Summary

Modelo de Subatividade do Detrusor em Ratos por Transecção de Conus Medullaris

Published: August 28, 2020
doi:

Summary

Apresentamos um método para estabelecer um modelo de subatividade do detrusor por transecção do cone medular em ratos. A subatividade do detrusor foi estimulada com sucesso nesses animais. O modelo pode ser usado para estudar a função do trato urinário.

Abstract

O objetivo do protocolo apresentado foi estabelecer um modelo de subatividade do detrusor (UD) em ratos através da transecção do cone medular. A laminectomia foi realizada em um total de 40 ratas Wistar (grupo controle: 10 ratos; grupo teste: 30 ratos) pesando 200–220 g, e o cone medular foi transectado no nível L4\u2012L5 no grupo teste. Todos os ratos foram alojados e alimentados sob as mesmas condições ambientais por seis semanas. No grupo teste, a micção da urina foi realizada duas vezes ao dia por seis semanas, e o volume residual médio de urina foi registrado. Um cistometrograma foi realizado em ambos os grupos. A capacidade cistométrica máxima (CCM), a pressão de abertura do detrusor (DOP) e a complacência da bexiga foram registradas e calculadas. O grupo teste apresentou retenção urinária significativa após a cirurgia, tanto durante quanto após o choque espinhal. No entanto, nenhuma anormalidade foi observada no grupo controle. Quando comparado ao grupo controle, o CCM e a complacência da bexiga no grupo teste foram significativamente maiores do que os do grupo teste (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), enquanto o DOP no grupo teste foi menor que o controle (20,28 ± 14,022 cmH 2 O versus 35 ± 13,258 cmH2 O). Este método de estabelecer um modelo animal de DU pela transecção do cone medular oferece uma excelente oportunidade para entender a fisiopatologia da UD de uma maneira melhor.

Introduction

A subatividade do detrusor (UD) é uma disfunção típica do trato urinário inferior que permaneceu sob estudo. Embora a DU tenha sido definida pela International Continence Society (ICS)1, inúmeras terminologias diferentes são usadas para se referir a essa doença, por exemplo, “falha do detrusor”, “bexiga acontrátil”, “arreflexia do detrusor”2. A DU, conforme definida pela International Continence Society (ICS) em 2002, é uma contração de força e duração reduzidas, o que resulta em aumento prolongado no tempo de esvaziamento da bexiga, resultando assim na incapacidade de alcançar o esvaziamento completo da bexiga dentro de um período normal.

A DU pode acometer 48% dos homens e 12% das mulheres (com idade entre >70 anos)3 com sintomas do trato urinário inferior. Parece ser multifatorial, e não existe tratamento eficaz. É relatado que o DU é onipresente em pacientes com disfunção vesical neurogênica, como esclerose múltipla4, diabetes mellitus5, doença de Parkinson6 ou acidente vascular cerebral7. A DU também pode ser causada por danos nos nervos iatrogênicos, como histerectomia laparoscópica, prostatectomia ou outras intervenções cirúrgicas na pequena pelve8. As alterações fisiopatológicas e os tratamentos disponíveis de DU ainda são confusos devido à falta de um modelo animal apropriado para estudo.

O reflexo miccional é controlado por vias espino-bulboespinhais que combinam o centro de micção pontina, o núcleo parassimpático sacral e os centros do córtex mais sênior9. A ativação e a manutenção do reflexo da micção dependem principalmente do transporte regular de sinais sensoriais da bexiga para os centros do córtex mais sênior. Pode-se postular que a disfunção sensorial contribui para a UD.

A maioria dos estudos experimentais em animais relacionados a disfunções do trato urinário inferior tem se concentrado em modelos de bexiga hiperativa (OAB)10. Esses modelos fornecem uma compreensão razoável da fisiopatologia e do prognóstico da OAB. No entanto, apenas alguns modelos de DU foram relatados, por exemplo, lesão supraespinhal (lesões locais, descerebração e oclusão da artéria cerebral média), transecção ou lesão por contusão da medula espinhal, administração sistêmica (por exemplo, ciclofosfamida) ou intravesical de agentes irritantes ou inflamatórios (por exemplo, ácido, acroleína e lipopolissacarídeo)11,12,13,14 . Dentre esses métodos, apenas o método de transecção da medula espinhal ou lesão por contusão pode ser utilizado no estabelecimento de um modelo animal de DU13. Tentativas envolvendo a lesão do centro de micção pontino e dos centros do córtex superior foram abandonadas por causa do trauma grave. Assim, uma maior atenção está sendo dada para encontrar uma localização precisa no centro reflexo da micção para induzir o DU com efeitos colaterais mínimos.

