Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
* Bu yazarlar eşit katkıda bulunmuştur
Bu protokol, kırık iyileşme çalışmaları için intramedüller tel ile stabilize edilen farelerin uyluk kemiğinde diyafiz kırığı oluşturulması için cerrahi bir prosedürü açıklar.
Kemikler önemli bir rejeneratif kapasiteye sahiptir. Bununla birlikte, kırık iyileşmesi karmaşık bir süreçtir ve lezyonların ciddiyetine ve hastanın yaşına ve genel sağlık durumuna bağlı olarak, gecikmiş kaynama veya kaynamama ile sonuçlanan başarısızlıklar meydana gelebilir. Yüksek enerjili travma ve yaşlanmadan kaynaklanan kırık sayısının artması nedeniyle, iskelet/mezenkimal kök/stromal hücreler ve biyomimetik biyomateryallerin kombinasyonuna dayalı kemik onarımını iyileştirmek için yenilikçi terapötik stratejilerin geliştirilmesine acilen ihtiyaç duyulmaktadır. Bu amaçla, güvenilir hayvan modellerinin kullanılması, iyileşme sonuçlarını belirleyen temel hücresel ve moleküler mekanizmaları daha iyi anlamak için esastır. Tüm modeller arasında fare, deneysel analiz için çok çeşitli transgenik suşlar ve reaktifler sunduğu için tercih edilen araştırma modelidir. Bununla birlikte, farelerde kırıkların oluşturulması, küçük boyutları nedeniyle teknik olarak zor olabilir. Bu nedenle, bu makale, farelerde intramedüller tel ile stabilize edilen ve en sık görülen kemik onarım sürecini andıran diyafiz femur kırığının kıkırdaklı kallus oluşumu yoluyla cerrahi olarak oluşturulmasına yönelik prosedürleri göstermeyi amaçlamaktadır.
İskelet, hayati ve işlevsel olarak çok yönlü bir organdır. İskeletin kemikleri vücut duruşunu ve hareketini sağlar, iç organları korur, fizyolojik tepkileri bütünleştiren hormonlar üretir ve hematopoez ve mineral depolama alanıdır1. Kırılırsa, kemikler yaralanma öncesi form ve işlevlerini yenilemek ve tamamen eski haline getirmek için dikkate değer bir kapasiteye sahiptir. İyileşme süreci, periost, endosteum ve kemik iliğinden iskelet kökü/progenitör hücrelerinin aktivasyonunu ve yoğunlaşmasını ve ardından yumuşak kıkırdaklı kallusu oluşturmak üzere farklılaşmasını indükleyen bir hematom ve enflamatuar bir yanıt oluşumu ile başlar. Kırık uçların köprülenmesi daha sonra, kıkırdaklı iskelenin genişlediği ve daha sonra mineralleşerek sert kemikli nasırı oluşturduğu endokondral kemik oluşumuna benzeyen bir süreçle gerçekleşir. Son olarak, sert nasır, orijinal kemik yapısını eski haline getirmek için osteoklastlar ve osteoblastlar tarafından kademeli olarak yeniden şekillendirilir 2,3.
Kırık iyileşme süreci oldukça sağlam olmasına rağmen, olayların karmaşık bir özetini içerir ve hastanın genel sağlık durumu, yaşı ve cinsiyeti gibi çeşitli bireysel faktörlerin yanı sıra kırık kemiğin mekanik stabilizasyon modu, enfeksiyon oluşumu ve çevredeki yumuşak doku yaralanmasının ciddiyeti gibi yaralanma faktörlerinden önemli ölçüde etkilenir4, 5,6. Bu nedenle, başarısızlıklar yaygındır ve hasta rehabilitasyonunu ve yaşam kalitesini büyük ölçüde etkileyen kaynamama gelişimine yol açar 7,8. Yüksek enerjili travma ve yaşlanma sonucu artan kırık sayısı ve tedavi maliyetlerinin yüksek olması nedeniyle kaynamayan kırıklar dünya çapında sağlık sistemleri için bir yük haline gelmiştir 9,10. Bu artan yük, iskelet/mezenkimal kök/stromal hücreler ve biyomimetik biyomateryallerin 13,14 kombinasyonuna dayalı olarak kemik onarımını11,12 iyileştirmek için yenilikçi terapötik stratejilere olan acil ihtiyacı vurgulamaktadır.
