Hranic, v Pediatrii

Obrázek 1. Cystometrie (a) a střední maximální objem (B) u myší 1 týden po podání PO. Sloupce jsou (zleva doprava) podvod, po, CPO. C) reprezentativní sledování z analýzy cystometrie. (D) reprezentativní obrazy vyprazdňování skvrn na papíře Whatman umístěné pod myšmi po dobu 2 h, jak jsou vizualizovány ultra fialovým zobrazením. Chybové lišty jsou SEM., Statistická významnost (P < 0.05) je uvedena nad pruhy s hvězdičkou.

přestože obstrukce u CPO myší byla prokázána v 1 týdnu, účinky obstrukce byly vyřešeny o 4 týdny. VSOP provedeno na 4 týdny, po-obstrukce prokázat, že PO myši mají přetrvávající obstrukční mikční vzory s menší maximální neplatná objemy než CPO myši. Současně se myši CPO zotavují z maximálních objemů podobných falešným chirurgickým myším (obrázky 3A–C)., Celkový vzorec na VSOP myší CPO se vrátil k normálu, zatímco myši po nadále vykazují nerozvážné stříkání moči indikující ztrátu kontroly močového měchýře.

Měchýře Přestavby následující PO Je změněn Kastrace

zjistili Jsme, že účinky na funkci močového měchýře byly korelovány s makroskopické změny v myši močového měchýře na PO a CPO myši. V době oběti myši na 4 týdny po PO, podvodné měchýře se objevily normální velikosti,ale po a CPO močový měchýř byly hrubě zvětšeny (obrázky 2A, C–E)., Po disekci močového měchýře distální k ligatuře krku močového měchýře byly močové měchýře vyjádřeny močí a zváženy. Zde jsme zjistili zvýšenou hmotnost močového měchýře u myší PO ve srovnání jak s podvodnou operací, tak s myší CPO. CPO myši neprokázaly zvýšenou hmotnost ve srovnání s myší sham surgery (obrázek 2b). Bylo porovnáno histologické hodnocení měchýřů těchto myší s barvením H&e a oblastí močového měchýře, obvodem a tloušťkou., Myši CPO i po vykazovaly zvýšenou plochu a obvod ve srovnání s myší s falešnou chirurgií, což odráželo změny ze zvýšených tlaků močového měchýře po PO (obrázky 2F,H). Zvýšená tloušťka močového měchýře však byla pozorována pouze u myší PO (Obrázek 2G). To korelovalo s hmotností dolního močového měchýře u myší CPO, což naznačuje, že zvýšení velikosti močového měchýře je primárně způsobeno „protahováním“ svalu močového měchýře na rozdíl od skutečné hypertrofie nebo hyperplazie močového měchýře.

Fibróza močového Měchýře se Zvyšuje po Částečné Obstrukce odtoku z močového Měchýře

s cílem prozkoumat, zda zvýšení močového měchýře hmotnost a tloušťka stěny močového měchýře bylo způsobeno výhradně svalové hypertrofie/hyperplazie nebo-li součástí fibrózy byl zapojen, histologické vyšetření podvod, PO, a CPO myši měchýře byla provedena u 4 týdnů po obstrukci. To bylo provedeno s využitím jak Masson trichromového barvení, tak fibrózy specifické imunofluorescence (obrázek 4)., Jak se očekávalo, u myší PO, po obstrukci, bylo zjištěno, že měchýře zvýšily poměry Col/SM. Při kastraci již nebyl zjištěn zvýšený poměr Col/SM (obrázek 4B). Ačkoli objem luminálního močového měchýře byl zvýšen u myší CPO, svalová vrstva neprokázala hypertrofii, o čemž svědčí stejná tloušťka stěny močového měchýře jako falešné chirurgické myši. Hodnocení markerů specifických pro fibrózu vimentin, Col1a1 a FSP-1 imunofluorescencí navíc prokázalo zvýšenou expresi u myší po ve srovnání s myší sham s odpovídajícím poklesem exprese u myší CPO., Zdá se, že kastrace vytváří podmínky, ve kterých non-fibrózní močového měchýře přestavby dochází, argumentovat pro potenciální roli testosteronu konkrétně ve zprostředkování fibrotické reakci na poranění močového měchýře.

