Summary

쥐 모델에서 협측 점막 이식편 요도 성형술에 이은 요도 협착 유도

Published: April 28, 2023
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Summary

본 프로토콜에서는 Wistar 쥐에서 요도 협착 유도가 개발되었고, 협측 점막 이식편을 통한 요도 재건이 뒤따랐습니다. 역행성 요도 조영술 및 레이저 도플러 평가를 수행하여 요도 재건(협착 형성 후) 및 이식편 배치를 검증했습니다.

Abstract

요도 재건술은 비뇨기과 전문의에게 중요한 전문 분야입니다. 협측 점막은 요도 이식이 필요할 때 최선의 선택으로 간주되지만, 경우에 따라 부적절하거나 주어진 협착을 복구하기 위해 최적화해야 합니다. 따라서 혁신적인 절차를 개발하고 실험 모델에서 예상 성공을 평가하는 것은 임상적 요구에 부합하는 데 매우 중요합니다. 이를 위해 본 연구는 Wistar 쥐에서 전기 소작에 의해 요도 협착이 유도된 프로토콜을 설명합니다. 요도 재건술은 1주일 후 협측 점막 이식편을 사용하여 아랫입술에서 채취하고 복부 온레이 방식으로 배치했습니다. 역행성 요도 조영술은 협착 유도 후 각각의 값에 비해 요도 치환술 후 요도 직경이 유의하게 개선되었음을 보여주었습니다. 또한, 이식편 배치는 레이저 도플러를 이용한 혈액 관류 분석으로 평가하였다. 예상대로, 짙은 파란색 영역은 혈관이 없는 협측 점막 이식편에 해당합니다. 이 시술은 협측 점막 이식편을 이용한 요도 재건뿐만 아니라 요도 손상 및 조직 조절의 정상적인 병태생리학적 과정을 재현 가능한 방식으로 성공적으로 시뮬레이션할 수 있으며, 조직 공학 또는 요도 이식편을 기반으로 한 향후 연구의 기초가 될 수 있습니다.

Introduction

요도 재건술은 협착, 외상 또는 선천적 결함 환경에서 요도 손상을 관리하는 비뇨기과 의사에게 중요한 과제입니다1. 요도 치환술은 요도 치환술이 필요한 대부분의 환자에게 선택되는 치료법으로, 요도 전방 결손이 길고(>2cm) 요도 치환술이 필요하다2. 생식기 또는 생식기 외 부위의 전체 또는 분할 두께의 피부 이식편, 방광 벽 점막 또는 광범위한 협측 점막을 포함한 많은 조직이 요도 대용품으로 사용되어 왔다2. 협측 점막 이식편은 습하고 털이 없는 환경에서 자라며, 수확하기 쉽고, 감염에 강하고, 상피가 두껍고, 가성 게실 형성 가능성이 낮고, 얇은 층판으로 조기 흡수 및 접종이 가능하다는 등 여러 가지 장점이 있다3. 피판과 달리 이식편은 혈액 공급이 없으며, 수혜자의 혈관 침대에 따라 생존4.

이식편 또는 피판의 동물 모델은 수술 기법을 개발 또는 개선하고, 조직 생리학, 기저 메커니즘 및 실패 원인을 연구 및 이해하고, 혁신적인 치료 전략을 평가하는 데 광범위하게 사용되었습니다 5,6. 더 큰 동물은 기술적 실행을 용이하게 하지만, 설치류, 즉 쥐와 생쥐는 취급 및 유지 관리가 더 쉽고, 질병에 강하고, 비용 효율적이며, 중요한 것은 분자 메커니즘을 조사하는 도구를 사용하여 혁신적인 치료법을 테스트하는 데 중요합니다 5,6. 피판과 이식편은 피부, 뼈, 근육6, 혈관5, 심지어 고형 장기7 등 다양한 조직을 사용하는 쥐에서 기술되었다. 그러나 요도 재건이나 조직 공학을 위한 이식편에 대한 쥐 모델에 대한 연구는 거의 없습니다.

그럼에도 불구하고 중개 과학의 발전은 질병을 모방하는 동물 모델에 의존합니다. 지금까지 국소 병태생리학 환경은 협착 직후 요도 재건술을 시행하기 때문에 다루어지지 않았습니다. 본 연구는 국소 병태생리학 환경에서 협측 점막 이식편을 이용한 요도 재건술을 시행하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 요도 협착을 재건하기 1주일 전에 유도했다. 쥐에서 수행된 이 실험 모델을 통해 혁신적인 치료법을 테스트하고 향후 분자 메커니즘과 임상적 이점을 조사할 수 있습니다.

Protocol

모든 동물 시술은 지침 2010/63/EU에 따라 수행되었습니다. 이 절차는 포르투갈 동물 보호 관할 기관인 DGAV의 허가를 받은 기관 동물 복지 기관의 승인을 받았습니다(면허 번호 0421/000/000/2021). 본 연구에서는 생후 12-14주령의 수컷 Wistar Han IGS(Crl:WI(Han) 랫트(400-500g)를 사용하였다. 동물은 상업적 출처에서 얻었다( 자료표 참조). 1. 용액 준비 마취액<ol…

Representative Results

체중 400-500g, 생후 12-14주 된 총 12마리의 수컷 Wistar 쥐를 요도 협착 유도에 사용했습니다. 1주일 후8일에 역행성 요도 조영술(RUG1)을 시행하여 이 기술의 성공을 확인했다. 요도 직경은 협착 유도 수준에서 밀리미터 단위로 측정되었습니다. 그 후, 협측 점막 이식편을 이용한 요도 성형술을 쥐 요도의 복측 얼굴에 시행하였다. 동일한 쥐를 요도 치환술 14일 후 두 번째 역행성 요도 ?…

