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Artigo de método

Um Defeito modelo simples Critical porte Femoral em Ratos

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DOI:

10.3791/52368

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15 de março de 2015

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Neste artigo

Resumo

Modelos animais são frequentemente empregados para mimetizar lesões ósseas graves em pesquisas biomédicas. Devido ao seu pequeno tamanho, o estabelecimento de lesões ósseas estabilizadas em camundongos está além das capacidades da maioria dos grupos de pesquisa. Aqui, descrevemos um método simples para estabelecer e analisar defeitos femorais experimentais em camundongos.

Resumo

Embora o osso tenha uma notável capacidade de regeneração, traumas ósseos graves geralmente resultam em danos que não cicatrizam adequadamente. Na verdade, um décimo de todas as fraturas ósseas dos membros não cicatrizam completamente devido à extensão do trauma, doença ou idade do paciente. Nossa capacidade de melhorar as estratégias regenerativas ósseas é criticamente dependente da capacidade de mimetizar traumas ósseos graves em animais de teste, mas a geração e estabilização de grandes lesões ósseas é tecnicamente desafiadora. Na maioria dos casos, o trauma grave de ossos longos é imitado experimentalmente, estabelecendo um defeito que não cicatriza naturalmente. Isso é obtido pela remoção completa de um segmento ósseo maior que 1,5 vezes o diâmetro da seção transversal óssea. O osso é então estabilizado com um implante de metal para manter a orientação adequada das bordas da fratura e permitir a mobilidade.

Devido ao seu pequeno tamanho e à fragilidade de seus ossos longos, o estabelecimento de tais lesões em camundongos está além das capacidades da maioria dos grupos de pesquisa. Como tal, os modelos de defeitos ósseos longos estão confinados a ratos e animais maiores. No entanto, os camundongos oferecem vantagens significativas de pesquisa, pois podem ser geneticamente modificados e criados como cepas imunocomprometidas que não rejeitam células e tecidos humanos.

Aqui, demonstramos uma técnica que facilita a geração de um defeito segmentar no fêmur de camundongos usando equipamentos laboratoriais e veterinários padrão. Com a prática, a fabricação do dispositivo de fixação e o implante cirúrgico são viáveis para a maioria dos veterinários treinados e pessoal de pesquisa animal. Usando dados de exemplo, também fornecemos metodologias para a análise quantitativa da cicatrização óssea para o modelo.

Introdução

Estima-se que metade da população dos EUA experimentar uma fratura por 65 anos de idade 1. Para aqueles pacientes com fraturas tratadas cirurgicamente, 500.000 procedimentos envolvem o uso de um enxerto ósseo 2 e este número deverá aumentar com uma população cada vez mais envelhecida 3 . Embora o osso é um dos poucos órgãos que tem a capacidade de curar completamente sem formação de cicatrizes, existem casos em que o processo falha 3,4. Dependendo das circunstâncias e qualidade do tratamento, 2-30% das fraturas de ossos longos falhar, resultando na não-união 3,5. Embora ainda haja alguma debate para a definição, ....

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Protocolo

NOTA: Este protocolo é projetado para nu (Nu / J) camundongos fêmeas (18-25 g, 6 semanas) adquirido de Jackson Laboratories. Desde linhagens de camundongos variar um pouco em termos de anatomia e taxa de crescimento, aconselhamos que a fabricação de pinos é otimizado para a tensão, sexo e idade dos beneficiários antes da implantação em seres vivos. Se as estirpes são cuidadosamente combinados, o ajuste de interferência entre a cavilha e a cavidade da medula é altamente reprodutível. Procedimentos para a habitação, alimentação e criação de animais em geral estão fora do âmbito deste protocolo, mas todos os ratos foram alojados de acordo com o Guia para o Cuidado e Uso....

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Resultados

Ratos normalmente recuperar a consciência e traseiras-limb mobilidade 5-10 minutos após a retirada da anestesia. Durante os primeiros 5 dias, é aconselhável para abrigar os ratinhos individualmente e introduzir enriquecimento ambiental para evitar a utilização excessiva do membro. Para o efeito, do tipo iglu ninhos reduzir a necessidade de construção de ninhos e incentivar repouso. Observamos, também, que o fornecimento de alimentos e hidrogel no chão da gaiola reduz a probabilidade de pin deslocamento. Durante o períod.......

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Discussão

Relata-se um método simples para gerar um defeito crítico porte estabilizado pinos do fêmur murino usando padrão de laboratório e equipamentos veterinários. Enquanto a montagem dos pinos e do próprio procedimento cirúrgico requer prática, é bem dentro das capacidades de um cientista de pesquisa biomédica bem treinado ou veterinário.

O pino é posicionado no canal medular, sem fixação adicional, tornando o procedimento tecnicamente mais viável do que as abordagens mais complicados que empregam.......

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Divulgações

Os autores não têm interesses financeiros concorrentes.

Agradecimentos

Agradecemos a equipe e veterinários no Scott & White Hospital Department of Comparative Medicine, Temple, Texas, para os seus conselhos e ajuda inestimável durante o desenvolvimento desta técnica. Este trabalho foi financiado em parte pelo Instituto para a medicina regenerativa fundos do programa, Scott & White RGP concessão # 90172, NIH 2P40RR017447-07 e NIH R01AR066033-01 (NIAMS). Agradecemos ao Dr. Suzanne Zeitouni para provas do manuscrito.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Pin assembly
Dremel rotary toolDremel8220ou equivalente
Roda de corte de alta resistênciaDremel420
Tubo cirúrgico 19  GPeças Pequenas (Amazon)B000FMZ8LYOD 1.07  mm, ID 0.889  mm
Tubo cirúrgico 21  GPeças Pequenas (Amazon)B000FMZ8YQOD 0.82  mm, ID 0.635  mm
Tubo cirúrgico 22  GSmall Parts (Amazon)B000FMYLZSOD 0.719  mm, ID 0.502  mm
Tubo cirúrgico 23  GSmall Parts (Amazon)B000FN0SY0OD 0.643  mm, ID 0.444  mm
Adesivo de cianoacrilatoLoctite1365882
Disco de esmerilDremel413
Ponta de polimento de borrachaDremel462
Disco de polimento de feltroDremel414
Esponja de gelatinaSurgifoam/Ethicon1974
Cortador de biópsia por punçãoMiltex33-34
Cirurgia/pós-operatório
Almofada quente e bomba circuladoraStryker/ThermocareTP700, TP700C, TPP722
Spray quaternário de coberturaSteris1429-77
Esterilizador de esferasGerminador/CellPoint ScentificGerminator 500
Sistema de anestesiaVetEquip Inc901806 ou 901807/901809
Anestésico isofluoranoVETone/MWI501017, 502017
Desinfetante cirúrgicoCloraprep/CareFusion260449
Ferramentas cirúrgicasFerramentas de ciências finasváriasrecomendações de proteção facial de fabricação alemã
Splash Shield4505
Broca recarregável de alta velocidadeFerramentas de ciências finas18000-17
Disco de corte diamantadoStrauss Diaiond361.514.080HP
Suturas absorvíveis CovidienUM-213
Suturas externasEthicon668Gou equivalente
Vetbond3M1469SBou equivalente
Gel de hidrataçãoClear H2O70-01-1082
Gel dietéticoClear H2O72-01-1062
BuprenorfinaReckitt e Benckser12496-0757-01substância controlada
Iglus de ratoBio ServK3328, 3570,3327
Coqueteleutanásia Euthasol/Virbac710101substância
Análise
Imager de animais vivos OrthoscanFD Pulseou
unidade Micro-CT equivalente e softwareBrukerSkyscan1174ou filme de
vedação/Parafilm equivalente MVWR ou Fisher100501-338, S37441
*Fontes genéricas são adequadas para todos os outros itens, como gause, cortinas, roupas de proteção, equipamentos de cuidados com animais.
de controlada

Referências

  1. Brinker, M. R., O'Connor, D. P. The incidence of fractures and dislocations referred for orthopaedic services in a capitated population. J Bone Joint Surg Am. 86, 290-297 (2004).
  2. Cheung, C. The future of bone healing. Clin Podiatr Med Surg. 22

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Reimpressões e permissões

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