Name: a mini-invasive internal fixation technique for studying immobilization-induced knee flexion contracture in rats
Uploaded: 2019-05-20T13:00:00
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Este trabajo fue apoyado por subvenciones de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (No 81772368), la Fundación de CienciaS Naturales de la Provincia de Guangdong (No 2017A030313496), y el Proyecto del Plan Provincial de Ciencia y Tecnología de Guangdong (No 2016A020215225; No. 2017B090912007). Los autores agradecen al Dr. Fei Zhang, M.D. del Departamento de Cirugía Ortopédica, El Octavo Hospital Afiliado de la Universidad Sun Yat-sen por su asistencia técnica durante la modificación.

Todos los procedimientos se llevaron a cabo de acuerdo con la Guía para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio y fueron aprobados por el Tercer Hospital Afiliado del Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad Sun Yat-sen (número de permiso: 02-165-01). Todos los experimentos con animales se realizaron de acuerdo con las directrices de ARRIVE.
1. Preparación preoperatoria
NOTA: La Figura 1 muestra el dise?...

<ol>
	<li>Akeson, W. H., Amiel, D., Woo, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immobility+effects+on+synovial+joints+the+pathomechanics+of+joint+contracture.">Immobility effects on synovial joints the pathomechanics of joint contracture.</a> Biorheology. 17 (1-2), 95-110 (1980).</li><li>Trudel, G., Uhthoff, H. K., Brown, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extent+and+direction+of+joint+motion+limitation+after+prolonged+immobility:+an+experimental+study+in+the+rat.">Extent and direction of joint motion limitation after prolonged immobility: an experimental study in the rat.</a> Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 80 (12), 1542-1547 (1999).</li><li>Arsoy, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Joint+contracture+is+reduced+by+intra-articular+implantation+of+rosiglitazone-loaded+hydrogels+in+a+rabbit+model+of+arthrofibrosis.">Joint contracture is reduced by intra-articular implantation of rosiglitazone-loaded hydrogels in a rabbit model of arthrofibrosis.</a> Journal of Orthopaedic Research. , (2018).</li><li>Glaeser, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anti-Inflammatory+Peptide+Attenuates+Edema+and+Promotes+BMP-2-Induced+Bone+Formation+in+Spine+Fusion.">Anti-Inflammatory Peptide Attenuates Edema and Promotes BMP-2-Induced Bone Formation in Spine Fusion.</a> Tissue Engineering. Part A. , (2018).</li><li>Fergusson, D., Hutton, B., Drodge, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+epidemiology+of+major+joint+contractures:+a+systematic+review+of+the+literature.">The epidemiology of major joint contractures: a systematic review of the literature.</a> Clinical Orthopaedics and Related Research. 456, 22-29 (2007).</li><li>Wong, K., Trudel, G., Laneuville, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninflammatory+Joint+Contractures+Arising+from+Immobility:+Animal+Models+to+Future+Treatments.">Noninflammatory Joint Contractures Arising from Immobility: Animal Models to Future Treatments.</a> BioMed Research International. 2015, 848290 (2015).</li><li>Clavet, H., Hebert, P. C., Fergusson, D., Doucette, S., Trudel, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Joint+contracture+following+prolonged+stay+in+the+intensive+care+unit.">Joint contracture following prolonged stay in the intensive care unit.</a> CMAJ : Canadian Medical Association Journal. 178 (6), 691-697 (2008).</li><li>Dehail, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Joint+contractures+and+acquired+deforming+hypertonia+in+older+people:+Which+determinants?.">Joint contractures and acquired deforming hypertonia in older people: Which determinants?.</a> Annals of Physical and Rehabilitation Medicine. , (2018).</li><li>Watanabe, M., Kojima, S., Hoso, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+low-intensity+pulsed+ultrasound+therapy+on+a+rat+knee+joint+contracture+model.">Effect of low-intensity pulsed ultrasound therapy on a rat knee joint contracture model.</a> Journal of Physical Therapy Science. 29 (9), 1567-1572 (2017).</li><li>Goto, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+and+progression+of+immobilization-induced+skin+fibrosis+through+overexpression+of+transforming+growth+factor-ss1+and+hypoxic+conditions+in+a+rat+knee+joint+contracture+model.">Development and progression of immobilization-induced skin fibrosis through overexpression of transforming growth factor-ss1 and hypoxic conditions in a rat knee joint contracture model.</a> Connective Tissue Research. 58 (6), 586-596 (2017).</li><li>Sasabe, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+joint+immobilization+on+changes+in+myofibroblasts+and+collagen+in+the+rat+knee+contracture+model.">Effects of joint immobilization on changes in myofibroblasts and collagen in the rat knee contracture model.</a> Journal of Orthopaedic Research. 35 (9), 1998-2006 (2017).</li><li>Sakakima, H., Yoshida, Y., Sakae, K., Morimoto, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Different+frequency+treadmill+running+in+immobilization-induced+muscle+atrophy+and+ankle+joint+contracture+of+rats.">Different frequency treadmill running in immobilization-induced muscle atrophy and ankle joint contracture of rats.</a> Scandinavian Journal of Medicine &amp; Science in Sports. 14 (3), 186-192 (2004).</li><li>Nagai, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contributions+of+biarticular+myogenic+components+to+the+limitation+of+the+range+of+motion+after+immobilization+of+rat+knee+joint.">Contributions of biarticular myogenic components to the limitation of the range of motion after immobilization of rat knee joint.</a> BMC Musculoskeletal Disorders. 15, 224 (2014).