Conus Medullaris Transeksiyonu ile Sıçanlarda Detrusor Düşük Aktivite Modeli
Summary
Bu yazıda sıçanlarda conus medullaris transeksiyonu ile detrusor az aktivite modeli oluşturmak için bir yöntem sunulmaktadır. Detrusor az aktivitesi bu hayvanlarda başarıyla uyarıldı. Model, idrar yolu fonksiyonunu incelemek için kullanılabilir.
Abstract
Sunulan protokolün amacı, konus medullaris transeksiyonu yoluyla sıçanda bir detrusor underactivity (DU) modeli oluşturmaktır. 200-220 g ağırlığındaki toplam 40 dişi Wistar sıçanına (kontrol grubu: 10 sıçan; test grubu: 30 sıçan) laminektomi uygulandı ve test grubunda konus medullaris L4\u2012L5 düzeyinde transekte edildi. Tüm sıçanlar altı hafta boyunca aynı çevre koşulları altında barındırıldı ve beslendi. Test grubunda, altı hafta boyunca günde iki kez idrar işemesi yapıldı ve ortalama rezidüel idrar hacmi kaydedildi. Her iki gruba da sistometrogram yapıldı. Mesanenin maksimum sistometrik kapasitesi (MCC), detrusor açma basıncı (DOP) ve uyumu kaydedildi ve hesaplandı. Test grubu, ameliyat sonrasında, spinal şok sırasında ve sonrasında önemli idrar retansiyonu gösterdi. Bununla birlikte, kontrol grubunda herhangi bir anormallik gözlenmedi. Kontrol grubuyla karşılaştırıldığında, MCC ve test grubundaki mesanenin uyumu test grubundan anlamlı derecede yüksekti (3.24 ± 2.261 mL’ye karşı 1.04 ± 0.571 mL; 0.43 ± 0.578 mL / cmH 2 O karşı 0.032 ± 0.016 mL / cmH 2 O), test grubundaki DOP kontrolden daha düşüktü (20.28 ± 14.022 cmH 2 O’ya karşı 35 ± 13.258 cmH2 Conus medullaris transeksiyonu ile DU’nun hayvan modelini oluşturmanın bu yöntemi, DU’nun patofizyolojisini daha iyi anlamak için mükemmel bir fırsat sunmaktadır.
Introduction
Defrüsör yetersizliği (DU), halen çalışılan tipik bir alt üriner sistem disfonksiyonudur. DU Uluslararası Kontinans Derneği (ICS)1 tarafından tanımlanmış olmasına rağmen, bu hastalığa atıfta bulunmak için çok sayıda farklı terminoloji kullanılmaktadır, örneğin, “detrusor yetmezliği”, “akonttil mesane”, “detrusor arefleksia”2. DU, 2002 yılında Uluslararası Kontinans Derneği (ICS) tarafından tanımlandığı gibi, mesane boşaltma için zamanın uzun süreli artmasına neden olan ve böylece normal bir süre içinde tam mesane boşalmasının sağlanamamasına neden olan, azaltılmış güç ve sürenin daralmasıdır.
DU, alt üriner sistem semptomları olan erkeklerin %48’ini ve kadınların (>70 yaş arası)3 %12’sini etkileyebilir. Multifaktöriyel gibi görünüyor ve etkili bir tedavi mevcut değil. Multipl skleroz4, diabetes mellitus5, Parkinson hastalığı6 veya serebral inme7 gibi nörojenik mesane disfonksiyonu olan hastalarda DU’nun her yerde olduğu bildirilmektedir. DU ayrıca laparoskopik histerektomi, prostatektomi veya küçük pelvis8’deki diğer cerrahi müdahaleler gibi iyatrojenik sinir hasarından da kaynaklanabilir. Patofizyoloji değişiklikleri ve DÜ’nün mevcut tedavileri, çalışma için uygun bir hayvan modelinin bulunmaması nedeniyle hala kafa karıştırıcıdır.
Miktüritasyon refleksi, pontin miktüritasyon merkezini, sakral parasempatik çekirdeği ve daha kıdemli korteks merkezlerini birleştiren spino-bulbospinal yollar tarafından kontrol edilir9. Miktürition refleksinin aktivasyonu ve sürdürülmesi esas olarak duyusal sinyallerin mesaneden daha kıdemli korteks merkezlerine düzenli olarak taşınmasına bağlıdır. Duyusal disfonksiyonun DU’ya katkıda bulunduğu varsayılabilir.
