Gelişmiş Doğruluk için Fare Ürodinamik Tekniklerini Optimize Etme
Summary
Bu protokol, kürk ve cilt tarafından idrar emilimini önlemek için cildin siyanoakrilat ile su geçirmez hale getirilmesi için bir kılavuz sağlar. Yapıştırıcının cilde uygulanması, bir mesane kateterinin implante edilmesi ve uyanık farelerde sistometri ve dış üretral sfinkter elektromiyografi kayıtları için elektrotlar için talimatlar içerir.
Abstract
Uyanık farelerde idrar parametrelerinin doğru ölçümü, özellikle nörojenik mesane travma sonrası omurilik yaralanması (SCI) gibi durumlarda alt üriner sistem (LUT) disfonksiyonunu anlamak için çok önemlidir. Bununla birlikte, farelerde sistometri kayıtlarının yapılması dikkate değer zorluklar ortaya çıkarmaktadır. Fareler kayıt seansları sırasında yüzüstü ve kısıtlı bir pozisyonda olduğunda, idrar kürk ve deri tarafından emilme eğilimindedir ve bu da işeme hacminin (VV) hafife alınmasına yol açar. Bu çalışmanın amacı, uyanık farelerde sistometri ve eksternal üretral sfinkter elektromiyografi (EUS-EMG) kayıtlarının doğruluğunu arttırmaktı. Üretral meatus ve karın çevresinde su geçirmez bir cilt bariyeri oluşturmak, idrar emilimini önlemek ve hassas ölçümler sağlamak için siyanoakrilat yapıştırıcı kullanan benzersiz bir yöntem geliştirdik. Sonuçlar, siyanoakrilat uygulandıktan sonra, VV ve RV toplamının infüze edilen salin hacmi ile tutarlı kaldığını ve deney sonrası gözlenen ıslak alan olmadığını ve idrar emiliminin başarılı bir şekilde önlendiğini göstermektedir. Ek olarak, yöntem aynı anda dış üretral sfinkter (EUS) ile bağlantılı elektrotları stabilize etti, stabil elektromiyografi (EMG) sinyallerini sağladı ve uyanmış farenin hareketi ve deneycinin manipülasyonundan kaynaklanan artefaktları en aza indirdi. Metodolojik ayrıntılar, sonuçlar ve çıkarımlar tartışılmakta ve klinik öncesi araştırmalarda ürodinamik tekniklerin geliştirilmesinin önemi vurgulanmaktadır.
Introduction
İdrarın depolanması ve serbest bırakılması, idrar kesesinin ve dış üretral sfinkterin (EUS) koordineli aktivitesine bağlıdır. Nörojenik mesane gibi bazı patolojilerde, hem mesane detrusor kasları hem de sfinkter işlevsiz hale gelebilir ve özellikle travmatik omurilik yaralanması (SKY) sonrası önemli mesane sorunlarına yol açabilir1.
Küçük kemirgenler, alt üriner sistemin (LUT) klinik öncesi işlevini incelemek için deneysel bir model olarak yaygın olarak kullanılır2. Dolgu Sistometrisi (FC) ve EUS elektromiyografi (EUS-EMG) kayıt teknikleri, yöntem seçimine, doğru ölçüme ve sonuçların yorumlanmasına bağlı olarak kesin objektif bilgiler sağlayabilir3. Ürodinamik testler, işeme hacmini (VV), işeme verimliliğini (VE) ve mesane kapasitesini değerlendirmek için yaygın olarak kullanılır4. VE, mesanenin kendini ne kadar etkili bir şekilde boşaltabildiğini ölçer. Boşluklu hacmin, boşluklu ve artık hacimlerin toplamına (VV+RV) bölünmesiyle hesaplanır. Öte yandan, mesane kapasitesi, VV’nin (idrar yaparken dışarı atılan idrar miktarı) RV’ye (idrar yaptıktan sonra mesanede kalan idrar miktarı) eklenmesiyle hesaplanır5. Bu nedenle, VV ve RV ölçümü, diğer parametrelerin çıkarılmasının anahtarıdır.
