Stabilizzazione di un'osteotomia del femore con una fissazione della placca nell'Ambystoma mexicanum

Riepilogo

Viene presentato un protocollo per la chirurgia dell'osteotomia femorale con l'uso della fissazione interna della placca in axolotl maturi. La procedura può essere utilizzata per eseguire studi comparativi sulla rigenerazione degli arti e sulla guarigione delle fratture negli anfibi acquatici.

Abstract

L'axolotl (Ambystoma mexicanum) è un promettente organismo modello per la medicina rigenerativa grazie alla sua notevole capacità di rigenerare organi persi o danneggiati, inclusi arti, cervello, cuore, coda e altri. Gli studi sull'axolotl hanno fatto luce sulle vie cellulari e molecolari che regolano l'attivazione dei progenitori e il ripristino dei tessuti dopo una lesione. Questa conoscenza può essere applicata per facilitare la guarigione di lesioni incompetenti alla rigenerazione, come la mancata unione ossea. Nell'attuale protocollo, viene descritta la stabilizzazione dell'osteotomia del femore utilizzando un sistema di fissazione interna della placca. La procedura è stata adattata per l'uso negli animali acquatici (axolotl, Ambystoma mexicanum). Sono stati utilizzati axolotl da muso a coda di ≥20 cm con femori completamente ossificati, di dimensioni simili a quelle di un topo, e particolare attenzione è stata prestata al posizionamento e alla fissazione della placca, nonché alla cura postoperatoria. Questa tecnica chirurgica consente una fissazione ossea standardizzata e stabilizzata e potrebbe essere utile per il confronto diretto con la rigenerazione degli arti axolotl e studi analoghi sulla guarigione ossea tra anfibi e mammiferi.

Introduzione

L'axolotl (Ambystoma mexicanum) è un modello importante per la rigenerazione degli organi, tra cui la coda, il midollo spinale, il cervello, il cuore, le branchie e gli arti ^1,2,3,4,5. Studi dettagliati sulla rigenerazione degli arti axolotl hanno scoperto meccanismi di dedifferenziazione cellulare e la formazione di un pool di cellule staminali, blastema, nel sito di amputazione. A causa della capacità delle cellule del blastema di ricostruire tutte le parti manca....

Protocollo

La seguente procedura è stata eseguita con l'approvazione del Magistrato di Vienna (GZ: MA 58-65248-2021-26). Axolotl lunghi 5-8 anni di età ≥ 20 cm dal muso alla coda (muso fino alla punta della coda) sono stati utilizzati per la chirurgia delle fratture e le amputazioni. Sia i maschi che le femmine sono stati utilizzati per gli interventi chirurgici. Gli axolotl sono stati allevati nella struttura dell'Istituto di Ricerca di Patologia Molecolare. Il dolore e il rischio di infezioni sono stati gestiti con analgesici e antibiotici adeguati per garantire un esito positivo. I reagenti e le attrezzature utilizzate per lo studio ....

Discussione

Il metodo attualmente descritto di fissazione della placca femorale e osteotomia ne consente l'applicazione in animali acquatici, come l'Ambystoma mexicanum (axolotl). Questo metodo chirurgico è stato recentemente utilizzato per confrontare la guarigione delle fratture e la rigenerazione degli arti negli axolotl con la guarigione delle fratture nei topi⁹. Come nei topi, una piastra di fissaggio a 4 fori può essere fissata all'osso con viti autodistrutti.......

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
0.66 mm Gigly wire saw	RISystem	RIS.590.120
7.0 Optilene suture	Braun	C3090538
Benzocaine	Sigma-Aldrich	E1501	dilute to 0.03%  prior to using
Butorphanol (Butomidor 10 mg/mL)	Richter Pharma AG	-	dilute to 0.5 mg/L  prior to using
Drill bit 0.30 mm	RISystem	RIS.590.200
Dumont #5 Forceps - Standard/Inox	Fine Science Tools	11251-20
Hand drill	RISystem	RIS.390.130	better to have at least 3 pieces
Micro CT data analyzer	Bruker, Billerica, MA, USA	SkyScan NRecon software
Micro CT specimen scanner	Bruker, Billerica, MA, USA	SkyScan 1172
Moria MC31b Iris forceps - smooth, curved, 10 cm	Fine Science Tools	11373-12FST	2 pieces
MouseFix Drill-&Saw guide 1.75 mm, rigid	RISystem	RIS.301.102
MouseFix plate 4 hole, rigid	RISystem	RIS.401.110
MouseFix screw, L =2.00 mm	RISystem	RIS.401.100	need 4 per bone
Narrow Pattern Forceps	VWR	FSCI11002-12
penicillin/streptomycin	Gibco	15140-122
Ring forceps	Fine Science Tools	11103-09
scalpel #15	B Braun, Thermo Fischer Scientific	5518032
Square box wrench 0.50 mm	RISystem	RIS.590.111
Sterile bone wax, 2.5 g	Ethicon, Johnson & Johnson	W810
Student Fine Scissors - Straight/11.5cm	Fine Science Tools	91460-11