Summary

Tratamiento con vancomicina cargado sulfato de calcio y hueso autógeno en un modelo de conejo mayor de infección ósea

Published: March 14, 2019
doi:

Summary

Este estudio presenta un conejo mejorado modelo infectado con Staphylococcus aureus mediante el bloqueo de la misma cantidad de bacterias en la médula ósea. Vancomicina cargado sulfato de calcio y hueso autógeno se utilizan para el tratamiento de antibiótico y hueso reparación. El protocolo podría ser útil para estudiar la infección del hueso y la regeneración.

Abstract

Infección del hueso resultado de invasión bacteriana, que es extremadamente difícil de tratar en la cirugía de la clínica ortopédica y traumática. La infección ósea puede resultar en inflamación mantenida, osteomielitis y eventual no-la Unión del hueso. Establecimiento de un modelo factible, reproducible es importante hueso investigación de infección y tratamiento antibiótico. Como un modelo in vivo, el modelo del conejo es ampliamente utilizado en la investigación de infección ósea. Sin embargo, estudios anteriores realizados sobre conejo hueso modelos de infección mostró que el estado de la infección era incompatible, como la cantidad de bacterias fue variable. Este estudio presenta un método quirúrgico mejorado para inducir la infección del hueso de una de conejo, mediante el bloqueo de las bacterias en la médula ósea. Entonces, se pueden realizar evaluaciones de niveles múltiples para verificar el método de modelado.

En general, desbridan tejido necrótico y la implantación de sulfato de calcio de carga de vancomicina (VCS) son predominantes en el tratamiento antibiótico. Aunque el sulfato de calcio en VCS beneficios Osteocito arrastrándose y neoformación de hueso, defectos óseos masivos ocurren después de desbridamiento. Hueso autógeno (AB) es una estrategia atractiva para superar defectos óseos para el tratamiento de defectos óseos masivos después de desbridamiento óseo necrótico.

En este estudio, hemos utilizado el hueso de la cola como un hueso autógeno en el defecto óseo. Reparación ósea se midió usando tomografía micro computada (micro-CT) y el análisis histológico después de sacrificio de animales. Como resultado, en el grupo de VCS, no-la Unión del hueso se obtuvo consistentemente. En contraste, las zonas de defecto óseo en el grupo de VCS-AB disminuyeron significativamente. El presente método de modelado describe un método factible, reproducible y estable para preparar un modelo de infección ósea. El VCS-AB tratamiento dio lugar a tasas de no Unión ósea después del tratamiento antibiótico. El modelo de infección ósea mejorada y el tratamiento de combinación de VCS y hueso autógeno podrían ser útiles en el estudio de los mecanismos subyacentes en la infección y el hueso la regeneración ósea pertinente a las aplicaciones ortopédicas traumatología.

Introduction

Infección del hueso resulta generalmente de bacterias o la invasión de otros microorganismos después de trauma, fractura de hueso u otras enfermedades de hueso1. Infección del hueso puede inducir un alto nivel de destrucción tisular inflamación y hueso. En la clínica, Staphylococcus aureus (S. aureus) es el agente causal predominante de infección de hueso2,3. La infección ósea es dolorosa, debilitante y a menudo toma un curso crónico que es muy difícil de tratar4. En la actualidad, desbridamiento de tejido necrótico y la implantación de granos de calcio de carga de vancomicina (VCS) se han confirmado como una estrategia eficiente para controlar la infección local5,6. Sin embargo, 10% a 15% de los pacientes experimentaron un proceso de reparación ósea prolongada unión retrasada y no unión después de la lucha contra la infección tratamiento7. El gran segmento de un defecto del hueso es la cuestión más difícil para los cirujanos ortopédicos. Un injerto de hueso autólogo se considera la sustitución ósea óptima en el tratamiento de no Unión de hueso8,9.

