Name: induction of periodontitis via a combination of ligature and lipopolysaccharide injection in a rat model
Uploaded: 2023-02-17T14:10:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Induction of Periodontitis via a Combination of Ligature and Lipopolysaccharide Injection in a Rat Model at JoVE.com

Dit werk werd ondersteund door Fundació Universitat-Empresa de les Illes Balears (Proof of concept call 2020), door het Instituto de Salud Carlos III, Ministerio de Economía y Competividad, medegefinancierd door het ESF Europees Sociaal Fonds en het EFRO Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling (contract met M.M.B; FI18/00104) en door de Direcció General d'Investigació, Conselleria d'Investigació, Govern Balear (contract met M.M.F.C; FPI/040/2020). De auteurs bedanken Dr. Anna Tomás en Maria Tortosa voor hun hulp bij de experimentele chirurgie en het platform van IdISBa. Tot slot, dank aan ADEMA School of Dentistry voor de toegang tot de CBCT-scanner.

OPMERKING: Het experimentele protocol van de studie werd goedgekeurd door het Ethisch Comité voor dierproeven van het Gezondheidsonderzoeksinstituut van de Balearen (CEEA-UIB; referentienummer 163/03/21).
1. Dieranesthesie en procedurevoorbereiding
<ol><li>Steriliseer alle chirurgische instrumenten (aluminium mondgags, dental explorer, diamantlans, chirurgische schaar, microchirurgische tang, een micronaaldhouder, een hollenbackcarver, een periostale microchirurgische lift ...

