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

Este trabajo ha contado con el apoyo de la Fundació Universitat-Empresa de les Illes Balears (convocatoria Prueba de concepto 2020), del Instituto de Salud Carlos III, Ministerio de Economía y Competitividad, cofinanciado por el Fondo Social Europeo del FSE y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional FEDER (contrato con M.M.B; FI18/00104) y por la Direcció General d'Investigació, Conselleria d'Investigació, Govern Balear (contrato con M.M.F.C; FPI/040/2020). Los autores agradecen a la Dra. Anna Tomás y María Tortosa su ayuda en la cirugía experimental y plataforma de IdISBa. Finalmente, gracias a la Facultad de Odontología de ADEMA por el acceso al escáner CBCT.

NOTA: El protocolo experimental del estudio fue aprobado por el Comité Ético de Experimentación Animal del Instituto de Investigación Sanitaria de las Islas Baleares (CEEA-UIB; número de referencia 163/03/21).
1. Anestesia animal y preparación del procedimiento
<ol><li>Esterilice todos los instrumentos quirúrgicos (mordazas bucales de aluminio, explorador dental, lanza de diamante, tijeras quirúrgicas, alicates microquirúrgicos, un portaagujas, un tallador de hollen...

<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>

Este método describe la inducción de DP en ratas siguiendo una técnica combinada de inyecciones de Pg-LPS y colocación de ligaduras alrededor del M1, revelando que se podrían inducir cambios significativos en los tejidos periodontales y el hueso alveolar en 14 días después de este método.
Durante este procedimiento, se debe prestar atención a diferentes pasos críticos. Durante la anestesia animal y la preparación del procedimiento, evaluar la anestesia adecuada durante el p...

La periodontitis (EP) es la sexta condición de salud pública más prevalente a nivel mundial, afectando aproximadamente al 11% de la población total, siendo una forma avanzada, irreversible y destructiva de enfermedad periodontal 1,2. La EP es un proceso inflamatorio que afecta los tejidos gingival y periodontal, lo que resulta en recesión gingiva, migración apical del epitelio de unión con desarrollo de bolsas y pérdida de hueso alveolar3. Además, la EP está asociada a varias enfermedades sistémicas, como enfermedades cardiovasculares, obesidad, diabetes y artritis reumatoide, para las cuales los factores ambientales y específicos del huésped juegan un papel significativo 4,5.
Por lo tanto, la EP es una enfermedad multifactorial iniciada principalmente por la acumulación de placa microbiana - resultante de la disbiosis de las comunidades microbianas - y por una respuesta inmune exagerada del huésped a los patógenos periodontales, que conduce a la descomposición del tejido periodontal 4,6. Entre varias bacterias periodontales, la bacteria gramnegativa anaerobia Porphyromonas gingivalis es uno de los patógenos clave en la EP4. P. gingivalis contiene un complejo lipopolisacárido (LPS) en sus paredes, una molécula conocida por inducir infiltración de leucocitos polimorfonucleares y dilatación vascular en tejidos periodontales inflamados7. Esto resulta en la producción de mediadores inflamatorios, como la interleucina 1 (IL-1), IL-6 e IL-8, factor de necrosis tumoral (TNF) o prostaglandinas, con una posterior activación de osteoclastos y resorción ósea, lo que lleva a la destrucción del tejido y la pérdida final de dientes3.
Entre las diferentes ventajas de los modelos animales destacan la capacidad de imitar complejidades celulares como en humanos, o de ser más precisos que los estudios in vitro , que se realizan sobre superficies plásticas con tipos celulares limitados8. Para modelar la EP experimentalmente in vivo, se han utilizado diferentes especies animales, como primates no humanos, perros, cerdos, hurones, conejos, ratones y ratas9. Sin embargo, las ratas son el modelo animal más ampliamente estudiado para la patogénesis de la EP porque son baratas y fáciles de manejar10. Su tejido gingival dental tiene características estructurales similares al tejido gingival humano, con un surco gingival poco profundo y epitelio de unión unido a la superficie del diente. Además, como en los humanos, el epitelio de unión facilita el paso de bacterias, materiales extraños y exudados de células inflamatorias 9.
Uno de los modelos experimentales más reportados de inducción de EP en ratas es la colocación de ligaduras alrededor de los dientes, que es técnicamente desafiante pero confiable10. La colocación de la ligadura facilita la placa dental y la acumulación bacteriana, generando una disbiosis en los surcos gingivales, que causa inflamación y destrucción del tejido periodontal11. La pérdida de la inserción periodontal y la reabsorción del hueso alveolar podrían ocurrir en 7 días en este modelo de rata8.
Otro modelo animal para la EP consiste en la inyección de LPS en el tejido gingival. Como resultado, se estimulan la osteoclastogénesis y la pérdida ósea. Las características histopatológicas de este modelo son similares a la EP establecida en humanos, caracterizada por niveles más altos de citoquinas proinflamatorias, degradación del colágeno y resorción ósea alveolar 6,8.
Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue describir un modelo simple de rata de EP experimental basado en las técnicas de inyecciones de P. gingivalis-LPS (Pg-LPS), combinadas con la colocación de ligaduras alrededor de los primeros molares maxilares (M1). Se trata de un modelo con características similares a las observadas en la enfermedad de EP humana, que podría ser utilizado en el estudio de los mecanismos de progresión de la enfermedad y futuros posibles tratamientos.

