Name: urethral stricture induction followed by buccal mucosa graft urethroplasty in a rat model
Uploaded: 2023-04-28T13:00:00
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Agradecemos a João Leitão, chefe do serviço de Radiologia do Centro Hospitalar Universitário Lisboa Norte, e a Cátia Fernandes, técnica do serviço de Radiologia do Centro Hospitalar Universitário Lisboa Norte, pela colaboração na realização dos uretrogramas.

Todos os procedimentos com animais foram realizados de acordo com a Diretiva 2010/63/UE. Os procedimentos foram aprovados pelo Organismo de Bem-Estar Animal institucional, licenciado pela DGAV, a autoridade portuguesa competente para a proteção animal (licença n.º 0421/000/000/2021). Ratos machos Wistar Han IGS (Crl:WI(Han) (400-500 g) com 12-14 semanas de idade foram utilizados para o presente estudo. Os animais foram obtidos de fonte comercial (ver Tabela de Materiais).
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<ol>
	<li>Souza, G. F., Calado, A. A., Delcelo, R., Ortiz, V., Macedo, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Histopathological+evaluation+of+urethroplasty+with+dorsal+buccal+mucosa:+an+experimental+study+in+rabbits.">Histopathological evaluation of urethroplasty with dorsal buccal mucosa: an experimental study in rabbits.</a> International Brazilian Journal of Urology. 34 (3), 345-354 (2008).</li><li>Andrich, D. E., Mundy, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Urethral+strictures+and+their+surgical+treatment.">Urethral strictures and their surgical treatment.</a> BJU International. 86 (5), 571-580 (2000).</li><li>Bhargava, S., Chapple, C. R., Bullock, A. J., Layton, C., MacNeil, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue-engineered+buccal+mucosa+for+substitution+urethroplasty.">Tissue-engineered buccal mucosa for substitution urethroplasty.</a> BJU International. 93 (6), 807-811 (2004).</li><li>Fu, Q., 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=Substitution+urethroplasty+for+anterior+urethral+stricture+repair:+comparison+between+lingual+mucosa+graft+and+pedicled+skin+flap.">Substitution urethroplasty for anterior urethral stricture repair: comparison between lingual mucosa graft and pedicled skin flap.</a> Scandinavian Journal of Urology. 51 (6), 479-483 (2017).</li><li>Blain, B., 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=Vascular+grafts+in+the+rat+model:+an+anatomic+study.">Vascular grafts in the rat model: an anatomic study.</a> Microsurgery. 21 (3), 80-83 (2001).</li><li>Schmauss, D., Weinzierl, A., Schmauss, V., Harder, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Common+rodent+flap+models+in+experimental+surgery.">Common rodent flap models in experimental surgery.</a> European Surgical Research. 59 (3-4), 255-264 (2018).</li><li>You, H., 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=A+rat+orthotopic+renal+transplantation+model+for+renal+allograft+rejection.">A rat orthotopic renal transplantation model for renal allograft rejection.</a> Journal of Visualized Experiments. (180), e63464 (2022).</li><li>Park, J. H., 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=Balloon-expandable+biodegradable+stents+versus+self-expandable+metallic+stents:+a+comparison+study+of+stent-induced+tissue+hyperplasia+in+the+rat+urethra.">Balloon-expandable biodegradable stents versus self-expandable metallic stents: a comparison study of stent-induced tissue hyperplasia in the rat urethra.</a> Cardiovascular and Interventional Radiology. 42 (9), 1343-1351 (2019).</li><li>Mart&#237;n-Cano, F., 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=Histological+and+immunohistochemical+changes+in+the+rat+oral+mucosa+used+as+an+autologous+urethral+graft.">Histological and immunohistochemical changes in the rat oral mucosa used as an autologous urethral graft.</a> Journal of Pediatric Surgery. 48 (7), 1557-1564 (2013).</li><li>Hofer, M. D., 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=Analysis+of+primary+urethral+wound+healing+in+the+rat.">Analysis of primary urethral wound healing in the rat.</a> Urology. 84 (1), e1-7 (2014).</li><li>Tavukcu, H. H., 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=Protective+effect+of+platelet-rich+plasma+on+urethral+injury+model+of+male+rats.">Protective effect of platelet-rich plasma on urethral injury model of male rats.</a> Neurourology and Urodynamics. 37 (4), 1286-1293 (2018).</li></ol>

