Article de méthode

Optimisation du modèle murin de parodontite induite par ligature pour la recherche préclinique

DOI :

10.3791/65908

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30 avril 2026

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1Division of Comprehensive Care, Department of Periodontology, University of North Carolina at Chapel Hill, 2Division of Pediatric and Public Health, Adams School of Dentistry, University of North Carolina at Chapel Hill, 3Department of Epidemiology, Gillings School of Global Public Health, University of North Carolina at Chapel Hill, 4Department of Applied Physical Sciences, University of North Carolina at Chapel Hill, 5Department of Biostatistics and Health Data Science, School of Medicine, Indiana University

Dans cet article

Résumé

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Le modèle murin de parodontite induite par ligature est un outil efficace et de plus en plus populaire pour étudier la maladie parodontale. Des directives détaillées sont présentées pour mettre en œuvre une version simplifiée du modèle axée sur la destruction de l’os alvéolaire interproximal, incluant la conception d’études en laboratoire, la production d’outils imprimés en 3D et la quantification osseuse par analyse μCT.

Résumé

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Le modèle expérimental de la parodontite induite par ligature chez la souris a joué un rôle fondamental dans la compréhension de la pathogenèse de la maladie parodontale ; Pourtant, elle n’a pas été pleinement exploitée pour des applications translationnelles et thérapeutiques. À l’instar des maladies humaines, la parodontite induite par ligature chez la souris se développe via une série d’événements microbiens, inflammatoires et ostéo-immunologiques distincts. La destruction de l’os alvéolaire induite par la ligature progresse en une période relativement courte et est facilement quantifiable, ce qui en fait un modèle de maladie rentable pour les études précliniques.

Pour surmonter le défi technique du modèle classique de ligature, l’établissement du modèle murin simplifié de parodontite induite par la ligature a été organisé. Plutôt que d’induire une maladie sur toute la circonférence de deux dents adjacentes, le modèle simplifié de la maladie se concentre sur la destruction osseuse inflammatoire uniquement dans la région interproximale de deux dents postérieures, qui est également la région initiée par la maladie parodontale courante chez l’humain. Parce qu’elle utilise des outils imprimés en trois dimensions (3D) pour le placement des ligatures, l’approche est rapide et efficace, ce qui permet un temps procédural de 5 à 10 minutes par souris. Bien que la signalisation ostéoclastogène soit détectée après 3 jours de pose de la ligature, la destruction osseuse se développe systématiquement à 9 jours après la ligaturage.

Ici, le protocole simplifié du modèle de ligature est développé en mettant en lumière des éléments importants spécifiques à la conception de l’étude (c’est-à-dire le calcul de puissance, la normalisation des procédures, l’étalonnage), le développement des outils imprimés en 3D (c’est-à-dire le « lit dentaire de la souris » et le « support de ligature »), et la quantification de l’os alvéolaire par analyse μCT. L’expression génique gingivale de Rank, Rankl et Opg, une triade régulatrice maîtresse de l’ostéostogenèse, est utilisée comme preuve indirecte de l’efficacité thérapeutique. Les méthodes présentées dans cet article guideront la mise en œuvre par les chercheurs du modèle simplifié de parodontite induite par ligature pour tester des thérapies parodontales innovantes en contexte préclinique.

Introduction

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La maladie parodontale est un processus inflammatoire complexe qui entraîne la destruction des structures de soutien dentaire, notamment la gencive, le ligament parodontal, le cément et l’os alvéolaire. Pour que la perte osseuse parodontale se développe, la rupture de la barrière gingive et l’invasion bactérienne doivent se produire, en plus du recrutement des cellules inflammatoires et de la transition d’une réponse immunitaire dominée innée à une réponse dominée par l’acquisition1. Le déséquilibre final entre ostéoblastes et ostéoclastes entraînera une perte osseuse alvéolaire par destruction

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Protocole

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Ce protocole respectait les directives Animal Research : Reporting of In Vivo Experiments (ARRIVE) 22,23. Toutes les procédures expérimentales décrites dans ce protocole ont été approuvées par l’IACUC de l’Université de Caroline du Nord à Chapel Hill.

1. Conception expérimentale

  1. Calcul de la taille de l’échantillon
    REMARQUE : En raison de la nature translationnelle du programme de recherche, le calcul de puissance présenté ici est basé sur des mesures d’os alvéolaire de souris sauvages de type C57Bl6 âgées de 8 à 12 s....

