tendons fléchisseurs de la main sont souvent blessés, conduisant à la fonction de la main avec facultés affaiblies. Cependant, la réponse de cicatrisation du tissu cicatriciel ne sont pas bien caractérisés. Un modèle murin de tendon fléchisseur de guérison est démontré ici. Ce modèle peut améliorer la compréhension globale du processus de guérison et d'évaluer les approches thérapeutiques pour améliorer la guérison.
Tendon relie le muscle squelettique et de l'os, ce qui facilite le mouvement de la quasi-totalité du corps. Dans la main, les tendons fléchisseurs (FTS) permettent la flexion des doigts et de la fonction générale de la main. Les blessures aux FTs sont communs, et la guérison satisfaisante est souvent altérée en raison de tissus et des adhérences entre le tendon et les tissus environnants cicatrice en excès. Cependant, on sait peu sur les composants moléculaires et cellulaires de FT réparation. À cette fin, un modèle murin de FT réparation qui récapitule de nombreux aspects de la guérison chez les humains, y compris les troubles de l'amplitude des mouvements et une diminution des propriétés mécaniques, a été développé et décrit précédemment. Voici une démonstration en profondeur de cette intervention chirurgicale est prévue, impliquant transection et réparation ultérieure du tendon fléchisseur des orteils (FDL) dans la patte arrière murin. Cette technique peut être utilisée pour effectuer une analyse de la lignée des différents types de cellules, d'évaluer les effets du gain ou de la perte du gène de fonction, et de tester l'efficacité des interventions pharmacologiques dans le processus de guérison. Cependant, il y a deux principales limites à ce modèle: i) le tendon FDL dans la partie médiane de la patte arrière murin, où le transection et la réparation se produisent, ne sont pas entouré par une gaine synoviale. Par conséquent, ce modèle ne tient pas compte de la contribution potentielle de la gaine au processus de formation de cicatrice. ii) Afin de protéger l'intégrité du site de réparation, le FT est libéré à la jonction myotendineuse, ce qui diminue les forces mécaniques du tendon, a probablement contribué à l'augmentation de la formation de cicatrices. L'isolement de cellules suffisantes provenant du tissu de granulation du FT pendant le processus de guérison pour une analyse cytométrique en flux a révélé difficile; cytologique centrifugation pour concentrer ces cellules est une autre méthode utilisée et permet de générer des préparations de cellules sur lesquelles marquage immunofluorescent peut être effectuée. Avec cette méthode, la quantification des cellules ou des protéines d'intérêt au cours de la guérison FT devient possible.
tendons fléchisseurs dans le travail de la main, de concert avec les muscles fléchisseurs de l'avant-bras et les gaines numériques pour permettre la flexion des doigts et de la fonction de préhension de la main. tendons fléchisseurs courent le long de la face palmaire de la main; cet endroit relativement superficielle entraîne souvent des blessures aux tendons fléchisseurs pendant un traumatisme à la main. Tendons guérissent par une réponse d' un tissu cicatriciel au lieu de la régénération du tissu normal du tendon 1. Bien que ce tissu cicatriciel assure la continuité du tendon, la fonction est considérablement diminué par rapport au tendon sain. Composites de tissus Tendon-cicatrice se caractérisent par des propriétés mécaniques affaiblies 1, ce qui rend les tendons réparés plus susceptibles de se rompre. En outre, le tissu cicatriciel n'a pas l'organisation de la structure des fibres de collagène de tendon natif, ce qui entraîne une augmentation de la taille du tendon et d'encombrement. Compte tenu des contraintes anatomiques de l'unité tendon-gaine, même une légère augmentation de la taille du tendon peut considérablement rougeUCE la fonction de glissement du tendon, et donc plage de chiffres de mouvement et la fonction de la main.
Avant les blessures du 1960 aux tendons fléchisseurs, en particulier dans la zone II de la main, ne sont pas systématiquement réparées en raison des complications graves dans la guérison qui se posent avec ces réparations 2. Cette zone de la main a été appelé «la terre de personne» 3. Cependant, l' amélioration des techniques chirurgicales, des motifs de suture et des protocoles de réhabilitation de physiothérapie ont considérablement amélioré les résultats du tendon fléchisseur réparations 2. Malgré ces progrès, jusqu'à 40% des réparations entraînent la formation d'adhérence suffisante pour empêcher la fonction de la main 4. Par conséquent, une approche biologique est nécessaire pour améliorer la guérison. Malheureusement, on sait très peu sur le processus de guérison du tendon au niveau cellulaire et moléculaire. Ainsi, l'objectif était de développer un modèle murin qui pourrait être utilisé pour améliorer la understandin fondamentaleg des composants cellulaires et moléculaires de fléchisseur guérison du tendon et la réponse de la formation de cicatrices, comme un moyen d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour améliorer la guérison.
modèles animaux plus grands ont contribué à améliorer la compréhension du processus de guérison du tendon fléchisseur. Études de Canine et le lapin ont démontré à la fois la capacité de guérison intrinsèque et extrinsèque des tendons fléchisseurs 5,6, l'importance du mouvement passif tôt contrôlée pour minimiser la formation d'adhérence par rapport à l' immobilisation 7, ainsi que les effets des différents motifs de suture sur le processus de guérison 8 , 9. En outre, le modèle canin a été utile pour tester des approches d'ingénierie tissulaire translationnelle pour améliorer la guérison 10. Cependant, il existe plusieurs avantages importants à l'aide d'un modèle murin par rapport à un grand modèle animal, y compris le coût relatif, la disponibilité des réactifs spécifiques de souris et de la facilité de génération globale KNOCk-out ou constructions délétion / surexpression spécifiques de tissus. En outre, les similitudes fonctionnelles entre les humains et les souris en ce qui concerne les tendons fléchisseurs 11 indiquent l'utilité potentielle dans le développement d' un modèle murin.
