Modello di roditore della perdita muscolare volumetrica del massetere per lo studio dei materiali di bioingegneria

Riepilogo

Qui, descriviamo un protocollo per la creazione chirurgica di una lesione da perdita muscolare volumetrica (VML) nel massetere di ratto, fornendo un modello riproducibile e accessibile per lo studio delle lesioni muscolari craniofacciali e il loro trattamento utilizzando biomateriali come il nuovo idrogel.

Abstract

Le lesioni da perdita muscolare volumetrica craniofacciale (VML) possono verificarsi a seguito di gravi traumi, escissione chirurgica, infiammazione e condizioni congenite o altre condizioni acquisite. Il trattamento della VML craniofacciale comporta il trasferimento muscolare chirurgico e funzionale. Tuttavia, queste procedure non sono in grado di ripristinare la normale funzione, sensazione o espressione e, più comunemente, queste condizioni non vengono trattate. Pochissime ricerche sono state condotte sulla rigenerazione del muscolo scheletrico in modelli animali di VML craniofacciale. Questo manoscritto descrive un modello di ratto per lo studio della lesione VML craniofacciale e un protocollo per la valutazione istologica dei biomateriali nel trattamento di queste lesioni. L'idrogel liquido e gli scaffold liofilizzati vengono applicati al momento della creazione chirurgica del VML e i masseteri vengono asportati in punti temporali terminali fino a 12 settimane con alti tassi di ritenzione e complicanze trascurabili. L'ematossilina e l'eosina (HE), il tricromo di Masson e l'analisi immunoistochimica vengono utilizzate per valutare i parametri di rigenerazione del muscolo scheletrico, nonché la biocompatibilità e l'immunomodulazione. Mentre dimostriamo lo studio di un idrogel a base di acido ialuronico, questo modello fornisce un mezzo per valutare le successive iterazioni dei materiali nelle lesioni VML.

Introduzione

Traumi gravi, escissione chirurgica, infiammazione e altre condizioni acquisite possono provocare un grado di perdita di tessuto che travolge i meccanismi di riparazione del muscolo scheletrico endogeno. La perdita di cellule e strutture residenti che promuovono il processo rigenerativo primario può provocare rimodellamento patologico e fibrosi tissutale, con conseguenti deficit a lungo termine di funzione e sensibilità e viene definita perdita muscolare volumetrica (VML)^1,2,3. La risposta infiammatoria alle lesioni da VML coinvolge un meccan....

Protocollo

Questo studio è stato condotto in conformità con tutte le normative applicabili, inclusa l'aderenza alle raccomandazioni delineate nella Guida per la cura e l'uso degli animali da laboratorio. Il programma istituzionale per la cura e l'uso degli animali dell'UCSF ha approvato tutte le procedure per animali e le cure postoperatorie (protocollo IACUC #AN195944-01).

1. Chirurgia VML

1. Anestetizzare ratti maschi di Sprague-Dawley a 12 settimane di età del peso di 276-300 g in un contenitore sigillato utilizzando l'anestesia generale isofluorane a una velocità dell'1%-5% prima di esser....

Risultati

I risultati per la valutazione della VML craniofacciale e della rigenerazione tissutale utilizzando biomateriali includono risultati sia quantitativi che qualitativi.

La Figura 2 illustra un esempio di valutazione qualitativa utilizzando il modello descritto in precedenza. L'osservazione della crescita de novo delle fibre muscolari all'interno del nostro idrogel è un risultato qualitativamente positivo (

Discussione

Ci sono diversi passaggi critici nel protocollo in cui è necessaria un'attenzione particolare per ottenere un risultato ottimale. Il passaggio 1.4 descrive l'incisione iniziale e la separazione smussata della pelle dalla fascia massetere superficiale. La dissezione smussata deve essere eseguita direttamente lungo la pelle con le forbici rivolte lontano dal muscolo sottostante e dalla fascia per evitare di intaccarsi e creare involontariamente una finestra attraverso la fascia. L'aspetto.......

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
F1.652 Myosin heavy chain (embryonic) monoclonal antibody	DSHB	F1.652
Goat anti-Mouse IgG2b Cross-Adsorbed Secondary Antibody, Alexa Fluor 647	Invitrogen	A-21242
Goat anti-Rabbit IgG (H+L) Highly Cross-Adsorbed Secondary Antibody, Alexa Fluor 488	Invitrogen	A-11034
Integra Standard Biopsy Punches, Disposable Standard biopsy punch; 5 mm, Diameter: 0.19 in., 0.5 cm	Integra	12460411
Mounting Medium with DAPI - Aqueous, Fluoroshield	Abcam	ab104139
Rabbit Anti-Mouse IgG H&L (Alexa Fluor 647) preadsorbed	Abcam	ab150127
Sulfamethoxazole/Trimethoprim Oral Suspension, Cherry Flavored, 473 mL	Med-Vet International	SKU: RXBAC-SUSP