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Medicine

L’établissement d’un modèle d’orthodontie maxillaire murine

Published: October 27, 2023 doi: 10.3791/66033
Automatic Translation
1,2, 1,2, 1,2
1State Key Laboratory of Oral Diseases and National Clinical Research Center for Oral Diseases, West China Hospital of Stomatology, Sichuan University, 2Department of Endodontics, West China Stomatology Hospital, Sichuan University

Summary

Nous démontrons ici étape par étape un protocole de mouvement dentaire orthodontique gérable opéré sur un modèle maxillaire murin. Avec l’explication explicite de chaque étape et la démonstration visuelle, les chercheurs peuvent maîtriser ce modèle et l’appliquer à leurs besoins expérimentaux avec quelques modifications.

Abstract

En raison du manque de protocoles reproductibles pour établir un modèle orthodontique maxillaire murin, nous présentons un protocole fiable et reproductible pour fournir aux chercheurs un outil réalisable pour analyser le remodelage osseux associé à la charge mécanique. Cette étude présente un organigramme détaillé en plus de différents types de diagrammes schématiques, de photos d’opérations et de vidéos. Nous avons effectué ce protocole sur 11 souris adultes de type large C57/B6J et avons récolté des échantillons aux jours 3, 8 et 14 postopératoires. Les données micro-CT et histopathologiques ont prouvé le succès des mouvements dentaires couplés au remodelage osseux en utilisant ce protocole. De plus, selon les résultats de la micro-tomodensitométrie des jours 3, 8 et 14, nous avons divisé la modélisation osseuse en trois étapes : étape de préparation, étape de résorption osseuse et étape de formation osseuse. Ces étapes devraient aider les chercheurs concernés par différentes étapes à fixer raisonnablement le temps de collecte des échantillons. Ce protocole peut doter les chercheurs d’un outil pour effectuer une analyse régénérative du remodelage osseux.

Introduction

L’os est un tissu reconstruit très actif qui adapte sa taille, sa forme et ses propriétés tout au long de la vie de l’individu 1,2. En plus des hormones, du vieillissement, de la nutrition et d’autres facteurs biologiques ou biochimiques3, l’idée que la charge mécanique est le facteur le plus déterminant a été largement acceptée 4,5. Dans certaines circonstances avec une charge mécanique anormale, le déséquilibre entre la résorption osseuse et la formation osseuse peut entraîner un remodelage osseux anormal et des troubles osseux. Les maladies osseuses telles que la désuétude, l’ostéoporose et la perte osseuse lors d’un alitement de longue durée ou en présence de microgravité lors d’un vol spatial ont une relation étroite avec une charge mécanique anormale 6,7,8.

La charge mécanique a également été utilisée pour traiter les maladies osseuses telles que le traitement de distraction et le traitement orthodontique. Le traitement par distraction a été utilisé dans les maladies du développement telles que la craniosynostose et l’hypoplasie mandibulaire 9,10, tandis que le traitement orthodontique a été largement utilisé pour rectifier la position anormale des dents et toute malocclusion11. Le cœur du traitement orthodontique est également la gestion de la charge mécanique. Lorsque le tissu osseux est soumis à une charge mécanique, un processus de remodelage osseux hautement coordonné est induit par le couplage de la résorption osseuse suivi de la formation osseuse, qui peut déplacer les dents pour atteindre l’objectif orthodontique12,13.

