Summary

Etablering av en modell for oronasal fistelmus

Published: September 08, 2023
doi:

Summary

Denne artikkelen skisserer en trinnvis prosedyre for å etablere en musmodell med en oronasal fistel. Den oronasale fistel ble opprettet ved å benytte oppvarmet oftalmologisk cautery for å skade midtlinjen delen av den harde ganen, noe som resulterer i dannelsen av en åpning mellom munnhulen og nesehulen.

Abstract

Denne studien presenterer en metode som benytter oppvarmet oftalmologisk kauteri for å utvikle en levedyktig modell for å undersøke oronasale fistler. C57BL/6-mus ble brukt til å etablere modellen for oronasal fistel (ONF). For å lage ONF ble musene bedøvet, immobilisert og deres harde ganer ble utsatt. Under det kirurgiske inngrepet ble det indusert en 2,0 x 1,5 mm slimhinneskade i midtlinjen av den harde ganen ved hjelp av oftalmologisk kauteri. Det var avgjørende å kontrollere størrelsen på ONF og minimere blødning for å sikre suksessen til eksperimentet. Verifikasjon av ONF-modellens effektivitet ble utført 7. dag etter operasjonen, og omfattet både anatomiske og funksjonelle vurderinger. Tilstedeværelsen av neseseptum i munnhulen og utstrømningen av sterilt vann fra neseborene ved injeksjon i munnhulen bekreftet vellykket etablering av ONF-modellen. Modellen viste en praktisk og vellykket oronasal fistel, karakterisert ved lav dødelighet, signifikante vektendringer og minimal variasjon i ONF-størrelse. Fremtidige studier kan vurdere å vedta denne metoden for å belyse mekanismene for gane sårheling og utforske nye behandlinger for oronasale fistler.

Introduction

Oronasal fistel (ONF), en unormal åpning mellom munn- og nesehulen, manifesterer seg klinisk som en defekt i et strukturelt område fra alveolarprosessen til drøvelen, som vanligvis oppstår som en komplikasjon etter ganespaltereparasjon1. Pasienter med ONF opplever matrefluks, artikulasjonsforstyrrelser og nedsatt velofaryngeal funksjon, som påvirker livskvaliteten betydelig 2,3,4. Frekvensen av postoperativ ONF varierer fra 2,4% til 55% på grunn av faktorer som spaltbredde, Veau-type og kirurgisk metode 5,6,7,8. I tillegg er gjentakelsesraten etter ONF-reparasjon høy, fra 0% til 43%9.

Flere nye behandlinger har nylig vist løfte innen ONF, inkludert forskjellige materialer, medisiner og nye teknikker 10,11,12,13,14,15,16,17. Nøyaktig evaluering av terapeutiske effekter er viktig da det gir grunnlag for valg og videreutvikling av ONF-behandlinger. Det er imidlertid utfordrende å få en gyldig vurdering på kort sikt for andre terapeutiske effekter enn kirurgi, da egenskapene til ONF varierer mellom ulike pasienter. Derfor er det nødvendig å etablere en ONF-sykdomsmodell for å verifisere effektiviteten av disse behandlingsmetodene.

I flere tiår har forskere generert oronasal fistel (ONF) -modellen i forskjellige dyrearter, inkludert rotter18,19, gris 20,21, minigriser22 og hunder 23, da disse artene har en betydelig hard gane egnet for kirurgisk manipulasjon. Imidlertid har mus en genetisk sekvens og hele genom som ligner på mennesker, noe som gjør dem til en viktig modell for forskning og utvikling av nye stoffer24,25,26. Videre gir mus liten variasjon fra batch til batch, noe som gjør dem til et gunstig valg for å etablere ONF-modellen12,13,27.

Imidlertid ble de detaljerte trinnene for å lage ONF ikke beskrevet, og stabiliteten til ONF-størrelsen ble ikke tatt i betraktning. I tillegg baserte verifikasjonen av ONF-dannelse seg utelukkende på observasjon28, uten å sikre direkte kommunikasjon mellom munn- og nesehulen. Det ble ikke demonstrert på andre måter, for eksempel musens tap av kroppsvekt på grunn av vanskeligheter med å spise forårsaket av ONF. Videre ble normal variasjon i sårstørrelse ikke vurdert, noe som er avgjørende for studier på legemidler eller materialer som fremmer eller hemmer sårtilheling. Derfor er det et sterkt behov for å etablere en stabil og validert ONF-modell.