A uretroplastia com enxertos de mucosa bucal é um dos principais pilares da reconstrução uretral. No entanto, procedimentos inovadores devem ser desenvolvidos para otimizar os já descritos e estabelecer novos, como materiais de engenharia tecidual e enxertos biológicos, para reduzir complicações e morbidade. Vários procedimentos têm sido publicados para estabelecer modelos pré-clínicos e definir técnicas cirúrgicas. Souza et al.1 realizaram um estudo com 12 coelhos da raça Nova Zelâ...

A reconstrução uretral é um grande desafio para os cirurgiões urológicos no manejo da lesão uretral no contexto de estenoses, traumas ou defeitos congênitos1. Com intenção curativa, a uretroplastia é o tratamento de escolha para a maioria dos pacientes, com defeitos uretrais longos (>2 cm) e anteriores que requerem alguma forma de uretroplastia de substituição2. Muitos tecidos têm sido usados como substitutos uretrais, incluindo enxertos de pele de espessura total ou dividida de áreas genitais ou extragenitais, mucosa da parede vesical ou mucosa bucal disseminada2. Os enxertos de mucosa bucal apresentam várias vantagens, como provêm de ambiente úmido e sem pelos, são de fácil contenção, são resistentes a infecções, epitélio espesso, menor probabilidade de formação de pseudodivertículos e lâmina fina, permitindo embebição e inosculaçãoprecoces3. Ao contrário dos retalhos, os enxertos não têm suprimento sanguíneo, dependendo do leito vascular do receptor para sobreviver4.
Modelos animais de enxertos ou retalhos têm sido amplamente utilizados para desenvolver ou refinar técnicas cirúrgicas, estudar e entender a fisiologia tecidual, os mecanismos subjacentes e as causas de falha e avaliar estratégias inovadoras de tratamento 5,6. Embora animais de maior porte facilitem a execução técnica, os roedores, nomeadamente ratos e camundongos, são mais fáceis de manusear e manter, resistentes a doenças, mais custo-efetivos e, principalmente, com ferramentas para investigar mecanismos moleculares, cruciais para testar terapias inovadoras 5,6. Vários modelos de retalhos e enxertos têm sido descritos em ratos utilizando diferentes tecidos, nomeadamente pele, osso,músculo6, vasos5 e até órgãossólidos7. No entanto, há escassa investigação em modelos murinos sobre enxertos para reconstrução uretral ou engenharia tecidual.
No entanto, os avanços da ciência translacional dependem de modelos animais que mimetizam doenças. Até o momento, o ambiente fisiopatológico local não foi abordado, uma vez que a reconstrução uretral é realizada imediatamente após sua estenose. Neste trabalho, este estudo tem como objetivo realizar uma reconstrução uretral com enxerto de mucosa bucal em ambiente fisiopatológico local. Com esse objetivo, a estenose uretral foi induzida 1 semana antes de sua reconstrução. Este modelo experimental, realizado em ratos, permite testar terapias inovadoras e investigar seus mecanismos moleculares e vantagens clínicas no futuro.

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	<tbody>
		<tr>
			<td>Atipamezole</td>
			<td>OrionPharma</td>
			<td></td>
			<td>ANTISEDAN (atipamezole) is indicated for the reversal of the sedative and analgesic effects.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine</td>
			<td>RichterPharma</td>
			<td></td>
			<td>Buprenorphine is a derivative of the opioid alkaloid thebaine that is a more potent (25-40 times) and longer lasting analgesic than morphine.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carl Zeiss Opmi-1 FC Surgical Stereo Microscope</td>
			<td>Carl Zeiss Microscopy, Germany</td>
			<td></td>
			<td>OPMI 1 FC from ZEISS symbolizes quality, precision and reliability. The manual system is easy to use and delivers high fidelity images with the legendary ZEISS optics.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carprofen</td>
			<td>Zoetis</td>
			<td></td>
			<td>Carprofen is a non-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID) of the propionic acid class.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Catheter 22 G. x 1&#39;&#39;</td>
			<td>B Braun</td>
			<td>Introcan Safety</td>
			<td>IV Catheter of fluorinated ethylene propylene (FEP) with firmer construction for 
			arterial access.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Enrofloxacin</td>
			<td>Bayer</td>
			<td></td>
			<td>Enrofloxacin is a fluoroquinolone antibiotic.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fentanyl</td>
			<td>Braun</td>
			<td>3644960</td>
			<td>Fentanyl is a powerful synthetic opioid analgesic.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flumazenil</td>
			<td>Fresenius Kabi</td>
			<td></td>
			<td>Benzodiazepine antagonist is used for the complete or partial reversal of the sedative effects caused by benzodiazepines.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High temperature cautery</td>
			<td>Fiab</td>
			<td>F7244</td>
			<td>Disposable cautery, sterile, high temperature (1200 &#176;C), 28 mm fine tip.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Instillagel gel</td>
			<td>Farco-pharma</td>
			<td></td>
			<td>Cellulose-based lubricant with local anaesthetic and disinfecting properties.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iopromide</td>
			<td>Bayer</td>
			<td></td>
			<td>Non-ionic injectable contrast medium, with iodine.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser Doppler imaging system (perfusion imager moorLDI2-HIR and dedicated software)</td>
			<td>MoorLDI-V6.0, Moor Instruments Ltd, Axminster, UK</td>
			<td>5710</td>
			<td>The angiogenesis models uses Laser Doppler imaging to assess blood perfusion in the hind limbs, one of which is ligated surgically. Dedicated measurement and comparison software allows the definition of regions of interest for blood flow assessment on the ischaemic versus non-ischaemic limb to establish a &#34;reperfusion ratio&#34; which can be assessed as often as needed and over a number of days on the same subject.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lubrithal Eye Gel</td>
			<td>Dechra</td>
			<td></td>
			<td>Eye gel used in animals for prevention of dry eyes during anaesthesia. Lubricating and moisturising action on cornea and conjunctiva.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Male Wistar Han IGS (Crl:WI(Han) rats</td>
			<td>Charles River Laboratories, Spain</td>
			<td></td>
			<td>Twelve to fourteen-week-old</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metedomidin</td>
			<td>Virbac</td>
			<td>037/01/07RFVPT</td>
			<td>Medetomidine is a synthetic drug used as surgical anesthetic.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Midazolam</td>
			<td>Labesfal</td>
			<td></td>
			<td>Benzodiazepine medication is used for anesthesia and procedural sedation.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Monoplan Angiography System</td>
			<td>Philips Medical Systems</td>
			<td>Azurion 7 M20</td>
			<td>A stationary diagnostic fluoroscopic x-ray system specifically designed to optimize the capability of users to visually and quantitatively evaluate the anatomy and function of blood vessels of the heart, brain and other organs, as well as the lymphatic system.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mosquito forceps</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>102-4346</td>
			<td>Hartman-Mosquito Hemostatic Forcep Curved 3-1/2&#34; Stainless Steel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle Holder</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>100-2570</td>
			<td>Needle holder Mayo-Hegar, stainless steel, 14 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ophtalmic Needle Holder</td>
			<td>Asico</td>
			<td>AE-6143</td>
			<td>Needle holder barranquer most delicate without lock</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pentobarbital Sodium</td>
			<td>Ecuphar</td>
			<td></td>
			<td>Pentobarbital Sodium is the sodium salt of pentobarbital used for euthanasia.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pointed Forceps</td>
			<td>Aesculap</td>
			<td>BD335R</td>
			<td>Microforceps, 0.30 mm tip</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polysorb 6.0</td>
			<td>Medtronic (Covidien)</td>
			<td>UL-101</td>
			<td>Coated Synthetic Absorbable Suture aimed to reduce the inflammatory reaction in tissues, followed by gradual encapsulation of the suture by fibrous connective tissue.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Providone-Iodine</td>
			<td>Mylan</td>
			<td></td>
			<td>Povidone-iodine 10% is an antiseptic drug, used as a disinfectant before and after surgery.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel Blade n&#186;11</td>
			<td>B Braun</td>
			<td>BB511</td>
			<td>Carbon steel, sterile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spring Scissor</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>600-4826</td>
			<td>Surgical scissors 31 castroviejo</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Forceps</td>
			<td>Aesculap</td>
			<td>BD33R</td>
			<td>Microforceps, 0.20mm tip</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Scissor</td>
			<td>Aesculap</td>
			<td>MA873R</td>
			<td>Micro Iris Scissor, curved shrap tips</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SurgiPro 7.0</td>
			<td>Medtronic (Coviden)</td>
			<td>VP-702-X</td>
			<td>Non-Absorbable Monofilament Polypropylene Suture indicated for use in general soft tissue ligation.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

urethral stricture induction followed by buccal mucosa graft urethroplasty in a rat model

A reconstrução uretral é uma importante área de atuação dos urologistas. A mucosa bucal é considerada a melhor opção quando o enxerto uretral é necessário, embora, em alguns casos, seja inadequado ou precise ser otimizado para reparar uma determinada estenose. Portanto, desenvolver procedimentos inovadores e avaliar seu suposto sucesso em modelos experimentais é crucial para atender à necessidade clínica. Com esse objetivo, este estudo descreve um protocolo no qual a estenose uretral foi induzida por eletrocautério em ratos Wistar. A reconstrução uretral foi realizada 1 semana após com enxerto de mucosa bucal, retirado do lábio inferior e colocado de forma onlay ventral. O uretrograma retrógrado mostrou melhora significativa do diâmetro uretral após a uretroplastia em relação ao respectivo valor após a indução da estenose. Além disso, a colocação do enxerto foi avaliada pela análise da perfusão sanguínea com laser Doppler. Como esperado, uma área azul-escura correspondeu ao enxerto de mucosa bucal não vascularizado. Este procedimento pode simular com sucesso o processo fisiopatológico normal da lesão uretral e modulação tecidual, bem como a reconstrução uretral utilizando enxerto de mucosa bucal de forma reprodutível, e servir de base para futuras pesquisas baseadas em engenharia tecidual ou enxertos uretrais.

Um total de 12 ratos Wistar machos, pesando 400-500 g e 12-14 semanas de idade, foram utilizados para indução de estenose uretral. Um uretrograma retrógrado (RUG1) foi realizado 1 semana após8, confirmando o sucesso da técnica. O diâmetro uretral foi medido em milímetros ao nível da indução da estenose. Em seguida, foi realizada uretroplastia com enxerto de mucosa bucal na face ventral da uretra de ratos. Os mesmos ratos foram submetidos a um segundo uretrograma retrógrado (RUG2) 14 dia...

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Urethral Stricture Induction Followed by Buccal Mucosa Graft Urethroplasty in a Rat Model

No presente protocolo, foi desenvolvida indução de estenose uretral em ratos Wistar, seguida de reconstrução uretral com enxerto de mucosa bucal. Foi realizado uretrograma retrógrado e avaliação com laser Doppler, validando a reconstrução uretral (após a formação de estenose) e a colocação do enxerto.

Indução de estenose uretral seguida de uretroplastia de enxerto de mucosa bucal em modelo de rato

Urethral reconstruction is an important area of expertise for urologists. The buccal mucosa is considered the best option when urethral grafting is ...