Bu amaç doğrultusunda, kırık iyileşme mekanizmalarının temel biyolojisini anlamayı amaçlayan çalışmalarda ve kemik onarımını desteklemek için yeni terapötik stratejiler geliştirmeyi amaçlayan kavram kanıtı klinik öncesi çalışmalarda hayvan modelleri yaygın olarak kullanılmaktadır 15,16,17. Fare gibi küçük hayvan modelleri, deneysel analizler için genetiği değiştirilmiş suşların ve reaktiflerin geniş mevcudiyeti ve düşük bakım maliyetleri nedeniyle kırık iyileştirme çalışmaları için mükemmeldir. Ek olarak, fareler, onarım sürecinin tüm aşamalarının zamansal analizine izin veren hızlı bir iyileşme süresi seyrine sahiptir15. Bununla birlikte, hayvanın küçük boyutu, insanlarda uygulananlara benzer fiksasyon modlarına sahip kırıkların cerrahi üretimi için zorluklar oluşturabilir. Bu protokol, kıkırdaklı kallus oluşumu yoluyla en yaygın kemik onarım sürecine benzeyen intramedüller tel ile stabilize edilmiş açık bir femoral osteotomi kullanan farelerde basit ve düşük maliyetli bir kırık iyileşmesi modelini tanımlar ve kırık bölgesine erişimin gerekli olduğu hem temel hem de translasyonel araştırmalarda kullanılabilir.
Tüm deneyler, Rio de Janeiro Federal Üniversitesi Sağlık Bilimleri Merkezi'nin Hayvan Kullanımı ve Bakımı Komitesi tarafından onaylandı (Protokol Numarası 101/21). Bu çalışmada 10-12 haftalıkken (25-30 g vücut ağırlığı) erkek Balb/c fareler kullanıldı. Cerrahi işlem fare başına yaklaşık 15-20 dakika sürer. Her prosedürden önce, gerekli aletler ( Malzeme Tablosunda listelenmiştir) ameliyat masasını kaplayan steril bir cerrahi alan üzerinde düzenlenmelidir (Şekil 1A). Metalik cerrahi aletler, kendinden sızdırmaz zarflar içinde 123 °C'de 30 dakika otoklavlanmalıdır. İğneler ve gazlı bezler gibi tek kullanımlık ürünler steril olarak temin edilmelidir.
1. Hayvan hazırlama
2. Cerrahi prosedür
3. X-ışını görüntüleme
4. Histoloji işleme ve H&E boyama
Cerrahi prosedürün kırığı üretmedeki başarısını değerlendirmenin en basit ve hızlı yolu X-ışını görüntülemedir. Radyografiler ameliyattan hemen sonra, fare hala anestezi altındayken ve ardından nasır oluşumunu ve ilerlemesini değerlendirmek için kırıktan 7 gün, 14 gün ve 21 gün sonra yapılabilir. Kabul edilebilir kırık paternleri, kortekslerin tamamen yırtıldığı, tellerin medüller kanal içine doğru yerleştirildiği ve kırık hatlarının enine (kemiğin eksenine 90°'lik bir a...
Dünya çapında kırık sayısıarttıkça 9,10,25, kaynamama için yenilikçi tedaviler giderek daha acil hale gelmektedir. Kırık iyileşmesi, uzun bir zaman ölçeğindemeydana gelen olayların karmaşık ve sıkı bir şekilde düzenlenmiş bir toplamını içerdiğinden3, geçerli hayvan modellerinin kullanılması, kemik onarımının başarısını belirleyen mekanizmaları anlamamızı ve etkili...
