Kísérletes magzati húgyhólyag elfolyási akadály csökkenti a húgyhólyag detrusor izomzat összehúzódási képességét

Átírás

1 Kísérletes magzati húgyhólyag elfolyási akadály csökkenti a húgyhólyag detrusor izomzat összehúzódási képességét Ph.D. értekezés tézisei Dr. Nyirády Péter Témavezető: Dr. Kelemen Zsolt Programvezető: Prof. Dr. Romics Imre Ph.D. vizsgabizottság: Prof. Dr. Monos Emil Dr. Görbe Éva Prof. Dr. Tóth Csaba Opponensek: Prof. Dr. Pajor László Prof. Dr. Verebély Tibor Semmelweis Egyetem, Urológiai Klinika Klinikai Tudományok Doktori Iskola

2 A húgyhólyag embriológiája, morfológiája és élettana Az egészséges húgyhólyag fejlődése: Az alsó húgyútak egy olyan reservoire-t alkotnak, mely széles határok között kiválasztott vizeletet alacsony nyomáson képes tárolni, és azt vizelés során maradéktalanul ki tudja üríteni. A hólyag a metanephrossal egy időben az urogenitális sinus és a környező mesenchyma egymásra hatásával fejlődik ki. A húgyhólyag kialakulása a kloáka szétválasztódásával kezdődik, amikor az alantois és az ősbél találkozásánál mesodermális septum kezd növekedni. A hártya a kloakát egy a mesonephrotikus csatornát befogadó mellső, primitív urogenitális sinusra és a rectumra választja szét. Az urogenitális membrán a 7. gesztációs héten nyílik meg, lehetővé téve az állandó kapcsolatot a fejlődő húgyútak és a magzatvíz között. A 13. hétre a trigonum körkörös és hosszanti izomzata már felismerhető. A 16. gesztációs hétre már a vizelettartási képesség elképzelhető, mikorra a detrusor tovább finomodva belső, külső hosszanti, és középső körkörös simaizomzatra tagolódnak. Az urothelium a 21. hétre válik felismerhetővé. Az alsó húgyútak szerkezete és működése: A húgyhólyag három részből épül fel: epithelium, simaizom és adventitia. Az urothelium egy több rétegű átmeneti (tranzicionális) epithelium, melynek a sejtjei szorosan, esernyőszerűen kapaszkodnak össze, így téve azt folyadékok és oldott anyagok számára árjárhatatlanná. A húgyhólyag falának legnagyobb részét alkotó simaizomzatot detrusornak hívjuk. A hólyagot egy olyan egyszerű lemeznek kell elképzelni, melynek relatíve nagy mennyiségű izomkötege viszonylag kis mennyiségű kötőszövetbe van beágyazva. A húgyhólyag élettani és morfológiai vizsgálatai: A cholinerg idegek csak indirekt módon vizsgálhatók, mert nem festhetők, így fénymikroszkóppal nem láthatóak. A húgyhólyag simaizomzatának cholinerg idegeiben a legfontosabb neurotransmitter az acetilcholin, melyet a lebontó enzimén (acetylcholinészteráz) keresztül a neuromuscularis átmenetben kutathatunk. Az acetylcholinészteráz festés tehát a húgyhólyag detrusor simaizmot beidegző valószínű cholinerg sűrűséget és az izomsejt, idegsejt 1:1 arányát mutatja (1). A hólyagfalat elektronmikroszkóppal vizsgálva, a parasymphaticus ideg kötegek végén varicositásokat láthatunk. E varicositások jelenlétének az az oka, hogy idegvégződésben jelentős számú neurotransmittert tartalmazó hólyagocska ismerhető van. A detrusor simaizomzatban a receptorok a varicositások mentén lévő különleges területen foglalnak helyet, amely ugyanakkor a harántcsíkolt izom hasonló receptorait befogadó résszel összehasonlítva kevésbé speciális. Az egymás mellett lévő simaizmok az úgynevezett közeli kapcsolat