</li><li>Matsuzaki, T., Yoshida, S., Kojima, S., Watanabe, M., Hoso, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+ROM+Exercise+on+the+Joint+Components+during+Immobilization.">Influence of ROM Exercise on the Joint Components during Immobilization.</a> Journal of Physical Therapy Science. 25 (12), 1547-1551 (2013).</li><li>Kaneguchi, A., Ozawa, J., Kawamata, S., Yamaoka, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+arthrogenic+joint+contracture+as+a+result+of+pathological+changes+in+remobilized+rat+knees.">Development of arthrogenic joint contracture as a result of pathological changes in remobilized rat knees.</a> Journal of Orthopaedic Research. 35 (7), 1414-1423 (2017).</li><li>Hargreaves, D. G., Drew, S. J., Eckersley, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kirschner+wire+pin+tract+infection+rates:+a+randomized+controlled+trial+between+percutaneous+and+buried+wires.">Kirschner wire pin tract infection rates: a randomized controlled trial between percutaneous and buried wires.</a> Journal of Hand Surgery. 29 (4), 374-376 (2004).</li><li>Trudel, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differentiating+the+myogenic+and+arthrogenic+components+of+joint+contractures.+An+experimental+study+on+the+rat+knee+joint.">Differentiating the myogenic and arthrogenic components of joint contractures. An experimental study on the rat knee joint.</a> International Journal of Rehabilitation Research. 20 (4), 397-404 (1997).</li><li>Evans, E. B., Eggers, G. W. N., Butler, J. K., Blumel, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+Immobilization+and+Remobilization+of+Rat+Knee+Joints.">Experimental Immobilization and Remobilization of Rat Knee Joints.</a> Journal of Bone and Joint Surgery. 42 (5), 737-758 (1960).</li><li>Hagiwara, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression+patterns+of+collagen+types+I+and+III+in+the+capsule+of+a+rat+knee+contracture+model.">Expression patterns of collagen types I and III in the capsule of a rat knee contracture model.</a> Journal of Orthopaedic Research. 28 (3), 315-321 (2010).</li><li>Trudel, G., Uhthoff, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contractures+secondary+to+immobility:+is+the+restriction+articular+or+muscular?+An+experimental+longitudinal+study+in+the+rat+knee.">Contractures secondary to immobility: is the restriction articular or muscular? An experimental longitudinal study in the rat knee.</a> Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 81 (1), 6-13 (2000).</li><li>Hagiwara, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+elasticity+of+capsule+after+immobilization+in+a+rat+knee+experimental+model+assessed+by+scanning+acoustic+microscopy.">Increased elasticity of capsule after immobilization in a rat knee experimental model assessed by scanning acoustic microscopy.</a> Upsala Journal of Medical Sciences. 111 (3), 303-313 (2006).</li><li>Adelsperger, A. R., Bigiarelli-Nogas, K. J., Toore, I., Goergen, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+a+Low-flow+Digital+Anesthesia+System+for+Mice+and+Rats.">Use of a Low-flow Digital Anesthesia System for Mice and Rats.</a> Journal of Visualized Experiments. (115), (2016).</li><li>Trudel, G., O'Neill, P. A., Goudreau, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mechanical+arthrometer+to+measure+knee+joint+contracture+in+rats.">A mechanical arthrometer to measure knee joint contracture in rats.</a> IEEE Transactions On Rehabilitation Engineering. 8 (1), 149-155 (2000).</li><li>Campbell, T. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+a+Knee+Arthrometer+to+Evaluate+Tissue-specific+Contributions+to+Knee+Flexion+Contracture+in+the+Rat.">Using a Knee Arthrometer to Evaluate Tissue-specific Contributions to Knee Flexion Contracture in the Rat.</a> Journal of Visualized Experiments. (141), (2018).</li><li>Moriyama, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alteration+of+knee+joint+connective+tissues+during+contracture+formation+in+spastic+rats+after+an+experimentally+induced+spinal+cord+injury.">Alteration of knee joint connective tissues during contracture formation in spastic rats after an experimentally induced spinal cord injury.</a> Connective Tissue Research. 48 (4), 180-187 (2007).</li><li>Onoda, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Joint+haemorrhage+partly+accelerated+immobilization-induced+synovial+adhesions+and+capsular+shortening+in+rats.">Joint haemorrhage partly accelerated immobilization-induced synovial adhesions and capsular shortening in rats.</a> Knee Surgery, Sports Traumatology, &amp; Arthroscopy. 22 (11), 2874-2883 (2014).</li><li>Trudel, G., Jabi, M., Uhthoff, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Localized+and+adaptive+synoviocyte+proliferation+characteristics+in+rat+knee+joint+contractures+secondary+to+immobility.">Localized and adaptive synoviocyte proliferation characteristics in rat knee joint contractures secondary to immobility.</a> Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 84 (9), 1350-1356 (2003).</li><li>Jiang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endoplasmic+reticulum+stress-dependent+ROS+production+mediates+synovial+myofibroblastic+differentiation+in+the+immobilization-induced+rat+knee+joint+contracture+model.">Endoplasmic reticulum stress-dependent ROS production mediates synovial myofibroblastic differentiation in the immobilization-induced rat knee joint contracture model.</a> Experimental Cell Research. 369 (2), 325-334 (2018).</li><li>Pithioux, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Efficient+and+Reproducible+Protocol+for+Distraction+Osteogenesis+in+a+Rat+Model+Leading+to+a+Functional+Regenerated+Femur.">An Efficient and Reproducible Protocol for Distraction Osteogenesis in a Rat Model Leading to a Functional Regenerated Femur.</a> Journal of Visualized Experiments. (128), (2017).</li></ol>

