El ajolote (Ambystoma mexicanum) es un modelo importante para la regeneración de órganos, incluyendo la cola, la médula espinal, el cerebro, el corazón, las branquias y las extremidades 1,2,3,4,5. Los estudios detallados de la regeneración de las extremidades de los ajolotes descubrieron mecanismos de desdiferenciación celular y la formación de un grupo de células madre, blastema, en el sitio de la amputación. Debido a la capacidad de las células del blastema para reconstruir todas las partes faltantes de las extremidades, incluido un esqueleto con patrón 6,7, el ajolote parece ser un organismo modelo atractivo para los estudios de curación ósea. Recientemente, varios estudios se centraron más en la biología ósea de los ajolotes, describiendo la morfología del esqueleto, la composición celular y la dinámica de osificación.
Se encontró en mamíferos que el proceso de curación ósea en huesos largos ocurre a través de la osificación endocondral y consta de varias etapas: hematoma, tejido de granulación y formación de callos blandos, osificación de callos en callo duro y hueso tejido, y remodelación ósea8. Un estudio reciente ha demostrado que se pueden observar etapas similares en la cicatrización del hueso del ajolote9.
Hasta ahora, las fracturas de ajolote se estudiaban en un sistema no estabilizado, en el que el hueso se corta simplemente con tijeras de iridectomía. Las grandes fracturas se crearon en el zeugópodo, donde la osteotomía se realiza en uno de los huesos, mientras que el otro sirve de soporte10,11. Por el contrario, las fracturas se estudian de forma rutinaria en mamíferos, incluidas ratas y ratones, utilizando sistemas de fijación confiables, como clavos intramedulares y placas de alineación ósea, para controlar el tamaño de la fractura y garantizar la alineación ósea.
Por lo tanto, el método tiene como objetivo asegurar una fijación estabilizada y uniforme del fémur del ajolote antes de la osteotomía. Con el fin de hacer los estudios de ajolotes más comparables con los de los mamíferos, incluidos los ratones y los humanos, se consideró la fijación del pinintramedular 12, el fijador de la placa externa13,14 y la fijación de la placa de alineación ósea interna 15,16,17. Se demostró que este último asegura la correcta fijación del hueso y permite crear un espacio de cierto tamaño mediante el uso de uno o dos cortes con una sierra Gigly de un diámetro específico. Como los ajolotes representan las larvas acuáticas de Ambystoma mexicanum, el fijador externo podría haber causado complicaciones postquirúrgicas debido a la herida abierta y al contacto con el agua. Dado que los ajolotes no desarrollan centros de osificación secundarios incluso hasta muy tarde en su desarrollo (20 años18) y, por lo tanto, no se podía evitar que el clavo intramedular estándar utilizado en ratones perforara las epífisis, se tomó la decisión de aplicar un método de fijación de placas internas a los ajolotes grandes. En los ajolotes grandes, el tamaño del fémur y el grado de osificación se asemejan a los de un ratón adulto, lo que permite una osteotomía diafisaria media con fijación de placa de titanio1.
El tamaño del espacio de fractura determina en gran medida la dinámica de curación y el resultado. Por ejemplo, en un ratón, las fracturas estabilizadas de 0,25 mm se curan principalmente a través de la osificación intramembranosa debido a su pequeño tamaño y estabilización rígida; una fractura de 0,7 mm cicatriza por osificación endocondral, con la formación de un callo cartilaginoso alrededor de la fractura; Los defectos grandes, como los defectos de tamaño crítico de 3,5 mm, no se curan completamente y, por lo tanto, se utilizan para modelar la falta de consolidación de la fractura ósea16. En este estudio, se estableció el protocolo de fijación en placa del fémur del ajolote antes de la osteotomía utilizando el ejemplo de un espacio de fractura de 0,7 mm con el objetivo final de comparar la cicatrización del hueso del ajolote con la del ratón9.
Después de la osteotomía, las fracturas se sometieron al proceso de osificación endocondral, aunque más lento que en los ratones, posiblemente debido al estilo de vida acuático de los ajolotes y a tasas de división celular más lentas. En el método que aquí se presenta, se muestra la osteotomía de espacio de 0,7 mm con fijación de placa rígida; Sin embargo, otros tamaños de espacio y fijadores semiflexibles, así como placas de diferentes materiales, son potencialmente posibles. En general, el método presentado aquí se puede utilizar para la fijación ósea estandarizada y será útil para los estudios que comparan la regeneración de las extremidades de los ajolotes con la cicatrización ósea o para estudiar la cicatrización ósea en ajolotes en diferentes condiciones para garantizar la fijación estandarizada de las fracturas.