révén elektromos tovaterjedésre alkalmas összeköttetésben vannak egymással, mely a simaizom nyalábok között az ingerület átadását teszi lehetővé. Ennek a különleges hálózati felépítésnek köszönhető a vizelést elindító inger hatására a detrusor izomnyalábokban párhuzamosan kialakuló, a húgyhólyag falat egységesen összehúzó kontrakció. Egyetlen ideg impulzus hatására a vesiculák kb. fele kiürül a varicositásokból, melyek mindegyike mintegy 5000 acetylcholin molekula mennyiséget szabadít fel. Idegi, elektromos impulzus hatására, kalcium csatornákon (feszültség függő kalcium csatornák) keresztül az extracelluláris térből kalcium vonódik el, melynek hatására a varicositásokban lévő hólyagcsák cytosoljának kalcium szintje megemelkedik és ennek következtében tartalmukat, kiürítik. Más lehetőség is van a húgyhólyag aktiváló rendszer elsődleges parasympathicus cholinerg aktivitásának vizsgálatára. A legmeggyőzőbb módszer a szövetfürdőbe helyezett detrusor simaizom nyalábok élettani vizsgálata. A szövetfürdő az izom nyalábkákat ideális hőmérsékleten, megfelelően oxigenizálva és szabályozott mennyiségű ionokat tartalmazó oldatban tarja megfelelő ideig a vizsgálat elvégzésére. A detrusor nyaláb izomkötegeinek idegi ingerlését elektromos impulzus stimulálja. Ha az impulzus hossza és amplitúdója optimális, továbbá a frekvenciát élettani határokon belül változtatjuk (0,5-60 Hz), akkor egy frekvencia-összehúzódás görbét kapunk, majd ennél nagyobb érték mellett a végtelennél platóban végződik, és túl magas ingerlési frekvenciánál a vizsgált nyalábban sérülést idéz elő. Az elektromos ingerlés hatására létrejövő idegi vezetést a Na csatornabénító tetrodotoxinnal (TTx) meg lehet szüntetni. 2

3 Amennyiben az idegi ingerlést tetrodotoxinnal gátoljuk, magas frekvenciájú ingerlés mellett kis mértékű összehúzódást regisztrálunk, mely a simaizom membránon való közvetlen ingerlésnek tulajdonítható. Megfelelő mennyiségű és koncentrációjú atropinnal, teljes cholinerg blokádot létrehozva a frekvenciaösszehúzódás görbén a maradék hatás meg fog egyezni a tetrodotoxin jelenlétében méretével. Más szóval, atropin jelenlétében a normál detrusor simaizomzatban elektromos ingerlésre nincs maradék kiváltott válasz, vagy fordítva, nincsen atropin rezisztens komponens neurotransmitterek hatására. Az egészséges humán húgyhólyag összehúzódásában kizárólag a muscarin cholinerg neurotransmitter található. Inger kiváltott izom összehúzódás és a kontraktilis apparátus: A két lehetséges típusa: az elektromechanikus út, melynél elektromos impulzus hatására az idegvégződésekben a felszabaduló neurotransmitter a ligand-kötő ioncsatornához kapcsolódik, mely simaizom összehúzódást és membrán depolarizációt vált ki, amely további akciós potenciált generál. A simaizom ingerlés másik lehetősége a pharmacológiai út, amikor az endoplasmaticus reticulum kalcium raktáraiból felszabaduló intracellularis kalcium (2) a G-proteinhez kötődő receptor aktiválódásával másodlagos messenger inositol triphosphat (IP 3 )- bocsát ki, mely izom összehúzódást és a sejtmembrán ligand- kötő ioncsatornáinak kinyílásával akciós potenciált aktivál. Mindkét ingerlési útnál az emelkedett intracellularis kalcium a mindenhol intracellulárisan jelenlévő kalcium