Alt üriner sistem disfonksiyonlarıyla ilgili deneysel hayvan çalışmalarının çoğu, aşırı aktif mesane (OAB) modellerine odaklanmıştır10. Bu modeller OAB patofizyolojisi ve prognozu hakkında makul bir anlayış sağlar. Bununla birlikte, sadece birkaç DU modeli bildirilmiştir, örneğin, supraspinal yaralanma (lokal lezyonlar, deserebrasyon ve orta serebral arter tıkanıklığı), omurilik transeksiyonu veya kontüzyon yaralanması, sistemik (örneğin, siklofosfamid) veya tahriş edici veya enflamatuar ajanların intravezikal uygulaması (örneğin, asit, akrolein ve lipopolisakkarit)11,12,13,14 . Bu yöntemler arasında DU13’ün hayvan modelinin oluşturulmasında sadece omurilik transeksiyonu veya kontüzyon yaralanması yöntemi kullanılabilir. Pontin miktüritasyon merkezinin ve yüksek korteks merkezlerinin yaralanmasını içeren girişimler ciddi travma nedeniyle terk edildi. Bu nedenle, DU’yu minimum yan etkilerle indüklemek için miksiyon refleks merkezinde doğru bir yer bulmak için daha fazla dikkat edilmektedir.
Daha önce de belirtildiği gibi, DU’yu indükleme mekanizmalarından biri, miksiyon refleksinin sinyal yoluna zarar vermek için omuriliğe zarar vermektir. Allen’ın ağırlık bırakma yöntemi, yaralı omurilikleri olan laboratuvar hayvanları oluşturmak için geliştirilmiştir15. Bununla birlikte, bu yöntem hakkında daha fazla deneysel veri bulunmamaktadır. Dahası, hayvanların bir kısmı DU olmadan inmeden sonra omurga fonksiyonunu geri kazandığından, bir DU hayvan modeli16 oluşturmak için mükemmel bir yöntem olarak düşünülemez.
1987’de Bregman, DU hayvan modelini üretmek için omuriliğin transeksiyonu sürecini çıkardı ve deneysel veriler elde etti17. Bununla birlikte, bu yöntem DU hayvan modelini oluşturmak için uygulanmamıştır. O zamanlar, araştırmacılar hala DU’nun patogenezi konusunda kafaları karışıktı. OAB veya DU indüksiyonu ile ilişkili omurilikteki yerler birbirine bitişik olduğundan, DU17’yi indüklemek için omuriliğe doğru hasar bölgesini bulamadılar. OAB ve DU bu yöntemle birlikte veya ayrı ayrı tanıtıldı. Bu nedenle, bu yöntem DU’yu tanıtmasına rağmen, kesin değildi ve DU’nun oluşumunun ve işlenmesinin anlaşılması için kullanılamazdı.
Yukarıda belirtildiği gibi, DU’nun uygun bir hayvan modelinin olmaması, DU’nun çalışmasının önündeki ana engellerden biridir. Araştırmacılar sürekli olarak DU’nun patolojisini simüle edebilecek doğru ve yönetilebilir bir model aramaktadır. DU için tedavi seçenekleri bile son 20 yılda önemli ölçüde iyileşmemiştir. Toplu olarak, DU’nun bir hayvan modelini oluşturmak için standart bir protokol tanımlamaya büyük ihtiyaç vardır.
Bu nedenle, bu yazıda, konus medullaris transeksiyonu ile DU’nun sıçan modelini başarılı bir şekilde oluşturmak için bir yöntem açıklanmaktadır. Konüs medullaris’i ayırmak için L4\u2012L5 seviyesinde transeksiyon yapıldı. Maksimum sistometrik kapasite (MCC), detrusor açma basıncı (DOP) ve mesanenin uyumu kaydedildi ve protokolü doğrulamak için analiz edildi. Aşağıda belirtilen protokol, DU hayvan modelini oluşturmak için hem fizibiliteyi hem de güvenilirliği standartlaştırılmış bir şekilde birleştirir ve DU’nun oluşumunu ve işlenmesini simüle eder. Protokol, DU’nun daha ileri çalışmaları için bir teknik olarak kullanılabilir.
Protocol
Representative Results
Discussion
DÜ, hem erkeklerde hem de kadınlarda alt üriner sistem semptomlarının yaygın bir nedenidir. Etkilenenlerin yaşam kalitesini (Qol) önemli ölçüde azaltabilen az sayıda tedavi seçeneğine sahip karmaşık bir semptom takımyıldızıdır18. DÜ’nün multifaktöriyel olduğuna inanılmasına rağmen, patogenezinin anlaşılması ilkeldir. Çalışmalar, DÜ’nün patogenezinin miyojenik ve nörojenik faktörlerle ilişkili olabileceğini göstermiştir.
Miyojeni…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Hiç kimse.
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 |
References
- van Koeveeringe, G. A., et al. Detrusor underactivity: Pathophysiological considerations, models and proposals for future research. Neurourology and Urodynamics. 33 (5), 591-596 (2014).
