Un modello di ossificazione eterotopica di tenotomia e ustione di Achille consente lo studio affidabile della formazione ossea ectopica indotta da traumi senza l'applicazione di fattori esogeni.
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Articolo metodologico
Diretta mouse Trauma / Burn modello di ossificazione eterotopica
In questo articolo
Sommario
Abstract
L'ossificazione eterotopica (HO) è la formazione di osso al di fuori dello scheletro che si forma a seguito di traumi maggiori, ustioni e procedure chirurgiche ortopediche. La maggior parte dei modelli animali utilizzati per studiare l'HO si basa sull'applicazione di sostanze esogene, come la proteina morfogenetica ossea (BMP), i costrutti cellulari esogeni o le mutazioni genetiche nella segnalazione BMP. Sebbene questi modelli siano utili, non riproducono accuratamente gli stati infiammatori che causano la maggior parte dei casi di HO. Qui descriviamo un modello di ustione/tenotomia nei topi che produce in modo affidabile HO focalizzato. Questo protocollo prevede la creazione di un'ustione da contatto a spessore parziale del 30% della superficie corporea totale sulla pelle dorsale e la divisione del tendine d'Achille nel suo punto medio. Affidarsi esclusivamente alla lesione traumatica per indurre l'HO in una posizione prevedibile consente lo studio nel corso del tempo della formazione ossea eterotopica endocondrale solo dai processi fisiologici intrinseci e dall'ambiente. Questo metodo potrebbe rivelarsi determinante per comprendere le vie infiammatorie e osteogeniche coinvolte nell'HO indotta da traumi. Inoltre, poiché l'HO si sviluppa in una posizione e in un andamento temporale prevedibili in questo modello, consente alla ricerca di migliorare le strategie di imaging precoce e le modalità di trattamento per prevenire la formazione di HO.
Introduzione
L'ossificazione eterotopica (HO) è la formazione di osso ectopico in cui le cellule osteopotenti sono indotte in modo aberrante a formare osso endocondrale al di fuori dello scheletro. Mentre i dettagli del percorso di formazione dell'HO sono ancora in gran parte sconosciuti, un paradigma accettato include tre fattori chiave: un incidente infiammatorio scatenante, una nicchia permissiva e cellule staminali mesenchimali in grado di formare l'osso. 1-3 HO è una comorbilità comune che complica oltre il 60% delle ustioni maggiori, il 65% delle lesioni da combattimento e il 10% dei casi di chirurgia ortopedica invasiva. 4,5 Tuttavia, è spesso diffici....
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Protocollo
Dichiarazione etica: Tutte le procedure sugli animali sono state eseguite in stretta conformità con le buone pratiche animale come definito nelle linee guida fornite nella Guida per l'uso e la cura di animali da laboratorio: Ottava Edizione del Institute for Research Laboratory Animal (ILAR, 2011) e sono stati approvato dalla cura e l'uso degli animali Comitato Istituzionale dell'Università del Michigan (PRO0001553).
1. mouse Procedure chirurgiche
NOTA: Usare 8-10 settimane vecchio C57BL / 6 topi. Altre epoche, sfondi e ceppi di topi possono anche essere utilizzati per testare le condizioni diverse o....
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Risultati
In questo studio, il protocollo è descritto per il modello precedentemente pubblicata murino di trauma / bruciare indotto HO. 14-17 Questo comporta la creazione di una concomitante lesione muscolo-scheletrico localizzata con un tenotomia Achille e insulto infiammatorio globale, con un spessore parziale ustioni. Ciò provoca la formazione di osso affidabile reattivo al sito tenotomia che può essere seguito con l'imaging seriale. Ad oggi, tutti i topi (più di 50) che hanno sostenuto sia Achille tenotomia e m.......
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Discussione
L'ossificazione eterotopica rappresenta una grave compromissione funzionale affrontata dai pazienti che subiscono traumi, ustioni e procedure muscoloscheletriche invasive. La popolazione più a rischio è costituita dai soldati nei conflitti moderni con gravi lesioni da esplosione dovute a meccanismi come gli ordigni esplosivi improvvisati (IED). 18 L'armatura migliorata e le unità mediche posizionate in avanti consentono una migliore sopravvivenza alle lesioni gravi degli arti. Dopo la stabilizzazione inizia.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare
Ringraziamenti
Ringraziamo Amanda Fair, il CMI, Kathy Sweet e l'ORL di UM per l'assistenza con l'imaging e l'analisi μCT. Finanziamento: BL Finanziato da 1K08GM109105-01 e Plastic Surgery Foundation National Endowment Award.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| C57BL/6 topi | Jackson Laboratory | 664 | 8-10 settimane di età |
| Isoflurano Fluriso | VET one, Boise, ID | V1 501017 | |
| Buprenorfina – Buprenex | Reckitt Benckiser Healthcare | NDC 12496-0757-1 | 0,3 mg/ml soluzione |
| Betadine | Owens e Minor, Mechanicsville, VA | 2047PVP202 | |
| 5-0 Suture Vicryl | Ethicon, Summerville, NJ | J493 | |
| Tegaderm Film, 6 cm x 7 cm | 3M | 1624W | Tagliato a metà per coprire adeguatamente il sito dell'ustione |
| µ TC - GE eXplore Locus SP | GE Healthcare Imaging preclinico, Londra, ON, Canada | ||
| Applicazione Microview 2.2 Advanced Bone | Analysis GE Healthcare Imaging preclinico, Londra, ON, Canada |
Riferimenti
- Leblanc, E., et al. BMP-9-induced muscle heterotopic ossification requires changes to the skeletal muscle microenvironment. J Bone Miner Res. 26 (6), 1166-1177 (2011).
- Shore, E. M. Osteoinductive signals and heterotopic ossification. J Bon....
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Ristampe e permessi
