Name: urinary bladder distention evoked visceromotor responses as a model for bladder pain in mice
Uploaded: 2014-04-27T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Urinary Bladder Distention Evoked Visceromotor Responses as a Model for Bladder Pain in Mice at JoVE.com

Nous tenons à remercier les Drs. Robert Gereau, Henry Lai, et Lara Crock pour leur aide précieuse dans la mise en place de ce système. Nous tenons également à mentionner les sources de financement pour ce travail (BJK - Association internationale pour l&#39;étude de la douleur en début de carrière de subventions de recherche par l&#39;analyse | Conception Fondation par le Fonds terrible maladie Hunkele Université Duquesne INGER &amp; JENS BRUUN et).

Le protocole suivant a été approuvée par l&#39;établissement de soins et d&#39;utilisation des animaux à l&#39;Université Duquesne Comité et est conforme aux lignes directrices des Instituts nationaux de la santé. 1. L&#39;implantation chirurgicale de fil électrodes et vessie cathéter utilisant des techniques stériles (temps total 5-10 min) <ol><li> Les éléments suivants doivent être préparés avant la chirurgie de départ: <ol><li> Surveiller activement et d&#39;ajuster la ...

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	<li>Merskey, H., Bogduk, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Classification of Chronic Pain. , (1994).</li><li>Gureje, O., Korff, M. V., Simon, G. E., Gater, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Peristent+pain+and+well-being.+A+World+Health+Organization+study+in+primary+care.">Peristent pain and well-being. A World Health Organization study in primary care.</a> J. Am. Med. Assoc. 280, 147-151 (1998).</li><li>Gaskin, D. J., Richard, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+economic+costs+of+pain+in+the+United+States.">The economic costs of pain in the United States.</a> J. Pain. 13, 715-754 (2012).</li><li>Berry, S. 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Urol. 187, 148-152 (2012).</li><li>Tettamanti, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+smoking,+coffee,+and+tea+consumption+on+Bladder+Pain+Syndrome+in+female+twins.">Influence of smoking, coffee, and tea consumption on Bladder Pain Syndrome in female twins.</a> Urology. 77, 1313-1317 (2011).</li><li>Warren, J. W., et al., Longo, D. 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F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+distension+control+device+useful+for+quantitative+studies+of+hollow+organ+sensation.">A distension control device useful for quantitative studies of hollow organ sensation.</a> Physiol. Behav. 41, 635-638 (1987).</li><li>Dimitrakov, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharmacologic+Management+of+Painful+Bladder+Syndrome/Interstitial+Cystitis:+A+Systematic+Review.">Pharmacologic Management of Painful Bladder Syndrome/Interstitial Cystitis: A Systematic Review.</a> Arch. Intern. Med. 167, 1922-1929 (2007).</li><li>Qin, C., Van Meerveld, B. G. r. e. e. n. w. o. o. d. -., Foreman, R. 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Chez l&#39;homme, le syndrome de la douleur cystite / de la vessie interstitielle (CI / BPS) représente un problème clinique important parce que les patients ont une douleur débilitante qui est souvent insensible au traitement de la douleur régulière 15. L&#39;un des principaux défis dans la compréhension et le traitement en fin de compte la douleur chronique de la vessie est de comprendre les processus neuronaux normaux qui sont impliqués dans la réponse à la distension de la vessie nocive. Afin de...