<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

La periodontitis (EP) es una enfermedad inmunoinflamatoria crónica altamente prevalente del periodonto, que resulta en una pérdida de tejido blando gingival, ligamento periodontal, cemento y hueso alveolar. En este estudio, se describe un método simple de inducción de EP en ratas. Proporcionamos instrucciones detalladas para la colocación del modelo de ligadura alrededor de los primeros molares maxilares (M1) y una combinación de inyecciones de lipopolisacárido (LPS), derivado de Porphyromonas gingivalis en el lado mesio-palatino del M1. La inducción de periodontitis se mantuvo durante 14 días, promoviendo la acumulación de biofilm bacteriano y la inflamación. Para validar el modelo animal, la IL-1β, un mediador inflamatorio clave, se determinó mediante un inmunoensayo en el líquido crevicular gingival (GCF), y la pérdida ósea alveolar se calculó mediante tomografía computarizada de haz cónico (CBCT). Esta técnica fue efectiva para promover la recesión gingiva, la pérdida ósea alveolar y un aumento en los niveles de IL-1β en el GCF al final del procedimiento experimental después de 14 días. Este método fue eficaz para inducir la EP, pudiendo así ser utilizado en estudios sobre mecanismos de progresión de la enfermedad y posibles tratamientos futuros.

En la Figura 1 se presenta una línea de tiempo de los pasos experimentales. La Figura 2A muestra una imagen de la mandibula, después de la intervención quirúrgica, con colocación de ligaduras alrededor del surco del M1 en el momento 0 del experimento. La Figura 2B muestra cómo, después de 14 días del procedimiento, la ligadura alrededor del M1 ingresa al surco gingival, causando inflamación de la encía y acumulación infil...

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

En este estudio, un modelo de rata de inducción de periodontitis se presenta a través de una combinación de ligadura retentiva e inyecciones repetitivas de lipopolisacárido derivado de Porphyromonas gingivalis, durante 14 días alrededor de los primeros molares maxilares. Las técnicas de ligadura e inyección de LPS fueron efectivas para inducir peridontitis, lo que resultó en pérdida ósea alveolar e inflamación.

Inducción de periodontitis mediante una combinación de ligadura e inyección de lipopolisacáridos en un modelo de rata