<ol>
	<li>Carvalho, J. D. 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=Impact+of+citrus+flavonoid+supplementation+on+inflammation+in+lipopolysaccharide-induced+periodontal+disease+in+mice.">Impact of citrus flavonoid supplementation on inflammation in lipopolysaccharide-induced periodontal disease in mice.</a> Food and Function. 12 (11), 5007-5017 (2021).</li><li>Nazir, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevalence+of+periodontal+disease,+its+association+with+systemic+diseases+and+prevention.">Prevalence of periodontal disease, its association with systemic diseases and prevention.</a> International Journal of Health Sciences. 1 (2), 72-80 (2017).</li><li>Dumitrescu, A. L., El-Aleem, S. A., Morales-Aza, B., Donaldson, L. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+model+of+periodontitis+in+the+rat:+Effect+of+lipopolysaccharide+on+bone+resorption,+osteoclast+activity,+and+local+peptidergic+innervation.">A model of periodontitis in the rat: Effect of lipopolysaccharide on bone resorption, osteoclast activity, and local peptidergic innervation.</a> Journal of Clinical Periodontology. 31 (8), 596-603 (2004).</li><li>Wang, H. 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=Preventive+effects+of+the+novel+antimicrobial+peptide+Nal-P-113+in+a+rat+Periodontitis+model+by+limiting+the+growth+of+Porphyromonas+gingivalis+and+modulating+IL-1&#946;+and+TNF-&#945;+production.">Preventive effects of the novel antimicrobial peptide Nal-P-113 in a rat Periodontitis model by limiting the growth of Porphyromonas gingivalis and modulating IL-1&#946; and TNF-&#945; production.</a> BMC Complementary and Alternative Medicine. 17 (1), 1-10 (2017).</li><li>Guan, J., Zhang, D., Wang, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identifying+periodontitis+risk+factors+through+a+retrospective+analysis+of+80+cases.">Identifying periodontitis risk factors through a retrospective analysis of 80 cases.</a> Pakistan Journal of Medical Sciences. 38 (1), 293-296 (2021).</li><li>Khajuria, D. K., Patil, O. N., Karasik, D., Razdan, R. <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+evaluation+of+novel+biodegradable+chitosan+based+metformin+intrapocket+dental+film+for+the+management+of+periodontitis+and+alveolar+bone+loss+in+a+rat+model.">Development and evaluation of novel biodegradable chitosan based metformin intrapocket dental film for the management of periodontitis and alveolar bone loss in a rat model.</a> Archives of Oral Biology. 85, 120-129 (2018).</li><li>Nishida, E., 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=Bone+resorption+and+local+interleukin-1alpha+and+interleukin-1beta+synthesis+induced+by+Actinobacillus+actinomycetemcomitans+and+Porphyromonas+gingivalis+lipopolysaccharide.">Bone resorption and local interleukin-1alpha and interleukin-1beta synthesis induced by Actinobacillus actinomycetemcomitans and Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharide.</a> Journal of Periodontal Research. 36 (1), 1-8 (2001).</li><li>Graves, D. T., Kang, J., Andriankaja, O., Wada, K., Rossa, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+to+study+host-bacteria+interactions+involved+in+periodontitis.">Animal models to study host-bacteria interactions involved in periodontitis.</a> Bone. 23 (1), 1-7 (2008).</li><li>Struillou, X., Boutigny, H., Soueidan, A., Layrolle, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+animal+models+in+periodontology:+a+review.">Experimental animal models in periodontology: a review.</a> The Open Dentistry Journal. 4 (1), 37-47 (2010).</li><li>Mustafa, 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=Induction+of+periodontal+disease+via+retentive+ligature,+lipopolysaccharide+injection,+and+their+combination+in+a+rat+model.">Induction of periodontal disease via retentive ligature, lipopolysaccharide injection, and their combination in a rat model.</a> Polish Journal of Veterinary Sciences. 24 (3), 365-373 (2021).</li><li>Chadwick, J. W., Glogauer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robust+ligature-induced+model+of+murine+periodontitis+for+the+evaluation+of+oral+neutrophils.">Robust ligature-induced model of murine periodontitis for the evaluation of oral neutrophils.</a> Journal of Visualized Experiments. 2020 (155), 6-13 (2019).</li><li>Cheng, R., Wu, Z., Li, M., Shao, M., Hu, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interleukin-1&#946;+is+a+potential+therapeutic+target+for+periodontitis:+a+narrative+review.">Interleukin-1&#946; is a potential therapeutic target for periodontitis: a narrative review.</a> International Journal of Oral Science. 12 (1), 1-9 (2020).</li><li>Abe, T., Hajishengallis, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimization+of+the+ligature-induced+periodontitis+model+in+mice.">Optimization of the ligature-induced periodontitis model in mice.</a> Journal of Immunological Methods. 394 (1-2), 49-54 (2013).</li><li>Jeong-Hyon, K., Bon-Hyuk, G., Sang-Soo, N., Yeon-Cheol, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+rat+models+of+periodontitis+treated+with+natural+extracts.">A review of rat models of periodontitis treated with natural extracts.</a> Journal of Traditional Chinese Medical Sciences. 7 (2), 95-103 (2020).</li><li>Marchesan, J., 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+experimental+murine+model+to+study+periodontitis.">An experimental murine model to study periodontitis.</a> Nature Protocols. 13 (10), 2247-2267 (2018).</li><li>Lin, 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=Application+of+ligature-induced+periodontitis+in+mice+to+explore+the+molecular+mechanism+of+periodontal+disease.">Application of ligature-induced periodontitis in mice to explore the molecular mechanism of periodontal disease.</a> International Journal of Molecular Sciences. 22 (16), 8900 (2021).</li><li>Irie, M. 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=Use+of+micro-computed+tomography+for+bone+evaluation+in+dentistry.">Use of micro-computed tomography for bone evaluation in dentistry.</a> Brazilian Dental Journal. 29 (3), 227-238 (2018).</li><li>Haas, L. F., Zimmermann, G. S., De Luca Canto, G., Flores-Mir, C., Corr&#234;a, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Precision+of+cone+beam+CT+to+assess+periodontal+bone+defects:+a+systematic+review+and+meta-analysis.">Precision of cone beam CT to assess periodontal bone defects: a systematic review and meta-analysis.</a> Dentomaxillofacial Radiology. 47 (2), 20170084 (2018).</li><li>Kamburo&#287;lu, K., Ere&#351;, G., Akg&#252;n, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Qualitative+and+quantitative+assessment+of+alveolar+bone+destruction+in+adult+rats+using+CBCT.">Qualitative and quantitative assessment of alveolar bone destruction in adult rats using CBCT.</a> Journal of Veterinary Dentistry. 36 (4), 245-250 (2019).</li><li>Sousa Melo, S. L., Rovaris, K., Javaheri, A. M., de Rezen de Barbosa, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cone-beam+computed+tomography+(CBCT)+imaging+for+the+assessment+of+periodontal+disease.">Cone-beam computed tomography (CBCT) imaging for the assessment of periodontal disease.</a> Current Oral Health Reports. 7 (4), 376-380 (2020).</li></ol>

