Inducing apikale periodontitt i mus

Summary

Her presenterer vi en protokoll til lokalt indusere apikale periodontitt i mus. Vi viser hvordan å bore et hull i musen tann og eksponere sin cellulose, for å forårsake lokal betennelse. Analysemetoder for å undersøke arten av denne betennelsen, slik som Micro-CT og histologi, er også demonstrert.

Abstract

Mekanismene involvert i lokale indusert betennelse kan bli studert ved hjelp av flere tilgjengelige dyr modeller. En av disse er induksjon av apikale periodontitt (AP). Apikale periodontitt er en vanlig patologi av en inflammatorisk natur i periodontal vev rundt tannen roten. For å bedre forstå naturen og mekanismen for patologi er det fordelaktig å utføre prosedyren i mus. Induksjon av denne odontogene betennelsen oppnås ved å bore inn i musen tannen til Dental massen er eksponert. Neste, tannen massen forblir eksponert for å bli forurenset av den naturlige muntlige flora over tid, forårsaker apikale periodontitt. Etter denne tidsperioden, dyret er ofret, og tannen og kjeven benet kan analyseres på ulike måter. Typiske analyser inkluderer Micro-CT Imaging (for å evaluere bein resorpsjon), histologiske farging, immunhistokjemi, og RNA uttrykk. Denne protokollen er nyttig for forskning innen oral biologi for bedre å forstå denne inflammatoriske prosessen i en in vivo eksperimentell innstilling med ensartede forhold. Prosedyren krever en forsiktig håndtering av mus og den isolerte kjeven, og en visuell demonstrasjon av teknikken er nyttig. Alle tekniske aspekter av prosedyrene som fører til indusert apikale periodontitt og dens karakterisering i en musemodell er demonstrert.

Introduction

Målet med denne metoden er å indusere apikale periodontitt i en mus ved å forurense Apex med naturlig mikroflora, og deretter studere ulike egenskaper ved denne patologiske prosessen.

Apikale periodontitt (AP) er en vanlig patologi av en inflammatorisk natur i periodontal vev rundt tannen roten. Dette Dental sykdom kan forårsake sterke smerter og må behandles av en tannlege. Behandlingsalternativene inkluderer rotfyllinger behandling (primær eller sekundær), endodontic kirurgi, tann trekking, eller oppfølging avhengig av kliniske og radiografisk funn, og den oppfatning av terapeut. Mekanismen av denne inflammatoriske prosessen, selv studert i flere ti år^1,2,3, er fortsatt ikke omfattende forstått. Tatt i betraktning alvorlighetsgraden av patologi, er det dermed et klart behov for forskning adressering sin grunnleggende natur. Dermed systemer der studiet av AP er mulig er av stor vitenskapelig interesse.

Siden AP er en kompleks patologisk prosess som involverer det lokale vevet og immunsystemet, in vitro studier er utilstrekkelig for en fullstendig forståelse av prosessene. Studier av kliniske prøver av denne sykdommen er også problematisk på grunn av etiske begrensninger og signifikant variasjon mellom ulike mennesker og ulike kliniske stadier^4,5, og dermed nødvendigheten av in vivo-modeller. Disse modellene er basert på konseptet med å utsette Dental massen til forurensning og observere den inflammatoriske reaksjonen av kroppen til denne stimulans i periapical vev^6,7. Vanlige in vivo-modeller inkluderer gnagere eller større dyr som hunder. Til tross for den kliniske utfordringen i behandling av mus, som er svært små dyr med miniatyr tenner, er fordelene med muse modellen betydelige: praktisk talt, jobber med mus er teknisk enkel i form av fasiliteter og er mest kostnadseffektivt, og vitenskapelig, er musen en godt studert dyr modell med lett tilgjengelige genetiske og molekylære verktøy og en godt studert Genova. Faktisk brukte tidligere studier en musemodell for å studere inflammatoriske og bein resorpsjon signaler og celler involvert i apikale periodontitt^8,9,^10,11. Derfor er en klar protokoll om hvordan du bruker en musemodell for studiet av AP er nødvendig. Her beskriver vi en slik protokoll.

Protokollen som beskrives her, har den store fordelen av å være hensiktsmessig å studere Knock-Out (ko) mus og lære hvordan mangelen på et bestemt gen påvirker Dental betennelse^7,12. Andre nyttige anvendelser av denne protokollen inkluderer studiet av effekter av medikamenter og systemiske tilstander på utviklingen av apikale periodontitt¹³, effekten av apikale periodontitt på utviklingen av osteonekrose i kjeven^{14 , 15} og stilk cellen terapi for bein gjenfødelse¹⁶.