Bien que le traitement orthodontique ait été largement appliqué pour la pratique clinique, comme nos connaissances sur les effets biologiques de la charge mécanique sont limitées, les résultats du traitement orthodontique sont incontrôlables. Pour surmonter ces limitations, plusieurs modèles animaux tels que la souris, le rat, le lapin, le chat, le chien, le singe et le porc ont été établis pour étudier le mécanisme sous-jacent du remodelage osseux induit par la charge mécanique (Tableau 1)14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24, 25,26,27,28,29,30,31,32. Les grands animaux tels que les chiens, les singes et les porcs ont certains avantages par rapport aux petits animaux en opération orthodontique - ils ont des dents et une dentition plus humaines, de sorte que la procédure chirurgicale est facile à reproduire chez l’homme. De plus, une vue large peut réduire la difficulté de l’opération et permettre d’appliquer une variété de schémas orthodontiques33,34. Cependant, les grands animaux sont difficiles à obtenir, ce qui entraîne des défis liés à la taille de l’échantillon, et ils sont soumis à des restrictions éthiques35. De plus, les procédures d’extraction de routine et les instruments complexes rendent les expériences difficiles à réaliser, ce qui fait que les grands animaux sont rarement utilisés.

Dans de telles circonstances, les rongeurs sont principalement utilisés pour établir des modèles orthodontiques. Parmi ces modèles, les rats et les lapins ont moins de difficultés d’utilisation et plus de mouvements dentaires que les souris. Cependant, le modèle murin présente l’avantage unique qu’il existe un grand nombre de souris génétiquement modifiées disponibles, ce qui est particulièrement crucial pour étudier les mécanismes sous-jacents36. Cependant, le modèle murin est le modèle le plus difficile à manipuler en raison de sa petite taille. En examinant les méthodes actuelles, déplacer la première molaire dans la direction mésiale est la seule méthode pratique pour un modèle orthodontique. Deux dispositifs sont principalement utilisés pour déplacer le ressort hélicoïdal denté et la bande élastique. L’utilisation d’un élastique est plus facile, mais la force orthodontique varie considérablement, ce qui rend difficile l’obtention de résultats stables.

Xu et al.15 ont établi un modèle murin avec un ressort hélicoïdal sur la mandibule. Cependant, en raison de la mobilité de la mandibule et de la nature obstructive de la langue, l’opération du maxillaire est toujours le premier choix pour les considérations peropératoires et postopératoires. Taddei et al.16 ont décrit un protocole plus détaillé sur le maxillaire murin il y a 10 ans et plus de détails visuels et pellucides devraient être ajoutés. En résumé, ce protocole a systématiquement décrit un protocole détaillé de mouvement dentaire orthodontique dans un modèle maxillaire murin pour aider les chercheurs à maîtriser la méthode de modélisation de manière standardisée et permettre l’évaluation comparative entre différentes études.

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Protocol

Les procédures animales de cette étude ont été examinées et approuvées par le comité d’éthique de l’École de stomatologie de l’ouest de la Chine, Université du Sichuan (WCHSIRB-D-2017-041). Des souris C57BL/6 adultes ont été utilisées dans cette étude (voir le tableau des matières). Ce protocole ajoute une charge mécanique à la première molaire maxillaire droite (M1) pour le mouvement mésial où un processus de remodelage osseux hautement coordonné est induit par le couplage de la résorption osseuse et de la formation osseuse (Figure 1).

1. Préparation préopératoire

  1. Articles chirurgicaux
    1. Préparez les articles chirurgicaux suivants pour l’opération : plate-forme chirurgicale (figure 2A), attache (figure 2B), instruments chirurgicaux (figure 2C et figure supplémentaire S1), fournitures orthodontiques (figure 2C) et fournitures de restauration dentaire (figure 2D).
      REMARQUE : Le ressort hélicoïdal personnalisé est fabriqué sur mesure et fournit une force de 10cN lorsqu’il est étiré à 10 mm.
  2. Stérilisation
    1. Stérilisez les instruments chirurgicaux par autoclave et tous les articles chirurgicaux par irradiation ultraviolette pendant au moins 30 min.
  3. Anesthésie
    1. Anesthésier la souris en lui administrant de la kétamine (100 mg/kg) et du diazépam (5 mg/kg) par injection intrapéritonéale.
    2. Appliquez une pommade vétérinaire sur les yeux de la murine avec un bâtonnet de coton pour éviter la sécheresse oculaire.
    3. Ne procédez à la chirurgie que lorsque la souris ne répond pas lorsque ses orteils sont pincés avec des pinces.