La douleur chronique est officiellement définie comme une douleur qui persiste pendant environ trois mois, ou pour plus longtemps que le temps de guérison des tissus normaux 1. Ce type de douleur est l&#39;une des principales raisons que les gens sont poussés à chercher l&#39;attention médicale 2 et peut coûter jusqu&#39;à 635 milliards de dollars par an 3. Stratégies douleur chronique actuelle d&#39;adaptation sont considérés comme archaïque; après des décennies de progrès de la médecine, les AINS (anti-inflammatoires non stéroïdiens) et les opioïdes sont encore les traitements primaires prescrits par les médecins. Toutefois, ces traitements visent tous les différents types de douleur de la même manière, en fournissant des effets analgésiques sur tout le corps plutôt que de se concentrer spécifiquement sur la cause de cet incident de la douleur exacte. Afin de mieux aider ceux qui souffrent de douleur chronique, l&#39;attention de la recherche devrait être déplacé vers l&#39;étiologie et les traitements spécifiques à la douleur possibles associés à des causes les plus fréquentes de douleur chronique. Le but de ce manuscript est de décrire un modèle utilisé pour mieux comprendre une maladie appelée syndrome de la cystite interstitielle / douloureuse de la vessie (IC / BPS). IC / BPS est une condition débilitante qui affecte des millions de personnes, principalement des femmes âgées de plus de 40 4. Les causes exactes de IC / BPS ne sont pas connus, mais la prévalence a été liée à la génétique 5, les régimes alimentaires spécifiques, et des niveaux élevés de stress 6 . Les symptômes de l&#39;IC / BPS comprennent, mais ne sont pas limités à: l&#39;urgence accrue d&#39;uriner, mictions plus fréquentes, des douleurs, perçage, ou une sensation de brûlure lors du remplissage de la vessie et la miction, nycturie et 7. Les patients souffrant de ces conditions ont des niveaux de stress plus élevés et sont plus anxieux 8. Cette augmentation des résultats de stress augmentation de la douleur, ce qui augmente le niveau de stress d&#39;origine. Des études ont montré que les niveaux de dépression et d&#39;anxiété diminuent traitements suivants qui soulagent la douleur urinaire, ainsi briser efficacement ce cycle à rétroaction positive <sup&gt; 9. L&#39;un des défis de la découverte de nouveaux traitements pour IC / BPS a été le manque de compréhension de la science de base de la douleur de la vessie. Afin d&#39;étudier le système nerveux contributions à la condition, de nombreux modèles animaux ont été développés pour simuler la douleur et les symptômes associés à IC / BPS. Traditionnellement, la cystite a été recréé dans les animaux avec l&#39;introduction de divers produits chimiques tels que l&#39;huile de moutarde, l&#39;acétone, le lipopolysaccharide, l&#39;acide chlorhydrique, et le cyclophosphamide dans la vessie. Toutefois, aucun des agents étrangers sont présents dans l&#39;urine stérile des patients IC / BPS, remettant ainsi en question la validité de ces modèles. Un autre modèle murin de la douleur urologie est la distension de la vessie (DLC) 10. Dans ce modèle, l&#39;air comprimé d&#39;une pression spécifique est fourni à la vessie d&#39;un animal éveillé ou anesthésié légèrement sur une période de temps définie. Tout au long de la procédure, fils dans le dossier muscles abdominaux activité électrique obliquetion du muscle (avec un électromyogramme (EMG)). Cette activité est connue comme la réponse viscéromotrice (VMR) et est fiable, reproductible mesure de nociception 10. Similaire distension des organes creux (par exemple, la vessie, rectum) chez des volontaires humains en bonne santé produit des sentiments d&#39;inconfort et de l&#39;augmentation significative de la douleur rapporté 11,12, traits qui sont souvent utilisés pour diagnostiquer IC / BPS. Ainsi, en conjonction avec des procédés électriques, pharmacologiques, et optogénétiques de stimulation ou d&#39;inhibition, UBD est un modèle utile pour la compréhension et valide à la fois les composants du système nerveux périphérique et central de la nociception et la douleur de la vessie. Ici, nous décrivons la procédure de DLC comme il est actuellement utilisé dans notre laboratoire dans les membres féminins de la souche de souris commune, C57BL/6J. En raison de difficultés dans le processus de cathétérisation mâles, cette procédure est réalisée principalement chez les souris femelles. Ce protocole a été adapté à partir de celui développé par Ness &lt;em&gt; et al 10. et déjà publié de notre laboratoire 13. Le protocole suivant décrit quatre composants principaux de ce modèle chez l&#39;animal anesthésié: (1) la vessie cathéter et de la chirurgie de l&#39;électrode d&#39;enregistrement (2) induction de l&#39;anesthésie partielle (3) distension de la vessie et de l&#39;enregistrement VMR, et (4) l&#39;analyse des données de traces premières VMR / EMG . Des différences subtiles dans la procédure DLC-VMR en raison de choix de l&#39;organisme, la profondeur de l&#39;anesthésie et de l&#39;induction, et la température corporelle sont discutés ci-dessous.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Infrared heating blanket and monitoring system</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td>Right-Temp System&#160;</td>
			<td>This system is setup to monitor two separate temperatures.&#160; This should include the animal and the heating blanket.&#160; In addition, the system can automatically adjust the temperature to maintain a set temp.&#160; However, this automatic function produces electrical interference during EMG recording and must be turned off.&#160; Kent can provide a battery pack for the heating pad for use during the riEMG recording part of the experiment.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane vaporizer</td>
			<td>Draeger</td>
			<td>Vapor 19.1</td>
			<td>Any isoflurane vaporizer will work, but it is helpful to have one that has mutliple notches between 0 and 2% isoflurane.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Multiple</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>100% Oxygen air tank</td>