Deze methode beschrijft de inductie van PD bij ratten na een gecombineerde techniek van Pg-LPS-injecties en ligatuurplaatsing rond de M1, waaruit blijkt dat significante veranderingen in de parodontale weefsels en het alveolaire bot binnen 14 dagen na deze methode kunnen worden geïnduceerd.
Tijdens deze procedure moet aandacht worden besteed aan verschillende kritieke stappen. Tijdens de anesthesie en de voorbereiding van de procedure is het beoordelen van de juiste anesthesie tijden...

Parodontitis (PD) is de zesde meest voorkomende volksgezondheidsaandoening wereldwijd, die ongeveer 11% van de totale bevolking treft, een geavanceerde, onomkeerbare en destructieve vorm van parodontitis 1,2. PD is een ontstekingsproces dat de gingivale en parodontale weefsels aantast, wat resulteert in gingivarecessie, apicale migratie van het junctionele epitheel met pocketontwikkeling en het verlies van alveolair bot3. Bovendien wordt PD geassocieerd met verschillende systemische ziekten, waaronder hart- en vaatziekten, obesitas, diabetes en reumatoïde artritis, waarvoor omgevings- en gastheerspecifieke factoren een belangrijke rol spelen 4,5.
Vandaar dat PD een multifactoriële ziekte is die voornamelijk wordt geïnitieerd door de accumulatie van microbiële plaque - als gevolg van dysbiose van microbiële gemeenschappen - en door een overdreven immuunrespons van de gastheer op parodontale pathogenen, wat leidt tot de afbraak van parodontaal weefsel 4,6. Onder verschillende parodontale bacteriën is de gramnegatieve anaerobe bacterie Porphyromonas gingivalis een van de belangrijkste pathogenen in PD4. P. gingivalis bevat een complex lipopolysaccharide (LPS) in de wanden, een molecuul waarvan bekend is dat het polymorfonucleaire leukocyteninfiltratie en vasculaire dilatatie induceert in ontstoken parodontale weefsels7. Dit resulteert in de productie van ontstekingsmediatoren, zoals interleukine 1 (IL-1), IL-6 en IL-8, tumornecrosefactor (TNF) of prostaglandinen, met een daaropvolgende osteoclastische activering en botresorptie, wat leidt tot weefselvernietiging en uiteindelijk tandverlies3.
Een van de verschillende voordelen van diermodellen is het vermogen om cellulaire complexiteiten na te bootsen zoals bij mensen, of om nauwkeuriger te zijn dan in vitro studies, die worden uitgevoerd op plastic oppervlakken met beperkte celtypen8. Voor het experimenteel modelleren van PD in vivo zijn verschillende diersoorten gebruikt, zoals niet-menselijke primaten, honden, varkens, fretten, konijnen, muizen en ratten9. Ratten zijn echter het meest uitgebreid bestudeerde diermodel voor de pathogenese van PD omdat ze goedkoop en gemakkelijk te hanteren zijn10. Hun tandtandvlees heeft vergelijkbare structurele kenmerken als menselijk tandvleesweefsel, met een ondiepe gingivale sulcus en junctioneel epitheel bevestigd aan het tandoppervlak. Bovendien vergemakkelijkt het junctionele epitheel, net als bij mensen, de doorgang van bacteriële, vreemde materialen en exsudaten uit ontstekingscellen 9.
Een van de meest gerapporteerde experimentele modellen van PD-inductie bij ratten is de plaatsing van ligaturen rond de tanden, wat technisch uitdagend maar betrouwbaar is10. De ligatuurplaatsing vergemakkelijkt tandplak en bacteriële accumulatie, waardoor een dysbiose in de gingivale sulci ontstaat, die parodontale weefselontsteking en -vernietiging veroorzaakt11. Verlies van parodontale aanhechting en resorptie van alveolair bot kon in 7 dagen optreden bij deze rat model8.
Een ander diermodel voor PD bestaat uit de injectie van LPS in het tandvleesweefsel. Hierdoor worden osteoclastogenese en botverlies gestimuleerd. De histopathologische kenmerken van dit model zijn vergelijkbaar met door de mens vastgestelde PD, gekenmerkt door hogere niveaus van pro-inflammatoire cytokines, collageenafbraak en alveolaire botresorptie 6,8.
Het doel van deze studie was dus om een eenvoudig rattenmodel van experimentele PD te beschrijven op basis van de technieken van P. gingivalis-LPS (Pg-LPS) injecties, gecombineerd met ligatuurplaatsing rond de eerste maxillaire kiezen (M1). Dit is een model met vergelijkbare kenmerken als die waargenomen bij menselijke PD-ziekte, die kan worden gebruikt in de studie van ziekteprogressiemechanismen en toekomstige mogelijke behandelingen.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Adsorbent paper point n&#186;30&#160;</td>
			<td>Proclinc</td>
