et fournissent des modèles reproductibles afin d’étudier la fonction érectile2. Pendant une longue période, plusieurs grands modèles animaux ont été utilisés pour étudier la fonction érectile3,4,5. Bien que les rongeurs sont relativement faibles par rapport aux autres animaux, ils sont également utilisés pour l’étude de la dysfonction érectile en raison présentant plusieurs avantages6. Tout d’abord, les caractéristiques sexuelles morphologiques et fonctionnelles des humains sont récapitulées dans les rongeurs. Deuxièmement, par rapport aux plus grands animaux utilisés dans les études de ED, rongeurs sont plus économiques à acheter, maison et à entretenir. Les modèles de rongeurs Troisièmement, génétiquement modifiés fournissent des avantages dans les études comportementales ainsi que neurophysiologiques reproductibles et suivantes. Par conséquent, les rongeurs sont rapidement devenus les animaux primaires utilisées dans l’étude de la dysfonction érectile.

Bénéficiant d’un patrimoine génétique pur et les conditions de culture uniforme, les modèles de rongeurs ont fourni des données constamment reproductible5,6,7,8. Parmi les nombreuses études disponibles relies à plusieurs aspects des fonctions érectiles, l’apomorphine (APO)-la réponse érectile induite et le test de réponse ICP induites par la stimulation électrique sont les méthodes plus largement utilisés qui reflètent fidèlement érectile fonction9,10,11,12. Le critère de la fonction érectile induite par l’APO, développé par Heaton et al. 13, est un bio-essai qui utilise le phénomène qu’administration d’apomorphine chez le rat provoque des érections et bâillements. Comme un simple, non invasif et stable bio-test pour évaluer la fonction érectile, le test de la fonction érectile induite par l’APO est largement utilisé dans de nombreuses études. Toutefois, ce test ne reflète pas adéquatement la qualité des érections ou les changements dynamiques dans la circulation sanguine associée à une réponse érectile14. Mesures ICP ont été initialement développés par Quinlan et al. 15. dans cette méthode, un cathéter est placé dans l’artère carotide pour mesurer la pression artérielle systémique, et un autre cathéter est inséré dans le corps caverneux de crus pour enregistrer le Pack client international. Avant ou pendant le pic d’enregistrement, un agent vasoactif et/ou une stimulation électrique du ganglion pelvien majeur (mi/gal) ou CN ont été souvent donné à des rats14. Cet essai a été un outil fiable pour évaluer les traitements et médicaments pour ED et sera probablement utilisé comme une méthode d’évaluation vitale dans le futur6.

Par rapport au test effectué facilement la fonction érectile induite par l’APO, bons enregistrements ICP nécessitent une attention aux détails, pratique et l’adhésion à la méthode de fonctionnement. Donc, ici, nous fournir une description détaillée de la façon d’effectuer l’enregistrement de l’ICP.

Protocol

Trois mois et 18 mois des rats Sprague-Dawley ont été utilisés dans la présente étude. Tous les animaux ont été traités conformément aux directives NIH pour le soin et l’utilisation des animaux de laboratoire. Procédures impliquant des sujets animaux ont été approuvées par le Comité d’éthique et de locaux institutionnels animalier avec un effort pour minimiser les souffrances animales. Les protocoles ont été approuvées par l’animalier institutionnel et utilisation Comité (IACUC) à l’Universit?…

Representative Results

De nombreuses études ont montré que la dysfonction érectile en âge les hommes devient un problème courant. Cependant, un traitement médical est limité dans la gestion de liées au vieillissement ED16. Dans les modèles de rongeurs de la dysfonction érectile liées au vieillissement, beaucoup de thérapies est testés sur la fonction érectile des rats âgés. Comme nous l’avons présenté ci-dessus, le critère d’enregistrement ICP pourrait servir à di…

Discussion

Comme une mesure directe de la fonction érectile, ICP est une méthode fiable de14. Il permet pour le plateau de l’acquisition de données sur basale pic, pic, pic, pic, temps en temps l’érection et la détumescence, durée d’intervention, etc.. Sans compter que ces directs des paramètres mesurés, il y a quelques autres paramètres d’index : « T80 » (1), le temps d’atteindre 80 % du pic Pic ; (2) « D20 », à la fois être ramené à 20 % du pic Pic ; (3) « ΔT80…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Ce travail a été soutenu par le Fonds de recherche fondamentale pour les universités centrale (020814380018, 020814380077), The China Scholarship Council (CSC, no 201606195024), Fondation sciences naturelles de la Province du Jiangsu (BK20160138) et projet clés en soutenu par la Science and Technology Development Foundation, Université médicale de Nanjing (2014NJMUZD053).