Este estudio tenía como objetivo dilucidar un método de inmovilización de la articulación de rodilla paso a paso utilizando una técnica mini-invasiva que permite una rápida rehabilitación postoperatoria en animales después de la cirugía. Convencionalmente, se cree que el enfoque de separación músculo-brecha es una técnica mínimamente invasiva en la cirugía ortopédica. Como era de esperar, encontramos que las ratas pueden volver a una dieta normal y actividades sólo un día postoperatorio, que fue consiste...

Las contracturas articulares se definen como una restricción en el rango pasivo de movimiento (ROM) de una articulación diarthrodial1,2. Las terapias actuales destinadas a prevenir y tratar la contractura articular han alcanzado cierto éxito3,4. Sin embargo, el mecanismo molecular subyacente de la contractura articular adquirida sigue siendo en gran medida desconocido5. La etiología de las contracturas articulares en diferentes comunidades sociales es muy diversa e incluyefactores genéticos, estados postraumáticos, enfermedades crónicas e inmovilidad prolongada 6. Es ampliamente aceptado que la inmovilidad es un problema crítico en el desarrollo de la contractura conjunta adquirida7. Las personas que sufren de una contractura articular importante pueden resultar en última instancia en discapacidad física8. Por lo tanto, un modelo animal estable y reproducible es necesario para investigar los posibles mecanismos fisiopatológicos de la contractura articular adquirida.
Los modelos de contractura de la articulación de rodilla inducidos por inmovilización actualse se logran principalmente mediante la utilización de moldes de yeso no invasivos, fijaciones externas y fijaciones internas. Watanabe et al. informaron de la posibilidad de utilizar inmovilización de yeso fundido en las articulaciones de la rodilla de rata9. Al usar una chaqueta especial, un lado de la articulación de la extremidad inferior de la rata es inmovilizado por un yeso. La articulación de la rodilla de rata puede permanecer completamente flexionada sin ningún trauma quirúrgico10,11. Sin embargo, tanto los movimientos articulares de cadera como de tobillo también se ven afectados por esta forma de inmovilización, que puede aumentar el grado de atrofia muscular en cuádriceps femoris o gastrocnemius12. Además, el edema y la congestión de las extremidades posteriores deben evitarse reemplazando el yeso en los puntos de tiempo establecidos, lo que puede afectar a la continuidad de la inmovilidad. Otro método aceptado para el establecimiento de un modelo de contractura articular de rodilla es el uso de fijación quirúrgica externa. Nagai y otros combinaron alambre Kirschner y alambre de acero en un fijador externo, que inmovilizó la articulación de la rodilla a aproximadamente 140o de flexión13. En este método, se utiliza una resina para cubrir la superficie para evitar arañazos en la piel. Aunque la inmovilización de fijación externa es robusta y confiable14,15, percutáneo Kirschner pistas de alambre puede aumentar el riesgo de infección16. En nuestra propia experiencia, el uso de la técnica de fijación externa puede reducir la actividad diaria de las ratas debido a un aumento en el comportamiento de lamer condicionado.
Alternativamente, Trudel et al. describieron un modelo bien aceptado de contractura articular en la articulación de la rodilla de rata basado en una fijación interna quirúrgica17 (este método fue modificado del utilizado por Evans y sus colegas18). En particular, este método destaca la importancia de utilizar una técnica de mini-incisión para minimizar las heridas quirúrgicas. El desarrollo eficiente de la contractura conjunta ha sido demostrado en este modelo19. Sin embargo, el protocolo sobre cómo realizar una disección mínima para exponer la superficie ósea todavía no está claro20. Además, la posición precisa donde el tornillo está perforando no se entiende completamente. La implantación de la fijación interna a través de una vía subcutánea o submuscular sigue siendo controvertida21. Para resolver estos problemas, hemos modificado este método mediante la inclusión de un modus de separación músculo-brecha adecuado, que permite una exposición mini-invasiva de la superficie ósea y la colocación de la implantación a través de un canal submuscular. Este protocolo condujo a una rápida rehabilitación postoperatoria en ratas después de la cirugía. Los animales desarrollaron un rango limitado de movimiento articular después de la inmovilización articular, que fue consistente con los cambios morfológicos de adhesión capsular obtenidos del análisis histológico. También describimos una posible ubicación exacta de los tornillos perforados como se confirma mediante el análisis de rayos X o el análisis de micro-CT. Por lo tanto, este estudio tenía como objetivo describir en detalle una técnica mínima-invasiva en un modelo de contractura articular de rodilla que fue establecida por un modus de separación músculo-brecha combinado con un método de mini-incisión. Creemos que las técnicas mínimamente invasivas pueden reducir el trauma animal e imitar eficazmente el proceso patológico de la contractura de flexión articular.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:591px;" width="589">
	<tbody>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:63px;width:223px;">Anerdian</td>
			<td style="width:73px;">Shanghai Likang Ltd.</td>
			<td style="width:123px;">310173</td>
			<td style="width:172px;">antibacterial</td>
		</tr>
		<tr height="104">
			<td height="104" style="height:104px;width:223px;">Buprenorphine&#160;</td>
			<td style="width:73px;">Shanghai Shyndec Pharmaceutical Ltd.</td>
			<td style="width:123px;">/</td>
			<td style="width:172px;">analgesia&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Carprofen</td>
			<td style="width:73px;">MCE</td>
			<td style="width:123px;">HY-B1227</td>
			<td style="width:172px;">analgesia&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Cross screwdriver</td>
			<td style="width:73px;">STANLEY</td>
			<td style="width:123px;">PH0*125mm</td>
			<td style="width:172px;">tighten the screws</td>
		</tr>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:63px;width:223px;">Electric drill</td>
			<td style="width:73px;">WEGO</td>
			<td style="width:123px;">185</td>
			<td style="width:172px;">drill hole(with stainless steel drill 0.9mm;1.0mm)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:223px;">Microsurgical instruments</td>
			<td style="width:73px;">RWD</td>
			<td style="width:123px;">/</td>
			<td style="width:172px;">Orthopaedic surgical instruments for animals</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Neomycin</td>
			<td style="width:73px;">Sigma</td>
			<td style="width:123px;">N6386</td>
			<td style="width:172px;">antibacterial</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Sodium pentobarbital</td>
			<td style="width:73px;">Sigma</td>
			<td style="width:123px;">P3761</td>
			<td style="width:172px;">&#160;anaesthetize</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:223px;">Stainless Steel screws</td>
			<td style="width:73px;">WEGO</td>
			<td style="width:123px;">m1.4*8; m1.2*6</td>
			<td style="width:172px;">screw(part of internal fixation)&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:63px;width:223px;">Syringe&#160;</td>
			<td style="width:73px;">WEGO</td>
			<td style="width:123px;">3151474</td>
			<td style="width:172px;">use for plastic plate(part of internal fixation)&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">&#956;-CT&#160;</td>
			<td style="width:73px;">ALOKA</td>
			<td style="width:123px;">Latheta LCT-200</td>
			<td style="width:172px;">in vivo CT scan</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a mini-invasive internal fixation technique for studying immobilization-induced knee flexion contracture in rats

La contractura articular, resultante de una inmovilización articular prolongada, es una complicación común en la ortopedia. Actualmente, la utilización de una fijación interna para restringir la movilidad de las articulaciones de la rodilla es un modelo ampliamente aceptado para generar contractura experimental. Sin embargo, la aplicación de implantación inevitablemente causará trauma quirúrgico a los animales. Con el objetivo de desarrollar un enfoque menos invasivo, combinamos un modus de separación músculo-brecha con una habilidad de mini-incisión previamente reportada durante el procedimiento quirúrgico: Se hicieron dos mini incisiones cutáneas en el muslo lateral y la pierna, seguidas de la realización de la brecha muscular separación para exponer la superficie ósea. La articulación de la rodilla de la rata fue inmovilizada gradualmente por una fijación interna preconstruida a aproximadamente 135o flexión de la rodilla sin interferir en los nervios esenciales o los vasos sanguíneos. Como era de esperar, esta sencilla técnica permite una rápida rehabilitación postoperatoria en animales. La posición correcta de la fijación interna se confirmó mediante un análisis de rayos X o micro-CT. El rango de movimiento se restringió significativamente en la articulación inmovilizada de la rodilla que la observada en la articulación contralateral de la rodilla que demuestra la eficacia de este modelo. Además, el análisis histológico reveló el desarrollo de la deposición fibrosa y la adhesión en la cápsula de la articulación posterior-superior de la rodilla con el tiempo. Por lo tanto, este modelo mini-invasivo puede ser adecuado para imitar el desarrollo de contractura inmovilizada de la articulación de la rodilla.

Observamos que las ratas recibidas cirugía mínimamente invasiva pueden volver a la dieta regular sólo un día postoperatorio. En particular, la incisión quirúrgica ha cicatrizado sin exudado (Figura5a). La hinchazón del tobillo y las articulaciones metacarpofalángicas en la extremidad posterior operativa ha desaparecido casi por completo dos días después de la operación (Figura5b)en comparación con el lado contralatera...

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A Mini-Invasive Internal Fixation Technique for Studying Immobilization-Induced Knee Flexion Contracture in Rats

Una técnica de fijación interna miniinvasiva para el estudio de la contractura de flexión de rodilla inducida por inmovilización en ratas

Aquí, presentamos un protocolo para describir una técnica mínimamente invasiva para la inmovilización articular de rodilla en un modelo de rata. Este protocolo reproducible, basado en el modus de separación músculo-brecha y la habilidad de mini-incisión, es adecuado para estudiar el mecanismo molecular subyacente de la contractura articular adquirida.

Joint contracture, resulting from a prolonged joint immobilization, is a common complication in orthopedics. Currently, utilizing an internal fixation to ...

Esta técnica de modelo de separación músculo-brecha simple y eficaz combina las formas de método de mini-invasión es la mejor fijación interna en nuestro modelo de contracción de la articulación de la rodilla de la rata. La principal ventaja de esta técnica es que su proceso es reproducible y la alternativa mínimamente invasiva a inducir la contractura de la articulación de la rodilla en animales. Demostrando el procedimiento serán Shihai Jiang y Fei Zhang, estudiantes graduados de mi laboratorio.Después de confirmar la falta de respuesta a la desciente de los pies, afeite el cuerpo inferior de la rata anestesiada, incluyendo las dos extremidades posteriores. Desinfectar la piel expuesta con tintura de yodo povidona dos veces y 75%etanol tres veces. Aplicar un ung ón en los ojos del animal y colocar la rata lateralmente debajo de una cortina quirúrgica con una extremidad posterior y la cadera expuesta.Desinfectar el área quirúrgica con yodo povidona adicional. En el extremo distal del fémur mayor trocánter, dibujar una línea a lo largo de la proyección de la superficie del cuerpo de la brecha muscular entre el vastus lateralis y bíceps femoris para marcar la dirección de la incisión de la piel. A continuación, haga una incisión de 1,5 centímetros en la epidermis a lo largo de la línea.Utilice fórceps tisulares para diseccionar sin rodeos la brecha muscular entre el vastus lateralis y el bíceps femoris hasta que aproximadamente un centímetro del eje femoral quede expuesto. Utilice un retractor para facilitar una separación continua de la brecha muscular. Haga una incisión de un centímetro en la epidermis a lo largo de la proyección de la superficie corporal de la brecha muscular entre los tibialis anteriores y los peronés longus en la extremidad inferior distal.Disecciona roty el espacio muscular hasta que se exponga aproximadamente un centímetro de la tibia. Utilice el retractor y los fórceps lisos para separar los tejidos blandos. Sosteniendo un taladro perpendicular al hueso, taladre un agujero de un milímetro de diámetro en el eje femoral a 1.500 rotaciones por minuto aproximadamente ocho milímetros por debajo del borde inferior del trocánter mayor.Presione rápidamente la herida para detener el sangrado y taladre un agujero de 0,9 milímetros de diámetro en la tibia aproximadamente cuatro milímetros por debajo del borde de la fusión tibiofibular. Utilice una abrazadera hemostática de tipo mosquito recto para formar un curso submuscular desde el agujero de la tibia hasta el agujero del fémur, pasando por debajo del gastrocnemius en el extremo de la tibia y por encima del glúteo medius por debajo del femoris del bíceps en el extremo del fémur. A continuación, utilice un tornillo de acero m1.4 por ocho milímetros para fijar un extremo de una placa de plástico en el fémur proximal.Utilice un tornillo de acero m1.2 por seis milímetros para fijar otro extremo de la placa de plástico en la tibia distal. Cuando la placa se haya asegurado, utilice suturas absorbibles 4-0 para cerrar la miofascia, la fascia profunda y el tejido subcutáneo. Cierra la piel con suturas de seda.Las imágenes de rayos X revelan una colocación correcta de los tornillos de acero en el fémur o la tibia. El análisis de reconstrucción tridimensional después de la exploración por tomografía microcomputada de alta resolución demuestra la colocación lateral de los tornillos aproximadamente ocho milímetros por debajo del borde inferior del trocánter mayor en el fémur proximal y unos cuatro milímetros por debajo del borde de la fusión tibiofibular en la tibia distal. Los déficits artrogénicos en el rango de movimiento aumentan durante la inmovilización de una manera dependiente del tiempo.Como lo demuestran los déficits artrogénicos promedio más altos medidos para la articulación de la rodilla inmovilizada en comparación con la articulación de la rodilla de control a los 56 días de inmovilización. En el primer día de la inmovilización, no se observa adherencia por tinción elástica de la cápsula posterior superior de la articulación de la rodilla en el espacio articular entre la cápsula articular posterior-superior en el fémur en la articulación de la rodilla lateral inmovilizada o contralateral. Sin embargo, a los 28 días de inmovilización, los depósitos de tejido fibroadipuesto y la adhesión se desarrollan en el espacio articular de la rodilla inmovilizada.Después de 56 días de inmovilización, los tejidos fibrosos son parcialmente reemplazados por la deposición, mientras que este tipo de adhesión no se observa en la articulación contralateral de la rodilla. Este método se modifica a partir del utilizado por el profesor Trudel y colegas de la Universidad de Ottawa. Es clave identificar y separar las brechas musculares durante la cirugía.Siguiendo diferentes técnicas de inmovilización se pueden realizar otros procesos experimentales como el cultivo de la cápsula articular de la rodilla para estudiar los mecanismos moleculares subyacentes.