			<td>8187</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aprotinin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A1153</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Atipamezole</td>
			<td>Dechra</td>
			<td>573751.5</td>
			<td>Revanzol 5 mg/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Braided silk ligature (5/0)&#160;</td>
			<td>Laboratorio Arago Sl</td>
			<td>613112</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine&#160;</td>
			<td>Richter pharma</td>
			<td>578816.6</td>
			<td>Bupaq 0.3 mg/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cone-beam computed tomography (CBCT) Scanner&#160;</td>
			<td>MyRay</td>
			<td>hyperion X9</td>
			<td>Model Hyperion X9</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CTAn software</td>
			<td>SkyScan</td>
			<td></td>
			<td>Version 1.13.4.0</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dental explorer&#160;</td>
			<td>Proclinc</td>
			<td>99743</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diamond lance-shaped bur&#160;</td>
			<td>Dentaltix</td>
			<td>IT21517</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Food maintenance diet</td>
			<td>Sodispain research</td>
			<td>ROD14&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heated surgical platform</td>
			<td>PetSavers</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hollenback carver</td>
			<td>Hu-FRIEDY&#160;</td>
			<td>HF45234</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hypodermic needle&#160;&#160;</td>
			<td>BD&#160;</td>
			<td>300600</td>
			<td>25G X 5/8&#8221; - 0,5 X 16 MM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane&#160;</td>
			<td>Karizoo</td>
			<td></td>
			<td>Isoflutek 1000mg/g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine&#160;&#160;</td>
			<td>Dechra</td>
			<td>581140.6</td>
			<td>Anesketin 100 mg/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lipopolysaccharide&#160; derived from P.Gingivalis&#160;</td>
			<td>InvivoGen</td>
			<td>TLRL-PGLPS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>M/4000/PB08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro needle holter</td>
			<td>Fehling Surgical Instruments</td>
			<td>KOT-6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microsurgical pliers</td>
			<td>KLS Martin</td>
			<td>12-384-06-07</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>microsurgical scissors&#160;</td>
			<td>S&#38;T microsurgical instruments</td>
			<td>SDC-15 RV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Monitor iMEC 8 Vet</td>
			<td>Mindray&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multiplex bead immunoassay</td>
			<td>Procartaplex, Thermo fisher Scientific</td>
			<td>PPX-05</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde (PFA)&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>8187151000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Periosteal microsurgical elevator&#160;</td>
			<td>Dentaltix</td>
			<td>CU19112468</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phenylmethylsulfonylfluoride (PMSF)&#160;</td>
			<td>Roche</td>
			<td>10837091001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate Buffer Solution (PBS)</td>
			<td>Capricorn Scientific</td>
			<td>PBS-1A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PhosSTOP&#160;</td>
			<td>Roche</td>
			<td>4906845001</td>
			<td>Commercial phosphatase inhibitor tablet&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic vial</td>
			<td>SPL Lifesciencies</td>
			<td>60015</td>
			<td>1.5mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saline</td>
			<td>Cinfa</td>
			<td>204024.3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereo Microscope&#160;</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td></td>
			<td>Model SteREO Discovery.V12</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical loupes led light</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical scissors&#160;</td>
			<td>Zepf Surgical</td>
			<td>08-1701-17</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe&#160;</td>
			<td>BD plastipak</td>
			<td>303172</td>
			<td>1mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Veterinary dental micromotor</td>
			<td>Eickemeyer</td>
			<td>174028</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine</td>
			<td>Calier</td>
			<td>20102-003</td>
			<td>Xilagesic 20 mg/mL</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

induction of periodontitis via a combination of ligature and lipopolysaccharide injection in a rat model

