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Artículo de método

Evaluación de la microarquitectura ósea trabecular en un modelo murino de osteoporosis

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DOI:

10.3791/65880

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8 de septiembre de 2023

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En este artículo

Resumen

Este protocolo presenta un método económico y eficiente para la evaluación cuantitativa de la microarquitectura ósea en un modelo murino de osteoporosis mediante la combinación de técnicas de tinción de hematoxilina-eosina (HE) y microtomografía computarizada (Micro-CT).

Resumen

La microestructura ósea se refiere a la disposición y calidad del tejido óseo a nivel microscópico. Comprender la microestructura ósea del esqueleto es crucial para comprender la fisiopatología de la osteoporosis y mejorar su tratamiento. Sin embargo, el manejo de muestras óseas puede ser complejo debido a sus propiedades duras y densas. En segundo lugar, el software especializado dificulta el procesamiento y análisis de imágenes. En este protocolo, presentamos una solución rentable y fácil de usar para el análisis de la microestructura ósea trabecular. Se proporcionan pasos y precauciones detallados. La micro-TC es una técnica de imagen tridimensional (3D) no destructiva que proporciona imágenes de alta resolución de la estructura ósea trabecular. Permite la evaluación objetiva y cuantitativa de la calidad ósea, por lo que es ampliamente considerado como el método de referencia para la evaluación de la calidad ósea. Sin embargo, la histomorfometría sigue siendo indispensable, ya que ofrece parámetros cruciales a nivel celular, cerrando la brecha entre las evaluaciones bidimensionales (2D) y 3D de las muestras óseas. En cuanto a las técnicas histológicas, se optó por descalcificar el tejido óseo y posteriormente realizar la inclusión tradicional en parafina. En resumen, la combinación de estos dos métodos puede proporcionar información más completa y precisa sobre la microestructura ósea.

Introducción

La osteoporosis es una enfermedad ósea metabólica prevalente, especialmente entre los ancianos, y se asocia con un mayor riesgo de fracturas por fragilidad. A medida que la osteoporosis se vuelve más común en China1, habrá una creciente demanda de estudio de las estructuras óseas de animales pequeños 2,3. Los métodos anteriores para medir la pérdida ósea se basan en los resultados de la absorciometría bidimensional de rayos X de doble energía. Sin embargo, esto no capta los cambios en la microestructura arquitectónica del hueso trabecular, que es un factor clave para la resistencia esqu....

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Protocolo

El protocolo animal ha sido aprobado por el Comité de Ética Animal de la Universidad de Medicina Tradicional China de Chengdu (Número de registro: 2020-34). Los ratones hembra C57BL/6J (12 semanas de edad, n = 14) se dividieron en dos grupos al azar, un grupo operado simuladamente (grupo Sham, n = 7) y un grupo modelo (grupo OVX, n = 7). Los animales se compraron a un proveedor comercial (ver Tabla de Materiales). Todos los ratones se mantuvieron en jaulas individuales a 22-26 °C con 45%-55% de humedad, se les permitió adaptarse a su nuevo entorno durante 1 semana y se les proporcionó libre acceso al agua y la dieta. Todos los estudios experimentales ....

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Resultados

Análisis de microtomografía computarizada
Se midieron los parámetros de microarquitectura trabecular en ratones de ambos grupos y se reportaron sus valores medios y DEs en la Tabla 1. En la Figura 3 se ilustra la distribución de algunos parámetros (es decir, la relación entre el volumen óseo y el volumen total de tejido, el grosor trabecular, la separación trabecular) dentro de cada grupo.

