Cystometriska och externa Urethral Sphincter mätningar i vaken råttor med inopererad kateter och elektroder som möjliggör upprepade mätningar
Summary
Det här protokollet beskriver först det kirurgiska ingreppet av permanent implantation av en urinblåsan kateter kombinerat med externa urethral sphincter elektroder, och andra, mätning av funktionen av urinblåsan och externa urinrörets slutmuskel inopererad vaket djur.
Abstract
Nedre urinvägarna funktion bedöms främst genom cystometriska urinblåsan funktion analys hos gnagare. Konventionella cystometries utförs vanligtvis som terminal analys under uretan anestesi. Det är väl känt att narkos droger kan påverka urinblåsa funktion. Därför är syftet med denna teknik att utföra cystometriska mätningar av urinblåsan och externa urethral sphincter lätt återhållsamma vaken råttor. För detta ändamål är en urinblåsa kateter inopererad i urinblåsan kupolen. Därefter två elektroder implanteras bilaterala till externa urethral sphincter och en marken elektrod sys till en icke-lyhörd skelettmuskulaturen. Urinblåsan katetern och tre elektroderna är slutligen tunneled subkutant i hals-regionen och fästs till en sele. Med denna teknik, kan de nedre urinvägarna mätas vid flera tidpunkter på samma djur att bedöma nedre urinvägarna funktion. Den huvudsakliga tillämpningen av denna teknik är uppföljning av samtidiga urinblåsan och externa urethral sphincter funktionen i vaken friska råttor och efter induktion av en sjukdom eller skada. Dessutom kan efterföljande nedre urinvägarna övervakning utföras under utvärderingen av den sjukdom/skadan och att övervaka behandlingseffektivitet.
Introduction
För att analysera urin förvaring och tömning funktion och dysfunktion, har de flesta studier använt gnagare modeller. Genom sekventiell aktivering av reflexer produceras urinering. Samordning av dessa reflexer är avgörande för effektiv tömning1. Cystometriska inspelning tekniker ger värdefulla verktyg för att analysera funktionen urinblåsan under dess neurala kontroll1.
De flesta konventionella cystometries hos råttor är klar som en singel, slutliga analys i anestesi, främst uretan2, och fokusera på urinblåsan enbart. I vissa patologier som neurogen nedre urinvägarna dysfunktion (NLUTD) är dock inte bara urinblåsan, men även urinblåsan utlopp, den externa urinrörets ringmuskeln, dysfunktionella3,4. Detta gör NLUTD svårt att uppföljning, om bara urinblåsan undersöks i en enda cystometriska mätning. För att få tillförlitliga resultat som är jämförbara med människor, är det viktigt att noggrant mäta både urinblåsan och externa urethral sphincter funktionen och dess interaktioner2. Dessutom är det viktigt att utföra funktionella analyser i vaken råttor eftersom anestesi är mycket sannolikt att förändra urinblåsan funktion2,5,6. En bra cystometriska inspelning i vaket djur är grunden för identifieringen av urinblåsan funktion och fel7.
Små djur cystometry stationen används (t.ex., Catamount cystometry station (CCS)) är en enhet att utföra cystometriska analyser i vaken smådjur8. Med hjälp av en permanent urinblåsan kateter och implanterade externa urethral sphincter elektroder, kan repetitiva mätningar utföras över en längre tidsperioder2. Således, CCS ger ett värdefullt verktyg för icke-neurogen och NLUTD utvärderingar i gnagare modellen, där patomekanism kan ändra under kort – eller medelfristiga uppföljning. Denna metod inkluderar dessutom en artefakt-reducerad cystometriska analys med hjälp av en fasthållning för att dimensionera urinblåsan vaken råttor.
I detta papper beskriver vi den kirurgisk metoden för att permanent implantat en kateter i urinblåsan och externa urethral sphincter elektroder, tillsammans med cystometriska mätningar i vaken råttor.
Protocol
Representative Results
Discussion
Det här protokollet beskriver det kirurgiska ingreppet av en permanent kateter och urinrörets ringmuskel elektroder implantation och den cystometriska inspelning teknik i vaken, lätt återhållsamma råttor inklusive båda samtidig analys av urinblåsan och yttre urethral sphincter.
Kritiska steg under kirurgi är noggrann implantation av urinblåsan katetern, undvika läckage och omfattande manipulation. Dessutom är en noggrann implantation av elektroderna bilaterala till urinrörets exte…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Författarna har inte några bekräftelser.
Materials
| Polyethylene tubing PE 50 | Becton Dickinson | 427411 | Catheter |
| Prolene 6-0 (BV-1, 9.3 mm, 3/8c) | Ethicon | EH7403H | Suture |
| Teflon coated steel wire | Cooner wire | AS631 | Electrode material |
| Silver wire 0.250 mm | World Precision Instruments | AGW1030 | Electrode material |
| Rotilabo – PVC tube | Carl Roth | 97241 | Harness |
| Vicryl rapide 4-0 (P-3, 13 mm, 3/8c) | Ethicon | V4940H | Suture |
| Quick Connect Single Harness | SAI Infusion Technologies | QCH-23CW | Harness |
| Shrinking tubes | ChiliTec | 17894 | Electrode soldering |
| Soldering wire Pb60 Sn40 | Stannol | LD0029 | Electrode soldering |
| Fluxing agent 157 | Castolin Eutectin | 157 0150 | Electrode soldering |
| Conn Unshrouded Header HDR 3 POS, 2.54mm Solder ST Thru-Hole Box | Preci-dip | 801-87-050-10-001101 | Electrode soldering |
| Conn Socket Strip SKT 50 POS 2.54mm, Solder ST Thru-Hole Box | Preci-dip | 890-18-003-10-001101 | Electrode soldering |
| Rat Cystometry Package (contains pump, scale, pressure transducer, hardware for cystometric analysis) | Catamount Research and Development Inc. | CAT-CYT-R | |
| Differential amplifier with active headstage | AD instruments | DP-311 | EMG amplifier |
| Restrainer Medium size for rats 200-300 g | emka Technologies | HLD-RM | |
| Uro Dyn Software | Zürich of University | MTA-based | |
| Female rats (Strain Lewis) 12 weeks of age | Charles River, Sulzfeld, Germany | animals |
References
- Andersson, K. E., Soler, R., Fullhase, C. Rodent models for urodynamic investigation. Neurourol Urodyn. 30, 636-646 (2011).
- Schneider, M. P., et al. A novel urodynamic model for lower urinary tract assessment in awake rats. BJU Int. 115, 8-15 (2015).
- Cruz, C. D., Cruz, F. Spinal cord injury and bladder dysfunction: new ideas about an old problem. Scientific World Journal. 11, 214-234 (2011).
- de Groat, W. C., Yoshimura, N. Plasticity in reflex pathways to the lower urinary tract following spinal cord injury. Exp Neurol. 235, 123-132 (2012).
- Matsuura, S., Downie, J. W. Effect of anesthetics on reflex micturition in the chronic cannula-implanted rat. Neurourol Urodyn. 19, 87-99 (2000).
- Cannon, T. W., Damaser, M. S. Effects of anesthesia on cystometry and leak point pressure of the female rat. Life Sci. 69, 1193-1202 (2001).
- Patra, P. B., Thorneloe, K. S. Enhanced sensitivity to afferent stimulation and impact of overactive bladder therapies in the conscious, spontaneously hypertensive rat. J Pharmacol Exp Ther. 338, 392-399 (2011).
- Herrera, G. M., Meredith, A. L. Diurnal variation in urodynamics of rat. PloS One. 5, e12298 (2010).
- Chang, H. Y., Havton, L. A. Differential effects of urethane and isoflurane on external urethral sphincter electromyography and cystometry in rats. Am J Physiol Renal Physiol. 295, F1248-F1253 (2008).
- Yaksh, T. L., Durant, P. A., Brent, C. R. Micturition in rats: a chronic model for study of bladder function and effect of anesthetics. Am J Physiol. 251, R1177-R1185 (1986).