Målet med denne studien var å utvikle en praktisk ONF-modell som adresserer de nevnte problemene, med håp om at denne protokollen vil tjene som grunnlag for fremtidig forskning på mekanismene for palatal sårheling og nye behandlinger for ONF.

Protocol

Alle dyreprosedyrer i denne studien ble gjennomgått og godkjent av den etiske komiteen ved West China School of Stomatology, Sichuan University. Voksne C57BL/6-mus (hunner) ble brukt i denne studien. 1. Kirurgisk forberedelse Samle de nødvendige kirurgiske instrumentene for prosedyren: germinator, oftalmologisk kauteri, mikrokirurgisk saks, mikrokirurgisk pinsett, sprøyter og nåler (26 g x 0,63 tommer) (figur 1A,B) (…

Representative Results

For å vurdere gjennomførbarheten og stabiliteten til denne eksperimentelle metoden ble samme prosedyre utført på ti mus, og observasjoner ble gjort angående dødelighet, endringer i sårstørrelse, kroppsvekt og histologisk analyse. Musene ble avlivet på dag 7. Prosedyren viste lav dødelighet. Den oftalmologiske kauterien og spiratoren, avbildet i figur 1A-C, var nøkkelinstrumentene som ble brukt i dette eksperimentet. ONF…

Discussion

Forskere har utforsket ulike materialer, stoffer og nye teknikker for behandling av ONF 10,11,12,13,14,15,16,17. Med fremskritt i kirurgiske prosedyrer har forekomsten og tilbakefallet av ONF blitt redusert. På grunn av sykdommens unike egenskaper er imidl…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Dette arbeidet ble støttet av forsknings- og utviklingsprogrammet, West China Hospital of Stomatology, Sichuan University (RD-02-202107), Sichuan Province Science and Technology Support Program (2022NSFSC0743) og Sichuan Postdoctoral Science Foundation (TB2022005) stipend til H. Huang.

Materials

Germinator Electron Microscopy Sciences  66118-20 Heating and disinfection equipment
Latex gloves Allmed or similar
Lights Olympus A1813
Meloxicam MedChemExpress HY-B0261 crushed; 5 mg/kg
Microsurgical instruments (scissors and tweezers) Jiangsu Tonghui Medical Devices Co. M-Y-0087 Surgical instrument
Ophthalmologic cautery Suqian Wenchong Medical Equipment Co. 1.00234E+13 Surgical instrument
Sterile cotton, Yancheng Begu Technology Co. or similar
Sterile metal foil Biosharp or similar
Sterile sheets 3M XH003801129 or similar
Surgical drapes Yancheng Begu Technology Co. or similar
Syringes Yancheng Begu Technology Co. S-015301 or similar
Tape Bkmamlab or similar
Temperature maintenance device Harvard Apparatus  LE-13-2104
Zoletil50 Virbac 80 mg/kg

