Un modello riproducibile di impatto della cartilagine per generare l'artrosi post-traumatica nel coniglio

Summary

Il modello aperto di impatto del condilo femorale mediale nei conigli è affidabile per lo studio dell'osteoartrite post-traumatica (PTOA) e di nuove strategie terapeutiche per mitigare la progressione della PTOA. Questo protocollo genera un difetto cartilagineo isolato del condilo femorale mediale posteriore nei conigli utilizzando una torre di caduta basata su carrello con una testa del dispositivo di impatto.

Abstract

L'osteoartrite post-traumatica (PTOA) è responsabile del 12% di tutti i casi di osteoartrite negli Stati Uniti. La PTOA può essere innescata da un singolo evento traumatico, come un carico ad alto impatto che agisce sulla cartilagine articolare, o da un'instabilità articolare, come avviene con la rottura del legamento crociato anteriore. Attualmente non esistono terapie efficaci per prevenire la PTOA. Lo sviluppo di un modello animale affidabile di PTOA è necessario per comprendere meglio i meccanismi attraverso i quali procede il danno alla cartilagine e per studiare nuove strategie di trattamento per alleviare o prevenire la progressione della PTOA. Questo protocollo descrive un modello di impatto del condilo femorale di coniglio aperto e basato su una torre di caduta per indurre danni alla cartilagine. Questo modello ha fornito carichi di picco di 579,1 ± 71,1 N e sollecitazioni di picco di 81,9 ± 10,1 MPa con un carico di picco di 2,4 ± 0,5 ms. La cartilagine articolare dei condili femorali mediali (MFC) impattati aveva tassi più elevati di cellule apoptotiche (p = 0,0058) e possedeva punteggi più elevati dell'Osteoarthritis Research Society International (OARSI) di 3,38 ± 1,43 rispetto alle MFC controlaterali non impattate (0,56 ± 0,42) e ad altre superfici cartilaginee del ginocchio impattato (p < 0,0001). Non sono state rilevate differenze nei punteggi OARSI tra le superfici articolari non impattate (p > 0,05).

Introduction

L'osteoartrite post-traumatica (PTOA) è una delle principali cause di disabilità in tutto il mondo e rappresenta il 12%-16% dell'osteoartrite sintomatica (OA)¹. L'attuale gold standard per la gestione dell'OA allo stadio terminale è l'artroplastica totale del ginocchio e dell'anca² o artrodesi, come nel caso dell'artrite tibioastragalica o sottoastragalica allo stadio terminale. Sebbene abbia in gran parte successo, l'artroplastica può avere complicanze costose e morbose³. Inoltre, l'artroplastica è meno auspicabile nei pazienti di età inferiore ai 50 anni, data la bassa sopravvivenza all'impianto....

Protocol

La seguente procedura è stata eseguita con l'approvazione del Comitato per la cura e l'uso degli animali istituzionali della Indiana University School of Medicine (IACUC). Tutti gli interventi chirurgici di sopravvivenza sono stati eseguiti in condizioni sterili, come delineato dalle linee guida NIH. I rischi di dolore e infezione sono stati gestiti con analgesici e antibiotici adeguati per ottimizzare i risultati positivi. Per il presente studio sono stati utilizzati conigli bianchi neozelandesi maschi scheletricamente maturi, del peso di 3,0-4,0 kg.

1. Fabbricazione della torre di caduta

1. Generare disegni CAD per....

Results

Il successo di questa procedura è stato monitorato immediatamente dopo l'impatto mediante la visualizzazione del condilo da parte del chirurgo (Figura 4A) e mediante radiografia per garantire che non si verificasse alcuna frattura (Figura 4B). C'è il rischio di fallimento dell'impatto che porta a una frattura intraoperatoria del condilo. Ciò era in genere dovuto a un posizionamento improprio dei perni di Steinman (Figura 5). Utilizz.......

