Büyüme plakası, uzunlamasına büyümenin meydana geldiği çocuk kemiklerinde kıkırdancı bir bölgedir. Yaralandığında, kemikli doku büyümeyi oluşturabilir ve bozabilir. Onarım mekanizmalarının ve büyüme plakası yenilenme stratejilerinin incelenmesine izin veren, kemik onarım dokusuna yol açan bir büyüme plakası hasarı modelini açıklıyoruz.
Tüm pediatrik kırıkların üçte biri büyüme plakasını içerir ve kemik büyümesinde bozulmaya neden olabilir. Büyüme plakası (veya fizis), uzunlamasına kemik büyümesinden sorumlu olan çocuklarda tüm uzun kemiklerin sonunda bulunan kıkırdak dokusudur. Hasar gördükten sonra, büyüme plakası içindeki kıkırdak dokusu prematür ossifikasyona uğrayabilir ve istenmeyen kemik onarım dokularına yol açabilir ve bu da "kemikli bar" oluşturur. Bazı durumlarda, bu kemik çubuk, açısal deformasyonlar gibi kemik büyüme bozukluklarına neden olabilir veya uzunlamasına kemik büyümesini tamamen durdurabilir. Halen yaralı bir büyüme plakasını tamir edebilecek herhangi bir klinik tedavi yok. Kemik bar oluşumunun altında yatan mekanizmaları daha iyi anlamak ve onu inhibe etme yollarını belirlemek için bir büyüme plakası hasarı modelini kullanarak büyüme plakası yaralanmaları için daha iyi tedavi geliştirmek için mükemmel bir fırsattır. Bu protokol, bir matkap deliği defekti kullanarak sıçan proksimal tibial büyüme plakasını nasıl bozacağını açıklamaktadır. Bu smaHayvan modeli güvenilir bir şekilde kemikli bir çubuk üretir ve çocuklarda görülen büyüme bozukluklarına benzer sonuçlara neden olabilir. Bu model, kemikli çubuk oluşumunun moleküler mekanizmalarına yönelik araştırmalara izin verir ve büyüme plakası yaralanmalarında potansiyel tedavi seçeneklerini test etmek için bir araç olarak hizmet eder.
Büyüme plakası yaralanmaları çocukluk çağı kırıklarının% 30'unu oluşturur ve bozulmuş kemik büyümesine 1 neden olabilir. Kırıklara ek olarak, büyüme plakası yaralanmaları, osteomiyelit 2 , primer kemik tümörleri 3 , radyasyon ve kemoterapi 4 ve iyatrojenik hasar 5 dahil olmak üzere diğer etiyolojilerden kaynaklanabilir. Büyüme plakası (veya fizis), uzunlamasına kemik büyümesinden sorumlu olan çocukların uzun kemiklerinin sonundaki bir kıkırdak bölgesidir. Kemik uzamasını endokondral ossifikasyon yoluyla yönlendirir; Kondrositler çoğalma ve hipertrofiye girerler ve gelen osteoblastlar tarafından trabeküler kemik 6 oluşturmak üzere yeniden modellenirler. Büyüme plakası da gelişmekte olan iskeletin zayıf bir bölgesidir, bu da yaralanmaya eğilimlidir. Büyüme plakası kırıkları veya yaralanmaları ile ilgili en büyük sorun, büyüme plakası içindeki hasar görmüş kıkırdak dokularının bE "kemik çubuk" olarak da bilinen istenmeyen kemik onarımı dokusu ile değiştirildi. Büyüme plakasındaki büyüklüğüne ve konumuna bağlı olarak, kemik çubuk açısal deformitelere veya büyümenin tamamen durdurulmasına, hatta henüz tam boylarına ulaşamayan küçük çocuklar için yıkıcı bir sekilde yol açabilir.
Şu anda yaralı bir büyüme plakasını tamir edebilecek hiçbir tedavi mevcut değil. Kemik çubuğu oluştuktan sonra, klinisyen cerrahi olarak çıkarılmasına karar vermelidir 8 . En az 2 yıl veya 2 cm iskelet büyümesi geride kalan ve kemik çubukla büyüme plağı alanının% 50'sinden azını kapsayan hastalar genellikle kemik çubuk rezeksiyonu için adaylardır. Kemik çubuğunun cerrahi olarak çıkarılması, kemikli dokunun yeniden düzenlenmesini önlemek ve çevredeki yaralı büyüme plakasının büyümeyi düzeltmesine izin vermek için genellikle bir otolog yağ grefti yerleştirilir. Ancak, bu teknikler problEmatik ve sıklıkla başarısız olur ve kemik bar tekrarlamasına ve büyümeye olumsuz etkide bulunmaya devam eder 9 . Kemik bar oluşumunu önlemenin yanı sıra büyüme plakası kıkırdağını yeniden üreten, böylece normal kemik uzatmasını geri kazandıran etkili tedavilerin geliştirilmesine kritik bir ihtiyaç vardır.