Zavedení Exogenního Testosteronu Obrátí Blahodárné Účinky Kastrace po Částečné Obstrukce odtoku z močového Měchýře

ukázali Jsme, že kastrace v nastavení PO zmírnění post-obstrukční přestavby v oblasti močového měchýře, hypertrofie/hyperplazie a fibrózy. Chcete-li prokázat, že se jedná o reakci specifickou pro testosteron, po kastraci podstoupila kohorta myší suplementaci po a testosteronem. Zde jsme použili buď testosteron nebo jeho snížený produkt dihydrotestosteron (DHT)., DHT má 10 krát větší afinitu k androgen receptor ve srovnání s testosteron, a nemůže být aromatizován na estrogeny, čímž se snižuje pravděpodobnost, že změny, které se vyskytují od testosteronu doplnění jsou v důsledku zvýšení hladiny estrogenů. Maximální vypuštěné objemy stanovené VSOP byly významně nižší u myší CPO Plus testosteron (CPOT) nebo CPO plus DHT (CPOD) ve srovnání s myší CPO (obrázek 5A). Makroskopické a mikroskopické změny pozorované u myší PO (ale ne u myší CPO) se znovu objevily v měchýřích CPOT a CPOD., Hmotnost močového měchýře byla významně zvýšena u myší CPOT a CPOD ve srovnání s myší CPO (obrázek 5B). Cpot a cpod měchýře také zvýšily poměr Col/SM ve srovnání s CPO (obrázek 5D). Fibróza markery byly také zvýšeny v CPOT a CPOD ve srovnání s CPO měchýře, jako byla reakce na Masson je trichrome stain (Obr. 5C,E). Tato zjištění ukazují, že exogenní náhrada testosteronu u kastrovaných samčích myší plně obnovila patologické účinky obstrukce močového měchýře., Stručně řečeno, účinky kastrace a náhrady testosteronu silně podporují roli mužského androgenu v patogenezi obstrukce močového měchýře.

Diskuse

Chlapci rodí s PUV podstoupit chirurgickou resekci obstrukční letáky brzy po porodu. Nicméně, i přes zmírnění obstrukce odtoku z močového měchýře u těchto dětí, mnoho pacientů s PUV postupu do močového měchýře zhoršení vyžadující čisté intermitentní katetrizace, aby se dostatečně vyprázdnit močový měchýř (3). Tyto změny byly často pozorovány po pubertě., Klinické změny u pacientů s resekované chlopně byly dříve připisovány fyziologické změny spojené s dospíváním, jako je zvýšená močových filtrace a ne hormonální změny (1, 5, 9). Naše zjištění však naznačují, že androgen může hrát důležitější roli, než bylo dříve oceněno. Zjistili jsme, že přítomnost nebo nepřítomnost androgenu specificky ovlivňuje buněčné změny, ke kterým dochází po obstrukci, zejména fibróze.,

informace ze studií, ve kterých byl testosteron doplněn u pacientů s onemocněním dolních močových cest, by mohly poskytnout přehled o účincích androgenu na onemocnění močového měchýře. Tyto údaje jsou poměrně řídké, pocházející z velké části z retrospektivní nebo prospektivní observační studií a studií, v nichž testosteron byl podáván hypogonadální nebo eugonadal muži. Tyto studie však naznačují, že suplementace testosteronem nezhoršuje LUTS (10, 11)., Konkrétně, několik studií prokázalo zlepšení IPSS skóre u mužů léčených androgenní suplementace, i když mnoho z nich se specificky studovat muži se známým obstrukce odtoku z močového měchýře, ale spíše patří skupině léčených s testosteron suplementace a s různým stupněm LUTS na počátku. Jedna studie vyloučila pacienty se známou obstrukcí krku močového měchýře. Koritsiadis et al., udělal konkrétně porovnat příznaky a urodynamické parametry na tlak-průtok studie hypogonadální a eugonadal mužů a zjistili, sérové hladiny testosteronu negativně koreluje s detruzoru tlaku při max. průtoku, ale ne IPSS nebo jiné urodynamické parametry (12).

účinek testosteronu na močový měchýř detrusor sval byl také studován u zvířecích modelů. Tek a kolegové zjistili, že suplementace testosteronem chirurgicky kastrovaných krys vedla ke snížení poměru kolagenu k hladkému svalstvu a ke zvýšení cystometrické kapacity (13). Shortliffe et al., (14) zjistil, že náhrada testosteronu u chirurgicky kastrovaných potkanů byla také spojena se zvýšeným hladkým svalstvem močového měchýře a se zvýšenou hmotností močového měchýře (14). Společně tyto studie naznačují, že u nerušených potkanů testosteron stimuluje růst hladkého svalstva detruzoru prostřednictvím dosud nejasného mechanismu. V modelu poranění močového měchýře ischemie a reperfuze u mužských králíků, Chuang et al. prokázalo se, že kastrace byla ochranná snížením fibrózy močového měchýře a sníženou expresí různých markerů souvisejících s fibrózou (8)., Suplementace testosteronu těchto kastrovaných králíků vedla ke zvýšené detrusorové fibróze po poranění močového měchýře. Naše zjištění odrážejí tato zjištění a představují první studii účinku testosteronu na reakci na poranění močového měchýře z PO u juvenilních myší.