Neste protocolo, a reconstrução uretral com enxerto de mucosa bucal é desenvolvida pela primeira vez em ambiente fisiopatológico local, o que é crucial para mimetizar a doença. Esta técnica nos permite desenvolver terapias inovadoras e estudar seus mecanismos moleculares e vantagens clínicas de forma translacional. Para começar, aplique gel protetor ocular em ambos os olhos do rato anestesiado.Colocar o animal em decúbito dorsal sobre uma bolsa térmica e posicionar um microscópio de dissecção sobre o rato para o procedimento cirúrgico. Depois de retrair o prepúcio do pênis, coloque dorsalmente uma sutura superficial de sete zero nas glândulas penianas. Deixe um porta-agulhas no lugar para manter o pênis retraído.Coloque um cateter venoso de calibre 22 na uretra para cateterismo com gel lubrificante. Faça uma incisão ventral de um centímetro de comprimento na pele peniana com uma lâmina de bisturi cirúrgica. Disseque as camadas de tecido peniano com pinça e tesoura de mola até que a uretra seja exposta ao nível médio da diáfise.Aplicar corrente com um dispositivo de eletrocautério em um lado lateral da uretra e ventralmente no eixo médio do pênis. Fechar a incisão com uma sutura contínua absorvível de seis graus. Remova o cateter uretral e a sutura de tração peniana.Colocar o rato em decúbito ventral e administrar uma injeção subcutânea da solução anti-sedativa. Limpe o lábio inferior, a mucosa bucal, o pênis e a pele abdominal de um rato anestesiado com iodopovidona. Coloque três pontos sete zero em ambos os lados e no meio do lábio inferior.Coloque um mosquito em cada um para retrair o lábio e expor a mucosa interna. Com tesoura de mola e pinça pontiaguda, retirar um enxerto de quatro milímetros da mucosa bucal interna do lábio inferior. Coloque o enxerto em um recipiente pequeno com soro fisiológico 0,9% estéril.Comprimir a área doadora com uma esponja. Remova as suturas de permanência do lábio inferior previamente colocadas e exponha o pênis. Coloque um cateter venoso de calibre 22 na uretra para cauterização usando um gel lubrificante.Usando tesoura de mola, faça uma incisão subcoronal circunferencial e desenluve o pênis até a base. Dissecar as camadas restantes para expor a uretra. Fazer uma incisão ventral longitudinal de quatro milímetros cerca de três milímetros distal ao sulco coronal, espatulando a uretra ao nível da estenose.Coloque duas suturas de sete e zero de permanência em cada lado da espatulação. Deixe um mosquito em cada um para retrair a uretra. Coloque duas suturas inabsorvíveis de sete oh em cada extremidade da espatulação.Colocar o enxerto de mucosa bucal de forma onlay ventral com o lado da mucosa voltado para a luz uretral. Passe uma das suturas através do enxerto e realize uma meia elipse com uma sutura contínua. Remova o cateter uretral e reposicione a pele peniana.Fechar a incisão subcoronal circunferencial com uma sutura absorvível interrompida de seis zeros. Remova a sutura de tração peniana e, em seguida, administre a solução anti-sedativa conforme demonstrado anteriormente. O rato submetido à estenose apresentou diâmetro do ureter de 0,92 milímetros, que melhorou para 1,59 milímetros duas semanas após a uretroplastia do enxerto.O fluxo sanguíneo médio foi significativamente reduzido após a uretroplastia em comparação com os animais pré-uretroplastia. Muita corrente pode levar a um risco de fechamento uretral. O enxerto deve ser colocado com a mucosa voltada para a luz uretral com uma sutura estanque para evitar fístulas.Qualquer tipo de uretroplastia com enxertos pode ser realizada, diferentes tipos de enxertos podem ser avaliados. Este modelo experimental nos permite otimizar o uso de enxertos e explorar novas estratégias terapêuticas, tais como materiais de engenharia de tecidos com impacto na pesquisa translacional para atender às necessidades clínicas.

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