Como mencionado anteriormente, um dos mecanismos de indução de DU é ferir a medula espinhal para danificar a via de sinalização do reflexo miccional. O método de queda de peso de Allen foi desenvolvido para estabelecer animais de laboratório com medula espinhal lesada15. No entanto, não existem mais dados experimentais disponíveis sobre este método. Além disso, uma vez que partes dos animais recuperaram a função espinhal após acidente vascular cerebral sem UD, não pode ser considerado como um método perfeito para gerar um modelo animal de DU16.

Em 1987, Bregman excogitou um processo de transectação da medula espinhal para geração do modelo animal de DU e adquiriu dados experimentais17. No entanto, esse método não foi aplicado para estabelecer o modelo animal de urânio empobrecido. Naquela época, os pesquisadores ainda estavam confusos sobre a patogênese da DU. Como os locais na medula espinhal associados à indução de OAB ou DU são adjacentes entre si, eles não conseguiram encontrar o local exato de dano à medula espinhal para induzir o DU17. A OAB e o DU foram introduzidos em conjunto ou separadamente por este método. Assim, embora esse método tenha introduzido a UD, ela era imprecisa e não podia ser usada para a compreensão da ocorrência e do processamento da UD.

Como dito acima, a falta de um modelo animal adequado de DU é um dos principais obstáculos para o estudo de DU. Os pesquisadores estão continuamente procurando um modelo preciso e gerenciável que possa simular a patologia da DU. Mesmo as opções de tratamento para DU não melhoraram significativamente durante os últimos 20 anos. Coletivamente, há uma grande necessidade de descrever um protocolo padrão para estabelecer um modelo animal de DU.

Assim, neste artigo, descrevemos um método para estabelecer com sucesso um modelo de DU em ratos por transecção do cone medular. A transecção foi realizada no nível L4\u2012L5 para separar o cone medular. A capacidade cistométrica máxima (CCM), a pressão de abertura do detrusor (POD) e a complacência da bexiga foram registradas e analisadas para validação do protocolo. O protocolo a seguir combinado viabilidade e confiabilidade de forma padronizada para estabelecer o modelo animal de DU, simulando a ocorrência e o processamento de DU. O protocolo pode ser utilizado como técnica para posterior estudo da UD.

Protocol

Todos os ratos foram utilizados de acordo com protocolos aprovados pelo Comitê Experimental Animal do Beijing Friendship Hospital, Capital Medical University. 1. Preparação cirúrgica, anestesia e técnicas cirúrgicas NOTA: Um total de 40 ratas Wistar, pesando 200–220 g, foram obtidas comercialmente para o presente estudo. Dos 40 ratos, 10 foram selecionados aleatoriamente como o grupo controle, e o restante foi tratado como o grupo teste. Todos os animais foram…

Representative Results

Todo o procedimento da transecção do cone medular pode ser concluído dentro de 45 minutos por cirurgiões experientes. Nosso laboratório já realizou mais de 100 casos de cirurgias de transecção do cone medular. A taxa de sucesso é superior a 95%, conforme definido pela sobrevivência dos ratos e pela indução bem-sucedida de DU. O teste urodinâmico confirmou a indução de DU. Com base em nossa experiência, a indução de DU pode ser avaliada preliminarmente pelo volume residual de …

Discussion

O DU é uma causa comum de sintomas do trato urinário inferior em homens e mulheres. É uma constelação complexa de sintomas com poucas opções de tratamento que podem diminuir significativamente a qualidade de vida (QV) dos acometidos18. Embora se acredite que o DU seja multifatorial, a compreensão de sua patogênese permanece rudimentar. Estudos têm demonstrado que a patogênese do DU pode estar relacionada a fatores miogênicos e neurogênicos.

Nas hipóteses m…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Nenhum.

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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Cite This Article
Zheng, X., Wu, M., Song, J., Zhao, J. Detrusor Underactivity Model in Rats by Conus Medullaris Transection. J. Vis. Exp. (162), e61576, doi:10.3791/61576 (2020).

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