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Résultats

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une analyse représentative des données des mesures de l’os alvéolaire linéaire chez des souris femelles et mâles WT au départ (santé) et 9 jours après la ligature est présentée dans la Figure 1A. Le calcul de puissance indique qu’un total de 10 souris (4 à 5 souris par groupe) sont nécessaires pour détecter les différences entre ces groupes si le critère principal considéré est les niveaux osseux linéaires mesurés par μCT (Figure 1B

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Discussion

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La présente étude fournit des informations éclairantes et des directives détaillées, étape par étape, sur le protocole simplifié du modèle murin de parodontite induite par ligature précédemmentprésenté 10. Les détails inclus dans le présent article peuvent avoir un impact considérable sur la reproductibilité et sont confirmés par l’expérience du groupe avec ce modèle spécifique de parodontite induite par ligature 11,12,13,18,19,21.

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Déclarations de divulgation

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Les fichiers STL utilisés pour créer les dispositifs imprimés en 3D dans la publicationprécédente 9 sont sous un accord de droit d’auteur avec l’Université de Caroline du Nord à Chapel Hill (« UNC-Mouse Surgical Bed and UNC-Ligature Holder » UNC Ref. No. 18-0024). Les auteurs ne déclarent aucun intérêt financier concurrent.

Remerciements

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La recherche rapportée dans cette publication a été soutenue par le National Institute of Dental & Craniofacial Research des National Institutes of Health sous les numéros de récompense K01DE027087 (JTM) et R01DE032830 (JTM). Le travail a également été soutenu par le National Institute of Allergy and Infectious Diseases des National Institutes of Health sous le numéro de subvention R01-AI153265 (KVS). Le contenu relève uniquement de la responsabilité des auteurs et ne reflète pas nécessairement les opinions officielles des National Institutes of Health. De plus, la recherche rapportée ici est également soutenue par le code financier 0....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
LameIntegra4-315CLame 15C
Perles en céramiqueVWR10158-6080,5 mL x 1,4 mm Billes en céramique
Matériau colle/résineLa Société de la Colle Gorille8401519
Porte-ligature (avec encoche)Cœur de l’installation UNC au Centre de conception BeAM de Chapel Hillnon applicable118,01 mm x 13 mm x 13,74 mm
Verrou de support de ligatureCœur de l’installation UNC au Centre de conception BeAM de Chapel Hillnon applicable17,5 mm x 14,57 mm x 17,8 mm
Imprimante 3D Lulzbot mini v1.0 & nbsp ;Lulzbot (Fargo Additive Manufacturing Equipment 3D, LLC)non applicableObjets Aleph, modèle Lulzbot Mini v1.0
Logiciel MicroViewParallax Innovations2.5.0-3139Logiciels utilisés pour les mesures osseuses
Lit dentaire pour souris (avec encoches)Cœur de l’installation UNC au Centre de conception BeAM de Chapel Hillnon applicable103,86 mm x 196,85 mm x 50,99 mm
Plateau de lit dentaire pour sourisCœur de l’installation UNC au Centre de conception BeAM de Chapel Hillnon applicable99,8 mm x 77 mm x 21,5 mm
Filament d’acide polylactique (PLA)Mot à mot55259PLA 3,0 mm
Kit tissulaire ARN RapidpureMP Biomédicals112721050
Poignée de lame de scalpelBard-Parker371030Poignée de lame de scalpel 15C
Suture-SoieInstrument chirurgical RobozSUT-15-1
Amorces qPCR TaqmanThermo FisherGrade (Mm00437135_ m1), Rankl (Mm00441906_ m1), Opg (Mm00435452_ m1), Gapdh (Mm99999915_g 1)
VX-765  ; InvivoGen, San Diego, États-Unis#inh-vx765-1Inhibiteur de caspase-1 utilisé pour la modulation de l’hôte

Références

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  1. Offenbacher, S. Periodontal diseases: pathogenesis. Ann Periodontol. 1 (1), 821-878 (1996).
  2. Alves, T., Swanson, K. V., Girnary, M. S., Freire, M., Moss, K., Divaris, K., Beck, J., Santos, P. C. P., Brickey, W. J., Wrobel, J. A., Min, H. Y., Syed, M., Morelli, T., Seaman, W. T., Preisser, J. S., Hu, D., Preisser, H., Makhanova, N., Susin, C., Vias, N. P., Styner, M., Zhang, S., Pirih, F. Q., Chang, J., Gill, H. S., Lietzan, A. D., Webster-Cyriaque, J., Ting, J. P. Y., Marchesan, J. T.

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Mots-clés

Destruction de l os alv olaireoutils imprim s en 3Dlit dentaire de sourissupport de ligatureanalyse par micro CTexpression g nique gingivalesignalisation ost oclastog niquedestruction osseuse inflammatoire

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