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Protocols for Obtaining Zygotic and Somatic Embryos for Studying the Regulation of Early Embryo Development in the Model Legume Medicago truncatula

Protocols for Obtaining Zygotic and Somatic Embryos for Studying the Regulation of Early Embryo Development in the Model Legume Medicago truncatula

Protocolos para la obtención de embriones somáticos y cigóticos para el estudio de la regulación del desarrollo embrionario temprano en el Modelo de Leguminosas<em&gt; Medicago truncatula</em

Early embryogenesis starting from a single cell zygote goes through rapid cell division and morphogenesis, and is morphologically characterized by ...

Investigación

Biología del Desarrollo

Method of Studying Palatal Fusion using Static Organ Culture

Método de estudio palatina Fusión usando estático Organ Culture

Cleft lip and palate are among the most common of all birth defects. The secondary palate forms from mesenchymal shelves covered with epithelium that ...

Technique to Target Microinjection to the Developing Xenopus Kidney

Technique to Target Microinjection to the Developing Xenopus Kidney

Técnica de microinyección a Target a los países en desarrollo<em&gt; Xenopus</em&gt; riñón

The embryonic kidney of Xenopus&#160;laevis (frog), the pronephros, consists of a single nephron, and can be used as a model for kidney disease. Xenopus ...

Production and Administration of Therapeutic Mesenchymal Stem/Stromal Cell (MSC) Spheroids Primed in 3-D Cultures Under Xeno-free Conditions

Production and Administration of Therapeutic Mesenchymal Stem/Stromal Cell MSC Spheroids Primed in 3-D Cultures Under Xeno-free Conditions

Producción y Administración de la terapéutica madre mesenquimales / célula del estroma (MSC) esferoides imprimado en 3-D Los cultivos bajo condiciones Xeno-libres

Mesenchymal stem/stromal cells (MSCs) hold great promise in bioengineering and regenerative medicine. MSCs can be isolated from multiple adult tissues via ...

Directed Differentiation of Primitive and Definitive Hematopoietic Progenitors from Human Pluripotent Stem Cells

Dirige la diferenciación de progenitores hematopoyéticos primitivo y definitivo de las células madre Pluripotent humanas

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Surgical Ablation Assay for Studying Eye Regeneration in Planarians

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In the study of adult stem cells and regenerative mechanisms, planarian flatworms are a staple in vivo model system. This is due in large part to their ...

A Novel Mammary Fat Pad Transplantation Technique to Visualize the Vessel Generation of Vascular Endothelial Stem Cells

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A Standardized Method for Measuring Internal Lung Surface Area via Mouse Pneumonectomy and Prosthesis Implantation

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Pulmonary morphology, physiology, and respiratory functions change in both physiological and pathological conditions. Internal lung surface area (ISA), ...

In Vivo Tracking of Human Adipose-derived Mesenchymal Stem Cells in a Rat Knee Osteoarthritis Model with Fluorescent Lipophilic Membrane Dye

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En Vivo Seguimiento de humanos derivados del adiposo células madre mesenquimales en un modelo de artrosis de rodilla de ratas con tinte fluorescente membrana lipofílica

In order to support the clinical application of human adipose-derived mesenchymal stem cell (haMSC) therapy for knee osteoarthritis (KOA), we examined the ...

Real-time Measurement of Epithelial Barrier Permeability in Human Intestinal Organoids

Medición en tiempo real de la permeabilidad de la barrera epitelial en organoides Intestinal humano

Advances in 3D culture of intestinal tissues obtained through biopsy or generated from pluripotent stem cells via directed differentiation, have resulted ...