Registrazione di pressione intracavernosa per valutare la funzione erettile in roditori
6 giugno 2018
Registrazione di pressione intracavernosa (ICP) è un metodo importante per valutare la funzione erettile di animali da esperimento. Qui, un protocollo dettagliato è dimostrato per la procedura di registrazione di ICP cateterismo pene crura e quindi elettricamente stimolando i nervi cavernosi in ratti.
L'obiettivo generale di questa procedura è testare la funzione erettile dei ratti cateterizzando il crus corpus cavernoso e registrando la pressione intracavernosa dopo la stimolazione dei nervi cavernosi. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo della disfunzione erettile maschile, come ad esempio per valutare le terapie e i farmaci per la disfunzione erettile. Quindi un vantaggio di questa tecnica è che fornisce una valutazione più accurata della funzione erettile e dei riflessi, il cambiamento dinamico del flusso sanguigno associato alla risposta erettile.
La dimostrazione visiva di questo metodo è fondamentale in quanto il cateterismo è difficile da imparare perché la piccola area della tunica albuginea bianca del crus corpus cavernoso rende difficile l'inserimento dell'ago nel pene crura. Per prepararsi all'intervento chirurgico, realizzare un paio di elettrodi bipolari per le registrazioni della pressione intracavernosa. Piegare leggermente le estremità degli elettrodi e regolare la distanza tra loro a uno o due millimetri.
Quindi collegare gli elettrodi allo stimolatore utilizzando due pinze a coccodrillo. Quindi, assemblare il sistema di catetere. Innanzitutto, utilizzare un tubo per collegare un ago ipodermico calibro 23 a un rubinetto a tre vie.
Quindi collegare il rubinetto a un trasduttore di pressione. Quindi collegare una siringa da 10 millilitri caricata con soluzione salina di eparina nella terza posizione del rubinetto. Quindi riempire l'intero sistema con soluzione salina di eparina e verificare la presenza di perdite.
Quindi, solleva l'ago di 20 centimetri e calibra il sistema di registrazione a 20 centimetri di acqua. Dopo la calibrazione, regolare l'altezza dell'ago e verificare la precisione del sistema di registrazione. Se necessario, ripetere la calibrazione fino a quando l'accuratezza non viene confermata.
Quindi, trasferisci i ratti dalla struttura per animali alla sala operatoria e lasciali acclimatare alla stanza per almeno 30 minuti. Nel frattempo, sterilizzare gli strumenti chirurgici con etanolo al 70% e preparare i materiali chirurgici necessari. Dopo 30 minuti preparare il primo ratto per l'intervento chirurgico.
Anestetizzarlo con pentobarbital sodico e attendere da cinque a 10 minuti. Quindi pizzicare le dita dei piedi dei ratti e verificare l'assenza di riflessi per confermare una corretta anestesia. Quindi, radere il pelo dall'addome e dal collo e posizionare il ratto supino su una tavola chirurgica.
Ora strofina la pelle esposta con tre scrub alternati con il 10% di iodio povidone seguito da etanolo al 70%. Inoltre, applica un unguento oftalmico per evitare che gli occhi si secchino. Quindi procedi con l'intervento chirurgico.
Prima di isolare il nervo cavernoso, cateterizzare l'arteria carotide sinistra secondo il protocollo di testo. Inizia l'isolamento dei nervi sollevando la pelle e i muscoli dell'addome con un paio di pinze. Quindi, con le forbici, praticare un'incisione sulla linea mediana dal basso addome al pene.
Quindi, sposta delicatamente l'intestino nella parte superiore della cavità addominale. Quindi afferrare la vescica con un paio di pinze ed estrarla dalla cavità addominale. Ora trova i lobi ventrali della prostata che si trovano sulla porzione ventrale dell'uretra.
Successivamente, esporre il lobo dorsale della prostata estraendo i lobi ventrali, la vescicola seminale e il dotto deferente. Ora trova il punto di adesione del dotto deferente e della prostata. Quindi separare lo spazio tra la prostata e il dotto deferente.
Procedere esponendo con cura la capsula fibrosa situata posteriormente al punto di giunzione della prostata e dei dotti deferenti. Quindi trova il principale ganglio pelvico e i nervi cavernosi situati sulla superficie della prostata. Ora asciuga accuratamente l'area dei nervi cavernosi con un tampone o carta velina, quindi isola e aggancia accuratamente il nervo cavernoso destro con gli elettrodi bipolari.
Per continuare l'intervento, praticare una piccola incisione nella pelle del pene con le forbici da dissezione e poi denudare accuratamente la pelle dell'asta del pene. Quindi esporre abbastanza tessuto per sezionare la muscolatura striata del pene. Ora trova il ramo superiore dell'osso del pube.