Materials

Animal
Rats Strain: Sprague-Dawley
Age: 2-3 month
Rats Strain: Sprague-Dawley
Age: 15-18 month
Name Company Catalog Number Comments
Reagents formula
Saline Sigma-Aldrich, S7653 dissolve 8.5 gram sodium chloride in distilled water
Pentobarbital sodium solution Sigma-Aldrich, P3761 dissolve 1 gram in 100 ml saline
Povidone-iodine BTP Pharmaceutical Co. Limited 10% (V/V)
Ethanol China National Pharmaceutical Group Corporation (SINOPHARM) 70% (V/V)
Heparin Sigma-Aldrich, H3149 dissolve 20000U heparin in 100 ml saline
Name Company Catalog Number Comments
Materials
Hypodermic needle Shandong Weigao Group Medical Polymer Co., Ltd.  23G
Syringe Shandong Weigao Group Medical Polymer Co., Ltd 10 ml
Three-way stopcock Chengdu Instrument factory TSK 01
Electrode Chengdu Instrument factory JST-1
Catheter tube Chengdu Instrument factory PE-10, PE-50
Operating scissors Shanghai operation equipment factory J22010, J22020
Ophthalmic operating scissors Shanghai operation equipment factory Y00010, Y00020
Ophthalmic forceps Shanghai operation equipment factory JD1010, JD1020
MicroScissors World Precision Instruments WAA260
silk suture Shandong Weigao Group Medical Polymer Co., Ltd.  5-0
Name Company Catalog Number Comments
Equipment
Stimulator Nanjing medease science and technology co. ltd (model 4C501H) 15 Hz, 5 ms pulse, 5 V, 60 s duration and 5 minutes interval
Multichannel signal collection processing system Nanjing medease science and technology co. ltd (model 4C501H) Blood pressure model
Pressure transducer Beijing Xin Hang Xing Ye Technology Trading Company Limited (model YP100) 40KPa

Riferimenti

  1. . NIH Consensus Conference. Impotence. NIH Consensus Development Panel on Impotence. JAMA. 270 (1), 83-90 (1993).
  2. Chung, E., De Young, L., Brock, G. B. Investigative models in erectile dysfunction: a state-of-the-art review of current animal models. J Sex Med. 8 (12), 3291-3305 (2011).
  3. Lue, T. F., Takamura, T., Schmidt, R. A. Hemodynamics of erection in the monkey. J Urol. 130 (6), 1237-1241 (1983).
  4. Carati, C. J., Creed, K. E., Keogh, E. J. Autonomic control of penile erection in the dog. J Physiol. 384, 525-538 (1987).
  5. Steers, W. D., Mallory, B., de Groat, W. C. Electrophysiological study of neural activity in penile nerve of the rat. Am J Physiol. 254 (6 Pt 2), R989-R1000 (1988).
  6. Kapoor, M. S., Khan, S. A., Gupta, S. K. Animal models of erectile dysfunction. J Pharmacol Toxicol Methods. 76, 43-54 (2015).
  7. Burnett, A. L., Lowenstein, C. J., Bredt, D. S. Nitric oxide: A physiologic mediator of penile erection. Science. 257 (5068), 401-403 (1992).
  8. Oh, T. Y., Kang, K. K., Ahn, B. O. Erectogenic effect of the selective phosphodiesterase type 5 inhibitor, DA-8159. Arch Pharm Res. 23 (5), 471-476 (2000).
  9. Ouyang, B., Sun, X., Han, D. Human urine-derived stem cells alone or genetically-modified with FGF2 Improve type 2 diabetic erectile dysfunction in a rat model. PLoS One. 9 (3), e92825 (2014).
  10. Pan, F., Xu, J., Zhang, Q. Identification and characterization of the MicroRNA profile in aging rats with erectile dysfunction. J Sex Med. 11 (7), 1646-1656 (2014).
  11. Cho, M. C., Park, K., Kim, S. W. Restoration of erectile function by suppression of corporal apoptosis, fibrosis and corporal veno-occlusive dysfunction with rho-kinase inhibitors in a rat model of cavernous nerve injury. J Urol. 193 (5), 1716-1723 (2015).
  12. Hannan, J. L., Matsui, H., Sopko, N. A. Caspase-3 dependent nitrergic neuronal apoptosis following cavernous nerve injury is mediated via RhoA and ROCK activation in major pelvic ganglion. Sci Rep. 6, 29416 (2016).
  13. Heaton, J. P., Varrin, S. J., Morales, A. The characterization of a bio-assay of erectile function in a rat model. J Urol. 145 (5), 1099-1102 (1991).
  14. Mehta, N., Sikka, S., Rajasekaran, M. Rat as an animal model for male erectile function evaluation in sexual medicine research. J Sex Med. 5 (6), 1278-1283 (2008).
  15. Quinlan, D. M., Nelson, R. J., Partin, A. W. The rat as a model for the study of penile erection. J Urol. 141 (3), 656-661 (1989).
  16. Albersen, M., Orabi, H., Lue, T. F. Evaluation and treatment of erectile dysfunction in the aging male: A mini-review. Gerontology. 58 (1), 3-14 (2012).
  17. Hedlund, P., Matsumoto, K., Andersson, K. -. E. Animal Models of Erectile Dysfunction. Curr Prot Pharmacol. 29, 5.41.1-5.41.22 (2005).
  18. Giuliano, F., Bernabe, J., Rampin, O. Telemetric monitoring of intracavernous pressure in freely moving rats during copulation. J Urol. 152 (4), 1271-1274 (1994).
  19. Bernabe, J., Rampin, O., Giuliano, F. Intracavernous pressure changes during reflexive penile erections in the rat. Physiol Behav. 57 (5), 837-841 (1995).
  20. Bernabe, J., Rampin, O., Sachs, B. D. Intracavernous pressure during erection in rats: an integrative approach based on telemetric recording. Am J Physiol. 276 (2 Pt 2), R441-R449 (1999).
  21. Adachi, H., Kodama, K., Ishihara, H. Evaluation of erectile response by continuous measurement of penile diameter in rats. J Pharmacol Toxicol Methods. 41 (4), 147-152 (1999).

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Citazione di questo articolo
Pan, F., Zhang, J., Liu, Y., Lu, L., Qiu, X., Lv, K., Zhang, Q. Intracavernosal Pressure Recording to Evaluate Erectile Function in Rodents. J. Vis. Exp. (136), e56798, doi:10.3791/56798 (2018).

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