kötő fehérjéhez, a kalmodulinhoz kötődik, mely a miozint aktiválja és így az aktinhoz kötődve az actin és myosin filamentumokat egymáshoz közelítve, összehúzódást gerjeszt (3). A simaizom sejtmembrán acetylcholin receptorai muscarin típusúak, a legfontosabb ezek közül az M3, melyek G-fehérje-kötő receptorok. A simaizom sejtmebránján az acetylcholin receptorok muscarinok, melyek közül a G-proteinkötő M3 receptor a legfontosabb. Ezek generálják a sejtmembrán phospholipidjeinek inositol triphosphatját, melynek következtében az intracellularis kalcium raktárak tartalma kiürül. Ennek kettős hatása van, egy részről kalmodulinhoz kötődve simaizom kontrakciót hoznak létre a pharmacomechanikai úton, másodsorban kalcium-kötő kalcium csatornákat nyitnak meg a plazmamembránon. Ez további kalcium beáramlást okoz az extracelluláris térből, mely fenntartja az összehúzódást, továbbá feltölti az intracellularis kalcium raktárakat. Az alsó húgyútak kóros fejlődése Hátsó húgycső billentyű: A hátsó húgycsőben kialakuló elfolyási akadály gyakran kis kapacitású, megvastagodott falú kóros hólyagfejlődést eredményez, irreverzibilis detrusor simaizom és beidegzési károsodással, mely együtt járhat uréter/vese rendellenességekkel, és legsúlyosabb esetben Potter féle végstádiummal. A hátsó húgycső billentyű a leggyakoribb veleszületett alsó húgyúti obstrukció, mely kizárólag fiúkban forduló elő. Minden és közötti élő fiú csecsemőre jut egy beteg újszülött. A hátsó húgycső billentyű, minden más veleszületett urológiai fejlődési rendellenességen túl az egyetlen, mely az egész húgyút fejlődését és működését befolyásolhatja [4]. Hutton és munkatársai (5) azt találták, hogy a felfedezés ideje a betegség további kimenetelére meghatározó; a 24. magzati hét előtt felismert beteg 53%-a 3.9 év alatt vagy meghalt, vagy veseelégtelensége alakult ki. Azok, akiknek a betegségét 24. hét után mutatták ki csak 11-ből 1-nek fejlődött ki rossz eredmény. Az elváltozás meghatározásához, osztályozásához és az obstrukció kezeléséhez a betegség pontos megértése vezetett az elmúlt évtizedekben. Az elváltozással társuló különböző súlyosságú és típusú veseelégtelenség felismerése; a betegséggel járó vesicoureteralis reflux és a tágult felső húgyútak ismerete; az úgynevezett billentyű hólyag működésének és fejlődésének tisztázása és végül ezek hatásának vizsgálata a klinikai gyakorlatunkban, segített a betegség prenatalis diagnosztizálásában, a korai felismerésében és így a hátsó húgycső billentyű kezelésében. Célkitűzés A számos hátsó húgycső billentyűvel született fiú húgyhólyagjának kóros működése vezetett a késői vese elégtelenséghez (6). Ugyanakkor nem tisztázott még az, hogy 3

4 milyen szerepet játszik a prenatalis, vagy postnatalis húgyhólyag kóros működés, vagy a fejlődési rendellenesség különböző foka a veseelégtelenség kialakulásában 1. Az intrauterin műtétek viszonylag új, még nem teljesen feltárt területe a sebészetnek, mely jelentős kihívást jelentenek, és finom manipulációt igényelnek. A terhesség normál lefolyásában alapvető a legkevésbé invazív és legmegfelelőbb időben végzett beavatkozás. Ezért célunk egy olyan reprodukálható intrauterin sebészeti módszer kidolgozása és alkalmazása mely alacsony szövődmény mellett alkalmas a hátsó húgycső billentyű modellezésére 2. Az elmúlt évtizedben a magzat fejlődésének és érésének vizsgálati eljárásává az ultrahang vált. Ugyanakkor az alsó húgyúti obstrukció hatásának pontos ideje és következménye nem pontosan tisztázott. Ezért fontosnak tartottuk a folyamatában vizsgálni az alsó húgyúti obstrukció ultrahangos változásait. 