Name: evaluating the procedure for performing awake cystometry in a mouse model
Uploaded: 2017-05-20T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 31 s
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This study was funded by the Department of Surgery University of Vermont, Danish Council for Independent Research, and by the Odense University Hospital.

Os animais foram alojados na Universidade de Vermont Animal Care Facilidade de acordo com diretrizes institucionais. Todos os experimentos com animais foram realizados de acordo com o guia do National Institutes of Health para o cuidado e uso de animais de laboratório. 1. Implantação de tubo intravesical <ol><li> Preparação de tubos e instrumentos para o procedimento cirúrgico <ol><li> Corte um pedaço de 7 cm de tubo PE10 para fazer o cateter para implantação. </li><li> Criar um alargamento em uma extremidade do tubo PE10 lentamente avançando a extremidade para uma chama aberta. NOTA: Retire rapidamente o tubo assim que a flare se desenvolver. </li><li> Aplique três gotas de cola quente para todos os fins, usando o ajuste de baixa temperatura em uma pistola de cola, a 4,5, 5 e 5,5 cm da extremidade queimada na parte externa do tubo PE10. Estes ajudarão a proteger o tubo na parte traseira do animal. ( Figura 1 ) </li><li> Esterilizar a tubulação por imersão em 70%Etanol e, em seguida, lave com NaCl a 0,9% esterilizado antes da utilização. Deixe o tubo cheio para evitar a introdução de bolhas de ar no sistema. </li><li> Crie um plugue de calibre 30 para selar a extremidade do cateter PE10 separando uma agulha de calibre 30 do cubo manualmente manipulando a extremidade proximal de lado a lado. Aplique uma gota de cola quente no final. Certifique-se de que o selo é estanque. ( Figura 2 ) </li><li> Utilize os seguintes instrumentos microcirúrgicos: Dois pares de microfortes curvos Dumont # 7, dois microcondutores curvos Dumont # 5, uma agulha 21 G, um hemostato recto ultrafino, micro tesouras, pequenas tesouras de dissecação e um suporte de micro-agulhas. </li><li> Esterilize todos os instrumentos antes de iniciar o procedimento. </li></ol></li><li> Preparação do animal <ol><li> Depois de anestesiar o animal, raspar a parte inferior do abdome primeiro, em seguida, transformar o animal propenso e barbear e limpar a área na parte superior das costas com 70% de álcool seguido por betadine. Aplique pomada veterinária aos olhos para evitar a secura. Em seguida, use um par de tesouras retas e sem corte e um par de micro-forças curvas Dumont # 7 para fazer uma incisão cutânea de 1,5 cm de comprimento entre as escápulas e colocar o animal em decúbito dorsal sobre uma almofada aquecida (37 ° C) coberta com cortinas estéreis. </li><li> Finalmente, limpe o abdômen com álcool e betadine. </li></ol></li><li> Procedimento cirúrgico OBSERVAÇÃO: Execute todos os procedimentos cirúrgicos sob um microscópio operacional com ampliação variando de 3,15X a 20X. Depois de colocar o animal sobre as cortinas estéreis, coloque luvas estéreis. Continue usando procedimentos estéreis durante toda a cirurgia. <ol><li> Colocar o animal numa caixa de indução e anestesiar usando 2% de isoflurano inalado com um transportador de oxigénio (1 L / min). Manter a anestesia durante todo o procedimento colocando a cabeça do animal em um cone de nariz e usando 2% de isoflurano inalado com um transportador de oxigênio (1 L / min). Inicie a cirurgia após receber um negativoAtiva do teste toe-pinch. </li><li> Use um par de tesoura reta e romba e um par de micro-forças curvas Dumont # 7 para fazer uma incisão abdominal inferior de 1,5 cm na linha mediana através da pele. Subseqüentemente, criar uma incisão correspondente através da fáscia ao longo da linha alba e músculo para expor a cúpula ea metade superior da bexiga urinária. Evite ferir a bexiga, aplicando tração para cima para cada camada de tecido usando um par de Dumont # 7 curvo microforceps. Manter as vísceras abdominais da dessecação adicionando gotas de soro fisiológico quente. </li><li> Gire o animal para o lado para acessar a incisão na nuca. Empurre um hemostato estreito subcutaneamente através da incisão. O canal subcutâneo deve começar na parte de trás, e continuar ao longo do lado. </li><li> Uma vez que a ponta do instrumento chegue ao fundo da caixa torácica, vire a ponta em direção à linha média e dentro do abdômen (haverá um pequeno estalo ao perfurar os músculos da parede abdominal). Continue avançando o hemostasio até a ponta é exposta na incisão abdominal sob a camada muscular. ( Figura 3 ) </li><li> Segure a extremidade &quot;não queimada&quot; da tubulação com o hemostato e retraia lentamente a ferramenta, puxando a extremidade do tubo para fora através da incisão na parte posterior do pescoço. Ajustar a extremidade alargada da tubagem de modo a que fique directamente acima da cúpula da bexiga. </li><li> Faça um laço solto de sutura monofilamento 6-0 (não absorvíveis) e colocá-lo em cima da cúpula da bexiga. Este laço será usado mais tarde para fixar o tubo na bexiga. </li><li> Coloque um pequeno rolo de tecido sem fiapos no abdômen e atrás da bexiga para ajudar a estabilizá-lo e elevá-lo. </li><li> Prepare-se para inserir a extremidade alargada do cateter PE10 na bexiga. <ol><li> Na mão não-dominante, segure a cúpula da bexiga com Dumont # 7 curvo microforceps e manter esta aderência até que o cateter é colocado na bexiga. </li><li> Use uma agulha de calibre 21Fazer uma cistotomia no ápice da cúpula. Suavemente sonda a cistotomia com um par fechado de # 5 curvo microforceps para se certificar de que o cateter pode facilmente passar pelo buraco. </li><li> Enquanto ainda segura a cúpula da bexiga na mão não dominante, coloque a extremidade queimada do cateter PE10 na bexiga (empurre a chama até o pescoço da bexiga para que ela não escorregue enquanto a protege). </li><li> Amarre