Referências

  1. Alonso, V., et al. Three-layered repair with a collagen membrane and a mucosal rotational flap reinforced with fibrine for palatal fistula closure in children. International Journal of Pediatric Otorhinolaryngology. 127, 109679 (2019).
  2. Garg, R., Shah, S., Uppal, S., Mittal, R. K. A statistical analysis of incidence, etiology, and management of palatal fistula. National Journal of Maxillofacial Surgery. 10 (1), 43-46 (2019).
  3. Mahajan, R. K., Kaur, A., Singh, S. M., Kumar, P. A retrospective analysis of incidence and management of palatal fistula. Indian Journal of Plastic Surgery. 51 (3), 298-305 (2018).
  4. Huang, H., et al. Validation of the Chinese Velopharyngeal Insufficiency Effects on Life Outcomes Instrument. Laryngoscope. 129 (11), E395-E401 (2019).
  5. Sakran, K. A., et al. Evaluation of Postoperative Outcomes in Two Cleft Palate Repair Techniques without Relaxing Incisions. Plastic and Reconstructive Surgery. , (2023).
  6. Sakran, K. A., et al. Evaluation of late cleft palate repair by a modified technique without relaxing incisions. Journal of Stomatology, Oral and Maxillofacial Surgery. 124 (4), 101403 (2023).
  7. Sakran, K. A., et al. The Sommerlad-Furlow modified palatoplasty technique: postoperative complications and implicating factors. Laryngoscope. 133 (4), 822-829 (2023).
  8. Sakran, K. A., et al. Early cleft palate repair by a modified technique without relaxing incisions. The Cleft Palate-Craniofacial Journal. , (2022).
  9. Chen, J., Yang, R., Shi, B., Xu, Y., Huang, H. Obturator manufacturing for oronasal fistula after cleft palate repair: a review from handicraft to the application of digital techniques. Journal of Functional Biomaterials. 13 (4), 251 (2022).
  10. Yussif, N., Wagih, R., Selim, K. Propylene mesh versus acrylic resin stent for palatal wound protection following free gingival graft harvesting: a short-term pilot randomized clinical trial. BMC Oral Health. 21 (1), 208 (2021).
  11. Miron, R. J., et al. Platelet-rich fibrin and soft tissue wound healing: a systematic review. Tissue Engineering Part B: Reviews. 23 (1), 83-99 (2017).
  12. Ballestas, S. A., et al. Improving hard palate wound healing using immune modulatory autotherapies. Acta Biomaterialia. 91, 209-219 (2019).
  13. Ferreira, C. L., et al. Electrical stimulation enhances early palatal wound healing in mice. Archives of Oral Biology. 122, 105028 (2021).
  14. Lindley, L. E., Stojadinovic, O., Pastar, I., Tomic-Canic, M. Biology and Biomarkers for Wound Healing. Plastic and Reconstructive Surgery. 138 (3 Suppl), 18s-28s (2016).
  15. Xu, Y., et al. Rapid Additive Manufacturing of a Superlight Obturator for Large Oronasal Fistula in Pediatric Patient. Laryngoscope. 133 (6), 1507-1512 (2022).
  16. Leenstra, T. S., Kuijpers-Jagtman, A. M., Maltha, J. C. The healing process of palatal tissues after palatal surgery with and without implantation of membranes: an experimental study in dogs. Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 9 (5), 249-255 (1998).
  17. In de Braekt, M. M., van Alphen, F. A., Kuijpers-Jagtman, A. M., Maltha, J. C. Wound healing and wound contraction after palatal surgery and implantation of poly-(L-lactic) acid membranes in beagle dogs. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 50 (4), 359-365 (1992).
  18. Suragimath, G., Krishnaprasad, K. R., Moogla, S., Sridhara, S. U., Raju, S. Effect of carbonated drink on excisional palatal wound healing: A study on Wistar rats. Indian Journal of Dental Research. 21 (3), 330-333 (2010).
  19. Zhu, T., Park, H. C., Son, K. M., Yang, H. -. C. Effects of dimethyloxalylglycine on wound healing of palatal mucosa in a rat model. BMC Oral Health. 15 (1), 60 (2015).
  20. Kirschner, R. E., et al. Repair of oronasal fistulae with acellular dermal matrices. Plastic and Reconstructive Surgery. 118 (6), 1431-1440 (2006).
  21. Rohleder, N. H., et al. Repair of oronasal fistulae by interposition of multilayered amniotic membrane allograft. Plastic and Reconstructive Surgery. 132 (1), 172-181 (2013).
  22. Kesting, M. R., et al. Repair of oronasal fistulas with human amniotic membrane in minipigs. British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 48 (2), 131-135 (2010).
  23. Ayvazyan, A., et al. Collagen-gelatin scaffold impregnated with bFGF accelerates palatal wound healing of palatal mucosa in dogs. Journal of Surgical Research. 171 (2), e247-e257 (2011).
  24. Takao, K., Miyakawa, T. Genomic responses in mouse models greatly mimic human inflammatory diseases. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (4), 1167-1172 (2015).
  25. Rongvaux, A., et al. Development and function of human innate immune cells in a humanized mouse model. Nature Biotechnology. 32 (4), 364-372 (2014).
  26. Shan, L., Flavell, R. A., Herndler-Brandstetter, D. Development of humanized mouse models for studying human NK cells in health and disease. Methods in Molecular Biology. 2463, 53-66 (2022).
  27. Keswani, S. G., et al. Role of salivary vascular endothelial growth factor (VEGF) in palatal mucosal wound healing. Wound Repair and Regeneration. 21 (4), 554-562 (2013).
  28. Amanso, A. M., et al. Local delivery of FTY720 induces neutrophil activation through chemokine signaling in an oronasal fistula model. Regenerative Engineering and Translational Medicine. 7 (2), 160-174 (2021).
  29. Antiorio, A. T. F. B., et al. Administration of meloxicam to improve the welfare of mice in research: a systematic review (2000 – 2020). Veterinary Research Communications. 46 (1), 1-8 (2022).
check_url/pt/65578?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Chen, J., Yin, J., Zhang, S., Zhuang, S., Yang, R., Xu, Y., Zheng, Q., Shi, B., Huang, H. Establishment of an Oronasal Fistula Mice Model. J. Vis. Exp. (199), e65578, doi:10.3791/65578 (2023).

View Video