Менее инвазивная техника лечения нестабилизированного перелома нижней челюсти на мышиных моделях

Резюме

Этот протокол представляет собой комплексный и эффективный метод анализа восстановления кости нижней челюсти. Мы описываем воспроизводимую технику нестабилизированного перелома нижней челюсти на мышиной модели, позволяющую анализировать процесс эндохондрального восстановления кости с минимальным повреждением тканей и потерей костной массы.

Аннотация

У мышей могут быть сделаны нестабилизированные переломы нижней челюсти, что позволяет анализировать восстановление кости в режиме эндохондрального окостенения. Чтобы наиболее точно отразить этот процесс in vivo, необходимо иметь стандартизированный протокол, чтобы избежать чрезмерной потери костной массы и повреждения мягких тканей, особенно в нижней челюсти, анатомической области, характеризующейся минимальным доступом. Насколько нам известно, мы впервые описываем менее инвазивный протокол нестабилизированного перелома нижней челюсти у мышей. Взрослых мышей обезболивают изофлураном и получают предоперационную дозу бупренорфина путем подкожного введения. Выполняется подчелюстной доступ, при этом разрез кожи делается вдоль нижней границы нижней челюсти. Жевательная мышца приподнята в наднадкостничной плоскости вдоль ветви нижней челюсти с помощью надкостничного лифта. Вертикальный и полный перелом ветви выполняется от базилярной границы до короноидной выемки (между мыщелковым и короноидным отростками) с использованием пьезоэлектрического костного хирургического аппарата под солевой сывороткой орошения у базилярного края и ножниц для завершения перелома ветви нижней челюсти. Кожный доступ закрывается шелковыми швами. Эта детальная процедура при нестабилизированных переломах нижней челюсти предлагает эффективную процедуру, позволяющую свести к минимуму потерю костной массы и повреждение мягких тканей. Этот метод обеспечивает успешные и стабильные результаты, точно отражающие процесс эндохондрального восстановления костей на мышиных моделях.

Введение

Восстановление кости подразумевает под собой как мембранозные, так и эндохондральные процессы окостенения, в зависимости от стабилизации перелома или остеотомии. Восстановление кости после стабилизированной костной остеотомии или переломов основано на мембранозном окостенении, в то время как нестабилизированные переломы или плохо стабилизированные остеотомии консолидируются в соответствии с режимом эндохондрального окостенения¹. Мембранозное восстановление кости характеризуется формированием кости путем прямой дифференцировки мезенхимальных клеток в остеобласты, тогда как эндохондральное восстановление кости включает в себя образование транзиторного хрящевого шаблона, который дифференцируется в остеобласты с образованием костной каллуса².

Восстановление кости зависит от многочисленных тканевых и клеточных взаимодействий; На него также влияют факторы, специфичные для конкретного места, и сила, оказываемая на каллус³. Нижнечелюстная кость - это подвижная кость, поддерживающая жевательные силы, в основном образованная кортикальной костью. На процесс восстановления кости нижней челюсти влияет место и направление перелома. Хорошо известно, что мышечные травмы и травмы надкостницы могут повлиять на консолидацию кости, а также на значительную потерю костной массы в месте перелома ^4,5,6.

Анализ эндохондрального восстановления нижнечелюстной кости подразумевает стандартизированные и воспроизводимые протоколы для ценных, непредвзятых сравнений. Что касается литературы, то лишь немногие авторы сообщают о протоколах нестабилизированных переломов нижней челюсти у мышей моделей ^3,7, и в основном с передним направлением на уровне моляров⁸. Разрабатывая эту методику, мы стремимся избежать мышечных травм и травм надкостницы и ограничить потерю костной массы в месте перелома, чтобы наилучшим образом проанализировать процесс эндохондрального восстановления кости без искажающих факторов. Кроме того, целью разработки новой методики перелома нижней челюсти у мышей было свести к минимуму послеоперационную боль и смерть животных, частую при такой хирургии у мелких животных. Впервые мы описываем менее инвазивный протокол для нестабилизированного перелома нижней челюсти на уровне ветви у мышей. Этот протокол in vivo позволяет избежать чрезмерного повреждения мышц и надкостницы или потери костной массы в месте перелома и помогает снизить уровень послеоперационной боли и риск смерти животного.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

протокол

Этот протокол соответствует рекомендациям по уходу за животными Imagine Institute и был одобрен этическими комитетами и министерством Франции (APAFIS 26995).