a sutura monofilamento 6-0 em torno da cúpula da bexiga e tubulação com o empate colocado anterior à tubulação. Certifique-se de amarrar a sutura tão alto na bexiga quanto possível para evitar reduzir artificialmente a capacidade da bexiga. ( Figura 4 ) </li><li> Alternativamente, fixe o cateter usando uma sutura de cordão de bolsa da seguinte maneira. Faça uma sutura de selo de bolsa solta na cúpula da bexiga usando monofilamento 6-0. Siga os passos 1.3.8.1 - 1.3.8.3 para realizar a cistotomia e inserir o cateter. Fixe o tubo amarrando a sutura da bolsa. ( Figura 5 )</li></ol></li><li> Teste a permeabilidade eo selo do tubo na bexiga, ligando uma seringa de insulina de 0,5 mL com uma agulha de calibre 30 à extremidade distai do tubo. Lentamente preencher a bexiga com 0,1 - 0,2 mL de 0,9% NaCl até que uma gota aparece no orifício uretral, em seguida, esvaziar a bexiga por aspiração. É importante que a bexiga possa ser cheia e esvaziada. </li><li> Se não houver vazamentos na cúpula, encaixe a bexiga com um par de micro-forças curvas e puxe suavemente a tubulação até que a chama esteja descansando contra o interior da cúpula da bexiga. </li><li> Antes de fechar, retire o pequeno rolo de tecido e certifique-se de que a bexiga está na sua posição normal. </li><li> Feche a parede abdominal em duas camadas (músculo e pele) com 6-0 sutura de corrida. É preferível aproximar o músculo reto do abdome pela sutura apenas das bordas da fáscia abdominal anterior (parede anterior da bainha do reto). </li><li> Para segurar a tubulação nos animais de volta, suavemente roO animal em seu abdômen. Inserir a porção subcutânea da âncora metálica na incisão interescapular. ( Figura 12 ) Use uma sutura 6-0 para fixar o tubo e a âncora ao envolvê-los com uma sutura de colchão vertical. </li><li> Certifique-se de uma bolha cola permanece acima e abaixo da pele para evitar que o tubo de puxar para fora. Corte o tubo aproximadamente 2 cm acima da pele. </li><li> Insira suavemente o plugue de calibre 30 (passo 1.1.5) na extremidade do tubo para evitar que a urina vaze. </li></ol></li><li> Injectar 0,5 mL NaCl a 0,9% por via subcutânea para hidratação. Administre analgesia pós-operatória imediatamente após a cirurgia e mantenha por 48 h. <ol><li> Coloque o animal de volta em sua gaiola localizada sob uma lâmpada infravermelha. Manter constante observação até que o animal se move em torno da gaiola livremente. </li></ol></li><li> Monitorar o animal diariamente e permitir que ele se recupere por 5 dias antes da gravação. </li></ol> 2. Cisto acordadoOmetry Gravação <ol><li> Preparação do programa de gravação, transdutor de pressão e bomba de infusão. <ol><li> Antes de anestesiar o animal, conecte a bomba de infusão, o transdutor de pressão e o giro 22 G com tubo PE50. ( Figura 6 ) </li><li> Abra o programa de gravação (veja a tabela de materiais para um exemplo), em um computador para calibrar a pressão do sistema e preparar a gravação. Certifique-se de usar as mesmas configurações durante a calibração e gravação. <ol><li> Encha uma seringa de 20 mL com 10 - 15 mL de NaCl a 0,9% de temperatura ambiente e carregue na bomba de infusão. Programe a bomba para infundir a uma taxa de 0,6 mL / h. </li><li> Fixe o transdutor de pressão à mesma altura da bexiga do animal ou do fundo da gaiola de gravação. </li><li> Conecte o giro de calibre 22 à extremidade do transdutor de pressão (PE50 - tubulação - transdutor de pressão para girar) NOTA: O giro é usado para evitar que o tubo torça ou dobre umaO animal se move. </li><li> Avançar a bomba de seringa para lavar 0,9% NaCl através do sistema. Certifique-se de remover todas as bolhas de ar antes de calibrar. </li><li> Com o programa de gravação funcionando, use uma régua para calibrar a pressão (cm / H 2 O). Mova lentamente a extremidade do cabo PE50 de 0 a 30 cm. Ajuste o zero se necessário. NOTA: A marca de 0 cm deve estar na mesma altura que o chão da gaiola de gravação e do transdutor de pressão. </li></ol></li><li> Suspender o giro de calibre 22 acima do centro da gaiola de gravação. Certifique-se de que o fundo da gaiola permite que a urina caia sobre o dispositivo coletor da balança posicionada abaixo da gaiola. Ajuste a altura da alça para que o mouse possa se mover livremente ao redor da gaiola sem forçar ou esticar a tubulação. ( Figura 7 ) </li><li> Quando terminar, verifique se o sistema e a tubulação PE50 externa estão cheios de NaCl a 0,9% e todas as bolhas de ar foram removidas. </li></ol></li><li> PreparaçãoPara a gravação do animal <ol><li> Anestesiar o animal com 2% de isoflurano inalado e colocá-lo em seu abdômen. Remova o plugue de calibre 30 e deslize a tubulação PE10 (cateter vesical) na extremidade do cabo PE50. Use cola quente para formar um selo estanque. </li><li> Desligue a anestesia e coloque o animal na caixa de registro com um piso de arame paralelo, o que permitirá que a urina caia diretamente sobre um dispositivo de coleta colocado sobre um balanço analítico. ( Figura 7 ) </li><li> Iniciar a gravação uma vez que o animal está na gaiola, mas não comece a infundir. Monitorar o animal até que ele se recupera completamente da anestesia. Uma vez estabilizada a pressão da bexiga, comece a infusão de 0,9% de NaCl a uma taxa de 0,6 mL / h. NOTA: Faça uma anotação no programa de gravação quando quaisquer alterações forem feitas. É importante ter um registro de quando a infusão começa, pára, ou irregularidades ocorrem. </li><li> Verifique se há vazamentos no sistema e verifique se o animalAlimentos e água. </li><li> Continue a gravar numa sala silenciosa até se obterem três ciclos de micção reprodutíveis. NOTA: O animal deve ser completamente inalterado durante a gravação. De preferência, use o monitoramento remoto de vídeo para observar o comportamento. </li></ol></li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