3. További célunknak tekintettük megismerni a magzati részleges húgyúti elfolyási akadály hatását a hólyag nyomás-térfogat arányára (compliance) és a hólyagfal feszülésre a normál és kórosan fejlődő húgyhólyagban. 4. Legfőbb célul az obstruált húgyhólyag detrusor simaizomzat elektromechanikai képesség megváltozásának leírása volt. Mivel először, az összehúzódási aktivitás sejtszinten való megismerése segíthet újabb gyógyszerek kifejlesztésére a detrusor működés szabályozására; másodsorban, amennyiben sikerül feltérképezni a funkcionális működésben való elváltozást és az okot meghatározni, akkor könnyebben tudunk stratégiát felállítani a betegség megelőzésében. 5. A magzati bárány alsó húgyúti obstrukciója a húgyhólyag struktúrájára, sejtbiológiájára és molekuláris képességeire is hatással van: úgy, mint a hólyag súlyára, a detrusor DNS tartalmára, a detrusor sejtek térfogatára, a fehérje DNS arányára és a simaizom sejt cholinerg receptor számára, valamint a miozin nehéz láncának izoform alakjára és a kollagén szabályozásának aktivitására. Ezért szándékoztunk ezen állításainkat igazolni, továbbá ezeket az elektromechanikai eredményeinkhez hasonlítani. Összegezve, egy kísérletes magzati bárány modellt használva, munkánk célja a kísérletes obstrukciót követően 30 nappal, a húgyhólyag élettani képességeinek vizsgálata volt. Meghatároztuk a detrusor simaizom in vitro összehúzódási képességét, ex vivo töltéses cystometriát végeztünk a kapacitás és nyomás arányának tisztázására és immunohisztokémiai, western blott eljárással vizsgálatuk a kulcsszerepet játszó ideg fehérjéket. Hipotézis Viszonylag rövid ideig tartó alsó húgyúti szűkület, befolyásolja az anatómiai struktúrát, az elektro- élettani képességet, ex vivo cystometriát, továbbá az idegi fehérjék jelenlétért és a detrusor biomechanikai tulajdonságát. Módszer A vizsgálatainkra 16 Romney Marsh terhes bárány magzatot használtunk; nyolcon álműtétet végeztünk, melyeket kontrollnak használtunk és nyolc állatban sebészileg elvégeztük az alsó húgyúti elfolyási akadályt. Hím állatokat használtunk, tekintettel arra, hogy az alsó húgyúti obstrukció szinte kizárólag hímekben fordul elő. A műtétet a terhesség félidejében (75. napon) végeztük és az állatokat 30 nap múlva öltük le (105. nap). Összehúzódási, immunohisztokémiai és western blott vizsgálatot 16 bárány magzat húgyhólyagján végeztünk. Ezek közül 4 szűkített és 6 álműtött magzati húgyhólyagban a hólyag vizelettartó képességének tisztázására, ex vivo cystometriás vizsgálatot írtunk le. Intrauterin sebészet: 75. napos terhes Romney Marsh bárány magzatokban végeztük a sebészi beavatkozást; a nyitott urachust elzártuk és a húgycsövet egy 2mm széles, Omega formájú gyűrűvel szűkítettük. Ultrahangos vizsgálatot az 5. műtét utáni napon, majd a sebészi beavatkozás sikerének és a magzati életképesség igazolására, hetente végeztünk. Post-mortem vizsgálatok és mintagyűjtés: Az intrauterin műtéteket saját gyakorlatunkban 15%-os (3 a 19-ből) magzati halálozással végeztük. 30 nappal a műtétet követően intravénás injekcióval az állatokat elaltattuk; a magzatokat megmértük és 4