Ürodinamik testler sırasında farelerde VV’nin hassas bir şekilde ölçülmesi çeşitli zorluklar ortaya çıkarmaktadır. Kemirgenlerin idrarı, yüzüstü pozisyonda fiziksel olarak kısıtlandığında, yerçekimininetkisiyle ventral karın duvarından aşağı doğru çekilme eğilimindedir 6. Bu fenomen, idrarın karın kürkü ve derisi tarafından emilmesine yol açabilir ve bu da atılan idrar hacmini hafife alır. Fare tarafından üretilen az miktarda idrar göz önüne alındığında, bu absorbansın sonuçların doğruluğu üzerindeki etkisi daha da belirgindir7. Ayrıca, SCI modellerinde, detrusor sfinkter dissinerjisinin (DSD) etkisine bağlı olarak VV genellikle normal farelerden daha düşüktür, bu da sızıntı noktası basınçları ve kürk tarafından idrar emilimi riskini artırır8. Bu faktörlerin sonuçlar üzerinde önemli bir etkisi vardır. Bu nedenle, farelerde terminal ürodinamik çalışmalar sırasında VV ve RV’nin doğru ölçümü çok önemlidir9. Şu anda, fare modellerinde idrar hacminin doğru bir şekilde nasıl ölçüleceği konusunda yayınlanmış literatürde sağlanan metodolojilerde ayrıntı eksikliği vardır.
Siyanoakrilat yapıştırıcı, hızlı ve etkili bağlanma özellikleri nedeniyle insan ve hayvan modellerinde cerrahi prosedürlerde yaygın olarak kullanılan bir yapıştırıcı türüdür 10,11,12. Bu yapıştırıcı, cilde uygulandığında güçlü ve esnek bir bağ oluşturduğu için özellikle yaraları ve yırtıkları kapatmak için kullanışlıdır13. Ayrıca, kürk ve yaralarla temas edebilecek idrar ve ıslaklığa karşı büyük bir bariyer olabilir11.
Bu makalede, uyanık farelerde sistometri ve EUS-EMG kayıtlarında kesin sonuçlar elde etmek için siyanoakrilat yapıştırıcı kullanan yeni ve uygun maliyetli bir teknik geliştirdik. Bu yöntem, mesane disfonksiyonunun altında yatan nedenleri anlamada ve AÜS bozuklukları için daha etkili tedaviler geliştirmede faydalı olacaktır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu ürodinamik teknik, uyanık ve kısıtlanmış farelerde idrar hacmini ve EUS-EMG sinyalini ölçmek için geliştirilmiş bir prosedürü tanımlar. Üretral meatus ve abdominal bölge çevresinde kürk varlığı, idrarı emerek VV ölçümünün doğruluğunu etkileyebilir. Üretral meatus ve karın bölgesini çevreleyen kürk ameliyattan önce dikkatlice traş edilmiş olsa da, bu bölgelerdeki ve derideki kalan küçük tüyler hala idrarı emiyor ve genellikle kayıttan sonra karın bölgesinde ıslak bir alan …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma NIH-NINDS (R21NS130241), IND DEPT HLTH (55051, 74247, 74244) ve US ARMY (HT94252310700) tarafından desteklenmiştir.
Materials
| Accelerator | BOB SMITH INDUSTRIES | BSI-152 | |
| Cyanoacrylate | TED PELLA, Inc | 14478 | |
| Disposable base mold | TED PELLA, Inc | 27147-4 | |
| Infusion pump | Harvard Apparatus PHD ULTRA | 70-3006 | |
| Isoflurane | Henry Schein Inc | 1182097 | |
| PIN | World Precision Instruments | 5482 | |
| Polyethylene Tubing 30 | Braintree Scientific Inc | PE30 | |
| Sterile Weighing Boat | HEATHROW SCIENTIFIC | 797CK2 | |
| Windaq/Lite | DATAQ INSTRUMENTS | 249022 |
References
- Leslie, S. W., Tadi, P., Tayyeb, M. Neurogenic bladder and neurogenic lower urinary tract dysfunction. Statpearls. , (2024).