Óptimo material e tamanho da tubulação intravesical Para determinar o efeito do diâmetro da tubulação em gravações de pressão, testámos diferentes tubos microfluídicos; PE50 (0,58 mm ID), poliuretano PU027 (0,4 mm ID), PE25 (0,46 mm ID) e PE10 (0,28 mm ID). Para cada tubo, a pressão foi registada com a bomba de infusão funcionando a 1 mL / h, enquanto se movia rapidamente o tubo verticalmente de 0 a 30 cm. As experiências iniciais in vivo tentaram usar a tubagem PE50, mas não tiv...

A cistometria de enchimento (FC) é um método de diagnóstico que envolve a colocação de um cateter na bexiga urinária para registrar a pressão durante o enchimento lento da bexiga. Introduzido pela primeira vez em 1927 como um método de diagnóstico clínico para avaliar a função do trato urinário inferior, manteve-se amplamente utilizado. 1 Em aplicações de pesquisa, o FC pode ser usado para testar a função da bexiga em modelos animais saudáveis ​​e doentes e para estudar os efeitos de agentes farmacológicos. Modelos animais de roedores são comumente usados ​​para investigar a função do trato urinário inferior. 2 Neste grupo de mamíferos, o FC foi inicialmente desenvolvido para uso em ratos. 3 Aqui, a metodologia para implantar um tubo na bexiga urinária e realizar FC foi bem descrita e utilizada por muitos pesquisadores com um nível aceitável de reprodutibilidade. 4 A disponibilidade de estirpes transgênicas e knock out torna os ratos uma espécie valiosa para inúmeras áreas de pesquisa,Incluindo o campo da disfunção do trato urinário inferior. A metodologia utilizada para realizar a cistometria do mouse varia sensivelmente entre laboratórios, dificultando a comparação dos resultados. 5 Comparado com os modelos ex vivo , o FC preserva a anatomia do tracto urinário inferior, permitindo avaliar a função coordenada entre a bexiga e a sua saída durante as fases de armazenamento e micção do ciclo miccional. Pesquisas anteriores mostram que numerosos, comumente utilizados anestésicos suprimir contração micção. Agentes que preservam a contração do músculo liso da bexiga urinária (uretano, α-cloralose, cetamina e xilazina), permitindo que o animal micure, ainda reduz significativamente a capacidade funcional da bexiga e suprime a neurotransmissão. 6 , 7 , 8 , 9 Embora tecnicamente mais desafiador, FC realizado em awPreservando a integridade funcional do reflexo miccional. A função do trato urinário inferior é influenciada por múltiplos fatores, incluindo inchaço pós-operatório da parede da bexiga, estresse devido à dor e desconforto e influências ambientais. Utilizando uma técnica cirúrgica que minimiza o dano tecidual durante a implantação do tubo e os métodos de registro que reduzem o movimento do tubo, ao mesmo tempo em que permite que o animal ambule livremente, são essenciais para a obtenção de gravações precisas e reprodutíveis. Se realizada adequadamente, in vivo FC em animais que se movem livremente pode fornecer dados que reflictam fielmente a função fisiológica da bexiga. 10 FC em animais em movimento livre pode fornecer dados sobre os seguintes parâmetros; Pressão basal ou basal: Pressão mínima entre duas micções. Pressão de intermitência: Pressão média entre duas micções. Pressão de limiar: Im pressão intravesicalAntes da micção. Pressão máxima: Pressão máxima da bexiga durante um ciclo de micção. Atividade espontânea (ou pressão média oscilatória de intermiturização): Pressão de intermetria menos pressão basal. Contrações não votivas: Aumento da pressão intravesical durante a fase de enchimento, não associado à liberação de fluido. Conformidade da bexiga: Capacidade da bexiga dividida pela pressão de limiar menos a pressão basal. Frequência de micção: Número de micções por unidade de tempo. Intervalo de intermitência: Período entre duas pressões de micção máximas. Capacidade da bexiga: volume infundido dividido pelo número de micções. Uma descrição detalhada destes parâmetros e terminologia padronizada foi publicada anteriormente. 11 FC pode ser realizada utilizando um método de infusão intravesical de ciclo único ou contínuo. A cistometria contínua permite o registro de múltiplos ciclos de micção e a seleção de dados representativosSobre a reprodutibilidade. Sua precisão na medição da capacidade da bexiga é limitada devido ao volume residual desconhecido. Além disso, é desafiador colecionar pequenos volumes anulados (os quais com base na tensão e no sexo variam entre 30 e 184 μL) em camundongos livremente ambulantes. A utilização deste método para registar volume esvaziado é menos precisa em comparação com uma preparação anestesiada, mas é superior na medida em que evita os efeitos supressores dos anestésicos na função da bexiga. A cistometria de ciclo único deve ser utilizada para avaliar a capacidade da bexiga. Neste método, a bexiga é esvaziada por aspiração antes da infusão e a capacidade é calculada como uma função da taxa de infusão multiplicada pelo tempo até à pressão máxima. Embora a técnica de realização de cistometria em pequenos roedores tenha sido publicada, descreveu a cirurgia realizada em um rato e recomendou que a cistometria do mouse deve ser realizada sob anestesia com uretano. 10 O objetivo desta comunicação éO descrever tanto as técnicas microcirúrgicas utilizadas para implantar um tubo intravesical na cúpula da bexiga urinária quanto a configuração experimental usada para registrar a função do trato urinário inferior, in vivo , durante o enchimento contínuo da bexiga e a micção em um mouse livre acordado. Além disso, foram realizadas experiências para determinar como o comprimento, diâmetro e material da tubagem, bem como a metodologia para a realização de FC in vivo , afectam a gravação. Este protocolo experimental resume técnicas previamente publicadas e propõe uma série de modificações com base em resultados experimentais.