			<td>Multiple</td>
			<td>n/a</td>
			<td>For ventilation of animal</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Air breathing grade</td>
			<td>Multiple</td>
			<td>n/a</td>
			<td>For bladder distention</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>24GA 0.56inch IV catheter</td>
			<td>BD biosciences&#160;</td>
			<td>381411</td>
			<td>For bladder catheterization</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgilube (sterile)</td>
			<td>Savage Laboratories</td>
			<td>0281-0205-02</td>
			<td>Any surgical grade lubricate would work fine.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mineral oil (sterile)</td>
			<td>Multiple</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saline (sterile)</td>
			<td>Multiple</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AG8W Silver Wire, 2 m, 0.20 mm (.008&#34;) D, L, No Insulation&#160;</td>
			<td>Warner Instruments</td>
			<td>W4 64-1318&#160;</td>
			<td>Any silver wire with these specifications will work.&#160; Wire does not need to be &#34;chlorinated.&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>opthalamic ointment</td>
			<td>Multiple</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small surgical scissors</td>
			<td>Multiple</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sharp forceps</td>
			<td>Multiple</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>21 Ga needle</td>
			<td>Multiple</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Grass amplifier P511 with 3-lead input cable</td>
			<td>Grass Instruments</td>
			<td>P511 (F-P5IC3/REV1)</td>
			<td>This is the &#34;amplifier&#34; used in the protocol.&#160; Amplifier with the following settings: Calibrator = 1 mV; Lo freq = 300 Hz; Amplification = 20; Hi freq = 10 kHz; Line filter = in.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cambridge Electronic Design (CED) 1401 Plus (or equivalent)</td>
			<td>Cambridge Electronic Design</td>
			<td>1401 Plus</td>
			<td>This is the &#34;digitizer&#34; used in the protocol.&#160; Other digitizer systems from WINDAQ or other companies would work fine; Need inputs for pressure signal, EMG, and stimulus signal.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CED Spike2 software</td>
			<td>Cambridge Electronic Design</td>
			<td>Spike 2</td>
			<td>This is the the &#34;digitizer software&#34; used in the protocol.&#160; Should be from same manufacturer as digitizer.&#160; Program should be setup with 3 channels for pressure (0-100 mmHg scale), EMG signal (typically -5 to +5 V range), and stimulus marker (0-2 V) range.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flow chart from air tank to bladder catheter</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Sequence of connections from pressurized air tank to animal bladder:&#160; Air tank to 1/4 inch tubing to Gilmont flowmeter to Y connector.&#160; Branch 1 of y connector to to sphygmomanometer.&#160; Branch 2 to a single input on the 4-way gang valve to 4-way valve output to the timed pressure regulator to 3/32 tubing from timed pressure regulator to 2nd Y connector (branch 1 to sphygmomanometer) with branch 2 to 3/32 tubing&#160; to a 3rd Y connector.&#160; Branch 1 of Y connector to a 3rd sphygmomanometer and branch 2 to animal bladder catheter.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gilmont Flowmeter&#160;</td>
			<td>Gilmont</td>
			<td>GF8321-1401</td>
			<td>Multiple brands of flowmeters will work.&#160; For bladder distention air, flow meter should be able to handle high pressures (such as this Gilmont meter).&#160; For breathing air, flow rate should be adjustable down to 100 cc/min (typical mouse rate is 500-1000 cc/min).&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-way gang valve</td>
			<td>Elite</td>
			<td></td>
			<td>This is a specific piece of equipment.&#160; The Elite gang valve is designed for fish tanks at low air pressures.&#160; In the bladder distention setup, this valve acts as a safety valves in case the pressure spikes.&#160; Too high pressure during initial turning on of the tank will ruin the pressure transducer in the Timed pressure regulator and/or the sphygnometers. In addition, by providing a small amount of leak in the system, this valve makes it easier to adjust the pressure between 10-80 mmHg.&#160;&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1/4 inch tubing</td>
			<td>Multiple</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3/32 inch tubing</td>
			<td>Multiple</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#34;Y&#34; connectors (1/4 and 3/32 inch)</td>
			<td>Multiple</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sphygmomanometer</td>
			<td>CVS</td>
			<td></td>
			<td>Any analog sphygmomanometer from a drug store will work for this application.&#160;&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Timed Pressure Regulator</td>
			<td>Custom</td>
			<td></td>
			<td>This is a custom built machine (Washington University in St. Louis Machine shop) that allows for automated pressure delivery including digitization of air pressure, control of trial length, inter-trial interval automation, control of trial number, and stimulus onset digital signal.&#160; However, the basic components of the system (pressure on and off for a given trial period) could be controlled with a simple on/off in-line switch.&#160;&#160; Such analog control of a trial would necessitate additional analysis parameters (see below section 4).&#160; In addition, one would have to manually assign the pressure based on the analog sphygmomanometer during data analysis.&#160;&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IGOR Pro</td>
			<td>Wavemetrics</td>
			<td>n/a</td>
			<td>For analysis of EMG signal. Many different types of software can be used for data analysis in these experiments.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

