Detrusor-Unteraktivitätsmodell bei Ratten durch Conus medullaris-Durchtrennung
Summary
Wir stellen eine Methode zur Etablierung eines Detrusor-Unteraktivitätsmodells durch Conus medullaris-Transsektion bei Ratten vor. Die Detrusor-Unteraktivität wurde bei diesen Tieren erfolgreich stimuliert. Das Modell kann zur Untersuchung der Harnwegsfunktion verwendet werden.
Abstract
Das Ziel des vorgestellten Protokolls war es, ein Detrusor-Unteraktivitätsmodell (DU) in der Ratte durch Conus medullaris-Transektion zu etablieren. Die Laminektomie wurde an insgesamt 40 weiblichen Wistar-Ratten (Kontrollgruppe: 10 Ratten; Testgruppe: 30 Ratten) mit einem Gewicht von 200–220 g durchgeführt, wobei der Conus medullaris in der Testgruppe auf der Ebene L4-L5 transeziert wurde. Alle Ratten wurden sechs Wochen lang unter den gleichen Umweltbedingungen untergebracht und gefüttert. In der Testgruppe wurde die Urinentleerung sechs Wochen lang zweimal täglich durchgeführt, und das mittlere Restharnvolumen wurde aufgezeichnet. In beiden Gruppen wurde ein Zystometrogramm durchgeführt. Die maximale zystometrische Kapazität (MCC), der Detrusoröffnungsdruck (DOP) und die Compliance der Blase wurden aufgezeichnet und berechnet. Die Testgruppe zeigte nach der Operation einen signifikanten Harnverhalt, sowohl während als auch nach dem Wirbelsäulenschock. In der Kontrollgruppe wurde jedoch keine Anomalie beobachtet. Im Vergleich zur Kontrollgruppe waren der MCC und die Compliance der Blase in der Testgruppe signifikant höher als in der Testgruppe (3,24 ± 2,261 ml versus 1,04 ± 0,571 ml; 0,43 ± 0,578 ml/cmH 2 O versus 0,032 ± 0,016 ml/cmH 2 O), während der DOP in der Testgruppe niedriger war als der der Kontrollgruppe (20,28 ± 14,022 cmH 2 O versus 35 ± 13,258 cmH2 Diese Methode zur Etablierung eines Tiermodells von DU durch die Conus medullaris-Durchtrennung bietet eine hervorragende Möglichkeit, die Pathophysiologie von DU besser zu verstehen.
Introduction
Detrusor-Unteraktivität (DU) ist eine typische Dysfunktion der unteren Harnwege, die noch nicht untersucht wurde. Obwohl DU von der International Continence Society (ICS)1 definiert wurde, werden zahlreiche verschiedene Terminologien verwendet, um sich auf diese Krankheit zu beziehen, z. B. “Detrusorversagen”, “kontraktile Blase”, “Detrusor-Areflexie”2. DU, wie von der International Continence Society (ICS) im Jahr 2002 definiert, ist eine Kontraktion von reduzierter Stärke und Dauer, die zu einer verlängerten Verlängerung der Zeit für die Blasenentleerung führt, was dazu führt, dass keine vollständige Blasenentleerung innerhalb eines normalen Zeitraums erreicht wird.
DU kann 48 % der Männer und 12 % der Frauen (im Alter von >70 Jahren)3 mit Symptomen der unteren Harnwege betreffen. Es scheint multifaktoriell zu sein, und es gibt keine wirksame Behandlung. Es wird berichtet, dass DU bei Patienten mit neurogener Blasenfunktionsstörung wie Multipler Sklerose4, Diabetes mellitus5, Parkinson-Krankheit6 oder Schlaganfall7 allgegenwärtig ist. DU kann auch durch iatrogene Nervenschäden verursacht werden, wie z. B. laparoskopische Hysterektomie, Prostatektomie oder andere chirurgische Eingriffe im kleinen Becken8. Die pathophysiologischen Veränderungen und die verfügbaren Behandlungen von DU sind immer noch verwirrend, da es kein geeignetes Tiermodell für die Studie gibt.
Der Miktionsreflex wird durch spino-bulbospinale Bahnen gesteuert, die das pontine Miktionszentrum, den sakralen parasympathischen Kern und die höheren Kortexzentren kombinieren9. Aktivierung und Aufrechterhaltung des Miktionsreflexes hängen vor allem vom regelmäßigen Transport von Sinnessignalen aus der Blase zu den höheren Kortexzentren ab. Es kann postuliert werden, dass sensorische Dysfunktion zu DU beiträgt.
Die meisten experimentellen Tierstudien im Zusammenhang mit Funktionsstörungen der unteren Harnwege konzentrierten sich auf Modelle der überaktiven Blase (OAB)10. Diese Modelle bieten ein angemessenes Verständnis der OAB-Pathophysiologie und -Prognose. Es wurden jedoch nur wenige DU-Modelle beschrieben, z. B. supraspinale Verletzungen (lokale Läsionen, Dezerebration und Verschluss der mittleren Hirnarterie), Rückenmarksdurchtrennung oder Kontusionsverletzungen, systemische (z. B. Cyclophosphamid) oder intravesikale Verabreichung von Reiz- oder Entzündungsstoffen (z. B. Säure, Acrolein und Lipopolysaccharid)11,12,13,14 . Unter diesen Methoden kann nur die Methode der Rückenmarksdurchtrennung oder der Kontusionsverletzung verwendet werden, um ein Tiermodell von DU13 zu erstellen. Versuche, das pontine Miktionszentrum und die höheren Kortexzentren zu verletzen, wurden wegen des schweren Traumas abgebrochen. Daher wird erhöhte Aufmerksamkeit darauf gelegt, eine genaue Position im Miktionsreflexzentrum zu finden, um das DU mit minimalen Nebenwirkungen zu induzieren.