2. Processus chirurgical

  1. Étalez et collez les membres de la souris anesthésiée en position couchée sur la plate-forme chirurgicale à l’aide de ruban adhésif.
  2. Épinglez une aiguille de 27 G de chaque côté au-dessus de la tête et une autre aiguille de 27 G de chaque côté sous l’aisselle.
  3. Enroulez un élastique autour des deux aiguilles ci-dessus et des incisives supérieures et un autre autour de deux autres aiguilles et des incisives inférieures. Changez la position de l’aiguille pour contrôler le degré d’ouverture et l’orientation de la bouche (figure 3A).
    REMARQUE : Pour l’opération de mouvement dentaire orthodontique, gardez la bouche ouverte au maximum avant que le buccinateur ne devienne complètement serré. La langue doit être tirée vers le côté non opératoire pour exposer le champ opératoire et prévenir l’ischémie.
  4. Pliez l’extrémité de 1,5 mm d’un fil en acier inoxydable 304 de 3 cm et poussez l’extrémité pliée à travers l’espace interproche entre la M1 et la deuxième molaire maxillaire (M2) à partir de la face buccale avec une pince ophtalmique incurvée (figure 3B). Lorsque l’extrémité palatine du fil de ligature est vue du côté palatin, tirez-la jusqu’à environ la moitié de sa longueur et passez-la à travers une extrémité du ressort hélicoïdal personnalisé.
  5. Faites un nœud carré avec les deux extrémités du fil de ligature dans la direction mésiale du maxillaire M1 jusqu’à ce que le ressort soit fermement fixé à la dent (Figure 3C). Soustrayez l’excédent de fil.
  6. De même, percez un deuxième fil d’acier inoxydable 304 de 3 cm à travers l’autre extrémité du ressort hélicoïdal.
  7. Nettoyez et séchez les surfaces des incisives avec des boules de coton. Appliquez des adhésifs sur toutes ces surfaces avec des bâtonnets de coton et photopolymérisez-les.
  8. Poussez le deuxième fil en acier inoxydable dans l’espace interproche entre les incisives maxillaires et faites un nœud coulant dans le sens labial (Figure 3D). Soustrayez l’excédent de fil et faites en sorte que le reste du fil repose près de la surface de la dent.
  9. Injecter de la résine photopolymérisable pour couvrir le nœud et les incisives ; photopolymériser la résine (Figure 3E).

3. Prise en charge postopératoire

  1. Après la chirurgie, injecter aux souris 0,05 mg/kg de buprénorphine par voie intrapéritonéale pour une analgésie postopératoire.
  2. Placez la souris anesthésiée sur une couverture électrique thermostatique à 37 °C. Lorsque la murine reprend conscience en se promenant, remettez-la dans une cage de logement séparée.
  3. En raison du fonctionnement limité des incisives après la chirurgie, remplacez le fourrage dur ordinaire par une alimentation molle.
  4. Vérifiez les appareils orthodontiques tous les jours. Si une condition est observée au cours de l’inspection qui affecte la conduction de la force orthodontique, telle que la déformation du ressort, le desserrage du ressort et la chute de l’appareil, la souris doit être exclue de l’expérience.
  5. Afin de maintenir la comparabilité des expériences, évaluez le poids des souris quotidiennement après la chirurgie. Toute souris présentant une perte de poids supérieure à 30 % de son poids préopératoire doit être exclue de l’expérience.