- Doelman, A. W., Streijger, F., Majerus, S. J., Damaser, M. S., Kwon, B. K. Assessing neurogenic lower urinary tract dysfunction after spinal cord injury: Animal models in preclinical neuro-urology research. Biomedicines. 11 (6), 1539 (2023).
- Fraser, M. O., et al. Best practices for cystometric evaluation of lower urinary tract function in muriform rodents. Neurourol Urodyn. 39 (6), 1868-1884 (2020).
- Hashimoto, M., et al. Sex differences in lower urinary tract function in mice with or without spinal cord injury. Neurourol Urodyn. 43 (1), 267-275 (2024).
- Kadekawa, K., et al. Characterization of bladder and external urethral activity in mice with or without spinal cord injury-a comparison study with rats. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 310 (8), R752-R758 (2016).
- Lee, J., et al. The effects of periurethral muscle-derived stem cell injection on leak point pressure in a rat model of stress urinary incontinence. Int Urogynecol J. 14, 31-37 (2003).
- Mann-Gow, T. K., et al. Evaluating the procedure for performing awake cystometry in a mouse model. J Vis Exp. (123), e55588 (2017).
- Saito, T., et al. Time-dependent progression of neurogenic lower urinary tract dysfunction after pinal cord injury in the mouse model. Am J Physiol Renal Physioly. 321 (1), F26-F32 (2021).
- Schneider, M. P., et al. A novel urodynamic model for lower urinary tract assessment in awake rats. BJU Int. 115, 8-15 (2015).
- Habib, A., Mehanna, A., Medra, A. Cyanoacrylate: A handy tissue glue in maxillofacial surgery: Our experience in alexandria, egypt. J Maxillofac Oral Surg. 12, 243-247 (2013).
- Sunjic Roguljic, V., Roguljic, L., Jukic, I., Kovacic, V. The influence of wound closure techniques after surgical decompression in patients with carpal tunnel syndrome on sleep disturbance and life quality: A prospective comparison of surgical techniques. Clin Pract. 14 (2), 546-555 (2024).
- Sohn, J. J., Gruber, T. M., Zahorsky-Reeves, J. L., Lawson, G. W. Comparison of 2-ethyl-cyanoacrylate and 2-butyl-cyanoacrylate for use on the calvaria of cd1 mice. J Am Assoc Lab Anim Sci. 55 (2), 199-203 (2016).
- Ren, H., et al. Injectable, self-healing hydrogel adhesives with firm tissue adhesion and on-demand biodegradation for sutureless wound closure. Sci Adv. 9 (33), eadh4327 (2023).
- Ito, H., Pickering, A. E., Kanai, A., Fry, C. H., Drake, M. J. Muro-neuro-urodynamics; a review of the functional assessment of mouse lower urinary tract function. Front Physiol. 8, 240395 (2017).
- Abdelkhalek, A. S., Youssef, H. A., Saleh, A. S., Bollen, P., Zvara, P. Anesthetic protocols for urodynamic studies of the lower urinary tract in small rodents-a systematic review. PloS One. 16 (6), e0253192 (2021).
- Saab, B. J., et al. Short-term memory impairment after isoflurane in mice is prevented by the α5 γ-aminobutyric acid type a receptor inverse agonist l-655,708. J Am Soc Anesthesiol. 113 (5), 1061-1071 (2010).
- Cannon, T. W., Damaser, M. S. Effects of anesthesia on cystometry and leak point pressure of the female rat. Life Sci. 69 (10), 1193-1202 (2001).
- Weiss, D. A., et al. Morphology of the external genitalia of the adult male and female mice as an endpoint of sex differentiation. Mol Cell Endocrinol. 354 (1-2), 94-102 (2012).
- Leggat, P. A., Kedjarune, U., Smith, D. R. Toxicity of cyanoacrylate adhesives and their occupational impacts for dental staff. Ind Health. 42 (2), 207-211 (2004).
.