Denne protokollen kan også generalisert som en modell for å studere lokal betennelse. For å studere den inflammatoriske prosessen, har flere musemodeller er utviklet, som inkluderer for eksempel indusert kolitt eller leddgikt^17,18. Disse modellene har systemiske effekter og har ingen innebygd kontroll i samme dyr. Modeller for indusert apikale periodontitt, som inkluderer en kontralateral kontroll uten betennelse, har fordelen av å overvinne disse begrensningene^14,19.

Protokollen beskrevet nedenfor er derfor nyttig for forskere som er interessert i lokale inflammatoriske prosesser. Den kontrollerte natur denne betennelsen, dens fødsel til et bestemt sted, og kontralateral kontroll tann, alle gjør denne protokollen verdifullt for å studere mekanismene som er involvert i denne prosessen. Videre er protokollen nyttig for forskere som er interessert i de kliniske aspektene ved periapical inflammasjon. Musa modellen er ideell til å studere ulike variabler av sykdommen, i tillegg til fordelen av å kunne enkelt utføre genetiske manipulasjoner i muse modellen, for å undersøke aktiviteten av spesifikke gener i periapical betennelse.

Teknisk er den kliniske prosedyren utfordrende å gjennomføre på grunn av de små dimensjonene av mus tennene. Det vil være fordelaktig å visualisere denne prosedyren for å lære om posisjonering, utstyr som trengs, og ytelse.

Protocol

Alle metoder som er beskrevet her har blitt godkjent av institusjonelle Animal Care og use Committee (IACUC) av det hebraiske universitetet (etikk nr. MD-17-15093-5). 1. Animal anestesi og posisjonering Klargjør sterile løsninger som beskrevet nedenfor. Forbered 5 mL av 7 mg/mL av ketamin og 0,09 mg/mL Medetomidine fortynnet med fosfat buffer løsning (PBS)/Saline. Forbered en steril løsning av Atipamezole (0,4 mg/mL) fortynnet i PBS/Saline (anbefales for å for…

Representative Results

Et flytskjema for de eksperimentelle trinnene presenteres i figur 1. Som nevnt i protokollen, musene er anesthetized, og deres første søvnapnéskinne molar på den ene siden er boret til massen eksponering, mens kontralateral tannen er igjen som en kontroll. Neste, tennene er igjen å bli forurenset av oral flora for 42 dager, der de overvåkes og motta smertestillende medikamenter. Etter 42 dager, mus er euthanized, og tennene og tilstøtende kjeven er tat…

Discussion

En metode er innført her for induksjon av apikale periodontitt i mus. Målet med metoden er å utnytte apikale periodontitt tilstand for å studere mekanismer og konsekvenser av denne inflammatoriske prosessen. Apikale periodontitt ble indusert i 6-8 uke gamle mus, en alder der røttene er fullt utviklet²⁴. For å forårsake apikale periodontitt i denne modellen, er tannen massen av mus søvnapnéskinne jeksler eksponert ved hjelp av en dental Burr. Bakterier fra Oral flora av mus (i…

Materials

Atipamezole hydrochloride	Eurovet Animal Health	CAS 104075-48-1
ATR	dentsply	tecnika
blocking machine	Leica	EG1150H
buprenorphine	vetmarket	163451
clinical microscope/binocular	Olympus	Sz61
dental bur	Komet dental	ZR8801L 315 008
dental spatula	Premier	1003737
EDTA	J.T Baker	8993
entelan	mercury	1.07961
Eosin Y solution, alcoholic	SIGMA	HT110116
hematoxylin solution, Mayer's	SIGMA	MHS 16
Ketamine hydrochloride	Vetoquinol	CAS 1867-669
Medetomidine hydrochloride (cepetor)	CP-pharma GmbH	CAS 86347-15-1
Mepivacaine HCl 3%	Teva	CAS 96-88-8
microbrushes- adjustable precision applicators	PARKELL	S379
micro-ct scanner	scanco	uCT 40
parafin	Leica	39602004
PBS	SIGMA	D8537
PFA	EMS	15710
Chloramphenicol eye ointment (5%)	Rekah pharmaceutical	CAS 56-75-7
tweezers	WAM	Ref-CT
xylazine	Eurovet Animal Health	CAS 7361-61-7
xylene	Gadot	CAS 1330-20-7