Parodontitis (PD) is een veel voorkomende, chronische immuunontstekingsziekte van het parodontium, die resulteert in een verlies van gingivaal zacht weefsel, parodontale ligament, cementum en alveolair bot. In deze studie wordt een eenvoudige methode van PD-inductie bij ratten beschreven. We geven gedetailleerde instructies voor het plaatsen van het ligatuurmodel rond de eerste maxillaire kiezen (M1) en een combinatie van injecties met lipopolysaccharide (LPS), afgeleid van Porphyromonas gingivalis aan de mesio-palatale kant van de M1. De inductie van parodontitis werd gedurende 14 dagen gehandhaafd, waardoor de accumulatie van bacteriën, biofilm en ontsteking werd bevorderd. Om het diermodel te valideren, werd IL-1β, een belangrijke ontstekingsmediator, bepaald door een immunoassay in de gingivale creviculaire vloeistof (GCF) en werd het alveolaire botverlies berekend met behulp van cone beam computed tomography (CBCT). Deze techniek was effectief in het bevorderen van gingivarecessie, alveolair botverlies en een toename van IL-1β-niveaus in de GCF aan het einde van de experimentele procedure na 14 dagen. Deze methode was effectief in het induceren van PD en kon dus worden gebruikt in studies naar ziekteprogressiemechanismen en toekomstige mogelijke behandelingen.

Een tijdlijn van de experimentele stappen is weergegeven in figuur 1. Figuur 2A toont een afbeelding van het mandibula na chirurgische ingreep, met ligatuurplaatsing rond de sulcus van de M1 op tijdstip 0 van het experiment. Figuur 2B laat zien hoe, na 14 dagen van de procedure, de ligatuur rond de M1 de gingivale sulcus binnendringt, waardoor ontsteking van de gingiva en infiltrerende accumulatie ontstaat.
<p class="jove_conten...

Watch this Scientific Journal Video about Induction of Periodontitis via a Combination of Ligature and Lipopolysaccharide Injection in a Rat Model at JoVE.com

Induction of Periodontitis via a Combination of Ligature and Lipopolysaccharide Injection in a Rat Model

In deze studie wordt een rattenmodel van inductie van parodontitis gepresenteerd via een combinatie van retentieve ligatuur en repetitieve injecties van lipopolysaccharide afgeleid van Porphyromonas gingivalis, gedurende 14 dagen rond de eerste maxillaire kiezen. De ligatie- en LPS-injectietechnieken waren effectief in het induceren van peridontitis, resulterend in alveolair botverlies en ontsteking.

Inductie van parodontitis via een combinatie van ligatuur en lipopolysaccharide-injectie in een rattenmodel

Periodontitis (PD) is a highly prevalent, chronic immune-inflammatory disease of the periodontium, that results in a loss of gingival soft tissue, ...