<table><tbody><tr><td>Polyethylene (PE) 10 tubing</td><td>Instech</td><td>BTPE-10</td><td>Fits 30G connectors/plugs</td></tr><tr><td>Polyethylene (PE) 50 tubing</td><td>Instech</td><td>BTPE-50</td><td>Fits 22G connectors/plugs</td></tr><tr><td>22 G single channel stainless steel swivel</td><td>Instech</td><td>375/22</td><td></td></tr><tr><td>High Carbon Steel Utility Extension Spring (9/64&quot; OD)</td><td>Grainger</td><td>1NAH1</td><td>Protects PE50 tubing - Cut to length</td></tr><tr><td>22 G connector</td><td>Instech</td><td>SP22/12</td><td></td></tr><tr><td>Yutaoz Professional Hot Melt Adhesive Glue Gun</td><td>Yutaoz</td><td></td><td>Use low temperature setting (100 &amp;deg;C) - Any hot melt glue gun with an adjustable temperature range will work</td></tr><tr><td>Surebonder DT-2010 all purpose glue stick</td><td>Surebonder</td><td></td><td>Any all purpose hot glue will work</td></tr><tr><td>Dumont #5 curved microforceps</td><td>World Precision Instruments</td><td>500232</td><td></td></tr><tr><td>Dumont #7 curved microforceps</td><td>World Precision Instruments</td><td>14188</td><td></td></tr><tr><td>Mini dissecting scissors - straight</td><td>World Precision Instruments</td><td>503240</td><td></td></tr><tr><td>Micro mosquito forceps (12.5 cm)</td><td>World Precision Instruments</td><td>500451</td><td></td></tr><tr><td>Dissecting scissors - straight</td><td>World Precision Instruments</td><td>14393</td><td></td></tr><tr><td>Castroviejo Needle Holder</td><td>World Precision Instruments</td><td>503258</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane, USP</td><td>Phoenix</td><td></td><td>2%, 1 L/min flow rate</td></tr><tr><td>Buprenorphine</td><td></td><td></td><td>0.05 mg/kg</td></tr><tr><td>0.9% Sodium Chloride Irrigation, USP</td><td>Baxter</td><td></td><td></td></tr><tr><td>6-0 Ethilon black monofilament, non-absorbable suture</td><td>Ethicon</td><td></td><td>Bladder tie</td></tr><tr><td>6-0 Vicryl violet braided, absorbable suture</td><td>Ethicon</td><td></td><td>Muscle suture, running</td></tr><tr><td>6-0 Prolene blue monofilament, non-absorbable suture</td><td>Ethicon</td><td></td><td>Skin suture, vertical mattress, buried interrupted</td></tr><tr><td>KD Legato 210 infuse/withdraw pump</td><td>KD Scientific</td><td></td><td>1.5 mL/hr</td></tr><tr><td>Disposable pressure transducer</td><td>Digitimer</td><td>NL108T2</td><td></td></tr><tr><td>Pressure Amplifier</td><td>Digitimer</td><td>NL108A</td><td></td></tr><tr><td>Power1401-3 data acquisition interface</td><td>Digitimer</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Spike2&amp;nbsp;</td><td>Cambridge Electronic Design Limited</td><td></td><td>PC pressure recording software</td></tr><tr><td>Leica MZ6 surgical operating microscope (3.2 - 20X)</td><td>Leica Microsystems</td><td></td><td>Magnification</td></tr></tbody></table>