Quindi esporre il muscolo bulbospongioso che copre il bulbo spongioso. Successivamente, utilizzando una pinza curva, dividere il muscolo bulbospongioso dal muscolo ischiocavernoso. Procedere isolando accuratamente il muscolo ischiocavernoso.
Quindi tagliare il muscolo ischiocavernoso per esporre la tunica albuginea bianca del crus corpus cavernoso. Ora eseguire il cateterismo. Seguire attentamente la direzione anatomica del crus corpus cavernosum e inserire delicatamente l'ago attraverso la tunica albuginea bianca nel cavernoso.
La posizione dell'ago è fondamentale per il successo dell'operazione, quindi come test, iniettare una piccola quantità di soluzione salina eparinizzato. Ciò dovrebbe provocare una leggera tumescenza del pene se l'ago è stato inserito correttamente. Quindi, senza riposizionare l'ago o interrompere il tubo di collegamento, rilasciare con cautela l'ago.
Quindi ispezionare l'area per eventuali perdite. Se non ne viene trovato nessuno, procedere con la stimolazione del nervo e l'analisi dei dati. Il test di registrazione ICP descritto è stato utilizzato per distinguere ratti anziani con disfunzione erettile per aiutare a quantificare l'effetto di potenziali trattamenti o farmaci sulla funzione erettile.
Una tipica curva di risposta ICP del gruppo con disfunzione erettile era molto più bassa della curva del gruppo di controllo. Di solito per l'analisi statistica veniva scelto l'ICP più alto. Dopo aver calcolato il rapporto tra ICP e pressione arteriosa media, i dati aggregati di cinque ratti hanno mostrato che il rapporto nel gruppo di età è diminuito significativamente rispetto a quello dei gruppi di controllo.
Oltre a questi due parametri chiave, l'ICP di picco, l'ICP di plateau, il tempo di detumescenza, la durata della risposta e l'area sotto la curva, sono tutti significativamente diminuiti nei ratti anziani, quindi i dati sono pieni di misurazioni quantitative che riflettono la funzione erettile. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come eseguire in modo efficiente la registrazione ICP sugli animali. Non dimenticare che durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordarsi di utilizzare l'eparina per garantire che il tubo della cannula rimanga libero.
Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere eseguita in circa due ore se eseguita correttamente.
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Panoramica
Questo articolo presenta un protocollo dettagliato per la misurazione della pressione intracavernosa (ICP) nei ratti al fine di valutare la funzione erettile. Il metodo prevede la cateterizzazione del corpo cavernoso crurale e la stimolazione elettrica dei nervi cavernosi.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Neuroscienze
- Urologia
- Fisiologia
Sfondo
- La registrazione della pressione intracavernosa è fondamentale per valutare la funzione erettile in modelli sperimentali.
- La tecnica aiuta a comprendere la disfunzione erettile maschile e a valutare potenziali terapie.
- La cateterizzazione dei cruri del pene è difficoltosa a causa dei vincoli anatomici.
- Una misurazione accurata della pressione intracavernosa riflette le variazioni dinamiche del flusso ematico durante l'erezione.
Scopo dello studio
- Fornire un metodo affidabile per testare la funzione erettile nei ratti.
- Facilitare la ricerca nel campo della disfunzione erettile maschile.
- Migliorare la comprensione dei meccanismi della risposta erettile.
Metodi Utilizzati
- Cateterizzazione del corpo cavernoso del cruro.
- Stimolazione elettrica dei nervi cavernosi.
- Registrazione della pressione intracavernosa.
- Preparazione di elettrodi bipolari per misurazioni accurate.
Risultati principali
- Il protocollo consente una valutazione precisa della funzione erettile.
- La dimostrazione visiva migliora l'apprendimento delle tecniche di cateterizzazione.
- I cambiamenti dinamici della pressione intracavernosa forniscono informazioni sulla fisiologia erettile.
- Il metodo può essere utilizzato per valutare l'efficacia dei trattamenti per la disfunzione erettile.
Conclusioni
- Questa tecnica di registrazione della pressione intracavernosa è essenziale per la ricerca sulla disfunzione erettile.
- Una cateterizzazione accurata è fondamentale per una raccolta dati affidabile.
- Lo studio contribuisce alla comprensione dei meccanismi erettili nei ratti maschi.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
La registrazione della pressione intracavernosa (ICP) nei roditori fornisce una valutazione quantitativa e fisiologicamente rilevante della funzione erettile, consentendo una valutazione meccanicistica di candidati terapeutici nella ricerca preclinica sull'ED. Questo metodo supporta la validazione degli obiettivi e l'identificazione di composti promettenti fornendo dati emodinamici dinamici che riflettono i meccanismi della risposta erettile, riducendo la dipendenza da endpoint surrogati. L'integrazione di questa tecnica nei flussi di scoperta aumenta la capacità predittiva nella riduzione dei rischi associati ai terapeutici per la disfunzione erettile prima di passare a studi di fase successiva.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Bersaglio
- Valore scientifico: Permette l'analisi di ipotesi terapeutiche misurando le risposte della pressione intracavernosa (ICP) alla stimolazione del nervo cavernoso, chiarificando il contributo specifico delle vie coinvolte nella funzione erettile.