- Osman, N. I., Esperto, F., Chapple, C. R. Detrusor Underactivity and the Underactive Bladder: A Systematic Review of Preclinical and Clinical Studies. European Urology. 74 (5), 633-643 (2018).
- Osman, N. I., Chapple, C. R. Contemporary concepts in the aetiopathogenesis of detrusor underactivity. Nature Reviews. Urology. 11 (11), 639-648 (2014).
- Panicker, J. N., Nagaraja, D., Kovoor, J. M. E., Nair, K. P. S., Subbakrishna, D. K. Lower urinary tract dysfunction in acute disseminated encephalomyelitis. Multiple Sclerosis. 15 (9), 1118-1122 (2009).
- Lee, W. C., Wu, H. P., Tai, T. Y., Yu, H. J., Chiang, P. H. Investigation of urodynamic characteristics and bladder sensory function in the early stages of diabetic bladder dysfunction in women with type 2 diabetes. The Journal of Urology. 181 (1), 198-203 (2009).
- Araki, I., Kitachara, M., Oida, T., Kuno, S. Voiding dysfunction and Parkinson’s disease: urodynamic abnormalities and urinary symptoms. The Journal of Urology. 164 (5), 1640-1643 (2000).
- Meng, N. H., et al. Incomplete bladder emptying in patients with stroke: is detrusor external sphincter dyssynergia a potential cause. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 91 (7), 1105-1109 (2010).
- FitzGerald, M. P., Brubaker, L. The etiology of urinary retention after surgery for genuine stress incontinence. Neurourology and Urodynamics. 20 (1), 13-21 (2001).
- Rahman, M., Siddik, A. B. Neuroanatomy, Pontine Micturition Center. StatPearls. , (2020).
- Wrobel, A., Lancut, M., Rechberger, T. A. A new model of detrusor overactivity in conscious rats induced by retinyl acetate instillation. Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 74 (7), 16 (2015).
- Rosenzweig, E. S., McDonald, J. W. Rodent models for treatment of spinal cord injury: research trends and progress toward useful repair. Current Opinion in Neurology. 17 (2), 121-131 (2004).
- Yoo, K. H., Lee, S. J. Experimental animal models of neurogenic bladder dysfunction. International Neurourology Journal. 14 (1), 1-6 (2010).
- Kanai, A., et al. Sophisticated models and methods for studying neurogenic bladder dysfunction. Neurourology and Urodynamics. 30 (5), 658-667 (2011).
- Nomiya, M., et al. Progressive vascular damage may lead to bladder underactivity in rats. The Journal of Urology. 191 (5), 1462-1469 (2014).
- Seki, T., Hida, K., Tada, M., Koyanagi, I., Iwasaki, Y. Graded contusion model of the mouse spinal cord using a pneumatic impact device. Neurosurgery. 50 (5), 1075-1081 (2002).
- Yeo, S. J., et al. Development of a rat model of graded contusive spinal cord injury using a pneumatic impact device. Journal of Korean Medical Science. 19 (4), 574-580 (2004).
- Bergman, B. S. Spinal cord transplants permit the growth of serotonergic axons across the site of neonatal spinal cord transection. Brain Research. 431 (2), 265-279 (1987).
- Chancellor, M. B., et al. Underactive bladder; Review of progress and impact from the International CURE-UAB Initiative. International Neurourology Journal. 24 (1), 3-11 (2020).
- Pfisterer, M. H. D., Griffiths, D. J., Schaefer, W., Resnick, N. M. The effect of age on lower urinary tract function: a study in women. Journal of the American Geriatrics Society. 54 (3), 405-412 (2006).
- Duchen, L. W., Anjorin, A., Watkins, P. J., Mackay, J. D. Pathology of autonomic neuropathy in diabetes mellitus. Annals of Internal Medicine. 92 (2), 301-303 (1980).
- Schneider, T., Hein, P., Bai, J., Michel, M. C. A role for muscarinic receptors or rho-kinase in hypertension associated rat bladder dysfunction. The Journal of Urologoy. 173 (6), 2178-2181 (2005).
- Drake, M. J., Harvey, I. J., Gillespie, J. I., Van Duyl, W. A. Localized contractions in the normal human bladder and in urinary urgency. BJU International. 95 (7), 1002-1005 (2005).
- Suskind, A. M., Smith, P. P. A new look at detrusor underactivity: impaired contractility versus afferent dysfunction. Current Urology Reports. 10 (5), 347-351 (2009).
- Osman, N. I., et al. Detrusor underactivity and the underactive bladder: A new clinical entity? A review of current terminology, definitions, epidemiology, aetiology, and diagnosis. European Urology. 65 (2), 389-398 (2014).