Hasta la fecha, la mayoría de los estudios sobre hueso implantación de hueso autólogo y la infección se han realizado en diversos tipos de modelos animales, como ratas, conejos, perros, cerdos y ovejas10,11. Modelos de conejo son más comúnmente utilizados para los estudios de la infección del hueso, como primera realizado por Norden y Kennedy en 197012,13. En nuestro estudio anterior, utilizamos modelos de conejo siguiendo método de Norden, y encontramos que la cantidad de S. aureus inyectado en la médula ósea podría no ser cuantificada con exactitud, como la sangre que sale de la médula provocado derrame de solución de las bacterias.

Este artículo presenta un método quirúrgico mejorado para inducir infección ósea en conejos. Al final del procedimiento, se realizaron un examen de bioquímica de la sangre, un examen bacteriológico y una examinación histopatológica para verificar el modelo de infección ósea. A continuación, VCS se implantó para inhibir la infección y hueso autógeno se implantó para promover la regeneración del hueso.

Protocol

Los conejos utilizados en el presente estudio fueron tratados de acuerdo con la guía para el cuidado y uso de animales de laboratorio. Todos los procedimientos experimentales fueron seguidos por las reglas de la bioética Comité de Zhejiang Academia de medicina tradicional China. 1. preparación de la suspensión bacteriana Disolver 0,5 mg de S. aureus (ATCC 6538) en polvo de liofilización con 0,3 mL de medio de cultivo Luria Bertani. Suspensión de la mezcla completament…

Representative Results

Evaluación del modelo de infección óseaDespués de la infección con S. aureus, las manifestaciones patológicas de los conejos fueron similares a lo síntoma representativo de osteomielitis crónica en la clínica. En nuestro estudio, 30 conejos fueron infectados y sometidos como grupo modelo, y se sometieron 10 conejos como animales de control. Todos los conejos modelo han infectado los senos del sitio local de tibia, con pus blanco y amarillo sobre el f…

Discussion

En los estudios anteriores, se construyeron diversos tipos de modelos animales para estudiar ambos infección de hueso aguda y crónica; sin embargo, la búsqueda del modelo ideal persiste17,18. Además, el modelo de infección ósea ideal pretende simular las características patológicas de la infección del hueso en el ajuste clínico, mientras que los períodos de modelación, permanecen bajo costo y fácil de realizar. Hasta ahora, el modelo de infección de…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabajo fue apoyado por la Ciencia Natural la Fundación de China nacional (81803808, 81873062), Zhejiang Provincial médica y Ciencias de la salud y fondo de tecnología (2017KY271) y la ciencia y proyecto de tecnología de la provincia de Zhejiang (2017 37181).

Materials

absorbable surgical suture Jinghuan 18S0604A
asepsis injector Jinglong 20170501
bone wax ETHICON JH5CQLM
CCD camera Olympus DP72
EDTA-K2 anticoagulant blood vessel XINGE 20170802
Electric bone drill unit Bao Kang BKZ-1
Electric shaver Codos 3800
flexible silica gel mold  WRIGHT 1527745
Hematoxylin and Eosin Staining Kit Beyotime 20170523
Luria-Bertani culture medium Baisi Biothchnology 20170306
Medical-grade calcium sulphate WRIGHT 1527745
microcomputed tomography (micro-CT) Bruker SkyScan 1172 
Microscope Olympus CX41
New Zealand white rabbits Zhejiang Experimental Animal Center  SCXK 2014-0047
No. 11 scalpel  Yuanlikang 20170604
normal saline Mingsheng 20170903
PBS TBD(Jingyi) 20170703-0592
pentobarbital sodium Merk 2070124
povidone-iodinesolution Lierkang 20170114
S. aureus freeze drying powder China General Microbiological Culture Collection Center ATCC 6538
sheep blood agar HuanKai Microbial 3103210
tryptic soy agar plates HuanKai Microbial 3105697
tryptic soy broth tubes HuanKai Microbial 3104260
Vancomycin Lilly C599180

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Citar este artigo
Zhang, Y., Shen, L., Wang, P., Xi, W., Yu, Z., Huang, X., Wang, X., Shou, D. Treatment with Vancomycin Loaded Calcium Sulphate and Autogenous Bone in an Improved Rabbit Model of Bone Infection. J. Vis. Exp. (145), e57294, doi:10.3791/57294 (2019).

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