evaluating the procedure for performing awake cystometry in a mouse model

A cistometria de enchimento acordada tem sido usada por um longo tempo para avaliar a função da bexiga em ratos que se movem livremente, no entanto, os métodos específicos utilizados variam entre os laboratórios. O objetivo deste estudo foi descrever o procedimento microcirúrgico utilizado para implantar um tubo intravesical e a técnica experimental para registro da pressão da bexiga urinária em um mouse acordado, movendo livremente. Além disso, dados experimentais são apresentados para mostrar como a cirurgia, bem como o tipo e tamanho da tubulação, afetam a função do trato urinário inferior ea sensibilidade de gravação. O efeito do diâmetro do tubo sobre o registo de pressão foi avaliado em tubos de polietileno e poliuretano com diferentes diâmetros internos. Subsequentemente, o tubo com melhor desempenho de ambos os materiais foi implantado cirurgicamente na cúpula da bexiga urinária de ratinhos C57BL / 6 machos. Foi registada uma frequência de micturização de doze horas durante a noite em animais e animais saudáveis ​​e intactos 2, 3, 5 e 7 dias após a cirurgia. Na colheita, as bexigasForam avaliados para detectar sinais de inchaço usando a observação bruta e foram posteriormente processados ​​para análise patológica. A maior extensão de inchaço da bexiga foi observada nos dias 2 e 3, o que correlacionou com dados de micção comportamental mostrando significativamente deteriorada função da bexiga. Ao dia 5, a histologia da bexiga e a frequência de micção tinham normalizado. Com base na literatura e na evidência fornecida por nossos estudos, propomos os seguintes passos para o registro in vivo da pressão intravesical e volume void em um mouse acordado: 1) Realizar a cirurgia usando um microscópio operacional e ferramentas microcirúrgicas, 2) Use polietileno-10 Tubulação para minimizar artefatos de movimento, e 3) Realizar cistometria no 5º dia pós-operatório, quando o inchaço da bexiga resolve.

Não houve diferença significativa entre os materiais da tubulação e os diâmetros na consistência da subida e queda da pressão dentro do sistema durante a oclusão do tubo. A implantação do tubo intravesical pós-inchamento da parede da bexiga foi significativa para materiais de polietileno (PE) e poliuretano (PU). No dia 2, desenvolveu-se um inchaço submucoso grave. Ele ocupava metade da seção transversal da bexiga, levando à obstrução do lúmen. No dia 5, o edema se resol...

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Evaluating the Procedure for Performing Awake Cystometry in a Mouse Model

Este estudo descreve os procedimentos cirúrgicos e técnicas experimentais para realizar cistometria acordada em um mouse que se move livremente. Além disso, fornece evidências experimentais para apoiar sua otimização e padronização.

Avaliando o procedimento para realizar cistometria acordada em um modelo de mouse

Awake filling cystometry has been used for a long time to evaluate bladder function in freely moving mice, however, the specific methods used, vary among ...

evaluating-procedure-for-performing-awake-cystometry-mouse

Research

JoVE Journal

Medicine

12.5K visualizações.  University of Vermont.  Este estudo descreve os procedimentos cirúrgicos e técnicas experimentais para realizar cistometria acordada em um mouse que se move livremente. Além disso, fornece evidências experimentais para apoiar sua otimização e padronização. 

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A Murine Orthotopic Bladder Tumor Model and Tumor Detection System

This protocol describes the generation of bladder tumors in female C57BL/6J mice using the murine bladder cancer cell line MB49, which has been modified to secrete human Prostate Specific Antigen (PSA), and the procedure for the confirmation of tumor implantation. In brief, mice are anesthetized using injectable drugs and are made to lay in the dorsal position. Urine is vacated from the bladder and 50 &#181;L of poly-L-lysine (PLL) is slowly instilled at a rate of 10 &#181;L/20 s using a 24 G IV catheter. It is left in the bladder for 20 min by stoppering the catheter. The catheter is removed and PLL is vacated by gentle pressure on the bladder. This is followed by instillation of the murine bladder cancer cell line (1 x 105 cells/50 &#181;L) at a rate of 10 &#181;L/20 s. The catheter is stoppered to prevent premature evacuation. After 1 h, the mice are revived with a reversal drug, and the bladder is vacated. The slow instillation rate is important, as it reduces vesico-ureteral reflux, which can cause tumors to occur in the upper urinary tract and in the kidneys. The cell line should be well re-suspended to reduce clumping of cells, as this can lead to uneven tumor sizes after implantation.
This technique induces tumors with high efficiency. Tumor growth is monitored by urinary PSA secretion. PSA marker monitoring is more reliable than ultrasound or fluorescence imaging for the detection of the presence of tumors in the bladder. Tumors in mice generally reach a maximum size that negatively impacts health by about 3 - 4 weeks if left untreated. By monitoring tumor growth, it is possible to differentiate mice that were cured from those that were not successfully implanted with tumors. With only end-point analysis, the latter may be mistakenly assumed to have been cured by therapy.

