O modelo estabelecido de transuretral cateterismo de ratos permite o estudo das patologias de bexiga, incluindo a infecção do trato urinário, mas só pode ser realizado nas fêmeas. Um novo modelo de instilação transuretral masculino, apresentado aqui, permitirá a pesquisa em uma área marcada por fortes diferenças clínicas e epidemiológicas entre os sexos.
Infecções do trato urinário (ITU) são extremamente comuns em todo o mundo, incorrer em despesas associadas a cuidados de saúde e Morbidade significativa. Modelos animais pequenos, que refletem com precisão a progressão e o estabelecimento da doença, permitam a dissecação das interações patógeno-hospedeiro e geração de imunidade à infecção. Em ratos, instilação intravesical de uropathogenic e. coli, o agente causador em mais de 85% da Comunidade adquiriu UTI, recapitula a muitos dos estágios de infecção observada em humanos. Até recentemente, no entanto, UTI pode somente ser modelado em fêmeas. Essa limitação tem dificultado o estudo das diferenças relacionadas ao sexo na UTI, bem como outras patologias de bexiga, como o câncer. Aqui, descrevemos um método para incutir ratos masculinos que permite a comparação direta entre animais masculinos e femininos e fornecer um protocolo detalhado para avaliar o tecido da bexiga por citometria de fluxo como meio para compreender melhor as respostas do hospedeiro à infecção. Juntas, estas abordagens ajudarão na identificação de fatores do hospedeiro que contribuem para sexo enviesamentos observados em UTI e outras doenças associadas a bexiga.
Infecções do trato urinário (ITU) são uma das infecções mais comuns em países desenvolvidos1. Taxas de infecção são semelhantes entre as fêmeas e os machos entre os recém-nascidos e os idosos2. Mulheres adultas na pré-menopausa, no entanto, têm uma incidência muito maior de ITU adquirida na Comunidade em comparação com os homens,2,3. Dado que esta doença afeta principalmente as mulheres, de investigação fundamental e clínica centrou-se esmagadoramente na UTI nas fêmeas. No entanto, a ITU em homens é um desafio de saúde significativos e pouco estudado4. Com efeito, porque a ITU em homens estão associadas a maior morbidade, estas infecções rotineiramente são definidas como complicado4,5.
Como nosso entendimento do papel central de enviesamentos de sexo na fisiologia e patologia evolui, novos métodos são necessários para explorar este aspecto anteriormente negligenciado da doença. Diferenças de sexo desempenham um papel essencial na imunidade e infecção; as fêmeas têm maior incidência de doença auto-imune, enquanto os machos são mais suscetíveis a determinadas infecções, como tuberculose, malária e HIV6,7. Câncer de bexiga, outra patologia urológica, é significativamente mais prevalente em homens do que nas mulheres, e vários estudos têm demonstrado um papel de andrógenos no desenvolvimento de malignidade8,9,10,11 ,12. Nomeadamente, no entanto, investigação de terapias intravesical para câncer de bexiga é realizada exclusivamente em fêmeas, devido à incapacidade de cateterismo repetidamente camundongos machos13.
O estudo da patogênese da ITU confia pesadamente em modelos de roedores de infecção (por exemplo, ratos e ratazanas). Murino modelos de UTI podem empregar uropathogens originalmente isolados de infecções humanas, tais como uropathogenic e. coli (UPEC), Klebsiella, Enterococcus, Staphylococcusou Proteus14. Normalmente, as bactérias são introduzidas o bexiga através de cateterismo da uretra. Após a infecção, bexiga e rins podem ser removido para avaliar parâmetros específicos de infecção, tais como a colonização bacteriana, dano tecidual ou anfitrião resposta imune15,16. Universalmente, no entanto, apenas fêmeas são utilizadas para pesquisa de ITU. De fato, muitos estudos observaram que, devido a razões anatômicas, cateterismo de ratos masculinos não é possível13,17,18,19. Mais recentemente, tem sido descrita uma abordagem cirúrgica para instilação masculina, no qual o abdome é aberto, a bexiga é deslocada externamente aplicando uma pressão suave para a abertura no abdômen e bactérias são injetadas a bexiga20. Essa abordagem permite que a infecção masculina, ao custo de intervenção cirúrgica. Assim, uma ressalva importante desta abordagem inclui a influência da inflamação, sobre o resultado da infecção, como o potencial para induzir uma resposta anti-inflamatórios-cicatrização da incisão21. Como nossos interesses incluem compreender o viés sexual em resposta à doença, desenvolvemos um método de instilação de intravesical bacteriana em ratos masculinos que mais se aproxima da abordagem de transuretral não-cirúrgico bem estabelecida usada em roedores femininos22 .
