Um Defeito modelo simples Critical porte Femoral em Ratos

Bret H. Clough; Matthew R. McCarley; Carl A. Gregory

doi:10.3791/52368

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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

Bret H. Clough¹ , Matthew R. McCarley² , Carl A. Gregory¹^,³

¹Institute for Regenerative Medicine at Scott & White Hospital, Texas A&M Health Science Center, ²Department of Orthopedic Surgery, University of Texas Medical Branch, ³Molecular and Cellular Medicine, Texas A&M Health Science Center

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, ....