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, jefe del departamento de Radiología del Centro Hospitalario Universitario Lisboa Norte, y a Catia Fernandes, técnica del servicio de Radiología del Centro Hospitalario Universitario Lisboa Norte, por su cooperación en la realización de uretrogramas.

Todos los procedimientos con animales se realizaron de acuerdo con la Directiva 2010/63/UE. Los procedimientos fueron aprobados por el Organismo de Bienestar Animal institucional, autorizado por DGAV, la autoridad portuguesa competente para la protección animal (número de licencia 0421/000/000/2021). Para el presente estudio se utilizaron ratas Wistar Han IGS macho (Crl:WI(Han) (400-500 g) a las 12-14 semanas de edad. Los animales se obtuvieron de una fuente comercial (ver Tabla de Materiales).
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	<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>

La uretroplastia con injertos de mucosa bucal es una piedra angular importante en la reconstrucción uretral. Sin embargo, se deben desarrollar procedimientos innovadores para optimizar los ya descritos y establecer otros nuevos, como los materiales de ingeniería tisular y los injertos biológicos, para reducir las complicaciones y la morbilidad. Se han publicado varios procedimientos para establecer modelos preclínicos y definir técnicas quirúrgicas. Souza et al.1 realizaron un estudio que in...

La reconstrucción uretral es un reto importante para los cirujanos urológicos en el manejo de la lesión uretral en el contexto de estenosis, traumatismos o defectos congénitos1. Con intención curativa, la uretroplastia es el tratamiento de elección para la mayoría de los pacientes, con defectos uretrales largos (>2 cm) y anteriores que requieren algún tipo de uretroplastia de sustitución2. Muchos tejidos se han utilizado como sustitutos uretrales, incluidos los injertos de piel de espesor completo o dividido de áreas genitales o extragenitales, la mucosa de la pared de la vejiga o la mucosa bucal generalizada2. Los injertos de mucosa bucal tienen varias ventajas, como provenir de un ambiente húmedo y sin pelo, ser fáciles de cosechar, ser resistentes a las infecciones, un epitelio grueso, una probabilidad reducida de formación de pseudodivertículos y una lámina delgada, lo que permite la imbibición e inosculación tempranas3. A diferencia de los colgajos, los injertos no tienen riego sanguíneo, dependiendo del lecho vascular del receptor para sobrevivir4.
Los modelos animales de injertos o colgajos se han utilizado ampliamente para desarrollar o refinar técnicas quirúrgicas, estudiar y comprender la fisiología de los tejidos, los mecanismos subyacentes y las causas del fracaso, y evaluar estrategias de tratamiento innovadoras 5,6. Aunque los animales más grandes facilitan la ejecución técnica, los roedores, es decir, las ratas y los ratones, son más fáciles de manejar y mantener, resistentes a las enfermedades, más rentables y, lo que es más importante, cuentan con las herramientas para investigar los mecanismos moleculares, cruciales para probar terapias innovadoras 5,6. Se han descrito varios modelos de colgajos e injertos en ratas utilizando diferentes tejidos, a saber, piel, hueso, músculo6, vasos5 e incluso órganos sólidos7. Sin embargo, hay escasa investigación en modelos murinos sobre injertos para reconstrucción uretral o ingeniería de tejidos.
Sin embargo, los avances en la ciencia traslacional dependen de modelos animales que imitan la enfermedad. Hasta el momento, no se ha abordado el ambiente fisiopatológico local, ya que la reconstrucción uretral se realiza inmediatamente después de su estenosis. El objetivo de este estudio es realizar una reconstrucción uretral mediante un injerto de mucosa bucal en un ambiente fisiopatológico local. Con este objetivo, se indujo la estenosis uretral 1 semana antes de su reconstrucción. Este modelo experimental, realizado en ratas, permite probar terapias innovadoras e investigar sus mecanismos moleculares y ventajas clínicas en el 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

La reconstrucción uretral es un área importante de especialización para los urólogos. La mucosa bucal se considera la mejor opción cuando es necesario un injerto uretral, aunque en algunos casos es inadecuado o necesita ser optimizado para reparar una estenosis determinada. Por lo tanto, el desarrollo de procedimientos innovadores y la evaluación de su supuesto éxito en modelos experimentales es crucial para adaptarse a la necesidad clínica. Con este objetivo, este estudio describe un protocolo en el que la estenosis uretral fue inducida por electrocauterización en ratas Wistar. La reconstrucción uretral se realizó 1 semana después con un injerto de mucosa bucal, extraído del labio inferior, y colocado en forma de incrustación ventral. Un uretrograma retrógrado mostró una mejoría significativa en el diámetro uretral después de la uretroplastia en comparación con el valor respectivo después de la inducción de estenosis. Además, la colocación del injerto se evaluó mediante análisis de perfusión sanguínea mediante láser Doppler. Como era de esperar, un área azul oscuro correspondió al injerto de mucosa bucal no vascularizada. Este procedimiento puede simular con éxito el proceso fisiopatológico normal de la lesión uretral y la modulación tisular, así como la reconstrucción uretral mediante un injerto de mucosa bucal de forma reproducible, y servir de base para futuras investigaciones basadas en ingeniería tisular o injertos uretrales.

Un total de 12 ratas Wistar macho, con un peso de 400-500 g y 12-14 semanas de edad, se utilizaron para la inducción de la estenosis uretral. Se realizó un uretrograma retrógrado (RUG1) 1 semana después8, confirmando el éxito de la técnica. El diámetro uretral se midió en milímetros a nivel de la inducción de la estenosis. Tras esto, se realizó una uretroplastia con un injerto de mucosa bucal en la cara ventral de la uretra de rata. Las mismas ratas fueron sometidas a un segundo uretrog...

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

En el presente protocolo, se desarrolló una inducción de estenosis uretral en ratas Wistar, seguida de una reconstrucción uretral con un injerto de mucosa bucal. Se realizó un uretrograma retrógrado y una evaluación Doppler láser, validando la reconstrucción uretral (después de la formación de estenosis) y la colocación del injerto.

Inducción de estenosis uretral seguida de uretroplastia de injerto de mucosa bucal en un modelo de rata

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

En este protocolo, la reconstrucción uretral mediante un injerto de mucosa bucal se desarrolla por primera vez en un entorno fisiopatológico local, que es crucial para imitar la enfermedad. Esta técnica nos permite desarrollar terapias innovadoras y estudiar sus mecanismos moleculares y ventajas clínicas de forma traslacional. Para comenzar, aplique gel protector para los ojos en ambos ojos de la rata anestesiada.Coloque al animal en la posición de decúbito dorsal sobre una almohadilla térmica y coloque un microscopio de disección sobre la rata para el procedimiento quirúrgico. Después de retraer el prepucio del pene, coloque dorsalmente una sutura superficial de siete ceros en las glándulas del pene. Deje un soporte para agujas en su lugar para mantener el pene retraído.Coloque un catéter venoso de calibre 22 en la uretra para su cateterismo con gel lubricante. Realice una incisión ventral de un centímetro de largo en la piel del pene con una hoja de bisturí quirúrgico. Diseccione las capas de tejido del pene con pinzas y tijeras de resorte hasta que la uretra quede expuesta al nivel medio del cuerpo.Aplique corriente con un dispositivo de electrocauterización en un lado lateral de la uretra y ventralmente en la mitad del cuerpo del pene. Cierre la incisión con una sutura absorbible de seis ceros. Retire el catéter uretral y la sutura de tracción del pene.Coloque a la rata en decúbito ventral y administre una inyección subcutánea de la solución antisedante. Limpie el labio inferior, la mucosa bucal, el pene y la piel abdominal de una rata anestesiada con povidona yodada. Coloque tres suturas de siete ceros en ambos lados y en el centro del labio inferior.Coloca un mosquito en cada uno para retraer el labio y exponer la mucosa interna. Con unas tijeras de resorte y unas pinzas puntiagudas, extraiga un injerto de cuatro milímetros de la mucosa bucal interna del labio inferior. Coloque el injerto en un recipiente pequeño con solución salina estéril al 0,9%.Comprima el área donante con una esponja. Retire las suturas de soporte previamente colocadas del labio inferior y exponga el pene. Coloque un catéter venoso de calibre 22 en la uretra para cauterizarlo con un gel lubricante.Con unas tijeras de resorte, haga una incisión subcoronal circunferencial y desguante el pene hasta la base. Disecciona las capas restantes para exponer la uretra. Realizar una incisión ventral longitudinal de cuatro milímetros a unos tres milímetros distal al surco coronal, espatulando la uretra a la altura de la estenosis.Coloque dos suturas de siete tirantes a cada lado de la espatulación. Deja un mosquito en cada uno para retraer la uretra. Coloque dos suturas no absorbibles de siete ohs en cada extremo de la espatulación.Coloque el injerto de mucosa bucal en forma de incrustación ventral con el lado de la mucosa mirando hacia la luz uretral. Pasar una de las suturas a través del injerto y realizar una media elipse con una sutura corrida. Retire el catéter uretral y vuelva a colocar la piel del pene.Cierre la incisión subcoronal circunferencial con una sutura interrumpida absorbible de seis ceros. Retire la sutura de tracción del pene y, a continuación, administre la solución antisedante como se ha demostrado anteriormente. La rata sometida a inducción de estenosis mostró un diámetro de uréter de 0,92 milímetros, que mejoró a 1,59 milímetros dos semanas después de la uretroplastia del injerto.El flujo sanguíneo medio se redujo significativamente después de la uretroplastia en comparación con los animales antes de la uretroplastia. Demasiada corriente puede conducir a un riesgo de cierre uretral. El injerto debe colocarse con la mucosa orientada hacia la luz uretral con una sutura corredera estanca para evitar fístulas.Se puede realizar cualquier tipo de uretroplastias con injertos, se pueden evaluar diferentes tipos de injertos. Este modelo experimental nos permite optimizar el uso de injertos y explorar nuevas estrategias terapéuticas, como materiales de ingeniería tisular con impacto en la investigación traslacional para adaptarse a las necesidades clínicas.

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