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Representative Results

Nous avons effectué la chirurgie OTM sur 11 souris mâles adultes (C57/BL6, 3 mois). Ils ont été euthanasiés pour les résultats les jours 3, 8 et 14 après l’opération. Dans ces expériences, le côté maxillaire droit est le côté opératoire, tandis que le côté maxillaire gauche est le côté contrôle. La micro-TDM a montré qu’il y avait une augmentation temporelle consécutive de la distance entre M1 et M2 : 30 μm, 70 μm et 110 μm aux jours 3, 8 et 14 après la chirurgie, respectivement (Figure 4). Le ligament parodontal de faible densité a montré un élargissement du côté distal et un rétrécissement du côté mésial des racines en raison de la charge mécanique (Figure 5). De plus, le ligament parodontal était continu et il n’y avait aucune absorption dans aucune racine. Ces résultats prouvent qu’il est faisable et sûr de déplacer physiquement le M1 avec ce protocole.

De plus, nous avons analysé la zone osseuse enfermée dans les racines de M1 avec les paramètres indiqués dans la figure 6. Le pourcentage de volume osseux et de densité minérale osseuse du côté opératoire au jour 8 a montré une diminution significative par rapport au côté contrôle (Figure 6A,B). En revanche, le pourcentage de volume osseux du côté opératoire aux jours 3 et 14 a montré une augmentation significative par rapport au côté opératoire au jour 8 (Figure 6A). Ces résultats suggèrent que le remodelage osseux est inactif avant le jour 3 après la chirurgie. Après le jour 3 après la chirurgie, l’absorption osseuse commence à dominer le processus de remodelage osseux. Après le 8e jour après la chirurgie, la formation osseuse prend de l’ampleur dans le remodelage osseux et l’os alvéolaire revient presque au niveau physiologique, ce qui implique également que le mouvement des dents s’arrête presque. Au 14e jour de ce protocole, le remodelage osseux enfermé dans les racines de M1 passe par trois étapes, qui peuvent être grossièrement divisées en étapes de préparation, de résorption osseuse et de formation osseuse. Les chercheurs peuvent ainsi étudier différentes étapes du remodelage osseux avec ce modèle.

La figure 7 montre les résultats de la coloration à l’hématoxyline-éosine et de la coloration Masson-trichrome. Nous avons choisi l’os alvéolaire entre la racine buccale mésiale (MB) et la racine buccale distale (DB) de M1 comme région d’intérêt. Les ligaments parodontaux à l’extrémité distale du MB et à l’extrémité mésiale du DB sont les fronts de transmission de force de la région osseuse d’intérêt. Le côté contrôle de chaque groupe a montré une manifestation similaire : ces ligaments parodontaux partageaient une largeur similaire avec des fibres ondulées et des cellules en forme de fuseau alignées, et la surface de l’os alvéolaire était linéaire intacte. Cela suggère que les tissus parodontaux enfermés dans les racines de M1 n’ont pas été soumis à une charge mécanique déséquilibrée et excessive dans des conditions physiologiques.

Au jour 3 après la chirurgie, la fibre du ligament parodontal a été étirée fermement du côté de la tension, tandis que la fibre du ligament parodontal a été comprimée avec une ambiguïté morphologique. L’hyalinisation a été notée dans la zone de plus grande pression. La surface de l’os alvéolaire avait conservé son intégrité des deux côtés. Conformément aux résultats de la micro-TDM, dans les 3 premiers jours suivant la chirurgie, M1 s’est déplacé dans la cavité alvéolaire en comprimant le ligament parodontal du côté de la pression, alors que la résorption ou la formation osseuse n’était pas encore observée.

Le 8e jour après l’opération, les ligaments parodontaux des deux côtés présentaient les mêmes caractéristiques que ceux du 3e jour, bien que la surface de l’os alvéolaire ait commencé à paraître rugueuse. De plus, la cavité médullaire était élargie et le nombre d’os trabéculaires semblait diminuer, comme le montrent les données de TDM. Par conséquent, au jour 8 après la chirurgie, le phénotype histopathologique du remodelage osseux montre une augmentation de la résorption osseuse. L’os alvéolaire indique également que M1 se déplace à grande vitesse.