5 elvégeztük rajtuk a post-mortem vizsgálatokat. Néhány állatban töltéses cystometriás vizsgálatot is néztünk. Minden húgyhólyagot szárítás után megmértünk. A húgyhólyag kupolából teljes vastagságában falat rezekáltunk melynek egy részéből western blott vizsgálatra gyorsfagyasztottunk, immunohisztokémiára 10%-os paraformaldehydben rögzítettünk, vagy egy másik darabot Ca2+ mentes szabad Hepes Tyrode's oldatba helyeztünk a kontraktilitási kísérlet elvégzésére. Ezeken a vizsgálatokon túl a veséket szövettani feldolgozásra félretettük. Ex vivo töltéses cystometria: Ex vivo cystometriával vizsgáltuk a húgyhólyag kapacitás és a nyomás közötti összefüggés változását hat álműtött és négy obstruált magzatban. Az urológiai traktusban in situ az urethrát, az urachust és mindkét urétert lekötöttük, melyeken keresztül két katétert helyeztünk a hólyagba. Egy 5 Ch-és tápszondát a húgyhólyag töltésére és egy 1.2 mm-es PVC katétert a nyomásmérésre. Hólyagizom összehúzódási vizsgálat: A húgyhólyag középső részéből egy simaizom hengert metszettünk ki, majd izoláltuk úgy, hogy mind az adventitiat, mind az urotheliumot eltávolítottuk és az így nyert detrusor szövet (átmérője <1 mm) összehúzódási képességét vizsgáltuk. Az izmot 95%-os O 2 / 5% CO 2 gázzal telített (ph 7.4, 37 C) Tyrodes oldatba helyeztük. A simaizmot elektromosan stimuláltuk (3sec tetanikus inger, 1 és 60 Hz között, 0.1 ms impulzussal, 90 másodpercenként) fiziológiás oldatban, tetrodotoxin és α-β methylen- ATP jelenlétében. Mértük még a kontrakciókat elektromos stimulálás nélkül is, KCl, carbachol és α-β methylen- ATP hozzáadásakor. A vizsgálatok végén lemértük a detrusor nyaláb tömegét és így függetlenül annak méretétől az összehúzódás egységét mn.mg -1 - ben kaptuk meg. A kiváltott erő, frekvencia hányadost a következő empirikus képlettel számoltuk ki: T= T max ƒ n /ƒ n 1/2 + ƒ n ahol, T a nyomás, T max a kalkulált maximális nyomás magas frekvenciánál, amely ƒ és ƒ 1/2 az a frekvencia, mely szükséges T max /2 nyomás eléréséhez, valamint n konstans. Szövettani vizsgálat: A rögzített húgyhólyagot és a veséket, alkoholban dehidráltuk, viaszba ágyaztuk, metszettük, rehidrálással a viaszt eltávolítottuk és Masson s trichrommal festettük. Az idegeket neuronalis fehérje antitestekkel, immunohisztokémiai eljárással mutattuk ki, S100 és a PGP 9.5 módszerrel. Az S100 egy kalcium-kötő fehérje, melyet a neuroepithelben és az ideg felszínén lévő sejtekben; minden Schwann sejtben és a legtöbb neuronban lehet megtalálni. A metszeteket Zeiss Axiophot II mikroszkóppal vizsgáltuk és fényképeztük. Végül a vesékből készült metszeteket hematoxylinnal való festést követően vizsgáltuk. A PGP 9.5 western blott eljárást is elvégeztük. Statisztikai módszer: Az eredmények átlagát és deviációját számítottuk. A független értékeken Student t-teszttel szignifikanciát számoltunk az adatok között. Szignifikanciát p<0.05, p<0.01 vagy p<0.001 eredménynél állapítottunk meg. Eredmények Prenatalis ultrahangvizsgálat: Az álműtött bárányoknál heti gyakorisággal