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

Se trata de un modelo de rata de periodontitis experimental, basado en las técnicas de inyecciones de lipopolisacáridos combinadas con la colocación de ligaduras, que ofrece un método eficaz para estudiar la progresión de la enfermedad y evaluar los tratamientos para la periodontitis. La combinación de ambas técnicas con métodos individuales culmina en una rápida inducción de la enfermedad, amplificando la respuesta inflamatoria destructiva y aumentando la pérdida de tejido conectivo y la resorción ósea alveolar. Este método proporciona una valiosa oportunidad para evaluar el impacto de los tratamientos de periodontitis.Demostrando el procedimiento estará el Dr. Oscar Villa, PhD. Comience esterilizando todos los instrumentos quirúrgicos antes de la cirugía. Prepare una mezcla de ketamina y xilazina mezclando 1,6 mililitros de ketamina con un mililitro de xilazina, diluida en PBS o solución salina, y almacene el caldo a cuatro grados centígrados.Diluir atipamezol a una concentración final de 0,25 miligramos por mililitro y buprenorfina a una concentración final de 0,03 miligramos por mililitro en PBS o solución salina, y almacenar las existencias a cuatro grados centígrados. Prepare un mililitro de PG-LPS en solución salina estéril y almacene el caldo a menos 20 grados centígrados. Use ratas Wistar hembras y machos para el experimento.Mantenga a los animales alojados en grupos bajo el ambiente apropiado, con alimentos y agua estándar ofrecidos ad libitum. Después de anestesiar a la rata, coloque al animal boca arriba en una plataforma quirúrgica calentada. Cubra el cuerpo del animal durante el procedimiento para evitar la pérdida de calor.Administre oxígeno al 100% utilizando un pequeño cono nasal y controle la frecuencia del pulso y la saturación de oxígeno mediante oximetría de pulso. Ahora, abra la boca de la rata usando una mordaza bucal de aluminio alrededor de los incisivos. Retraiga la lengua con ella y estabilice el maxilar y la mandíbula en una posición de trabajo abierta y cómoda, permitiendo el acceso a los molares mandibulares.Recolectar GCF usando un total de cuatro papel absorbente punto número 30, insertándolo en la grieta gingival alrededor del mesiopalatal del M1 hasta una ligera resistencia. Mantenga el punto del papel en la misma posición durante 30 segundos antes de retirarlo inmediatamente. Después de la recolección, transfiera el punto de papel inmediatamente a un vial de plástico y guárdelo a menos 80 grados centígrados hasta el rendimiento del ensayo.Coloque la cola distal de la sutura en el lado palatino de la dentición e inserte el segmento proximal entre el contacto de M1 y los segundos molares maxilares. Use el elevador microquirúrgico perióstico para insertar la sutura dentro del surco. Envuelva la ligadura alrededor de la superficie bucal de la M1 con mucho cuidado, ya que los tejidos en este nivel presentan una zona estrecha de encía adherida.Asegúrese de que la sutura esté apretada en ambos extremos para ser introducida en el surco gingival. Luego, ate los extremos de la sutura con el nudo de un cirujano y recorte las colas lo más cortas posible. Inserte el nudo en el surco.Después del posicionamiento de la ligadura, inyecte 40 microlitros de PG-LPS en solución salina estéril en el tejido subgingival en el lado mesiopalatal del M1 bilateralmente. Para examinar y ajustar la ligadura, coloque al animal anestesiado sobre su espalda y use un pequeño cono nasal durante el procedimiento con 1% de isoflurano y 100% de oxígeno para el mantenimiento de la anestesia animal. Abra la boca de la envoltura con la mordaza bucal de aluminio alrededor de los incisivos, retrayendo la lengua con ella y estabilizando el maxilar y la mandíbula en una posición de trabajo abierta y cómoda, permitiendo el acceso a las ligaduras.Apriete las ligaduras contra la encía con la ayuda de un elevador microquirúrgico perióstico y asegúrese de que se inserte la sutura de las ligaduras, creando inflamación alrededor de la encía. Después del ajuste de la ligadura, inyecte bilateralmente 40 microlitros de PG-LPS en el tejido subgingival en el lado mesiopalatino del M1, como se demostró anteriormente. Después de sacrificar al animal en el día 14, recoge GCF como se muestra anteriormente.Transfiera el punto de papel inmediatamente a un vial de plástico y guárdelo a menos 80 grados centígrados hasta el rendimiento del ensayo. Las imágenes bidimensionales del hueso alveolar de los molares maxilares muestran más volumen óseo en el control basal y mayor pérdida ósea alveolar después de establecer periodontitis. El análisis de las imágenes sagitales destaca una pérdida ósea alveolar más significativa en el área ósea interradicular de M1 y M2 después del establecimiento de la periodontitis, en comparación con el grupo de control basal.Después del sacrificio, el paladar presentó diferencias en la recesión gingival en el M1 entre los diferentes grupos. El grupo de periodontitis muestra una migración gingival apical más notable y la inflamación de la encía alrededor de los molares maxilares en comparación con el grupo de control basal. Además, el grupo de periodontitis mostró una liberación significativamente mayor de citoquinas proinflamatorias 1L-1 beta del GCF que el grupo de control.Los pasos cruciales en el procedimiento son la colocación correcta de la sutura y el nudo en el surco, el ajuste adecuado de la ligadura y la inyección precisa de lipopolisacáridos durante el protocolo de 14 días.

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

Preparación de inmunógeno ratón hipófisis para la inducción de la hipofisitis autoinmune experimental

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

Investigación

Inmunología e Infección

Induction of Experimental Autoimmune Hypophysitis in SJL Mice

La inducción de la hipofisitis autoinmune experimental en ratones SJL

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

La inducción de la enfermedad de injerto contra huésped y<em&gt; En Vivo</em&gt; T Monitoreo Celular Utilizando un modelo murino MHC de concordancia

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

Modificación de superficies quimioselectiva virales a través de Química Haga clic en Bioorthogonal

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

Un método para generar pulmonar Neutrofilia Usando aerosol lipopolisacárido

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

Modelo no invasiva de neuropatogénico<em&gt; Escherichia coli</em&gt; La infección en Neonatología Rata

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

Inducción de parálisis y lesión del sistema Visual en ratones por T las células específicas para el Optica del Neuromyelitis Autoantigen Acuaporina-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

Dos fotones Intravital proyección de imagen de leucocitos durante la respuesta inmunitaria en hígado de ratón tratados con lipopolisacárido

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

Inducción de lesión pulmonar de ratón por inyección endotraqueal de bleomicina

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

Inducción y puntuación de la enfermedad de injerto-versus-huésped en un modelo de murina xenógeno y cuantificación de células T humanas en tejidos de ratón utilizando PCR digital

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