This protocol describes the generation of murine orthotopic bladder tumors in female C57BL/6J mice and the monitoring of tumor growth.

Um modelo de tumor de murino de bexiga ortotópico e Tumor Detection System

This protocol describes the generation of bladder tumors in female C57BL/6J mice using the murine bladder cancer cell line MB49, which has been modified ...

Pesquisa do câncer

Flat-floored Air-lifted Platform: A New Method for Combining Behavior with Microscopy or Electrophysiology on Awake Freely Moving Rodents

It is widely acknowledged that the use of general anesthetics can undermine the relevance of electrophysiological or microscopical data obtained from a living animal&#8217;s brain. Moreover, the lengthy recovery from anesthesia limits the frequency of repeated recording/imaging episodes in longitudinal studies. Hence, new methods that would allow stable recordings from non-anesthetized behaving mice are expected to advance the fields of cellular and cognitive neurosciences. Existing solutions range from mere physical restraint to more sophisticated approaches, such as linear and spherical treadmills used in combination with computer-generated virtual reality. Here, a novel method is described where a head-fixed mouse can move around an air-lifted mobile homecage and explore its environment under stress-free conditions. This method allows researchers to perform behavioral tests (e.g., learning, habituation or novel object recognition) simultaneously with two-photon microscopic imaging and/or patch-clamp recordings, all combined in a single experiment. This video-article describes the use of the awake animal head fixation device (mobile homecage), demonstrates the procedures of animal habituation, and exemplifies a number of possible applications of the method.

This method creates a tangible, familiar environment for the mouse to navigate and explore during microscopic imaging or single-cell electrophysiological recordings, which require firm fixation of the animal&#8217;s head.

Plataforma Ar levantou Flat-pavimentado: Um Novo Método para Combinando Comportamento com Microscopia ou Eletrofisiologia em Awake Roedores movendo-se livremente

It is widely acknowledged that the use of general anesthetics can undermine the relevance of electrophysiological or microscopical data obtained from a ...

Comportamento

Evaluation of Biomaterials for Bladder Augmentation using Cystometric Analyses in Various Rodent Models

Renal function and continence of urine are critically dependent on the proper function of the urinary bladder, which stores urine at low pressure and expels it with a precisely orchestrated contraction. A number of congenital and acquired urological anomalies including posterior urethral valves, benign prostatic hyperplasia, and neurogenic bladder secondary to spina bifida/spinal cord injury can result in pathologic tissue remodeling leading to impaired compliance and reduced capacity1. Functional or anatomical obstruction of the urinary tract is frequently associated with these conditions, and can lead to urinary incontinence and kidney damage from increased storage and voiding pressures2. Surgical implantation of gastrointestinal segments to expand organ capacity and reduce intravesical pressures represents the primary surgical treatment option for these disorders when medical management fails3. However, this approach is hampered by the limitation of available donor tissue, and is associated with significant complications including chronic urinary tract infection, metabolic perturbation, urinary stone formation, and secondary malignancy4,5.
Current research in bladder tissue engineering is heavily focused on identifying biomaterial configurations which can support regeneration of tissues at defect sites. Conventional 3-D scaffolds derived from natural and synthetic polymers such as small intestinal submucosa and poly-glycolic acid have shown some short-term success in supporting urothelial and smooth muscle regeneration as well as facilitating increased organ storage capacity in both animal models and in the clinic6,7. However, deficiencies in scaffold mechanical integrity and biocompatibility often result in deleterious fibrosis8, graft contracture9, and calcification10, thus increasing the risk of implant failure and need for secondary surgical procedures. In addition, restoration of normal voiding characteristics utilizing standard biomaterial constructs for augmentation cystoplasty has yet to be achieved, and therefore research and development of novel matrices which can fulfill this role is needed.
In order to successfully develop and evaluate optimal biomaterials for clinical bladder augmentation, efficacy research must first be performed in standardized animal models using detailed surgical methods and functional outcome assessments. We have previously reported the use of a bladder augmentation model in mice to determine the potential of silk fibroin-based scaffolds to mediate tissue regeneration and functional voiding characteristics.11,12 Cystometric analyses of this model have shown that variations in structural and mechanical implant properties can influence the resulting urodynamic features of the tissue engineered bladders11,12. Positive correlations between the degree of matrix-mediated tissue regeneration determined histologically and functional compliance and capacity evaluated by cystometry were demonstrated in this model11,12. These results therefore suggest that functional evaluations of biomaterial configurations in rodent bladder augmentation systems may be a useful format for assessing scaffold properties and establishing in vivo feasibility prior to large animal studies and clinical deployment. In the current study, we will present various surgical stages of bladder augmentation in both mice and rats using silk scaffolds and demonstrate techniques for awake and anesthetized cystometry.

Surgical stages of bladder augmentation are described using 3-D scaffolds in murine and rat models. To test the efficacy of biomaterial configurations for use in bladder augmentation, techniques for both awake and anesthetized cystometry are presented.

Avaliação de Biomateriais para ampliação vesical utilizando análises cistométricos Em modelos de roedores Vários

Renal function and continence of urine are critically dependent on the proper function of the urinary bladder, which stores urine at low pressure and ...