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Discusión

La osteoporosis puede conducir a fracturas frecuentes, que son costosas, pueden causar dolor, discapacidad o incluso la muerte, y afectar seriamente la calidad de vida de los pacientes20. A lo largo de los años, el modelo de ovariectomía ha sido reconocido como uno de los métodos estándar para el estudio de la osteoporosis21. El modelo animal preclínico más común para la osteoporosis es la rata ovariectomizada (OVX). A pesar de ello, la mayoría de las investigaciones sobre .......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Este trabajo contó con el apoyo de la Administración Provincial de Medicina Tradicional China de Sichuan (2021YJ0175) y el Proyecto de Innovación de Investigación de Posgrado de la Facultad de Medicina Clínica (LCYJSKT2023-11) de la Universidad de Medicina Tradicional China de Chengdu.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
4% ParaformaldehídoBiosharpBL539A
Adobe PhotoshopAdobe Inc.
Solución de amoníacoChengdu Kolon Chemical Co., Ltd2021070101
Pinzas anatómicasJinzhong instrumento quirúrgico Co., LtdJ3C030
Etanol anhidroChengdu Kolon Chemical Co., Ltd2022070501
Máquina de teñido automáticaThermo scientificVaristain™ Gemini ES
Bone Microarchitecture Analysis Add-onAnalyzeDirect, Inc
C57BL/6J ratonesSPF (Beijing) Biotechnology Co., Ltd.
PortaobjetosNantong Mei Wei de Experimental Equipment Co., Ltd220518001
cubreobjetosNantong Mei Wei de Experimental Equipment Co.
Solución de descalcificación WuhanXavier Biotechnology Co., LtdCR2203047
Tijeras delicadasJinzhong instrumento quirúrgico Co., LtdZJA010
Máquina de marcado de cajas de incrustaciónThermo scientific  Máquina de incrustación PrintMate AS
Wuhan Junjie Electronics Co., LtdJB-P5
Fiji: ImageJInstitutos Nacionales de Salud, EE. UU.
Sellador de películaThermo scientificAutostainer 360
Mesa de congelaciónWuhan Junjie Electronics Co., LtdJB-L5
H& E Kit de tinciónLeageneDH0020
Solución de ácido clorhídricoSichuan Xilong Science Co., Ltd210608
ImageJ2 PluginBoneJ 7.0.16
Gasa médicaShandong Ang Yang Medical Technology Co.
Mersilk 3-0 Suturas no absorbibles trenzadas de sedaEthicon, Inc.SA84G
PortaagujasJinzhong instrumento quirúrgico Co., LtdJ32010
Bálsamo neutroSinopharm Group Reactivo químico Co., Ltd10004160
HornoShanghai Yiheng Scientific Instruments Co., LtdDHG-9240A
PANNORAMIC Escáneres de portaobjetos digitales3DHISTECH Ltd. PANNORAMIC DESK/MIDI/250/1000
PBS tampónBiosharpG4202
Solución de povidona yodada 5%Chengdu Yongan Pharmaceutical Co., Ltd
Quantum GX2 microCT Sistema de imagenPerkinElmer, Inc.
Microtomo rotatorioThermo scientificHM325
BisturíQuanzhou Excellence Medical Co., Ltd20170022
Scan & Navegar por el software3DHISTECH Ltd. CaseViewer2.4
Guantes quirúrgicos de goma estéril de un solo usoGuangdong Huitong Latex Products Group Co., Ltd22B141EO
Solución de cloruro de sodio 0.9%Sichuan Kelun Pharmaceutical Co., Ltd
Jeringas hipodérmicas estériles para un solo usoShandong Weigao Group Medical Polymer Products  Co., Ltd
Agujas de sutura médicas estérilesShanghai Pudong Jinhuan Productos Médicos Co., Ltd. PW8068
Procesador de tejidosThermo scientificSTP420 ES
Máquina para esparcir y hornear tejidosWuhan Junjie Electronics Co., LtdJK-6
TribromoetanolNanjing Aibei Biotechnology Co., LtdM2920
Recortadora de ceraWuhan Junjie Electronics Co., LtdJXL-818
XilenoChengdu Kolon Química Co., Ltd2022051901
220518001

Referencias

  1. Wang, J., et al. The prevalence of osteoporosis in China, a community based cohort study of osteoporosis. Frontiers in Public Health. 11, 1084005(2023).
  2. Stein, M., et al.

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