végzett műtét utáni ultrahangvizsgálat nem talált vese üregrendszeri tágulatot és a húgyhólyag nem volt mérete miatt felismerhető. A vesék hydronephrotikus és a húgyhólyag tágulata már az első vizsgálatnál kimutatható volt az obstruált állatokban és az elváltozás az idő előrehaladtával rosszabbodott a 30. napig. Nagy fokú morfológiai zavar és tágult, cystikus tubulusok a vesék nephrogén zónájában: Az áloperált állatok veséje a 105. magzati napon fejlett nephrogén területet mutatott, normális tágasságú tubulusokkal és fejlődő glomerulusokkal. Ezzel szemben a szűkített állatok nephrogén zónája károsodott volt, normális glomerulust kimutatni nem lehetett, a tubulusok cystikusan tágultak voltak. Növekedett kapacitás és compliance az obstruált hólyagokban: Az obstruált állatok hólyag kapacitása a post-mortem vizsgálatnál szignifikánsan nagyobb volt, mint a kontroll csoporté. A compliance kiszámításához az egyensúlyi értékeket használtuk. Szignifikánsan nagyobb compliance -t mutattak az obstruált állatokban a számolt értékek, szemben a kontrollal, ahol 1/C (C = compliance DV/DP). A két csoport hólyag compliance -ének további vizsgálatára a hólyagfal stress t, δ t módosított Laplace törvény alapján számoltuk: δ=p.r 1 /2.d. 5

6 Az elektrofiziológiai vizsgálat az obstruált húgyhólyag összehúzódási képességének csökkenését mutatja: Az összehúzódási vizsgálatban használt simaizom nyalábok mérete és tömege megegyezett az álműtött és obstruált csoportban. A nyugalmi összehúzódást 16Hz ingerlés mellett rögzítettük. Az obstruált simaizom nyalábban létrejövő összehúzódási erő elektromos inger hatására szignifikánsan kisebb volt, mint a kontroll csoportban. Vizsgáltuk az összehúzódást emelkedő frekvencia melletti tetanikus ingerlésre Tyrode s oldatban, 1mM atropin és 1mM tetrodotoxin (TTx) jelenlétében. Mértük továbbá elektromos ingerlés nélkül a detrusor simaizom összehúzódásokat 10 µm carbachol, 10 µm α-β methylen- ATP és 120 mm KCl jelenlétében. Szignifikánsan kisebbnek találtuk itt is az obstruált állatok simaizom nyalábjaiban fellépő abszolút erőt, a kontroll állatokhoz képest. Az álműtött állatok húgyhólyag nyalábjainak összehúzódása KCl és ABMA jelenlétében megegyezett az idegi ingerlésével. Az obstruált állatok carbachol és elektromos stimuláció hányadosa szignifikánsan nagyobb volt, mint a kontroll csoporté (1 ábra). Ez azt jelenti, hogy az alsó húgyúti szűkített állatokban az ideg közvetített összehúzódás csökkenése szignifikánsan nagyobb volt, mint a receptor kiváltott összehúzódás gyengülése. Carb/T16Hz arány (%) ál n = 8 1. Ábra. carbachol és T 16Hz arány * * p<0.05 obstruált n = 8 Az elfolyási akadály következtében károsodik a húgyhólyag beidegzése: A 105. gesztációs napra az álműtött állatok húgyhólyagjában a jól fejlett szerkezet volt felismerhető, urothelium fedte a lamina propriát; hármas simaizom elhelyezkedés, kevés kötőszövettel körülvéve, volt megfigyelhető. Az S100 és PGP 9.5 immuneljárásokkal az idegek a simaizom nyalábokban és között volt megfigyelhető. Ezzel szemben az obstruált húgyhólyag fala elvékonyodott, az urothelium ellaposodott és a lamina propriában a sejtek száma jelentősen csökkent; továbbá az izomrétegben a simaizom kötegek között a kötőszövet mennyisége