Au 14e jour après l’opération, les largeurs des ligaments parodontaux des deux côtés semblaient presque égales. La surface de l’os alvéolaire était devenue beaucoup plus rugueuse qu’au 8e jour après l’opération. Cependant, l’os a été restauré au niveau physiologique du côté du contrôle, ce qui a également été indiqué par les données de la tomodensitométrie. Cette étape montre que la formation osseuse dominait le processus de modélisation osseuse. Comme la charge mécanique n’a été appliquée qu’une seule fois au moment de l’opération, la charge a diminué à mesure que la distance de déplacement augmentait. Lorsque l’os alvéolaire est revenu à la normale, le mouvement de M1 s’est également arrêté.

Figure 1
Figure 1 : Représentation schématique du mouvement des dents. Lorsqu’une charge mécanique est appliquée sur la molaire, les côtés de traction et de compression du remodelage osseux alvéolaire peuvent être définis. La flèche épaisse indique la direction de la charge mécanique. De fines flèches indiquent les côtés de traction et de compression du front de remodelage osseux. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 2
Figure 2 : Articles chirurgicaux. (A) (1) Plate-forme chirurgicale : un panneau de mousse ou un panneau de liège enveloppé dans un tissu non tissé médical. (B) Attaches : (2) deux élastiques, (3) ruban adhésif et (4) quatre aiguilles de 27 G. (C) Instruments chirurgicaux et fournitures orthodontiques : (5) ciseaux chirurgicaux, (6) pinces ophtalmiques, (7) porte-aiguilles, (8) fil d’acier inoxydable 304 et (9) ressort hélicoïdal personnalisé. Le rectangle blanc fait référence au ressort hélicoïdal personnalisé. Des versions agrandies du ressort avec et sans force sont illustrées dans la figure supplémentaire S1. (D) Fournitures de restauration dentaire : (10) flacon pompe à air, (11) photopolymérisable, (12) boules de coton, (13) bâtonnets de coton, (14) résine fluide photopolymérisable et (15) adhésifs. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 3
Figure 3 : Processus chirurgical. (A) Fixez la souris à la plate-forme chirurgicale. (B) Poussez le fil d’acier inoxydable 304 à travers l’espace intervoisin entre M1 et M2 du côté buccal. (B1) Un diagramme schématique a été ajouté pour faciliter la compréhension. (C) Un ressort hélicoïdal est fixé à M1 et aucune interférence occlusale ne se produit à M1. (C1) Un diagramme schématique a été ajouté pour faciliter la compréhension. (D) L’autre extrémité du ressort hélicoïdal est fixée à l’incisive supérieure ipsilatérale. (D1) Un diagramme schématique a été ajouté pour faciliter la compréhension. (E) Appliquez de la résine fluide pour envelopper les incisives et l’acier inoxydable ensemble. (F) La vue finale de tous les appareils orthodontiques. Abréviations : M1 = première molaire maxillaire ; M2 = la deuxième molaire maxillaire. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 4
Figure 4 : Images tridimensionnelles micro-CT représentatives et analyse statistique des différents stades du mouvement M1. (A) Dans des circonstances physiologiques, il n’y a pas d’espace entre M1 et M2. (B-D) M1 commence à se déplacer et la distance de déplacement augmente en fonction de la relation de position mutuelle entre M1 et M2 au fil du temps. La case rouge fait référence à la distance entre M1 et M2. La flèche noire fait référence à la direction de la charge mécanique. (E) L’analyse statistique de la distance de déplacement de M1. Abréviations : M1 = première molaire maxillaire ; M2 = la deuxième molaire maxillaire ; OTM = mouvement orthodontique des dents. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 5