Nosso modelo baseia-se uma metodologia estabelecida e fornece a capacidade de comparar diretamente a resposta imune do hospedeiro à ITU em animais do sexo femininos e masculinos. Este método irá permitir a dissecação das diferenças baseadas no sexo, na infecção e potencialmente oferecer pistas moleculares e celulares para as pronuncia-se diferenças na susceptibilidade e resposta à infecção entre os sexos. Além disso, este modelo tem valor para além de estudos UTI, permitindo a criação de modelos para investigar outras doenças associadas a bexiga, como o câncer de bexiga, próstata, sob ou sobre active síndrome da bexiga e cistite intersticial.
Instilação transuretral de ratos masculinos oferece muitas novas oportunidades de pesquisa para a influência do sexo sobre a doença da mucosa da bexiga, mas também apresenta vários desafios. Acima de tudo, uma limitação é que a instilação inicialmente pode provar para ser tecnicamente difícil, resultando em inflamação excessiva durante a inserção do cateter. Melhoria na técnica pode ser conseguida a instilação de ratos mortos com uma solução colorida, como corante de azul de Evans. Para confirmar que…
The authors have nothing to disclose.
Agradecemos o Dr Matthieu Rousseau pela leitura crítica do manuscrito e o Laboratory of Immunobiology dendríticas para suas introspecções úteis durante o desenvolvimento do presente protocolo e projeto. Este trabalho foi financiado em parte por fundos da União Europeia sétimo programa Marie Curie acção-quadro (PCIG11-GA-2012-3221170 e o LabEx imuno-Oncologia (AMI).
BD Insyte Autoguard Shielded IV Catheters 24G, 0.7 mm external diameter, 14 mM long | BD Medical | 381811 or 381411* | * catalog number is country-dependent |
inoculating loop | Greiner Bio-One | 731171 | |
LB Miller broth | Difco | 244620 | |
LB Miller agar | Difco | 244520 | |
Cuvettes | Bio-rad | 223-9955 | |
syringes | B Braun | 9166017V | |
Thumb (Adson) forceps | Fine Science Tools | 11006-12 | |
5 mL tubes, polypropylene | Falcon | 352063 | |
Tissue Ruptor disposable probes | Qiagen | 990890 | |
15 mL flip cap tubes | Thermo Scientific | 362694 | |
DNAse | Invitrogen | 18047019 | |
Liberase TM | Sigma-Aldrich | 5401119001 | should be aliquotted and stored at -20 °C to avoid repeated freeze-thaw |
100 µM MACS SmartStrainers | Miltenyi | 130-098-463 | compatible with 15 mL tubes, preferred |
100 µm cell strainers | Falcon | 352360 | compatible with 50 mL tubes, if MACS Smart Strainers are not available |
96 well plate | Falcon | 353077 | |
Fc block | BD Pharmingen | 553142 | anti-CD16/CD32 |
anti-mouse CD45 antibody | BD Biosciences | 561487 | many different fluorescent conjugation options are available |
5 mL tubes polystyrene with filter cap | Falcon | 352235 | |
insulin syringe | Terumo | BS05M2913 | |
hand held homogenizer | Qiagen | 9001272 | TissueRuptor |
flow cytometer | BD Biosciences | N/A | Fortessa SORP |
Flow cytometry software | BD Biosciences | N/A | Diva |