urinary bladder distention evoked visceromotor responses as a model for bladder pain in mice

Environ 3 à 8.000.000 de personnes aux Etats-Unis souffrent du syndrome de la cystite / de la douleur de la vessie interstitielle (CI / BPS), une maladie débilitante caractérisée par une augmentation urgence et la fréquence des mictions, ainsi que la nycturie et les douleurs pelviennes général, en particulier lors du remplissage de la vessie ou miction. Malgré des années de recherche, la cause de l&#39;IC / BPS reste insaisissable et stratégies de traitement sont incapables de fournir un soulagement complet aux patients. Afin d&#39;étudier le système nerveux contributions à la condition, de nombreux modèles animaux ont été développés pour simuler la douleur et les symptômes associés à IC / BPS. Un tel modèle murin est urinaire distension de la vessie (DLC). Dans ce modèle, l&#39;air comprimé d&#39;une pression spécifique est fourni à la vessie d&#39;un animal anesthésié légèrement sur une période de temps définie. Tout au long de la procédure, les fils dans les muscles abdominaux obliques supérieures enregistrer l&#39;activité électrique du muscle. Cette activité est connue comme la réponse viscéromotrice (VMR) et isa mesure fiable et reproductible de la nociception. Ici, nous décrivons les étapes nécessaires pour effectuer cette technique chez des souris dont les manipulations chirurgicales, de l&#39;enregistrement physiologique, et l&#39;analyse de données. Avec l&#39;utilisation de ce modèle, la coordination entre les neurones sensoriels primaires, la moelle épinière afférences secondaires et les zones du système nerveux central supérieurs impliqués dans la douleur de la vessie peut être démêlé. Ces connaissances de base de la science peut être cliniquement traduit pour traiter les patients souffrant d&#39;IC ​​/ BPS.

Une illustration de la configuration d&#39;ensemble UBD-VMR peut être vu sur la figure 1A. L&#39;augmentation des stades de pression induisent une augmentation de la VMR brut (c.-à-EMG) (figure 1B). L&#39;VMR brute, la pression, et le signal de marqueur de stimulus qui doit être observée pendant l&#39;enregistrement en utilisant un logiciel de convertisseur analogique-numérique peut être vu dans la figure 2. L&#39;canal haut vu dans La figure 2</s...

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

Environ 3 à 8.000.000 de personnes aux Etats-Unis souffrent d&#39;un syndrome interstitiel de cystite douleur / de la vessie (IC / BPS), une maladie débilitante caractérisée en partie par des douleurs pelviennes. Afin d&#39;étudier le système nerveux contributions à la condition, un modèle physiologique de la douleur de la vessie est utilisé chez les souris et les rats.

Réponses vessie distension évoqués viscéromotrice comme modèle pour douleur à la vessie chez la souris

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