Bioengenharia

The Use of Cystometry in Small Rodents: A Study of Bladder Chemosensation

The lower urinary tract (LUT) functions as a dynamic reservoir that is able to store urine and to efficiently expel it at a convenient time. While storing urine, however, the bladder is exposed for prolonged periods to waste products. By acting as a tight barrier, the epithelial lining of the LUT, the urothelium, avoids re-absorption of harmful substances. Moreover, noxious chemicals stimulate the bladder's nociceptive innervation and initiate voiding contractions that expel the bladder's contents. Interestingly, the bladder's sensitivity to noxious chemicals has been used successfully in clinical practice, by intravesically infusing the TRPV1 agonist capsaicin to treat neurogenic bladder overactivity1. This underscores the advantage of viewing the bladder as a chemosensory organ and prompts for further clinical research. However, ethical issues severely limit the possibilities to perform, in human subjects, the invasive measurements that are necessary to unravel the molecular bases of LUT clinical pharmacology. A way to overcome this limitation is the use of several animal models2. Here we describe the implementation of cystometry in mice and rats, a technique that allows measuring the intravesical pressure in conditions of controlled bladder perfusion.
	After laparotomy, a catheter is implanted in the bladder dome and tunneled subcutaneously to the interscapular region. Then the bladder can be filled at a controlled rate, while the urethra is left free for micturition. During the repetitive cycles of filling and voiding, intravesical pressure can be measured via the implanted catheter. As such, the pressure changes can be quantified and analyzed. Moreover, simultaneous measurement of the voided volume allows distinguishing voiding contractions from non-voiding contractions3.
	Importantly, due to the differences in micturition control between rodents and humans, cystometric measurements in these animals have only limited translational value4. Nevertheless, they are quite instrumental in the study of bladder pathophysiology and pharmacology in experimental pre-clinical settings. Recent research using this technique has revealed the key role of novel molecular players in the mechano- and chemo-sensory properties of the bladder.

Cystometry is an efficient technique to measure bladder function of small animals in vivo. The bladder is continuously infused at rates controlled through an intravesical catheter, whereas the urethra is left free for micturition. This allows for repetitive filling and emptying of the bladder, while intravesical pressure and voided volume are recorded.

O Uso de cistometria em pequenos roedores: Um Estudo de Chemosensation Bexiga

	The lower urinary tract (LUT) functions as a  dynamic reservoir that is able to store urine and to efficiently expel it at a  convenient time. While ...

Medicina

Urinary Bladder Distention Evoked Visceromotor Responses as a Model for Bladder Pain in Mice

Approximately 3-8 million people in the United States suffer from interstitial cystitis/bladder pain syndrome (IC/BPS), a debilitating condition characterized by increased urgency and frequency of urination, as well as nocturia and general pelvic pain, especially upon bladder filling or voiding. Despite years of research, the cause of IC/BPS remains elusive and treatment strategies are unable to provide complete relief to patients. In order to study nervous system contributions to the condition, many animal models have been developed to mimic the pain and symptoms associated with IC/BPS. One such murine model is urinary bladder distension (UBD). In this model, compressed air of a specific pressure is delivered to the bladder of a lightly anesthetized animal over a set period of time. Throughout the procedure, wires in the superior oblique abdominal muscles record electrical activity from the muscle. This activity is known as the visceromotor response (VMR) and is a reliable and reproducible measure of nociception. Here, we describe the steps necessary to perform this technique in mice including surgical manipulations, physiological recording, and data analysis. With the use of this model, the coordination between primary sensory neurons, spinal cord secondary afferents, and higher central nervous system areas involved in bladder pain can be unraveled. This basic science knowledge can then be clinically translated to treat patients suffering from IC/BPS.

Approximately 3-8 million people in the United States suffer from interstitial cystitis/bladder pain syndrome (IC/BPS), a debilitating condition characterized in part by pelvic pain. In order to study nervous system contributions to the condition, a physiological model of urinary bladder pain is used in mice and rats.

Respostas Bexiga Distensão Evocado Visceromotor como um modelo para Bexiga dor em camundongos

Approximately 3-8 million people in the United States suffer from interstitial cystitis/bladder pain syndrome (IC/BPS), a debilitating condition ...

In Vivo Luminal Measurement of Distension-Evoked Urothelial ATP Release in Rodents

ATP, released from the urothelium in response to bladder distension, is thought to play a significant sensory role in the control of micturition. Therefore, accurate measurement of urothelial ATP release in a physiological setting is an important first step in studying the mechanisms that control purinergic signaling in the urinary bladder. Existing techniques to study mechanically evoked urothelial ATP release utilize cultured cells plated on flexible supports or bladder tissue pinned into Ussing chambers; however, each of these techniques does not fully emulate conditions in the intact bladder. Therefore, an experimental setup was developed to directly measure ATP concentrations in the lumen of the rodent urinary bladder.
In this setup, the bladders of anesthetized rodents are perfused through catheters in both the dome of the bladder and via the external urethral orifice. Pressure in the bladder is increased by capping the urethral catheter while perfusing sterile fluid into the bladder through the dome. Measurement of intravesical pressure is achieved using a pressure transducer attached to the bladder dome catheter, akin to the setup used for cystometry. Once the desired pressure is reached, the urethral catheter's cap is removed, and fluid collected for ATP quantification by luciferin-luciferase assay. Through this experimental setup, the mechanisms controlling both mechanical and chemical stimulation of urothelial ATP release can be interrogated by including various agonists or antagonists into the perfusate or by comparing results between wildtype and genetically modified animals.