1. Животные

1. Определите количество животных в группе. Мы рекомендуем 12 животных в группе. Определите пол и возраст мышей. Этот протокол адаптирован для 6-недельных мышей C57BL/6J (самцов или самок).
2. Дайте животным, не менее чем за 1 неделю до процедуры, пищевую добавку гель для акклиматизации.

2. Хирургическое вмешательство

1. Подготовьте необходимый материал. В автоклаве находятся инструменты: ножницы, игольчатый привод, щипцы, вкладыш и наконечник пьезоэлектрического аппарата костной хирургии, а также элеватор. Подготовьте стерильные перчатки, шелковые шовные материалы (4/0), бритву, ватную марлю, 10% раствор повидон-йода, стол с подогревом, изофлуран и маску для ингаляции изофлураном.
2. Готовят бупренорфин в дозе 0,1 мг/кг, разведенный в стерильной инъекционной физиологической сыворотке. Введите бупренорфин путем подкожной инъекции иглой 25G за 30 минут до операции.
3. Подготовьте нагревательную пластину (37 °C), положите на нее поролоновую подложку, а маску для морды зафиксируйте маленькими иглами или скотчом.
4. Поместите мышь в резервуар с изофлураном для индукции, с диффузией изофлурана (4%). Проверьте глубину анестезии, выполнив защемление пальца ноги. При достаточной индукции будет наблюдаться отсутствие педального рефлекса.
5. Поместите мышь под наркозом на спину на нагревательную пластину, покрытую стерильным полем, при которой температура должна сохраняться при температуре 37 °C в течение всей процедуры. Расположите маску на рыле для непрерывной ингаляции изофлурана (поддержание на уровне 2,5%). Зафиксируйте конечности мыши с помощью скотча.
6. Наносите глазную смазку двусторонне, чтобы предотвратить сухость глаз, вызванную общей анестезией. Сбрейте подчелюстные волосы, наденьте стерильные перчатки, продезинфицируйте кожу несколькими мазками 10% раствора повидон-йода и спирта.
7. Выполните подчелюстной кожный доступ, как описано ниже.
   1. Микроножницами выполните разрез кожи от нижнечелюстного угла до 1/3 заднего - 2/3 переднего соединения горизонтальной ветви нижней челюсти.
   2. Рассеките подкожные ткани, чтобы обнажить жевательную мышцу.
8. Удаляют жевательную мышцу прикрепления с помощью надкостничного элеватора от нижней границы нижней челюсти.
9. Поднимите жевательную мышцу в субнадкостничной плоскости вдоль ветви нижней челюсти с помощью руля высоты.
10. Создать небольшую остеотомию (длиной 3 мм) на нижней границе нижней челюсти с помощью пьезоэлектрического аппарата для хирургии костей под солевым раствором (максимум 10 мл/мин) на нижней границе нижней челюсти, спереди от нижнечелюстного угла, в задней части вогнутости (рис. 1, рис. 2).
11. Найдите заднюю границу нижней челюсти и короноидную выемку (с помощью микроножниц или щипцов) и завершите перелом с помощью небольших прямых ножниц, вставленных вдоль ветви нижней челюсти, чтобы избежать дополнительного отверстия жевательной мышцы и травмы. Чтобы обеспечить правильную ориентацию перелома, расположите ножницы перпендикулярно нижней границе нижней челюсти.
12. Убедитесь, что перелом полностью завершен: во время мягкой мобилизации 2 сегментов щипцами следует наблюдать полную подвижность между двумя костными сегментами.
13. Закройте кожный подход шелковыми нитями (4/0) с разделенными швами. В надкостнице не нужно накладывать швы.
    ПРИМЕЧАНИЕ: В качестве альтернативы, кожный доступ может быть сшит другими неадсорбируемыми шовными материалами (например, полипропиленовыми шовными материалами).
14. Выполните боковую рентгенографию головного мозга, чтобы подтвердить направление перелома (Рисунок 3).
    1. Снова поместите мышь в резервуар с изофлураном для короткой реиндукции перед выполнением рентгена. Затем поместите мышь в вытянутом положении, на боковой стороне, так, чтобы голова была слегка гиперэкстензией для рентгенологического анализа.
    2. В случае перелома, расположенного слишком кпереди, на уровне нижнечелюстного моляра или когда перелом отделил нижнечелюстной угол (рис. 4), наблюдайте аномальное увеличение объема костной мозоли. В этих случаях исключите животных из исследования, чтобы избежать любой предвзятости в анализе.
15. Проверяйте мышей, пока они не придут в сознание, прежде чем поместить их обратно в клетку.