felszaporodott. Ezen felül az immunohisztokémiai vizsgálat S100 és PGP 9.5, csökkent ideg jelenlétet figyelt meg az obstruált hólyagban. Végül PGP 9.5 western blott eljárás a megfelelő 25kDa sávban szignifikáns sűrűség aktivitás csökkenést mutatott a szűkített hólyagokban, az álműtöttekhez képest. Megbeszélés Elektromos ingerlésre az obstruált magzat bárányok húgyhólyagjának detrusor simaizomzata csökkent összehúzódási képességet mutatott. Hasonló eredményt találtunk mindegyik összehúzódást stimuláló agonista jelenlétében is, mint az acethylcholin agonista carbachol, membrán potenciált depolarizáló KCl és a purinerg receptorokhoz kötődő α-β methylen- ATP. Tekintettel arra, hogy a redukció mindegyik agonista jelenlétében megfigyelhető volt, a csökkent kontraktilitást a sérült detrusor simaizom összehúzódási képessége okozta. Ezt az élettani viselkedést mutatta a simaizom nyalábok különböző szinten való vizsgálata is (közvetlen membrán depolarizáció KCl hatására, receptorokon keresztül: carbachol és α-β methylen- ATP, vagy motoneuronok közvetítésével, elektromos ingerlés során). Az összehúzódások mértékének csökkenése ugyanakkor eltérő volt. Az idegi úton kialakuló depolarizáció jobban, míg a direkt muscarin receptor közvetített összehúzódás kevésbé sérült. Ezt a detrusor simaizom denervációjával magyarázzuk. Továbbá az α-β methylen- ATP és KCl által kicsalt kontrakciók csökkenése, az elektromos ingerlésnél látottal megegyezett. Ez azt jelenti, hogy az az úgynevezett L-típusú Ca 2+ csatorna, mely egy a kontrakciót kiváltó további ingerlési lehetőség lenne és hasonló az α-β methylen- ATP és KCl hoz, szintén felhígult. Töltéses cystometria során az obstruált állatokban, alacsony nyomás mellett (12 6

7 cm H 2 O) hatszorosan emelkedett húgyhólyag kapacitást (61 ml) a kontrollhoz képest. Továbbá az unfold ( ki nem terített ) kapacitása több mint tízszerese volt az operált magzatoknak a kontrollokéhoz képest (5 és 0.4 ml). Ezt a mennyiséget elérve a folyadék volumen növelésével a nyomás csaknem lineárisan növekedett. A nyomás-volumen diagramm emelkedett compliance t ( V/ P) mutatott, mely csökkent elaszticitást tükröz a húgyhólyagfal feszülés és folyadék mennyiség görbén. Ezen kísérleti eredmények egy nagy, rugalmatlan szervet mutatnak, de meglepő módon nem korrelálnak az elektrofiziológiailag talált csökkent összehúzódási képességgel. Mindkét csoport egyedei elérték az elaszticitásuk határát a hólyagfal feszülés és folyadék mennyiség görbén, de az obstruált állatokban ez az érték nagyobb volumennél határozottan alacsonyabb volt. Ezt úgy magyarázhatjuk, hogy a jelentős vizelet tárolási emelkedés irreverzibilis változásokat hozott létre az obstruált húgyhólyag falában, de elaszticitási képessége javult. Ezen akut vagy krónikus alsó húgyúti elfolyási akadályozottság mellett kialakuló in utero változások, szerepet játszhatnak a simaizomzat hipokontraktilissá válásában. Fontos ugyanakkor felhívni a figyelmet arra, hogy ezen elaszticitási képességet tükröző eredmények idegi összekötetés nélküli húgyhólyagra vonatkoznak. A kulcsfontosságú idegi fehérjék vizsgálata igazolta a szűkített elfolyású húgyhólyag csökkent összehúzódási képesség beidegzésének károsodását. Az idegi neuronokat immunohisztokémiai festésével az obstruált hólyag idegi fehérjéinek jelentős csökkenését mutatta az álműtöttekéhez képest. A western blot eljárás igazolta a redukció statisztikai szignifikáns változását. Összefoglalás 1. Képesek voltunk egy megismételhető intrauterin állatmodellt fejleszteni, mely alkalmas az alsó húgyúti szűkület, mint a hátsó húgycső billentyű, fejlődési, élettani és szövettani változásainak vizsgálatára. 