Zenuwsparende Mid-urethraobstructie (Nemo) in vrouwelijke kleine knaagdieren
Summary
Traditionele modellering van partiële obstructie van de blaas bij knaagdieren is beladen met dierlijke mortaliteit. Een denervatie letsel door dissectie rond het proximale urethra en de blaashals is ook van groot belang. We ontwikkeld en geëvalueerd een veilige en betrouwbare mid-urethraobstructie model, het vermijden van de tekortkomingen van de traditionele model.
Abstract
Gedeeltelijke obstructie van de blaas (pBOO) heeft een hoge prevalentie, veroorzaakt aanzienlijke patiënt last, en de enorme kosten van de gezondheidszorg. De meest voorkomende diermodel blaas remodeling onderzoeken pBOO zijn vrouwelijke knaagdieren ondergaan gedeeltelijke obstructie in het proximale urethra. Variabiliteit in de mate van obstructie en dierlijke sterfte zijn belangrijke zorgen met proximale obstructie. Verder ontleden rond het proximale urethra en de blaashals gevaar blaas innervatie.
We ontwikkelden een zenuwsparende mid-urethraobstructie (Nemo) model voor pBOO het vermijden van de nadelen van het traditionele model. We benaderden de urethra gewoon inferieur aan de symfyse, waardoor de behoefte aan laparotomie evenals voor dissectie op dit gebied te ondervangen; Ook de dwarsgestreepte urethrale sfincter intact gebleven. We voerden NeMO bij vrouwelijke Sprague-Dawley ratten (12 obstakels, 6 sham dieren) en bij vrouwelijke C57 / BL6 muizen (20 obstructies, 18 sham dieren). Na twee weken geëvalueerd we blaasfunctie, blaas massa en body mass.
We hadden geen sterfte onder obstructed- of schijn-geopereerde vrouwelijke ratten; zoals beschreven voor de traditionele proximale pBOO-methode, gebonden we de hechtdraad rond het proximale urethra en een tijdelijk geplaatste 0,9 mm metalen staaf. NeMO veroorzaakte een 85% toename in de blaas massa na twee weken, gemiddelde resterende urinevolume werd 0,4 ml in ratten is vervuild, terwijl slechts 0,03 ml bij sham dieren. In muizen, testten we 3 maten van canules die wij geplaatst langs de urethra bij het binden van de hechtdraad. We vonden dat het gebruik van een 27-gauge canule geresulteerd in meer dan 50% van dieren sterfte; het plaatsen van de 25-gauge canule niet de gewenste respons bij toenemende blaas massa te verkrijgen; toepassing van een 26-gauge canule leverde goede resultaten met minimale dierlijke mortaliteit (1/8) nog een aanzienlijke 2-voudige toename in massa blaas.
Introduction
Partiële obstructie van de blaas (pBOO) een hoge prevalentie en kan leiden tot ernstige blaasdisfunctie 1; het reikt van aangeboren afwijkingen zoals posterieure urethrale kleppen of hypospadias, dan verworven urethrale stricturen goedaardige prostaathyperplasie. De laatste die meer dan 30% van de mannen van zestig jaar en ouder 2. Grote patiënt last en de enorme kosten van de gezondheidszorg in verband met pBOO rechtvaardigen de aanzienlijke onderzoeksinspanning in het bestuderen van de blaas remodeling gezet in reactie op een verhoogde uitstroom weerstand 3. Van 2006 tot 2015 meer dan 220 PubMed geïndexeerd artikelen verschenen over het effect van pBOO op de urineblaas.