3. Послеоперационный уход

1. Подготовьте клетку для мышей без гранул и твердого обогащения, чтобы избежать любых жевательных сил.
2. Изолируйте прооперированную мышь в одной клетке на^1-ю неделю до полного заживления кожи. Через 1 неделю после операции группа оперировала самок мышей вместе в одной клетке.
3. Вводите бупренорфин (0,1 мг/кг) подкожно через 4 ч, 24 ч, 48 ч и 72 ч после процедуры.
4. Кормите мышей мягким диетическим гелем в течение всех послеоперационных периодов с 0-го дня до окончания периода консолидации (т.е. 28 дней), чтобы избежать боли и вторичного смещения перелома.
5. Ежедневно взвешивайте мышей с 0-го по 4-й день после перелома, утром, до инъекции бупренорфина, а затем 3 раза в неделю до жертвоприношения животных (через 14 дней после перелома).
6. Оцените послеоперационное благополучие животных для оптимизации послеоперационного ухода за животными. Используйте шкалу баллов, приведенную в таблице 1 , чтобы оценить послеоперационное состояние животного и адаптировать последующее наблюдение. Когда > 1 балла, вводится инъекция бупренорфина, а при > 3 балла и/или в случае потери веса > 20% от дооперационного веса, несмотря на обогащение пищей, необходимо обсудить эвтаназию (Таблица 1).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Результаты

Что касается хирургических процедур in vivo , то для оптимального выполнения этой процедуры нестабилизированного перелома нижней челюсти на мышиной модели требуется специальное обучение и подготовка.

Эта методика при нестабилизированном переломе ?...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Обсуждение

Методика позволяет реализовать нестабилизированные переломы нижней челюсти на мышиной модели в рамках минимального открытого доступа за короткое время процедуры (около 10 минут или менее). Эта кратковременная процедура ограничивает риск заболеваемости и смерти жив?...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
Buprenorphine : Buprecare 0.3 mg/kg	Animalcare
Elevator OBWEGESER width 6mm Length 17,5cm	Collin Medical	HA 5905
Forceps : Pad Plate MORIA 11 cm N°5	MORIA	9906
Heating table Bioseblab 55 cm x 33 cm	Bioseblab	707
Needle HOLDER : Micro Halsey Needle Holder - Metal	LABODERM	21,100
Neo Clear	Merck Millipore, Darmstadt, Germany	109843
Ocry Gel Tube 10 g (eye lubricant)	tvm lab	3.70045E+12
Piezotome 2 ASS FINAL	ACTEON	X57402
Piezotome insert Piezocision PZ3	ACTEON	F87574
Scissors micro	MORIA	MC52
Silk sutures PERMA HAND SEIDE  / MERSILK	ETHICON	REF 18501G
Straight scissors	MORIA	4877A
Vetflurane (isoflurane) 250 ml	VIRBAC	VET066 (Centravet)