Dit is een rattenmodel van experimentele parodontitis, gebaseerd op de technieken van lipopolysaccharide-injecties in combinatie met ligatuurplaatsing, en biedt een effectieve methode om ziekteprogressie te bestuderen en behandelingen voor parodontitis te evalueren. Het combineren van beide technieken met individuele methoden culmineert in een snelle ziekte-inductie, het versterken van destructieve ontstekingsreactie en het toenemende verlies van bindweefsel en alveolaire botresorptie. Deze methode biedt een waardevolle gelegenheid om de impact van parodontitisbehandelingen te beoordelen.Het demonstreren van de procedure zal Dr. Oscar Villa, PhD. Begin met het steriliseren van alle chirurgische instrumenten vóór de operatie. Bereid een mix van ketamine en xylazine door 1,6 milliliter ketamine te mengen met één milliliter xylazine, verdund in PBS of zoutoplossing, en bewaar de bouillon bij vier graden Celsius.Verdun atipamezool tot een eindconcentratie van 0,25 milligram per milliliter en buprenorfine tot een eindconcentratie van 0,03 milligram per milliliter in PBS of zoutoplossing en bewaar de voorraden bij vier graden Celsius. Bereid een milliliter PG-LPS in steriele zoutoplossing en bewaar de bouillon bij min 20 graden Celsius. Gebruik vrouwelijke en mannelijke Wistar-ratten voor het experiment.Houd de dieren in groepen gehuisvest onder de juiste omgeving, met voedsel en standaard water dat ad libitum wordt aangeboden. Nadat de rat is verdoofd, plaatst u het dier op zijn rug op een verwarmd chirurgisch platform. Bedek het lichaam van het dier tijdens de procedure om warmteverlies te voorkomen.Dien 100% zuurstof toe met behulp van een kleine neuskegel en controleer de polsslag en zuurstofverzadiging door pulsoximetrie. Open nu de rattenmond met behulp van een aluminium mondgag rond de snijtanden. Trek de tong ermee in en stabiliseer de maxilla en onderkaak in een open, comfortabele werkpositie, waardoor toegang tot mandibulaire kiezen mogelijk is.Verzamel GCF met in totaal vier absorberende papierpunten nummer 30, door het in de tandvleesspleet rond het mesiopalatale van de M1 in te brengen tot een lichte weerstand. Houd het papierpunt 30 seconden in dezelfde positie voordat u het onmiddellijk verwijdert. Breng na het verzamelen het papierpunt onmiddellijk over in een plastic injectieflacon en bewaar bij min 80 graden Celsius tot de testprestaties.Plaats de distale staart van de hechting aan de palatale zijde van het gebit en plaats het proximale segment tussen het contact van M1 en tweede maxillaire kiezen. Gebruik de periostale microchirurgische lift om de hechtdraad in de sulcus in te brengen. Wikkel de ligatuur heel voorzichtig rond het buccale oppervlak van de M1, omdat de weefsels op dit niveau een smalle zone van aangehechte gingiva vertonen.Zorg ervoor dat de hechtdraad aan beide uiteinden wordt aangedraaid om in de gingivale sulcus te worden gedreven. Bind vervolgens de uiteinden van de hechting vast met de knoop van een chirurg en knip de staarten zo kort mogelijk in. Steek de knoop in de sulcus.Injecteer na ligatuurpositionering 40 microliter PG-LPS in steriele zoutoplossing in het subgingivale weefsel aan de mesiopalatale zijde van de M1 bilateraal. Om de ligatuur te onderzoeken en aan te passen, plaatst u het verdoofde dier op zijn rug en gebruikt u tijdens de procedure een kleine neuskegel met 1% isofluraan en 100% zuurstof voor onderhoud van de anesthesie bij dieren. Open de wikkelmond met behulp van de aluminium mondgag rond de snijtanden, trek de tong ermee in en stabiliseer de maxilla en onderkaak in een open, comfortabele werkpositie, waardoor toegang tot ligaturen mogelijk is.Span de ligaturen tegen de gingiva aan met behulp van een periostale microchirurgische lift en zorg ervoor dat de hechting van de ligaturen wordt ingebracht, waardoor ontstekingen rond de gingiva ontstaan. Injecteer na de ligatuuraanpassing bilateraal 40 microliter PG-LPS in het subgingivale weefsel aan de mesiopalatale zijde van de M1, zoals eerder aangetoond. Nadat je het dier op de 14e dag hebt geofferd, verzamel je GCF zoals eerder getoond.Breng het papierpunt onmiddellijk over in een plastic injectieflacon en bewaar bij min 80 graden Celsius tot de testprestaties. De tweedimensionale beelden van het alveolaire bot van maxillaire kiezen tonen meer botvolume in de basale controle en hoger alveolair botverlies na het vaststellen van parodontitis. Analyse van de sagittale beelden wijst op een significanter alveolair botverlies in het interradiculaire botgebied van de M1 en M2 na parodontitisvorming, vergeleken met de basale controlegroep.Na opoffering vertoonde het gehemelte verschillen in gingivale recessie in de M1 tussen verschillende groepen. De parodontitisgroep vertoont een meer opmerkelijke apicale gingivale migratie en ontsteking van de gingiva rond de maxillaire kiezen in vergelijking met de basale controlegroep. Ook vertoonde de parodontitisgroep een significant hogere afgifte van pro-inflammatoir cytokine 1L-1 bèta uit GCF dan de controlegroep.Cruciale stappen in de procedure zijn de juiste plaatsing van de hechting en knoop in de sulcus, de juiste aanpassing van de ligatuur en nauwkeurige lipopolysaccharide-injectie tijdens het 14-daagse protocol.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Induction of Periodontitis via a Combination of Ligature and Lipopolysaccharide Injection in a Rat Model