- Valore operativo: Fornisce letture emodinamiche riproducibili che supportano la riduzione del rischio biologico dei bersagli coinvolti nella segnalazione dell'ossido nitrico e nel rilassamento della muscolatura liscia.
- Valore predittivo: Facilita la selezione di portafoglio quantificando gli effetti del trattamento sul picco di ICP, sul rapporto ICP/MAP e sul tempo di detumescenza, fornendo segnali precoci di efficacia.
Sviluppo di screening e saggi
- Prontezza del saggio: Genera curve ICP standardizzate e quantitative adatte allo screening ad alta fedeltà di composti in modelli rodentici validati.
- Riproducibilità: Richiede protocolli precisi di cateterizzazione e calibrazione per garantire uscite consistenti del trasduttore di pressione tra esperimenti diversi.
- Scalabilità: Consente il riutilizzo della piattaforma per studi longitudinali e confronti incrociati tra trattamenti, una volta raggiunta la competenza chirurgica.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Rilevanza per la malattia: I modelli di ratti anziani mostrano parametri dell'ICP significativamente ridotti, rispecchiando i fenotipi clinici della disfunzione erettile e consentendo l'allineamento traslazionale dei biomarcatori.
- Continuità preclinica: Supporta decisioni di avanzamento corrette per il rischio collegando i dati di efficacia derivati dall'ICP alla modulazione del bersaglio basata sul meccanismo d'azione.
- De-risking meccanicistico: Isola le risposte mediate dal nervo cavernoso, distinguendo il contributo neurogenico da quello vascolare alla funzione erettile.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
La registrazione dell'ICP si inserisce nel percorso di scoperta che va dalla validazione del bersaglio all'identificazione del capostazione fino ai test di efficacia preclinica, fornendo un fenotipaggio emodinamico che orienta le decisioni di avanzamento o interruzione nello sviluppo di terapie per l'ED.
- Biologia della scoperta: Supporta la verifica di ipotesi sui percorsi neurogeni e vascolari mediante risposte della pressione intracavernosa (ICP) evocate elettricamente a seguito della stimolazione del nervo cavernoso.
- Screening: Fornisce output quantitativi pronti per saggi, inclusi il picco di ICP, l'ICP di plateau e l'area sotto la curva, per la valutazione dei composti.
- Analisi: Consente il confronto statistico tra gruppi trattati per quanto riguarda i rapporti tra ICP e pressione arteriosa media, nonché la durata della risposta.
- Ricerca traslazionale: Collega la validità preclinica a deficit di ICP dipendenti dall'età, che rispecchiano la fisiopatologia umana della disfunzione erettile (ED).
- Riutilizzo aziendale: Stabilisce una capacità fenotipica emodinamica riutilizzabile per lo screening iterativo di candidati terapeutici per la disfunzione erettile (ED).
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Fornisce una previsione affidabile nella validazione degli obiettivi quantificando le variazioni dinamiche del flusso ematico associate ai riflessi erettili.
- Valore operativo: Garantisce standardizzazione attraverso protocolli di calibrazione con soluzione salina eparinizzata e controllo delle perdite, migliorando la riproducibilità tra diversi siti.
- Valore strategico: Migliora l'efficienza del capitale riducendo l'abbandono in fasi avanzate grazie alla riduzione precoce dei rischi meccanicistici dei meccanismi della disfunzione erettile.
- Impatto sul portafoglio: Permette una priorizzazione adeguata al rischio basata su soglie quantitative di efficacia emodinamica.
Considerazioni relative all'implementazione
- Richiede competenze microchirurgiche nella dissezione vascolare e nervosa in roditori, in particolare per l'isolamento del nervo cavernoso e la cateterizzazione del corpo cavernoso del cruro.
- È dipendente da sistemi di trasduttori di pressione, stimolatori bipolari e preparazione di soluzione salina eparinizzata per l'anticoagulazione e l'integrità del sistema.
- Necessita di standardizzazione tra i gruppi di lavoro per quanto riguarda la tecnica chirurgica, le procedure di calibrazione e i criteri di analisi della curva della pressione intracavernosa (ICP).
- Le considerazioni relative all'adattamento includono l'anatomia specifica del modello (ad esempio, ratto rispetto a topo) e i protocolli anestetici che influenzano la risposta neuronale.
- I limiti pratici comprendono la difficoltà tecnica dell'inserimento dell'ago nella tunica albuginea e la necessità di una competenza procedurale per evitare perdite vascolari.