2. Intrauterin ultrahangvizsgálattal egyértelmű magzati különbséget tudtunk megfigyelni az áloperált és obstruált magzatokban. Továbbá, a kísérlete szűkület kialakítását követően viszonylag gyors hatást láttunk. 3. Az obstruált húgyhólyag compliance-ének és számolt falfeszülésének szignifikáns javulását dokumentáltuk megegyező intravesicális mennyiség mellett. 4. Meghatároztuk az álműtött és obstruált állatok húgyhólyag simaizomzatának elektromechanikai képességét elektromos- és gyógyszeres ingerlés mellett, mely a szűkített húgyhólyagú magzatokban csökkent összehúzódást mutatott. Az elektromos ingerlésre fellépő kontrakció nagyobb fokban romlott, mint a muscarin receptor aktiválásáé. Ez az izom elemek beidegzésének súlyos károsodását mutatja. 5. Az ideg elemek immunohisztokémia eredményei a detrusor simaizomban a súlyos fokú idegi károsodást igazolták melyek az elektrofiziológiai vizsgálat eredményeit, alátámasztja. 7

8 Irodalom: 1. Goslin J: The structure of the bladder and urethra in relation to function. Urol Clin N Am 1979;6:31-38., Dixon J, Gosling J: Structure and innervation in the human. In: Torrens M, Morrison FB (eds) The physiology of the lower urinary tract. London: Springer Verlag, 1987;pp.: Fry CH, Wu C, Sui GP: Electrophysiological properties of the bladder. Int Urogynecol J 1998;9: McConnel JD: Activation of smooth muscle contractile elements. Neurourol Urodyn 1990;9: Cuckow PM: Posterior urethral valves; in Stringer MD, Oldham KT, Mouriquand PDE, Howard ER (ed): Pediatric Surgery and Urology. London, W.B. Saunders, 1998, pp Hutton KA, Thomas DFM, Arthur RJ, Irving HC, Smith SE: Prenatally detected posterior urethral valves: is gestational age at detection a predictor of outcome? J Urol 1994;152: A disszertáció témájában megjelent cikkek és könyvrészlet Cuckow, P.M. and Nyirády, P.: Embryology of the Urogenital Tract; in Gearhart, JP., Rink, RC., Mouriquand, PDE. (ed): Pediatric Urology. Philadelphia, W.B. Saunders, 2001, pp Cuckow PM, Nyirády P, Winyard PJD: Normal and abnormal development of the urogenital tract. Prenat Diag 2001;21: Nyirády P, Thiruchelvam N, Fry CH, Godley ML, Winyard PJD, Peebles DM, Woolf AS, Cuckow PM: Effects of in utero bladder outflow obstruction on fetal sheep detrusor contractility, compliance and innervation. J Urol 2002;168: Thiruchelvam N, Nyirády P, Peebles DM, Fry CH, Cuckow PM, Woolf AS: Urinary outflow obstruction increases apoptosis and deregulates Bcl-2 and Bax expression in the fetal ovine bladder. Am J Pathol 2003;162: Nyirády P: Intrauterin alsó húgyúti obstrukció csökkenti a hólyag detrusor simaizom összehúzódási képességét bárányban. Magy Urol 2002;1: Parkhouse HF, Barratt TM, Dillon MJ, Duffy PG, Fay J, Ransley PG, Woodhouse CR, Williams DI: Long-term outcome of boys with posterior urethral valves. Br J Urol 1988;62(1):