Figure 5 : Images bidimensionnelles micro-CT représentatives à partir de vues horizontales et sagittales de différents stades du mouvement M1. (A,B) Dans des circonstances physiologiques, le ligament parodontal de faible densité est aequilatus et occupe continuellement un espace au lieu d’être comprimé et la surface de l’os alvéolaire est linéaire intacte. (C, D) Le ligament parodontal s’élargit du côté distal et se rétrécit du côté mésial des racines, ce qui peut être observé au jour 3 après la chirurgie. (E-H) Le ligament parodontal déséquilibré commence à se retourner et la surface de l’os alvéolaire devient rugueuse à la suite de l’absorption et du dépôt d’os aux jours 8 et 14 après la chirurgie. Les flèches jaunes font référence au ligament parodontal comprimé. Les flèches rouges font référence à la surface rugueuse de l’os alvéolaire pour l’absorption et le dépôt de l’os. * P < 0,05 ; P < 0,005. ANOVA à sens unique. Les données sont moyennes ± écart-type, n ≥ 3. Barre d’échelle = 100 μm. Abréviations : M1 = première molaire maxillaire ; M2 = la deuxième molaire maxillaire ; OTM = mouvement orthodontique des dents. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 6
Figure 6 : Analyse statistique de l’os alvéolaire enfermé dans les racines de M1 à différents stades du mouvement de M1 à partir de la micro-TDM. (A) La diminution significative du pourcentage de volume osseux au jour 8 indique la résorption osseuse active entre le jour 3 et le jour 8. L’augmentation significative du pourcentage de volume osseux au jour 14 indique une formation osseuse active entre le jour 8 et le jour 14. (B) La différence significative au jour 8 dans la densité minérale osseuse par rapport au côté témoin. soutient également la conclusion ci-dessus. (C-E) Trois indicateurs supplémentaires ont été utilisés pour l’évaluation. Peu de différences significatives ont été constatées, mais la tendance confirme toujours les conclusions ci-dessus. *P < 0,05. ANOVA à sens unique. Les données sont moyennes ± écart-type, n ≥ 3. Abréviations : M1 = première molaire maxillaire ; OTM = mouvement orthodontique des dents ; BV/TV = pourcentage de volume osseux ; DMO = densité minérale osseuse ; Tb. N = nombre trabéculaire ; Tb. Th = épaisseur trabéculaire ; Tb. Sp = séparation trabéculaire. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 7
Figure 7 : Résultats représentatifs de la coloration à l’hématoxyline-éosine et de la coloration Masson-trichrome des différentes étapes du mouvement M1. (A,B) Dans des conditions physiologiques, les fibres ligamentaires parodontales sont soumises à certaines forces avec une forme ondulatoire distincte comme « ~ », et la surface de l’os alvéolaire est linéaire intacte. Lorsque M1 est soumis à une charge mécanique, la fibre (C, E, G, I, K, M) a été étirée fermement du côté de la tension, tandis que la fibre du ligament parodontal (D, F, H, J, L, N) a été comprimée avec une ambiguïté morphologique. (C-N) La surface de l’os alvéolaire devient de plus en plus inégale au fur et à mesure que le modelage osseux progresse. Barre d’échelle = 20 μm. Abréviations : M1 = première molaire maxillaire ; OTM = mouvement orthodontique des dents. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Espèce Dent mobile Ancrage Appareil Direction du déplacement Référence
Murin première molaire Incisives Ressort mésial 14,15
première molaire Deuxième molaire élastique mésial 16
Rat première molaire mini implant Ressort mésial 17
première molaire Incisives Ressort mésial 18
deuxième et troisième molaire dents homonymes controlatérales Appareil à expansion à ressort buccal 19
première molaire Deuxième molaire fil orthodontique mésial 20
Lapin Première prémolaire Incisives Ressort mésial 21
Première prémolaire mini implant Ressort mésial 22
incisive dents homonymes controlatérales Ressort distal 23
incisive dents homonymes controlatérales Boucle Omega distal 24
Chien Deuxième prémolaire et première molaire mini implant Ressort mésial 25
deuxième prémolaire canine Ressort mésial 26
Première prémolaire mini implant élastique distal 27
incisive latérale canine élastique distal 28
Cochon première molaire Troisième molaire caduque et mini-implant Ressort mésial 29
première molaire Deuxième molaire fil orthodontique buccal 30
Singe incisive centrale première molaire, prémolaire, canine et incisive latérale ressort hélicoïdal et fil orthodontique labial 31
Chat canine mini implant Ressort mésial 32