Wie bereits erwähnt, besteht einer der Mechanismen zur Induktion von DU darin, das Rückenmark zu verletzen, um den Signalweg des Miktionsreflexes zu schädigen. Allens Weight-Drop-Methode wurde entwickelt, um Labortiere mit verletztem Rückenmarkzu etablieren 15. Es liegen jedoch keine weiteren experimentellen Daten zu dieser Methode vor. Da Teile der Tiere die Wirbelsäulenfunktion nach einem Schlaganfall ohne DU wiedererlangten, kann dies nicht als perfekte Methode zur Erstellung eines DU-Tiermodells angesehen werden16.
Im Jahr 1987 entwickelte Bregman einen Prozess der Durchtrennung des Rückenmarks zur Generierung des DU-Tiermodells und erwarb experimentelle Daten17. Diese Methode wurde jedoch nicht zur Etablierung des DU-Tiermodells angewendet. Zu dieser Zeit waren die Forscher noch verwirrt über die Pathogenese von DU. Da Stellen im Rückenmark, die mit der Induktion von OAB oder DU assoziiert sind, nebeneinander liegen, konnten sie nicht den genauen Ort der Schädigung des Rückenmarks finden, um DU17 zu induzieren. OAB und DU wurden entweder zusammen oder getrennt durch diese Methode eingeführt. Obwohl diese Methode DU einführte, war sie ungenau und konnte nicht zum Verständnis des Auftretens und der Verarbeitung von DU verwendet werden.
Wie bereits erwähnt, ist das Fehlen eines geeigneten Tiermodells für DU eines der Haupthindernisse für die Untersuchung von DU. Forscher sind ständig auf der Suche nach einem genauen und handhabbaren Modell, das die Pathologie von DU simulieren kann. Selbst die Behandlungsmöglichkeiten für DU haben sich in den letzten 20 Jahren nicht signifikant verbessert. Insgesamt besteht ein großer Bedarf, ein Standardprotokoll für die Erstellung eines Tiermodells von DU zu beschreiben.
In diesem Artikel beschreiben wir eine Methode, um erfolgreich ein Rattenmodell von DU durch Conus medullaris-Transektion zu etablieren. Die Transektion wurde auf der Ebene L4-L5 durchgeführt, um den Conus medullaris zu trennen. Die maximale zystometrische Kapazität (MCC), der Detrusoröffnungsdruck (DOP) und die Compliance der Blase wurden aufgezeichnet und analysiert, um das Protokoll zu validieren. Das unten aufgeführte Protokoll kombiniert sowohl die Machbarkeit als auch die Zuverlässigkeit auf standardisierte Weise, um das DU-Tiermodell zu erstellen und das Auftreten und die Verarbeitung von DU zu simulieren. Das Protokoll kann als Technik für die weitere Untersuchung von DU verwendet werden.
Protocol
Representative Results
Discussion
DU ist eine häufige Ursache für Symptome der unteren Harnwege bei Männern und Frauen. Es handelt sich um eine komplexe Symptomkonstellation mit wenigen Behandlungsmöglichkeiten, die die Lebensqualität (Qol) der Betroffenen deutlich beeinträchtigen kann18. Obwohl angenommen wird, dass DU multifaktoriell ist, bleibt das Verständnis seiner Pathogenese rudimentär. Studien haben gezeigt, dass die Pathogenese von DU mit myogenen und neurogenen Faktoren zusammenhängen könnte.
<p class="jove…Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nichts.
Materials
| 0.9% saline | Wuhan Prosai Company | EY-C1178 | pump for urodynamic measurement |
| 10% chloral hydrate | Shandong Yulong Co., Ltd | H37022673 | 3mL/kg，administered intraperitoneally |
| Buprenorphine Hydrochloride Injection | Tianjin Pharmaceutical Research Institute Pharmaceutical Co. LTD | H12020275 | 0.05mg/kg subcutaneously 24h and 48h postoperation |
| Epidural Catheter | Shandong Xinghua Co, Ltd | VABR3L | for urodynamic measurement |
| Penicillin G | Alta Technology Co., Ltd | 1ST5637 | 50,000 unit/ml per animal |
| pentobarbital | Beijing solabo Technology Co., Ltd | NK-WF0001 | 40 mg/kg, administered intraperitoneally |
| Suture line(4-0) | ETHICON | VCP422H | suture the injury |
| Three-limb tube | Shandong Xinghua Co, Ltd | VAB3T | for urodynamic measurement |
| Trace infusion pump | Zhejiang Smith Medical Instrument Co., Ltd | 20162540335 | Pump the saline at a speed of 0.2ml/min for urodynamic measurement |
| Urodynamic measurement equipment | Medical Measurement SystemsB.V. | 08-0467 | urodynamic measurement equipment can not only help the diagnosis of dysuria, but also provide objective materials for treatment and therapeutic effect. It is the most commonly used examination method in clinical diagnosis and treatment of lower urinary tract functional diseases |
| Wistar Rats | HFK Biotechnology Co.Ltd,Beijing ,China | SCXK2012-0023 | 200-220g |
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