In Vivo Luminal Measurement of Distension-Evoked Urothelial ATP Release in Rodents

This protocol describes the procedure for measuring ATP concentrations in the lumen of the bladder in an anesthetized rodent.

In vivo Medição Luminal da Liberação de ATP Urotelial Evocado por Distensão em Roedores

ATP, released from the urothelium in response to bladder distension, is thought to play a significant sensory role in the control of micturition. ...

Cystometric and External Urethral Sphincter Measurements in Awake Rats with Implanted Catheter and Electrodes Allowing for Repeated Measurements

Lower urinary tract function is mainly assessed by means of cystometric bladder function analysis in rodents. Conventional cystometries are usually performed as terminal analysis under urethane anesthesia. It is well known that anesthetic drugs can influence bladder function. Hence, the aim of this technique is to perform cystometric measurements of the urinary bladder and external urethral sphincter in lightly restrained awake rats. For this purpose, a bladder catheter is implanted into the bladder dome. Subsequently, two electrodes are implanted bilateral to the external urethral sphincter and a ground electrode is sutured to a non-responsive skeletal muscle. The bladder catheter and the three electrodes are finally tunneled subcutaneously to the neck region and affixed to a harness. With this technique, the lower urinary tract can be measured at multiple time points in the same animal to assess lower urinary tract function. The main application of this technique is the follow-up of simultaneous urinary bladder and external urethral sphincter function in awake healthy rats and after induction of a disease or injury. Moreover, subsequent lower urinary tract monitoring can be performed during evaluation of the disease/injury and to monitor treatment efficacy.

This protocol first describes the surgical procedure of the permanent implantation of a urinary bladder catheter combined with external urethral sphincter electrodes, and second, the measurement of the function of the urinary bladder and external urethral sphincter in implanted awake animals.

Medições de esfíncter uretral Cystometric e externo em ratos acordados com cateter implantado e eletrodos permitindo medições repetidas

Lower urinary tract function is mainly assessed by means of cystometric bladder function analysis in rodents. Conventional cystometries are usually ...

Biologia

Medição urodinâmica precisa em camundongos acordados usando barreiras cutâneas de cianoacrilato

Optimizing Mouse Urodynamic Techniques for Improved Accuracy

Accurate measurement of urinary parameters in awake mice is crucial for understanding lower urinary tract (LUT) dysfunction, particularly in conditions like neurogenic bladder post-traumatic spinal cord injury (SCI). However, conducting cystometry recordings in mice presents notable challenges. When mice are in a prone and restricted position during recording sessions, urine tends to be absorbed by the fur and skin, leading to an underestimation of voided volume (VV). The goal of this study was to enhance the accuracy of cystometry and external urethral sphincter electromyography (EUS-EMG) recordings in awake mice. We developed a unique method utilizing cyanoacrylate adhesive to create a waterproof skin barrier around the urethral meatus and abdomen, preventing urine absorption and ensuring precise measurements. Results show that after applying the cyanoacrylate, the sum of VV and RV remained consistent with the infused saline volume, and there were no wet areas observed post-experiment, indicating successful prevention of urine absorption. Additionally, the method simultaneously stabilized the electrodes connected with the external urethral sphincter (EUS), ensured stable electromyography (EMG) signals, and minimized artifacts caused by the movement of the awakened mouse and manipulation of the experimenter. Methodological details, results, and implications are discussed, highlighting the importance of improving urodynamic techniques in preclinical research.

Autor em destaque: Método urodinâmico aprimorado para medição precisa de urina em camundongos acordados com bexiga neurogênica

This protocol provides a guide for waterproofing the skin with cyanoacrylate to prevent urine absorption by fur and skin. It includes instructions for applying the glue to the skin, implanting a bladder catheter, and electrodes for cystometry and external urethral sphincter electromyography recordings in awake mice.

Otimizando técnicas urodinâmicas de camundongos para maior precisão 

Accurate measurement of urinary parameters in awake mice is crucial for understanding lower urinary tract (LUT) dysfunction, particularly in conditions ...

Avaliando o procedimento para realizar cistometria acordada em um modelo de mouse

Resumo

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Um modelo de tumor de murino de bexiga ortotópico e Tumor Detection System

Plataforma Ar levantou Flat-pavimentado: Um Novo Método para Combinando Comportamento com Microscopia ou Eletrofisiologia em Awake Roedores movendo-se livremente

Avaliação de Biomateriais para ampliação vesical utilizando análises cistométricos Em modelos de roedores Vários

O Uso de cistometria em pequenos roedores: Um Estudo de Chemosensation Bexiga

Respostas Bexiga Distensão Evocado Visceromotor como um modelo para Bexiga dor em camundongos

In vivo Medição Luminal da Liberação de ATP Urotelial Evocado por Distensão em Roedores

Medições de esfíncter uretral Cystometric e externo em ratos acordados com cateter implantado e eletrodos permitindo medições repetidas

Otimizando técnicas urodinâmicas de camundongos para maior precisão

Otimizando técnicas urodinâmicas de camundongos para maior precisão

Otimizando técnicas urodinâmicas de camundongos para maior precisão