Optimierung urodynamischer Maustechniken für eine verbesserte Genauigkeit
Summary
Dieses Protokoll bietet einen Leitfaden für die Imprägnierung der Haut mit Cyanacrylat, um die Aufnahme von Urin durch Fell und Haut zu verhindern. Es enthält Anweisungen zum Auftragen des Klebers auf die Haut, zum Implantieren eines Blasenkatheters und Elektroden für die Zystometrie und die Elektromyographie des externen Harnröhrenschließmuskels bei wachen Mäusen.
Abstract
Die genaue Messung von Harnparametern bei wachen Mäusen ist entscheidend für das Verständnis von Funktionsstörungen der unteren Harnwege (LUT), insbesondere bei Erkrankungen wie der neurogenen Blase nach einer posttraumatischen Rückenmarksverletzung (SCI). Die Durchführung von Zystometrie-Aufzeichnungen an Mäusen stellt jedoch erhebliche Herausforderungen dar. Wenn sich Mäuse während der Aufnahme in einer liegenden und eingeschränkten Position befinden, neigt der Urin dazu, von Fell und Haut aufgenommen zu werden, was zu einer Unterschätzung des entleerten Volumens (VV) führt. Das Ziel dieser Studie war es, die Genauigkeit der Zystometrie und der externen Harnröhrenschließmuskel-Elektromyographie (EUS-EMG) bei wachen Mäusen zu verbessern. Wir haben eine einzigartige Methode entwickelt, bei der Cyanacrylatklebstoff verwendet wird, um eine wasserdichte Hautbarriere um den Harnröhrengang und den Bauch zu schaffen, die die Aufnahme von Urin verhindert und präzise Messungen gewährleistet. Die Ergebnisse zeigen, dass nach dem Auftragen des Cyanacrylats die Summe von VV und RV mit dem infundierten Kochsalzvolumen konsistent blieb und nach dem Experiment keine feuchten Bereiche beobachtet wurden, was auf eine erfolgreiche Verhinderung der Urinabsorption hinweist. Darüber hinaus stabilisierte die Methode gleichzeitig die Elektroden, die mit dem externen Harnröhrenschließmuskel (EUS) verbunden waren, sorgte für stabile Elektromyographie-Signale (EMG) und minimierte Artefakte, die durch die Bewegung der erwachten Maus und die Manipulation des Experimentators verursacht wurden. Methodische Details, Ergebnisse und Implikationen werden diskutiert und unterstreichen die Bedeutung der Verbesserung urodynamischer Techniken in der präklinischen Forschung.
Introduction
Die Speicherung und Abgabe von Urin ist abhängig von der koordinierten Aktivität der Harnblase und des äußeren Harnröhrenschließmuskels (EUS). Bei einigen Pathologien wie der neurogenen Blase können sowohl die Detrusormuskulatur der Blase als auch der Schließmuskel dysfunktional werden, was zu erheblichen Blasenproblemen führt, insbesondere nach einer traumatischen Rückenmarksverletzung (SCI)1.
Kleine Nagetiere werden häufig als experimentelles Modell verwendet, um die präklinische Funktion der unteren Harnwege (LUT) zu untersuchen2. Die Aufzeichnungstechniken der Filling-Zystometrie (FC) und der EUS-Elektromyographie (EUS-EMG) können je nach Wahl der Methoden, genaue Messung und Interpretation der Ergebnisse präzise objektive Informationen liefern3. Urodynamische Tests werden häufig verwendet, um das Entleerungsvolumen (VV), die Entleerungseffizienz (VE) und die Blasenkapazitätzu bewerten 4. VE misst, wie effektiv sich die Blase selbst entleeren kann. Sie wird berechnet, indem das entleerte Volumen durch die Summe der entleerten und verbleibenden Volumina dividiert wird (VV+RV). Auf der anderen Seite wird die Blasenkapazität berechnet, indem die VV (die Menge an Urin, die beim Wasserlassen ausgestoßen wird) zum RV (die Menge an Urin, die nach dem Wasserlassen in der Blase verbleibt) addiert wird5. Daher ist die Messung von VV und RV der Schlüssel zur Ableitung anderer Parameter.
Die präzise Messung der VV bei Mäusen im Rahmen urodynamischer Tests stellt verschiedene Herausforderungen dar. Der Urin von Nagetieren neigt dazu, aufgrund des Einflusses der Schwerkraft durch die Bauchdecke nach unten gezogen zu werden, wenn er körperlich in Bauchlage gefesselt ist6. Dieses Phänomen kann dazu führen, dass der Urin über das Bauchfell und die Haut aufgenommen wird, was wiederum die Menge des ausgeschiedenen Urins unterschätzt. In Anbetracht der geringen Menge an Urin, die von der Maus produziert wird, ist der Einfluss dieser Absorption auf die Genauigkeit der Ergebnisse noch ausgeprägter7. Darüber hinaus ist die VV in Modellen der Querschnittlähmung aufgrund des Einflusses der Detrusor-Sphinkter-Dyssynergie (DSD) oft niedriger als bei normalen Mäusen, was das Risiko von Leckpunktdrücken und Urinaufnahme durch das Fell erhöht8. Diese Faktoren haben einen wesentlichen Einfluss auf die Ergebnisse. Daher ist die genaue Messung von VV und RV während terminaler urodynamischer Studien an Mäusen von entscheidender Bedeutung9. Derzeit mangelt es an Details in den in der veröffentlichten Literatur bereitgestellten Methoden zur genauen Messung des Urinvolumens in Mausmodellen.
Cyanacrylat-Klebstoff ist eine Art Klebstoff, der aufgrund seiner schnellen und effektiven Klebeeigenschaften häufig bei chirurgischen Eingriffen in Menschen- und Tiermodellen verwendet wird 10,11,12. Dieser Klebstoff eignet sich besonders gut zum Verschließen von Wunden und Schnittwunden, da er beim Auftragen auf die Haut eine starke und flexible Verbindung bildet13. Darüber hinaus kann es eine große Barriere gegen Urin und Nässe sein, die mit Fell und Wunden in Kontakt kommen können11.
In diesem Artikel haben wir eine neuartige und kostengünstige Technik entwickelt, die Cyanacrylat-Klebstoff verwendet, um präzise Ergebnisse bei der Zystometrie und EUS-EMG-Aufzeichnung bei wachen Mäusen zu erzielen. Diese Methode wird nützlich sein, um die zugrunde liegenden Ursachen von Blasenfunktionsstörungen zu verstehen und wirksamere Behandlungen für LUT-Störungen zu entwickeln.
Protocol
Representative Results
Discussion
Diese urodynamische Technik beschreibt ein verbessertes Verfahren zur Messung des Urinvolumens und des EUS-EMG-Signals bei wachen und fixierten Mäusen. Das Vorhandensein von Fell um den Harnröhrengang und den Bauchbereich kann die Genauigkeit der VV-Messung beeinträchtigen, indem Urin absorbiert wird. Obwohl das Fell, das den Harnröhrengang und den Bauch umgibt, vor der Operation sorgfältig rasiert worden war, nahmen die verbleibenden kleinen Felle in diesen Bereichen und der Haut immer noch Urin auf, so dass nach d…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Studie wurde unterstützt von NIH-NINDS (R21NS130241), IND DEPT HLTH (55051, 74247, 74244) und US ARMY (HT94252310700).
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 |
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