Hoewel diermodellen voor pBOO bedacht in verscheidene species 4, zoals de rat 5, 6 konijnen, varkens 7 en mouse 8, 9, waarschijnlijk de meest gebruikte diermodel zijn echter vrouwtjesratten gedeeltelijke obstructie van de proximale urethra ondergaan; toegang tot buik van het dier, exteriorizing van de blaas en dissectie rond de blaashals zijn onvermijdelijk bij deze traditionele proximale urethraobstructie techniek. Variabiliteit in de mate van obstructie en dierlijke mortaliteit zijn slechts enkele van de problemen in verband met deze procedure 10, 11; We toonden aan dat schijn geopereerde dieren, dissectie rond het proximale urethra leidt tot fysiologische veranderingen die samenhangen met verlies van zenuwvezels in de blaashals 12. Deze bevinding geeft aan, dat de meest gebruikte pBOO diermodel, wat inhoudt toegang tot proximale urethra bij vrouwelijke knaagdieren leidt tot een denervatie verwonding met bijbehorende structurele en functionele veranderingen van de blaas, waardooren sham dieren belemmerd. Daarom werd een alternatieve benadering van het vermijden van denervatie letsel nodig is. Ons laboratorium ontwikkeld en geëvalueerd een zenuwsparende Mid-urethraobstructie (Nemo) benadering, effectief in het induceren van verwachte-obstructie geassocieerde veranderingen in de blaas, zoals verhoging van de orgel massa en achterblijvende urine, terwijl de pseudo-geopereerde dieren te onderscheiden van niet-geopereerde controle dieren waren . Ook de dwarsgestreepte urethrale sfincter onveranderd gebleven aangezien het ligt proximaal tot het niveau van dissectie. Bovendien variabiliteit in-obstructie veroorzaakte toename blaas massa was significant lager dan bij traditionele proximale urethrale obstructie en dierlijke mortaliteit nul.
We hebben ook met succes toegepast NeMO bij vrouwelijke muizen met een sterfte van minder dan 10% in belemmerd dieren, terwijl alle pBOO modellen voor muizen tot nu toe beschreven werden in verband gebracht met een sterftecijfer rond de 50%. Het bestuderen blaas remodeling in het kader van pBOO in muizen zullen profiteren van applicabilteit van het hele spectrum van transgene modificaties.
Ontleden rond het midden-urethra bij vrouwelijke knaagdieren niet de ongewenste en verwarrende structurele of functionele veranderingen in de urineblaas waargenomen in de traditionele proximale obstructie te induceren. Desalniettemin induceren een gedeeltelijke obstructie in het mid-urethrale level induceert steeds blaas hypertrofie en toegenomen urineresidu, zoals verwacht van een diermodel voor pBOO. Belangrijker uitvoeren NeMO bij muizen opent onderzoek blaas remodeling in pBOO transgene werkwijzen die nauwelijks beschikbaar in grotere knaagdieren.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dierlijke mortaliteit is een van de belangrijkste zorgen van het traditionele model van pBOO aan het proximale urethra, 15% of meer in vele rapporten 10, 11, 13. NeMO schijnt minimale mortaliteit wanneer toegepast bij vrouwelijke ratten. Proximale urethrale obstructie bij muizen is technisch moeilijker dan bij ratten en dus nog meer kans op complicaties. Met behulp van een 26-gauge canule als een tijdelijke aan…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The work was funded by a CHIR operating grant (DJB).
Materials
| Female rat | Charles-River Canada | Sprague Dawley Rat (Crl:SD); Strain Code: 400 | about 200g |
| Isoflorane vaporizer | Benson medical industries inc. | TEC III Isoflurane; product code: 53-T3ISO | |
| Isoflorane | Fresenius Kabi Animal Health | Isoflorane; product code CP0406V2 | 250ml bottle |
| Disposable scalpell | Ted Pella, Inc. | #15 Sterile, Stainless Steel Scalpels; catalogue number 549-9-15S | |
| Microscopy forceps | Ted Pella, Inc. | Aesculap Microscopy Forceps, Finepoint, 115mm; product number 5443 | |
| Adson forceps | Ted Pella, Inc. | Aesculap Adson Dissection Forceps, Curved, 120mm; product number 5002-9 | |
