Стабилизация остеотомии бедренной кости с фиксацией пластины при Ambystoma mexicanum

Резюме

Представлен протокол операции остеотомии бедренной кости с применением фиксации внутренней пластины у зрелых аксолотлей. Процедура может быть использована для проведения сравнительных исследований по регенерации конечностей и заживлению переломов у водных амфибий.

Аннотация

Аксолотль (Ambystoma mexicanum) является перспективным модельным организмом для регенеративной медицины благодаря своей замечательной способности регенерировать утраченные или поврежденные органы, включая конечности, мозг, сердце, хвост и другие. Исследования аксолотлей проливают свет на клеточные и молекулярные пути, управляющие активацией предшественников и восстановлением тканей после травмы. Эти знания могут быть применены для облегчения заживления травм, неспособных к регенерации, таких как несращение костей. В действующем протоколе описана стабилизация остеотомии бедренной кости с помощью системы фиксации внутренней пластины. Процедура была адаптирована для использования у водных животных (аксолотль, Ambystoma mexicanum). Использовались аксолотли длиной ≥20 см от рыла до кончика хвоста с полностью окостеневшими, сопоставимыми по размеру бедренными костями, при этом особое внимание уделялось позиционированию и фиксации пластин, а также послеоперационному уходу. Этот хирургический метод позволяет обеспечить стандартизированную и стабилизированную фиксацию кости и может быть полезен для прямого сравнения с регенерацией конечностей аксолотля и аналогичными исследованиями заживления костей у амфибий и млекопитающих.

Введение

Аксолотль (Ambystoma mexicanum) является важной моделью для регенерации органов, включая хвост, спинной мозг, головной мозг, сердце, жабры и конечности 1,2,3,4,5. Детальные исследования регенерации конечностей аксолотля выявили механизмы дедифференцировки клеток и формирования пула стволовых клеток – бластемы – в месте ампутации. Благодаря способности клеток бластамы реконструировать все отсутствующие части конечностей, включая узорчатый скелет

протокол

Следующая процедура была выполнена с одобрения магистрата Вены (GZ: MA 58-65248-2021-26). В возрасте 5-8 лет, ≥ кончиком рыла до хвоста длиной 20 см (морда до кончика хвоста) длинные аксолотли (Ambystoma mexicanum) использовались для хирургии переломов и ампутаций. Для проведения операций использовались как мужчины, так и женщины. Аксолотли были выведены в учреждении НИИ молекулярной патологии. Боль и риск инфекций контролировались с помощью надлежащих анальгетиков и антибиотиков, чтобы обеспечить успешный исход. Реагенты и оборудование, использованные для исследования, перечислены в Таблице материалов.

<....

Результаты

Описанная здесь хирургическая процедура (Рисунок 1) длится от 20 до 30 минут и требует участия хирурга и ассистента. По желанию можно использовать бинокулярный диссекционный микроскоп или систему лупы.

Обсуждение

Описанный в настоящее время метод фиксации бедренной пластины и остеотомии позволяет применять его у водных животных, таких как Ambystoma mexicanum (аксолотль). Этот хирургический метод недавно был использован для сравнения заживления переломов и регенерации конечносте.......

Материалы

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