Tableau 1 : Résumé des modèles orthodontiques animaux existants. Le tableau répertorie les modèles couramment utilisés d’animaux de laboratoire conventionnels qui se concentrent sur le simple mouvement orthodontique des dents. Ils se composent toujours de trois éléments : la dent mobile cible, l’ancrage et le dispositif de connexion pour ajouter une charge mécanique. Divers programmes orthodontiques ont été dérivés en changeant les trois éléments. Les mouvements dentaires orthodontiques complexes avec plusieurs dents ont été exclus.

Figure supplémentaire S1 : Versions agrandies du ressort. (A) Sans et (B) avec charge mécanique. Barre d’échelle = 5 mm. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.

Figure supplémentaire S2 : La méthode de serrage du fil de ligature avec une pince. Au cours de l’étape 2.4 du protocole, le moyen le plus sûr et le plus pratique de serrer le coude du fil de ligature avant le perçage est montré ici. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.

Figure supplémentaire S3 : Portée du revêtement en résine. Lors de l’étape 2.9 du protocole, l’extrémité incisive du ressort (A) sans et (B) avec un revêtement en résine est représentée ici. La résine ne doit pas être ajoutée à la partie élastique. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.

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Discussion

Dans cet article, nous avons essayé de décrire le protocole de mouvement dentaire orthodontique le plus simple sur un modèle maxillaire murin étape par étape pour étudier les mécanismes latents du remodelage osseux induit par une charge mécanique. Outre la recherche sur le remodelage osseux, il existe d’autres applications courantes de cette méthode : 1) recherche méthodologique sur l’accélération du mouvement des dents orthodontiques ; 2) la recherche sur la résorption radiculaire orthodontique ; 3) mécanismes biologiques du mouvement et de la douleur des dents orthodontiques ; 4) la recherche sur le modèle transgénique.

Comparé à d’autres traitements associés à la charge mécanique tels que l’ostéogenèse de distraction mandibulaire37, le mouvement orthodontique des dents est la méthode la plus simple et la plus douce sans plaie ni saignement. De plus, le modèle murin présente l’avantage d’être facile à opérer avec moins de temps et moins de coûts38. Le modèle maxillaire peut fournir un large champ visuel et une fixation stable pendant le fonctionnement et le moins d’interférence sur l’appareil par la langue après l’opération14.

Sur la base du modèle établi ici, nous avons décrit plus en détail trois points temporels représentatifs. Le mouvement des dents a pu être mesuré macroscopiquement à partir du troisième jour postopératoire et la distance de déplacement augmente avec le temps. Le jour 3 après l’opération, une charge mécanique a été ajoutée à l’os par la fibre du ligament parodontal sans aucun changement évident dans l’os. Le 8e jour après l’opération, le remodelage osseux avait déjà commencé et la résorption osseuse était en position dominante, tandis que la formation osseuse était dominante le 14e jour après l’opération. Ce modèle peut montrer les caractéristiques des différentes étapes du remodelage osseux lors d’un traitement dentaire orthodontique.