| Curved surgical scissors | Ted Pella, Inc. | Surgical Scissors, Curved, S/S, 105mm; catalogue number 1376 | |
| 0.9mm inox metal rod | goodfellow.com | Stainless Steel – AISI 316L Wire Diameter:0.9mm; order code 911-684-65 | |
| Skin hooks – self made from inox steel | goodfellow.com | Stainless Steel – AISI 316L Wire Diameter:0.9mm; order code 911-684-65 | |
| 4-0 Silk suture | esutures.com | 4-0 Sofsilk black 98" strand; product number LS640 | |
| 5-0 Vicry suture | esutures.com | 5-0 Vicryl undyed 27" RB-1 taper; product number J213H | |
| Needle holder | Medsupplier.com | Integra Miltex Carb-N-Sert Baumgartner Needle Holder – 5 1/2"; product code SKU NEE4484-8-40TC SKU NEE4484-8-40TC SKU NEE4484-8-40TC |
|
| Temgesic (Buprenorphine) | first veterinary supply | Buprenex 0.3MG/ml inj amps; item #075701 | |
| 1ml syringe with 27G needle | Fisher Scientific | BD Tuberculin Syringe, BD 309623 | |
| 20G Angiocath | Fisher Scientific | Andwin Scientific ANGIOCATH 20 GA; Catalog No. NC9561906 | |
| Recovery diet | clearh2o | DietGel 31M; 72-08-5022 | |
| C57Bl/6 female mice | Charles-River Canada | C57BL/6 Mouse (C57BL/6NCrI); Strain Code: 027 | about 18g |
| 24G angiocath | Fisher Scientific | Hanna Pharmaceutical Supply Co., Inc. IV CATH ANGIOCATH 24GX3/4IN; Catalog No. NC9814340 | |
| 5-0 Ethibond | esutures.com | 5-0 Ethibond green 30" RB-1 taper; product number X550H | |
| 26G syringe needle | Sigma-Aldrich | BD Precisionglide syringe needle, Gauge 26; z192392 | |
| Normal Saline | Baxter | 0.9% Sodium Chloride Injection, USP, 100 mL MINI-BAG; product code 2B0043 |
References
- Andersson, K. E. Storage and voiding symptoms: pathophysiologic aspects. Urology. 62 (5), 3-10 (2003).
- Boyle, P., et al. The prevalence of lower urinary tract symptoms in men and women in four centres. The UrEpik study. BJU Int. 92 (4), 409-414 (2003).
- Coyne, K. S., Wein, A., Nicholson, S., Kvasz, M., Chen, C. I., Milsom, I. Economic burden of urgency urinary incontinence in the United States: a systematic review. J Manag Care Pharm. 20 (2), 130-140 (2014).
- Buttyan, R., Chen, M. W., Levin, R. M. Animal models of bladder outlet obstruction and molecular insights into the basis for the development of bladder dysfunction. Eur. Urol. 32 (Suppl 1), 32-39 (1997).
- Mattiasson, A., Uvelius, B. Changes in contractile properties in hypertrophic rat urinary bladder. J Urol. 128 (6), 1340-1342 (1982).
- Chang, S., et al. Alteration of the PKC-mediated signaling pathway for smooth muscle contraction in obstruction-induced hypertrophy of the urinary bladder. Lab Invest. 89 (7), 823-832 (2009).
- Moore, J. A., Brading, A. F. A porcine model of bladder outlet obstruction incorporating radio-telemetered cystometry. BJU Int. 100 (5), 1192-1193 (2007).
- Beamon, C. R., Mazar, C., Salkini, M. W., Phull, H. S., Comiter, C. V. The effect of sildenafil citrate on bladder outlet obstruction: a mouse model. BJU Inte. 104 (2), 252-256 (2009).
- Pandita, R. K., Fujiwara, M., Alm, P., Andersson, K. E. Cystometric evaluation of bladder function in non-anesthetized mice with and without bladder outlet obstruction. J Urol. 164 (4), 1385-1389 (2000).
- Kang, Y. J., et al. Early Sequential Changes in Bladder Function after Partial Bladder Outlet Obstruction in Awake Sprague-Dawley Rats: Focus on the Decompensated Bladder. Korean J Urol. 52 (12), 835-837 (2011).
- Schroeder, A., et al. Protective effect of an oral endothelin converting enzyme inhibitor on rat detrusor function after outlet obstruction. J Urol. 172 (3), 1171-1174 (2004).
- Sidler, M., Aitken, K., Jiang, J., Bijos, D., Bägli, D. “sometimes a sham is just a sham” – why the rodent model of partial bladder outlet obstruction needs adjustment. J Urol. 195 (4), e379 (2016).
- Jin, L. H., et al. Persistent detrusor overactivity in rats after relief of partial urethral obstruction. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 301 (4), R896-R904 (2011).
