Aquí, presentamos el modelo de lesión de cartílago intraarticular inducida por carga cíclica de la rodilla de rata, generada por 60 compresiones cíclicas sobre 20 N, lo que resulta en daño al cartílago condilar femoral en ratas.
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Artículo de método
Un método no invasivo para generar el modelo de lesión de cartílago intraarticular inducida por carga cíclica de la rodilla de rata
En este artículo
Resumen
Resumen
La fisiopatología de la osteoartritis primaria (OA) aún no está clara. Sin embargo, una subclasificación específica de OA en grupos de edad relativamente más jóvenes probablemente se correlacione con antecedentes de daño del cartílago articular y avulsión del ligamento. Los modelos animales quirúrgicos de OA de la rodilla juegan un papel importante en la comprensión de la aparición y progresión de la OA postraumática y ayudan en el desarrollo de nuevas terapias para esta enfermedad. Sin embargo, recientemente se han considerado modelos no quirúrgicos para evitar la inflamación traumática que podría afectar la evaluación de la intervención.
En este estudio, se desarrolló un modelo de rata con lesión de cartílago intraarticular inducido por carga compresiva cíclica in vivo , lo que permitió a los investigadores (1) determinar la magnitud, velocidad y duración óptimas de la carga que podrían causar daño focal del cartílago; (2) evaluar los cambios patológicos espaciotemporales postraumáticos en la vitalidad de los condrocitos; y (3) evaluar la expresión histológica de moléculas destructivas o protectoras que están involucradas en los mecanismos de adaptación y reparación contra cargas compresivas articulares. Este informe describe el protocolo experimental para esta nueva lesión de cartílago en un modelo de rata.
Introducción
Tradicionalmente, la transección del ligamento cruzado anterior (LCA) o la desestabilización del menisco medial se ha considerado óptima para investigar la osteoartritis postraumática (PTOA) en animales pequeños. En los últimos años, se han utilizado modelos de compresión cíclica no invasivos para estudiar PTOA. Este modelo fue diseñado originalmente para investigar la respuesta esponjosa del hueso a la carga mecánica1 y luego se modificó como un modelo animal no quirúrgico para los estudios de PTOA 2,3,4,5,6.
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Protocolo
El protocolo fue aprobado por el Comité de Investigación Animal de la Universidad de Kioto (número de aprobación: Med kyo 17616).
1. Realizar compresión cíclica in vivo en la rodilla de rata
- Inducir anestesia animal experimental
- Inducir la anestesia en una rata Wistar de 12 semanas de edad (256,8 ± 8,7 g) por inhalación de solución de isoflurano al 5% en la caja de anestesia.
- Inyectar por vía intraperitoneal una mezcla de tres agentes anestésicos9, incluyendo medetomidina, midazolam y butorfanol, a 2 mg/kg del peso corporal de la rata, y afeitar el área alrededor de la articulació....
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Resultados
Se obtuvo un resultado representativo de los cambios a corto plazo (1 h y 12 h) en la viabilidad de los condrocitos en muestras sometidas a carga cíclica de 20 N. Como se muestra en la Figura 3, el número de condrocitos muertos (fluorescencia roja) aumentó a las 12 h después del trauma. Por el contrario, el número de condrocitos vivos (fluorescencia verde) continuó disminuyendo, con algunas muestras que no contienen condrocitos vivos en el área afectada.
La histol.......
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Discusión
Por primera vez, el protocolo actual muestra cómo establecer un modelo de lesión de cartílago inducida por carga en el cóndilo femoral lateral en ratas, similar al modelo de daño intraarticular en roedores más pequeños como el ratón2. Sin embargo, el protocolo de carga en ratones causó la formación severa de osteofitos y lesiones del ligamento cruzado, lo que no fue ideal para evaluar los efectos de la compresión cíclica. El protocolo actual creó una lesión focal del cartílago en ratas con una fue.......
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Divulgaciones
Los autores declaran no tener conflictos de intereses.
Agradecimientos
Este estudio fue apoyado en parte por una subvención JSPS KAKENHI (números JP18H03129 y JP18K19739).
Esta investigación también recibió fondos de la Alianza para la Investigación y Capacitación en Rehabilitación Regenerativa (AR3T), que cuenta con el apoyo del Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano Eunice Kennedy Shriver (NICHD), el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares (NINDS) y el Instituto Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería (NIBIB) de los Institutos Nacionales de Salud bajo el número de premio P2CHD086843. El contenido es responsabilidad exclusiva de los autores y no representa necesariamente ....
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Aparato anestésico para animales pequeños | SHINANO MFG CO., LTD. | SN-487-0T Autograph | |
| AG-X | Shimadzu Corp | N.A. | Probador universal / de tracción de precisión |
| Microscopio Fluoview FV10i | Olympus Corp | N.A. | Un microscopio de barrido láser confocal totalmente automatizado |
| Solución de inhalación de isoflurano | Pfizer Japan Inc. | (01)14987114133400 | |
| LIVE/DEA Kit de Viabilidad/Citotoxicidad | Thermo Fisher Scientific Japan Inc | L3224 | Un ensayo rápido y fácil de dos colores para determinar la viabilidad de las células |
| TRAPEZIUM X Software | Shimadzu Corp | N.A. | Software de procesamiento de datos para Autograph AG-X |
Referencias
- De Souza, R. L., et al. Non-invasive axial loading of mouse tibiae increases cortical bone formation and modifies trabecular organization: a new model to study cortical and cancellous compartments in a single loaded element. Bone. 37 (6), 810-818 (2005).
- Poulet, B., Hamilton, R. W., Shefelbine, S., Pitsillides, A. A.
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Reimpresiones y permisos