Kemik bar oluşumunun altında yatan moleküler mekanizmalar henüz aydınlatılmamıştır. Bu biyolojik mekanizmaların daha iyi anlaşılması büyüme plakası yaralanmalarından muzdarip çocuklar için daha etkili terapötik girişimlere yol açabilir. Bu mekanizmaları insanlarda incelemek zordur, hayvan modelleri, özellikle büyüme plakası hasarı sıçan modeli kullanılmıştır. 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 . Burada sunulan yöntemKağıtta, fare tibial büyüme plakasındaki bir matkap deliği kusurunun, hasardan sonra en erken 7 gün içinde ossifikasyona başlamasını ve yaralanmadan sonraki 28 gün içinde yeniden şekillendirilmesiyle tamamen olgun bir kemik çubuğu oluşturduğu öngörülebilir ve tekrarlanabilir onarım dokusuna nasıl yol açtığı açıklanmaktadır. Bu, kemikli çubuk oluşumunun biyolojik mekanizmalarının incelenmesinde ve kemik çubuğunu önleyebilecek ve / veya büyüme plakası kıkırdakını yenileyebilecek yeni tedavileri değerlendirebilecek küçük bir hayvan in vivo modelini sağlar. Örneğin, bu model, büyüme plakası kıkırdağını yeniden canlandırabilir ve büyüme plakası yaralanmalarına maruz kalan çocuklar için değerli tedavi sunabilen kondrojenik biyomalzemeleri test etmek için kullanılabilir. Bu yazıda sunulan teknikler, büyüme plakası hasarını üretmek için kullanılan cerrahi yöntemleri ve biyomalzemelerin yaralanma bölgesine teslim edilmesini anlatacaktır. Ayrıca kemik çubuk oluşumunu değerlendirmek ve dokuyu onarmak için yöntemleri tartışacağız.
Bir büyüme plakası yaralanması hayvan modeli, bu yaralanmanın biyolojik mekanizmaları konusundaki anlayışımıza büyük ölçüde katkıda bulunur ve böylelikle büyüme plakası yaralanmalarından mustarip çocuklar için daha etkili terapötik müdahalelere yol açar. Başarılı bir şekilde bir kemik çubuk oluşturmak ve bu çalışmada sunulan modeli kullanarak in vivo oluşumunu incelemek için, eklem kıkırdak bozmadan, yeterli bir derinliğe delme ile büyüme plakası bozmak için önemlidi…
The authors have nothing to disclose.
Yazarlar, R03AR068087 numaralı ödül, Colorado Üniversitesi Tıp Fakültesi Akademik Zenginleştirme Fonu ve Rejeneratif Tıp için Gates Merkezi altında Ulusal Sağlık Enstitüsü (NIH) Ulusal Artrit ve Kas İskelet ve Cilt Hastalıkları Ulusal Destek Enstitüsünün fon desteğini onayladılar. . Bu çalışma NIH / NCATS Colorado CTSA Hibe Numarası UL1 TR001082 tarafından da desteklenmiştir. İçeriğin içeriği yazarların sorumluluğundadır ve resmi NIH görüşlerini temsil etmemektedir.
Scalpel handle | McKesson | MCK42332500 | |
Needle holder | Stoelting | RS-7824 | |
Adson tissue forceps | Sklar | 50-3048 | |
Iris Scissors | Sklar | 47-1246 | |
Rotary Tool | Dremel | 7700 | Variable speed rotary tool |
Keyless Rotary Tool Chuck | Dremel | 4486 | |
Dental Burs | Dental Burs USA | FG6 | Round carbide bur, ≤2mm |
Steinmann pins | Simpex Medical | T-078 | |
Hair clippers | Wahl | 5537N | |
3-0 PGA surutes | Oasis | MV-J398-V | |
Sterile gauze 2×2" | Covidien | 441211 | |
Povidone Iodine | McKesson | 922-00801 | |
Sterile saline | Vetone | 510224 | |
10 ml luer lock syringe | Becton Dickinson | 309604 | |
23 gauge needle | Becton Dickinson | 305145 | |
Isopropyl alcohol pads | Dynarex | 1113 | |
Isoflurane | IsoFlo | 30125-2 | |
Caliper | Mitutoyo | 500-196-30 | |
Carprofen | Rimadyl | 27180 | |
Buprenorphine | Par Pharmaceuticals Inc | NDC 42023-179 | |
Fenestrated Surgical Drape | McKesson | 25-517 | |
Surgical Gloves | Uline | S-20204 | |
#15 Scalpel Blade | Aven | 44044 | |
9mm wound clips | Fine Science Tools | 12032-09 | |
Reflex clip applier | World Precision Instruments | 500345 | |
Absorbant underpads | McKesson | MON 43723110 | |
Tec 3 Iso Vaporizer | VetEquip | 911103 | |
Germinator 500 | Braintree Scientific | GER 5287-120V | |
Warm water recirculator | Kent Scientific | TP-700 | |
Absorbent Underpads | Medline Industries | MSC281230 |