Développement d'un modèle murin de tendon fléchisseur transection et de réparation imite de nombreux aspects de la guérison clinique, y compris la formation de tissu cicatriciel abondante et des propriétés mécaniques avec facultés affaiblies. Le modèle décrit ici est pas un vrai récapitulation de la pratique clinique en raison de transection du FDL à la jonction myotendineuse afin de protéger le site de réparation. En outre, ce modèle ne tient pas compte de la contribution des cellules synoviales de la gaine à la réponse de cicatrisation, comme il n'y a pas de gaine synoviale recouvrant la partie médiane du tendon se produit lorsque la réparation. Malgré ces limites, ce modèle a l'avantage de la gamme de production d'adhérences de mouvement de limitation, qui doit encore être démontrée dans des modèles murins que plus de closely rapprochant le scénario clinique. Ce modèle a été utilisé pour évaluer les modèles knock-out souris 12,13, et de tester différentes approches pharmacologiques pour améliorer la guérison 14-17. analyse histologique de ce modèle, par immunohistochimie et hybridation in situ, peut fournir des indications importantes pour la localisation des gènes et des protéines clés au cours de la guérison. Cependant, l'histologie ne donne qu'une analyse spatiale en coupe transversale et ne permet pas de quantification dans l'ensemble du tissu entier. La cytométrie en flux est une approche plus quantitative, mais seulement un nombre très limité de cellules peuvent être isolées à partir du tissu de tendon de guérison dans le modèle de souris, et ce nombre est encore diminué au cours des étapes de fixation, perméabilisation et lavage. Prenant cela en compte, écoulement devient cytométrie une approche irréalisable en raison du nombre d'animaux qui seraient nécessaires. Une autre méthode est nécessaire pour préserver la majorité de cette petite population de cellules dans le butpour caractériser davantage le milieu de guérison. La méthode utilisée pour ce faire, ici, concerne la concentration des cellules isolées par centrifugation cytologique sur une lame de verre, suivie par immunocytochimie. Dans la présente étude EdU (5-éthynyl-2'deoxyuridine, un analogue de la thymidine) l'incorporation et l'étiquetage ultérieur a été utilisé pour déterminer l'état prolifératif relatif de cellules sur le site de guérison. Cette approche peut être appliquée pour tester l'efficacité des traitements pharmacologiques sur la prolifération cellulaire, le gène knock-out ou d'une surexpression ou d'identifier et de quantifier des populations de cellules différentes.
La procédure chirurgicale pour un modèle murin de transection complète et la réparation du tendon fléchisseur des orteils est présenté dans cette étude. En outre, une nouvelle application de la concentration de petites populations de cellules avec la cytologie centrifugeuse est démontrée, permettant une analyse immunocytochimique quantitative de l'environnement cellulaire pendant la guérison du tendon fléchisseur. Ce modèle de tendon fléchisseur de réparation démontre une réponse de guérison reprod…
The authors have nothing to disclose.
Ce travail a été partiellement financé par la Société américaine pour la chirurgie du Prix Pilot Main et NIH / NIAMS 1K01AR068386-01 (à AEL) et NIAMS / NIH P30AR061307.
Surgical preparation | |||
C57BL/6J mice | Jackson Laboratories | 000664 | |
Ketamine | Hospira | NDC# 0409-2051-05 | |
Xylazine | Lloyd Inc. | NDC# 61311-482-10 | |
Buprenorphine | Par Pharmaceutical Inc. | NDC# 42023-179-10 | |
0.9% sodium chloride irrigation | Hospira | NDC# 0409-6138-03 | For preparation of ketamine/xylazine and buprenorphine solutions |
1ml syringe | BD | 309659 | |
30G needle | BD | 305106 | |
Povidone-Iodine solution | Aplicare | 82-226 | |
70% ethanol | |||
Puralube vet opthalmic ointment | Dechra Veterinary Products | NDC# 17033-211-38 | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Surgical tools | |||
Portable balance 200g | Ohaus | SP202 | |
Spring scissors | Fine Science Tools | 15124-12 | |
Dumont #5 forceps | Fine Science Tools | 11251-30 | |
Needle holders | Fine Science Tools | 91201-13 | |
Micro spring scissors | Fine Science Tools | 15003-08 | |
Micro needle holders | Fine Science Tools | 12061-02 | |
5-0 nylon sutures | Ethicon | 668G | |
8-0 microsurgery nylon sutures | Ethicon | 2808G | |
Lab-Line histology slide warmer | Barnstead International | 26025 | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Cytospin method | |||
Collagenase Type I, lyophilized | Life Technologies | 1700-017 | |
Bovine Serum Albumin | Cell Signaling Technologies | 9998S | |
1X PBS | Thermo Fisher | 10010-023 | |
Cytology funnels | Fisher HealthCare | 10-354 | |
HistoBond+ microscope slides | VWR | 16005-110 | |
Cytospin 2 centrifuge | Shandon | SH-CYTO2 | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Immunocytochemistry | |||
Slide staining tray with black lid | IHC World | M920-2 | |
Click-iT Plus EdU Imaging Kit | Life Technologies | C10639 | Includes EdU and Hoeschst 33342 |
Immedge hydrophobic barrier pen | Vector Laboratories | H-4000 | |
ProLong Diamond mounting medium | Thermo Fisher | P36970 | |
Glass coverslips 24x50mm #1.5 | |||
Clear nail polish |