Preparation of Mouse Pituitary Immunogen for the Induction of Experimental Autoimmune Hypophysitis

Voorbereiding van de muis hypofyse Immunogeen voor de inductie van experimentele auto-immune Hypophysitis

Autoimmune hypophysitis is a chronic inflammation of the pituitary gland caused or accompanied by autoimmunity1.  It has traditionally been considered a ...

Induction of Experimental Autoimmune Hypophysitis in SJL Mice

Inductie van experimentele auto-immune Hypophysitis in SJL Muizen

Autoimmune hypophysitis can be reproduced experimentally by the injection of pituitary proteins mixed with an adjuvant into susceptible mice1. Mouse ...

Induction of Graft-versus-host Disease and In Vivo T Cell Monitoring Using an MHC-matched Murine Model

Induction of Graft-versus-host Disease and In Vivo T Cell Monitoring Using an MHC-matched Murine Model

Inductie van Graft-versus-host ziekte en<em&gt; In Vivo</em&gt; T-cel monitoren door gebruik van een MHC-matched muizenmodel

Graft-versus-host disease (GVHD) is the limiting barrier to the broad use of bone marrow transplant as a curative therapy for a variety of hematological ...

Chemoselective Modification of Viral Surfaces via Bioorthogonal Click Chemistry

Chemoselectieve Wijziging van Viral oppervlakken via bioorthogonal Klik Chemie

The modification of virus particles has received a significant amount of attention for its tremendous potential for impacting gene therapy, oncolytic ...

A Method for Generating Pulmonary Neutrophilia Using Aerosolized Lipopolysaccharide

Een methode voor het genereren van Pulmonale neutrofilie behulp Aerosolized Lipopolysaccharide

Acute lung injury (ALI) is a severe disease characterized by alveolar neutrophilia, with limited treatment options and high mortality. Experimental models ...

Non-Invasive Model of Neuropathogenic Escherichia coli Infection in the Neonatal Rat

Non-Invasive Model of Neuropathogenic Escherichia coli Infection in the Neonatal Rat

Non-Invasive Model van Neuropathogenic<em&gt; Escherichia coli</em&gt; Infectie in de Neonatale Rat

Investigation of the interactions between animal host and bacterial pathogen is only meaningful if the infection model employed replicates the principal ...

Induction of Paralysis and Visual System Injury in Mice by T Cells Specific for Neuromyelitis Optica Autoantigen Aquaporin-4

Inductie van verlamming en visuele systeem schade in muizen door T cellen specifiek voor Neuromyelitis Optica Autoantigen Aquaporin-4

While it is recognized that aquaporin-4 (AQP4)-specific T cells and antibodies participate in the pathogenesis of neuromyelitis optica (NMO), a human ...

Two-photon Intravital Imaging of Leukocytes During the Immune Response in Lipopolysaccharide-treated Mouse Liver

Twee-foton Intravital Imaging van leukocyten tijdens de immuunrespons bij Lipopolysaccharide-behandelde muis lever

Sepsis is a type of severe infection that can cause organ failure and tissue damage. Although the mortality and morbidity rates associated with sepsis are ...

Induction of Mouse Lung Injury by Endotracheal Injection of Bleomycin

Inductie van muis long letsel door Endotracheale injectie van bleomycine

Pulmonary fibrosis is a hallmark of several human lung diseases with a different etiology. Since current therapies are rather limited, mouse models ...

Induction and Scoring of Graft-Versus-Host Disease in a Xenogeneic Murine Model and Quantification of Human T Cells in Mouse Tissues using Digital PCR

Inductie en scoren van transplantaat-versus-gastheer ziekte in een xenogene Murine model en kwantificering van menselijke T cellen in muizen weefsels met behulp van digitale PCR

Acute graft-versus-host disease (GVHD) is a significant limitation for patients receiving hematopoietic stem cell transplant as therapy for hematological ...