Yazarların çatışan mali çıkarları yoktur.
Bu çalışma, Rio de Janeiro Eyaleti Araştırma Desteği için Carlos Chagas Filho Vakfı (FAPERJ) tarafından finanse edilmiştir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Alcohol 70º | Merck | 109-56-8 | Or any general available supplier |
Canada balsam (mounting medium) | Merck | C1795 | Or any general available supplier |
Cefazoline | ABL | Not applicable | Similar brands of the item may be used according to local availability |
Coverslip | Merck | CSL284525 | Or any general available supplier |
Dental X-Ray Generator | Focus | - | Sold by Instrumentarium Dental Inc. |
DEPC water | Merck | W4502 | Or any general available supplier |
Dissecting Scissor | ABC Instrumentos | 0327 | Similar brands of the item may be used according to local availability |
EDTA | Vetec | 60REAVET014340 | Similar brands of the item may be used according to local availability |
Eosin solution | Laborclin | EA-65 | Similar brands of the item may be used according to local availability |
Ethanol P.A | Vetec | 60REAVET012053 | Similar brands of the item may be used according to local availability |
Gauze pads | Cremer | Not applicable | Or any general available supplier |
Harris Hematoxylin Solution | Laborclin | 620503 | Similar brands of the item may be used according to local availability |
Heating pad | Tonkey Electrical Technology | E114273 | Similar brands of the item may be used according to local availability |
Histological slides | Merck | CSL294875X25 | Or any general available supplier |
Histology cassettes | Merck | H0542-1CS | Or any general available supplier |
Hydrochloric acid - 37% | Merck | 258148 | Similar brands of the item may be used according to local availability |
Insulin syringe | BD | 324918 | Or any general available supplier |
Iodopovidone sponge | Rioquímica | 372106 | Or any general available supplier |
Ketamine hydrochloride | Ceva | Not applicable | Similar brands of the item may be used according to local availability |
Lacribel collyrium | Cristalia | Not applicable | Similar brands of the item may be used according to local availability |
Microtome | Leica | 149AUTO00C1 | |
Mouse Tooth Forceps Tweezer | ABC Instrumentos | 0164 | Similar brands of the item may be used according to local availability |
Needle 26 G | BD | 2239 | Or any general available supplier |
Needle Holder | Golgran | 135-18 | Similar brands of the item may be used according to local availability |
Nonresorbable Nylon Suture thread nº 6 | Atramat | C1546-NT | Or any general available supplier |
Paraffin | Exodo | 8002 - 74 - 2 | Similar brands of the item may be used according to local availability |
Paraformaldehyde | Sigma | 30525-89-4 | Similar brands of the item may be used according to local availability |
PBS 1x | Lonza | BE17-516F | Similar brands of the item may be used according to local availability |
Resorbable Nylon Suture thread nº 6 | Atramat | C1596-45B | Or any general available supplier |
Rod Wire SS CrNi 0.016" | Orthometric | 56.50.2016 | |
Scalpel nº 11 | Descarpak | 15782 | Or any general available supplier |
Serrated Tip Tweezer | Quinelato | QC.404.12 | Similar brands of the item may be used according to local availability |
Shaver | Phillips | Not applicable | Similar brands of the item may be used according to local availability |
Surgical tape | 3M | 2734 | Or any general available supplier |
Surgical tnt field | Polarfix | 6153 | Or any general available supplier |
Tramadol hydrochloride | Teuto | Not applicable | Similar brands of the item may be used according to local availability |
Water bath for histology | Leica | HI1210 | |
Xylazine hydrochloride | Ceva | Not applicable | Similar brands of the item may be used according to local availability |
Xylene | Dinamica | 60READIN001105 | Similar brands of the item may be used according to local availability |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır