Induction de la sténose urétrale suivie d’une urétroplastie de greffe de muqueuse buccale dans un modèle de rat

Summary

Dans le présent protocole, une induction de la sténose urétrale a été développée chez le rat Wistar, suivie d’une reconstruction urétrale avec une greffe de muqueuse buccale. Une urétrographie rétrograde et une évaluation Doppler laser ont été réalisées, validant la reconstruction urétrale (après formation de la sténose) et la mise en place du greffon.

Abstract

La reconstruction urétrale est un domaine d’expertise important pour les urologues. La muqueuse buccale est considérée comme la meilleure option lorsqu’une greffe urétrale est nécessaire, bien que dans certains cas, elle soit inappropriée ou doive être optimisée pour réparer une sténose donnée. Par conséquent, le développement de procédures innovantes et l’évaluation de leur succès putatif dans des modèles expérimentaux sont cruciaux pour répondre aux besoins cliniques. Dans ce but, cette étude décrit un protocole dans lequel la sténose urétrale a été induite par électrocautérisation chez des rats Wistar. La reconstruction urétrale a été réalisée 1 semaine plus tard avec une greffe de muqueuse buccale, prélevée sur la lèvre inférieure et placée en onlay ventral. Un urétrogramme rétrograde a montré une amélioration significative du diamètre de l’urètre après urétroplastie par rapport à la valeur respective après induction de la sténose. De plus, la mise en place du greffon a été évaluée par analyse de perfusion sanguine à l’aide d’un laser Doppler. Comme on pouvait s’y attendre, une zone bleu foncé correspondait à la greffe de muqueuse buccale non vascularisée. Cette procédure permet de simuler avec succès le processus physiopathologique normal de la lésion urétrale et de la modulation tissulaire, ainsi que la reconstruction urétrale à l’aide d’une greffe de muqueuse buccale de manière reproductible, et servir de base à de futures recherches basées sur l’ingénierie tissulaire ou les greffes urétrales.

Introduction

La reconstruction urétrale est un défi majeur pour les chirurgiens urologues dans la prise en charge des lésions urétrales dans le cadre de sténoses, de traumatismes ou de malformations congénitales¹. Avec une visée curative, l’urétroplastie est le traitement de choix pour la plupart des patients, avec des défauts urétraux longs (>2 cm) et antérieurs nécessitant une certaine forme d’urétroplastie^{de substitution 2}. De nombreux tissus ont été utilisés comme substituts urétraux, y compris les greffes de peau complètes ou d’épaisseur fendue des régions génitales ou extragénitales, la muqueuse de la paroi de la vessie ou la muqueuse buccale² répandue. Les greffes de muqueuse buccale présentent plusieurs avantages, tels que le fait de provenir d’un environnement humide et glabre, d’être facile à récolter, d’être résistante aux infections, d’avoir un épithélium épais, une probabilité réduite de formation de pseudo-diverticule et une lame mince, permettant une imbibition et une inosculation précoces³. Contrairement aux lambeaux, les greffons n’ont pas d’apport sanguin, dépendant du lit vasculaire du receveur pour survivre⁴.

Les modèles animaux de greffons ou de lambeaux ont été largement utilisés pour développer ou affiner des techniques chirurgicales, étudier et comprendre la physiologie des tissus, les mécanismes sous-jacents et les causes de l’échec, et évaluer des stratégies de traitement innovantes ^5,6. Bien que les animaux plus grands facilitent l’exécution technique, les rongeurs, à savoir les rats et les souris, sont plus faciles à manipuler et à entretenir, résistants aux maladies, plus rentables et, surtout, dotés d’outils permettant d’étudier les mécanismes moléculaires, cruciaux pour tester des thérapies innovantes ^5,6. Plusieurs modèles de lambeaux et de greffes ont été décrits chez le rat en utilisant différents tissus, à savoir la peau, les os, les muscles⁶, les vaisseaux⁵ et même les organes solides⁷. Cependant, il y a peu d’études dans les modèles murins sur les greffons pour la reconstruction urétrale ou l’ingénierie tissulaire.

Néanmoins, les progrès de la science translationnelle dépendent de modèles animaux qui imitent la maladie. Jusqu’à présent, l’environnement physiopathologique local n’a pas été abordé, car la reconstruction urétrale est effectuée immédiatement après sa sténose. Dans le cadre de cette étude, cette étude vise à réaliser une reconstruction urétrale à l’aide d’une greffe de muqueuse buccale dans un environnement physiopathologique local. Dans ce but, la sténose urétrale a été induite 1 semaine avant sa reconstruction. Ce modèle expérimental, réalisé chez le rat, permet de tester des thérapies innovantes et d’étudier leurs mécanismes moléculaires et leurs avantages cliniques à l’avenir.

Protocol

Toutes les procédures sur les animaux ont été effectuées conformément à la directive 2010/63/UE. Les procédures ont été approuvées par l’organisme institutionnel de protection des animaux, agréé par la DGAV, l’autorité portugaise compétente en matière de protection des animaux (numéro de licence 0421/000/000/2021). Des rats mâles Wistar Han IGS (Crl :WI(Han) (400-500 g) âgés de 12 à 14 semaines ont été utilisés pour la présente étude. Les animaux ont été obtenus auprès d’une source comm…

Representative Results

Au total, 12 rats Wistar mâles, pesant de 400 à 500 g et âgés de 12 à 14 semaines, ont été utilisés pour l’induction de la sténose urétrale. Un urétrogramme rétrograde (RUG1) a été réalisé 1semaine plus tard8, confirmant le succès de la technique. Le diamètre de l’urètre a été mesuré en millimètres au niveau de l’induction de la sténose. Après cela, une urétroplastie avec greffe de muqueuse buccale a été réalisée dans la face ventrale de l’urètre de rat. Les …

Discussion

L’urétroplastie avec greffes de muqueuse buccale est une pierre angulaire majeure de la reconstruction urétrale. Cependant, des procédures innovantes devraient être développées pour optimiser celles déjà décrites et en établir de nouvelles, telles que les matériaux d’ingénierie tissulaire et les greffes biologiques, afin de réduire les complications et la morbidité. Plusieurs procédures ont été publiées pour établir des modèles précliniques et définir des techniques chirurgicales. Souza et <sup …

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.