Discussion

Questa procedura chirurgica mira a generare un danno cartilagineo consistente alla superficie portante del condilo femorale mediale del coniglio in un modello di PTOA. Un vantaggio di questa procedura è che l'approccio posteriore al ginocchio consente la visualizzazione diretta del condilo femorale mediale posteriore completo e può essere eseguito in circa 37 minuti (Tabella 2). Va anche notato che questo è un modello di lesione aperto e può portare a cambiamenti infiammatori acuti oltre il semplice impa.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Vite a testa piatta	McMaster-Carr	92210A194	Vite a testa piatta con attacco esagonale in acciaio inossidabile, 8-32, lame per bisturi da 1/2"
#15	McKesson		1029066 Bisturi McKesson n. 15 in acciaio inossidabile / plastica Impugnatura classica Manico sterile monouso
1/2"-20 McMaster-Carr		99065A120	1/2"-20 asta filettata
10 mL siringa	McKesson	1031801	Per l'irrigazione; Siringa per uso generale McKesson 10 mL Blister Luer Lock Tip Senza sicurezza
Siringa da 3 mL	McKesson	1031804	Per iniezione di lidocaina/bupiviacaina; Siringa per uso generale McKesson 3 mL Blister Luer Lock Tip senza sicurezza.
3-0 polisorbi	Ethicon	J332H	3-0 Vircryl, CT-2, 1/2 cerchio, 26 mm, conico
4-0 monosorbi	Ethicon	Z397H	4-0 PDS 2, FS-2, 3/8 cerchio, 19mm, tagliente
5-0 polisorbi	Med Vet International	NC9335902	Med Vet International 5-0 ETHICON COATED VICRYL C-3
Accelerometro	Kistler	8743A5	Accelerometro
Adson-Browns Pinze	di precisione mondiali	500177	Pinze Adson-Brown, 12 cm, diritte, mascelle TC, 7 x 7 denti
Alfaxalone	Jurox	49480-002-01	Alfaxan Multidose di Jurox : 10 mg/mL
Buprenorfina	Par Pharmaceuticals	42023-0179-05	Buprenorfina HCL iniettabile: 0,3 mg/mL Butorfanolo
	Zoetis	54771-2033	Tartrato di butorfanolo  10mg/ml da Zoetis
Clorexidina Scrub per le mani	BD	371073	BD E-Z Scrub 107 Scrub chirurgico Pennello/spugna, 4% CHG, colletto rosso
	STRYKER	14023	Stryker 4100-62 filo Pinza 0,28-0,71 ''
Manipolo per avvitatore a batteria	STRYKER	OR-S4300	Stryker 4300 CD3 Cordless Driver 3 manipoli
Divaricatori per cricket	Novosurgical	G3510 21	2x Heiss (Holzheimer) Divaricatore ad azione incrociata
Forbici dissettore	Jorvet labs	J0662	Aesculap AG, Metzenbaum, Forbici, Dritto 5 3/4″
Collare elisabettiano	ElizaSoft	62054	ElizaSoft Elizabethan Recovery Collar
Enrofloxacina	Custom Meds		Enrofloxacina composta da Custom Meds
Eye Intment	Pivetal	46066-753-55	Pivetal Articifical Tears- recentemente richiamato
Collare dell'albero per montaggio frontale	McMaster-Carr	5631T11	Collare per albero per montaggio frontale
Verde veloce	Millipore Sigma	F7258	Verde veloce
Freer	Jorvet labs	J0226Q	per elevatore più libero
-1	McMaster-Carr	91251A197	Vite a brugola in acciaio legato ossido nero, 8-32, 3/4"
Vite a testa incassata -2	McMaster-Carr	92196A194	Vite a brugola in acciaio inox, 8-32, 1/2"
Vite a testa incassata -3	McMaster-Carr	92196A146	Vite a brugola in acciaio inox, 8-32, 1/2"
Vite a testa incassata -4	McMaster-Carr	92196A151	Vite a brugola in acciaio inox, 6-32, 3/4"
Soluzione di ematossilina, Gill No. 1	Millipore Sigma	GHS132-1L	Soluzione di ematossilina, Gill n. 1
Dado esagonale	McMaster-Carr	91841A007	Dado esagonale in acciaio inossidabile, 6-32
Morsetto a levetta	McMaster-Carr	5126A71	Morsetto a levetta a pressione
Dispositivo di impatto	n/a	n/a	su misura
Piattaforma d'impatto	n/a	n/a	su misura
K-wire	Jorvet Labs	J0250A	JorVet Perni Steinman intramidollari, Trocar-Trocar 1/16" x 7"
Vista di laboratorio	National Instruments	n/a	n/a
Cella di carico	Kistler	9712B5000	Cella di carico
MATLAB	The MathWorks Inc.	n/a	n/a
Microscopio	Leica	DMi-8	Microscopio Leica DMi8 con software LAS-X
Midazolam	Almaject	72611-749-10	Midazolam cloridrato Iniezione: 5mg/ml con
fresatrice Almaject arresti di profondità	McMaster-Carr	2949A71	Fresatrice a morsetto con
di profondità Arco a C mobile	Philips	718095	BV  Pulsera, Mobile C-arm
Cuscinetto a sfere lineare	montato McMaster-Carr	9338T7	Cuscinetto lineare a sfere montato
Cacciaago	A2Z Scilab	A2ZTCIN39	TC Webster Portaago Ganasce lisce 5",
Premium Pentobarbital	Vortech	0298-9373-68	Pentobarbital 390 mg/mL da Vortech
Safranin O	Millipore Sigma	HT90432	Safranin O
Batteria piccola	STRYKER	NS014036	6212 Batteria piccola - 9,6 V
Asta in acciaio, 2'	McMaster-Carr	89535K25	Tondino d'acciaio, 2'
Soluzione salina sterile	ICU Medical	6139-22	Flaconi per versare la soluzione AquaLite, 250 mL
Stryker 6110-120 Caricabatterie System 6	STRYKER	OR-S6110-120
Guanti chirurgici	McKesson	1044729	Guanto chirurgico McKesson Perry Taglia 6,5 Coppia sterile Lattice Lunghezza del polsino estesa Liscio Marrone Non approvato dalla chemio
Camice chirurgico	McKesson	1104452	Camice chirurgico non rinforzato con asciugamano McKesson Forbici da sutura monouso sterili AAMI di livello 3
	grandi Jorvet Labs	J0910SA	Forbici da taglio super, maionese, dritte, 5 1/2″
Kit di colorazione TUNEL	ABP Bioscience	A049	TUNEL Kit di rilevamento dell'apoptosi cromogenica
Divaricatori Weitlaner Strumenti di	scienza fine	17012-11	2x Divaricatori Weitlaner-Locktite