Discussion

협측 점막 이식편을 이용한 요도 성형술은 요도 재건술의 중요한 초석입니다. 그러나 합병증과 이환율을 줄이기 위해 이미 설명된 것을 최적화하고 조직 공학 재료 및 생물학적 이식편과 같은 새로운 절차를 확립하기 위해 혁신적인 절차를 개발해야 합니다. 전임상 모델을 확립하고 수술 기법을 정의하기 위한 몇 가지 절차가 발표되었습니다. Souza et al.1 은 12마리의 뉴질랜드 토…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

요도 조영술 구현에 협력해 주신 Centro Hospitalar Universitário Lisboa Norte의 방사선과 과장인 João Leitão와 Centro Hospitalar Universitário Lisboa Norte의 방사선과 기술자인 Catia Fernandes에게 감사드립니다.

Materials

Atipamezole OrionPharma ANTISEDAN (atipamezole) is indicated for the reversal of the sedative and analgesic effects.
Buprenorphine RichterPharma Buprenorphine is a derivative of the opioid alkaloid thebaine that is a more potent (25-40 times) and longer lasting analgesic than morphine.
Carl Zeiss Opmi-1 FC Surgical Stereo Microscope Carl Zeiss Microscopy, Germany OPMI 1 FC from ZEISS symbolizes quality, precision and reliability. The manual system is easy to use and delivers high fidelity images with the legendary ZEISS optics.
Carprofen Zoetis Carprofen is a non-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID) of the propionic acid class.
Catheter 22 G. x 1'' B Braun Introcan Safety IV Catheter of fluorinated ethylene propylene (FEP) with firmer construction for
arterial access.
Enrofloxacin Bayer Enrofloxacin is a fluoroquinolone antibiotic.
Fentanyl Braun 3644960 Fentanyl is a powerful synthetic opioid analgesic.
Flumazenil Fresenius Kabi Benzodiazepine antagonist is used for the complete or partial reversal of the sedative effects caused by benzodiazepines.
High temperature cautery Fiab F7244 Disposable cautery, sterile, high temperature (1200 °C), 28 mm fine tip.
Instillagel gel Farco-pharma Cellulose-based lubricant with local anaesthetic and disinfecting properties.
Iopromide Bayer Non-ionic injectable contrast medium, with iodine.
Laser Doppler imaging system (perfusion imager moorLDI2-HIR and dedicated software) MoorLDI-V6.0, Moor Instruments Ltd, Axminster, UK 5710 The angiogenesis models uses Laser Doppler imaging to assess blood perfusion in the hind limbs, one of which is ligated surgically. Dedicated measurement and comparison software allows the definition of regions of interest for blood flow assessment on the ischaemic versus non-ischaemic limb to establish a "reperfusion ratio" which can be assessed as often as needed and over a number of days on the same subject.
Lubrithal Eye Gel Dechra Eye gel used in animals for prevention of dry eyes during anaesthesia. Lubricating and moisturising action on cornea and conjunctiva.
Male Wistar Han IGS (Crl:WI(Han) rats Charles River Laboratories, Spain Twelve to fourteen-week-old
Metedomidin Virbac 037/01/07RFVPT Medetomidine is a synthetic drug used as surgical anesthetic.
Midazolam Labesfal Benzodiazepine medication is used for anesthesia and procedural sedation.
Monoplan Angiography System Philips Medical Systems Azurion 7 M20 A stationary diagnostic fluoroscopic x-ray system specifically designed to optimize the capability of users to visually and quantitatively evaluate the anatomy and function of blood vessels of the heart, brain and other organs, as well as the lymphatic system.
Mosquito forceps Henry Schein 102-4346 Hartman-Mosquito Hemostatic Forcep Curved 3-1/2" Stainless Steel
Needle Holder Henry Schein 100-2570 Needle holder Mayo-Hegar, stainless steel, 14 cm
Ophtalmic Needle Holder Asico AE-6143 Needle holder barranquer most delicate without lock
Pentobarbital Sodium Ecuphar Pentobarbital Sodium is the sodium salt of pentobarbital used for euthanasia.
Pointed Forceps Aesculap BD335R Microforceps, 0.30 mm tip
Polysorb 6.0 Medtronic (Covidien) UL-101 Coated Synthetic Absorbable Suture aimed to reduce the inflammatory reaction in tissues, followed by gradual encapsulation of the suture by fibrous connective tissue.
Providone-Iodine Mylan Povidone-iodine 10% is an antiseptic drug, used as a disinfectant before and after surgery.
Scalpel Blade nº11 B Braun BB511 Carbon steel, sterile
Spring Scissor Henry Schein 600-4826 Surgical scissors 31 castroviejo
Surgical Forceps Aesculap BD33R Microforceps, 0.20mm tip
Surgical Scissor Aesculap MA873R Micro Iris Scissor, curved shrap tips
SurgiPro 7.0 Medtronic (Coviden) VP-702-X Non-Absorbable Monofilament Polypropylene Suture indicated for use in general soft tissue ligation.

Riferimenti

  1. Souza, G. F., Calado, A. A., Delcelo, R., Ortiz, V., Macedo, A. Histopathological evaluation of urethroplasty with dorsal buccal mucosa: an experimental study in rabbits. International Brazilian Journal of Urology. 34 (3), 345-354 (2008).
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Citazione di questo articolo
de Oliveira, P. S., Rocha, F., Vala, I. S., de Oliveira, P., Ministro, A., Santos, S. C. R. Urethral Stricture Induction Followed by Buccal Mucosa Graft Urethroplasty in a Rat Model. J. Vis. Exp. (194), e65094, doi:10.3791/65094 (2023).

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