současně nás nedostatek nálezů v literatuře překvapil našimi počátečními nálezy. Jeden potenciální obavy jsme měli, bylo, že myši nebyly dostatečně bráněno a že naše zjištění v kastrovaných myších zastoupena skupina, v níž obstrukce prostě nedošlo., Na konci, víme, že to není pravda, protože měchýře v CPO skupina původně měl močení skvrny, jako je ucpaný skupiny, měli abnormální tlaky cystometry, a měl přestavěný měchýře. Ve skutečnosti byly močové měchýře z CPO myší velmi odlišné než shams, což naznačuje, že operace PO měla hluboké účinky. Naše interpretace těchto zjištění je, že v hodinách po operaci, zvyšuje tlak ve stěně močového měchýře, a že v normální myší, kolagenů a další vyztužení matice jsou konstruovány tak, aby se zabránilo roztržení močového měchýře do břicha., Měchýře z CPO myší měly velmi málo ukládání kolagenu v detruzorovém svalu, ale zároveň se staly velmi velkými tenkými stěnami. Je možné, že když je fibrotická odpověď narušena ve vysokotlakém močovém měchýři, táhne se, aby se přizpůsobila moči, která se hromadí. To je typické pro to, co jsme pozorovali v CPO, ale ne po a cpot měchýře. Předpokládáme tedy, že role testosteronu může být konkrétně při zprostředkování fibrózy ve stěně močového měchýře.,

Při naší práci konkrétně využila močového měchýře model k určení role testosteronu na svalové fibrózy v reakci na hladké svalové zranění, jsme přesvědčeni, že tento výzkum se ukáže být důležité v mnoha fibrotické procesy nemoci, které mají sex sdružení. Ve skutečnosti to bylo podpořeno několika studiemi v literatuře. Cho et al. ukázalo se, že orchiektomie oslabila renální fibrózu pozorovanou po obstrukci močovodu. V myším modelu jednostranné ureterální obstrukce prokázaly ledviny samčích myší zvýšenou expresi alfa-SMA a depozice kolagenu (15)., Podobně jako u našeho modelu obstrukce močového měchýře byla tato fibrotická odpověď minimalizována, pokud byla provedena souběžná orchiektomie s obstrukcí močovodu. Analogické nálezy byly hlášeny v myším modelu srdeční fibrózy sekundární k přetížení tlakem. Zde byly fibrotické změny v levé komoře oslabeny orchiektomií. To zahrnovalo otupení signalizační dráhy TGFß, o které je známo, že je důležitá pro podporu diferenciace myofibroblastů (16). Srdeční a renální fibróza související s věkem byla také oslabena orchiektomií u samců myší (17)., Kromě toho byl ve studii Zhu a kolegů androgenní receptor na buňkách hladkého svalstva cév zapojen do kalcifikace hladkého svalstva stimulovaného testosteronem. Pomocí cévní hladké svalové buňky odvozené z hladké svaloviny-specifický androgenní receptor knockout myši, kalcifikace byl oslabil v reakci na testosteron léčba ve srovnání s divokým typem hladké svalové buňky (18). Rostoucí počet studií, včetně našich, tedy nalézá souvislost mezi testosteronem a patologickými změnami spojenými s fibrózou.,

mechanismus, který stojí za úlohou testosteronu při modulaci detrusorové odpovědi na zranění, zůstává nevysvětlitelný. Dále práce zkoumá následné účinky testosteronu v detruzoru může odhalit nových terapeutických cílů, které by mohly být použity, aby se zabránilo nebo alespoň zmírnit nepříznivé remodelaci tkáně viděl v nastavení PO. Navíc by mohly být provedeny studie reakce na dávku, aby se zjistilo, jaké sérové koncentrace testosteronu vedou k nežádoucí remodelaci. Bylo prokázáno, že Estrogen zmírňuje tkáňovou hypoxii a související poškození detruzoru u zvířecích modelů., Další studium souhry mezi testosteronem a estrogenem při modulaci detrusorové svalové reakce na zranění může také pomoci dále objasnit tuto cestu.

závěr

juvenilní samčí myši s částečnou obstrukcí výstupu močového měchýře mají menší vysokotlaké měchýře, které jsou fibrotické. Kastrace byla spojena s většími vypuštěnými objemy, nižší hmotností močového měchýře a menší detrusorovou fibrózou. Nahrazení testosteronu u kastrátových myší tyto účinky zvrátilo., To znamená, že testosteron hraje roli při úpravě změn detrusorového svalu po částečné obstrukci výstupu močového měchýře u myší. Proto doporučujeme, aby zvýšené hladiny testosteronu u chlapců s PUV mohly přispět ke snížení funkce močového měchýře.

etické prohlášení

tato studie byla provedena v souladu s doporučeními chirurgických pokynů, Výboru pro péči o zvířata a použití. Protokol byl schválen výborem pro péči o zvířata a použití.

autorské příspěvky

af, PF, DB, NK a GS sběr a analýza dat., Af, PF, RD, a např koncepce, design, a rukopis psaní.

Prohlášení o střetu zájmů

autoři prohlašují, že výzkum byl proveden bez jakýchkoli obchodních nebo finančních vztahů, které by mohly být chápány jako potenciální střet zájmů.

financování

tento výzkum byl podpořen financováním z Hartwell Association např.