Il y a quelques étapes opérationnelles critiques à prendre en compte. Avant l’étape 2.7 du protocole, la tête de la souris doit être tournée vers l’opérateur pour un meilleur champ de vision chirurgical. Après l’étape 2.4 du protocole, la zone d’opération est proche des incisives et la queue de la souris doit être tournée vers l’opérateur. Lorsque le fil en acier inoxydable doit être poussé à travers l’espace intervoisin entre M1 et M2 du côté buccal, la préflexion est nécessaire pour localiser la zone cible en toute sécurité et réduire l’espace occupé par les instruments dans la bouche. L’angle de flexion doit être de >45° pour s’assurer que le fil d’acier inoxydable ne peut pas percer la gencive lors du passage dans l’espace intermédiaire. Percer de manière parallèle est la voie de la moindre résistance. Le piercing du fil occlusal dans un petit angle peut également être conduit vers le côté palatin par la surface lisse et dure de la dent. La pointe de la pince ophtalmique incurvée doit serrer la courbure pour réduire l’espace occupé dans la bouche et faciliter l’effort (figure supplémentaire S2).

Comme le fil d’acier inoxydable peut être incapable de traverser l’espace interproche entre les incisives maxillaires, une pince ophtalmique dentée est utile pour la séparation des incisives. De plus, un nœud carré n’est pas nécessaire car le collage de résine est la principale méthode de rétention ici. Un nœud coulant peut être fait presque près de la surface de la dent où un nœud carré augmentera le volume de la résine de revêtement.

Cependant, ce modèle a aussi ses défauts. Les appareils orthodontiques peuvent être détruits par les souris en raison de la sensation de présence de corps étrangers dans la bouche. La partie de la face molaire reste sous le plan occlusal, qui est difficile à détruire. Cependant, les incisives inférieures mordent exactement sur la partie de fixation du côté de l’incisive, y compris l’extrémité du ressort hélicoïdal. Par conséquent, nous suggérons que toutes les surfaces des deux incisives supérieures soient enveloppées de résine pour augmenter la force de rétention. L’extrémité incisive du ressort - la partie la plus faible - peut être recouverte de résine (figure supplémentaire S3). En conclusion, ce protocole a démontré les détails du mouvement orthodontique des dents opéré sur le modèle maxillaire murin étape par étape. Avec l’explication explicite de chaque étape et la démonstration visuelle, les chercheurs peuvent maîtriser ce modèle et l’appliquer à leurs besoins expérimentaux avec quelques modifications.

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Disclosures

Les auteurs ne déclarent aucun conflit d’intérêts.

Acknowledgments

Ce travail a été soutenu par la subvention de la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine 82100982 à F.L.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Experimental Models: Mouse Lines
C57/B6J  Gempharmatech Experimental Animals Company  C57/B6J
Critical Commercial Assays
Hematoxylin and Eosin Stain Kit Biosharp BL700B
Masson’s Trichrome Stain Kit Solarbio G1340
Instruments
27 G needle Chengdu Xinjin Shifeng Medical Apparatus & Instruments Co. LTD. SB1-074(IV)
Adhesives Minnesota Mining and Manufacturing Co., Ltd. 41282
Corkboard DELI Group Co., Ltd. 8705
Cotton balls Haishi Hainuo Group Co.,  Ltd. 20120047
Cotton sticks Lakong Medical Devices Co., Ltd. M6500R
Customized coil spring Chengdu Mingxing Spring Co., Ltd. 1109-02
Forceps Chengdu Shifeng Co., Ltd. none
Light-cured fluid resin Shofu Dental Trading (SHANGHAI) Co., Ltd. 518785
Light curer Liang Ya Dental Equipment Co., Ltd. LY-A180
Medical adhesive tapes  Haishi Hainuo Group Co.,  Ltd. 0008-2014
Medical non-woven fabric Henan Yadu Industrial Co., Ltd. 01011500018
Needle holders Chengdu Shifeng Co., Ltd. none
Rubber bands Haishi Hainuo Group Co.,  Ltd. 32X1
Surgical scissors Chengdu Shifeng Co., Ltd. none
Tweezers Chengdu Shifeng Co., Ltd. none

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Liu, J., Yu, C., Li, F. The… More

Liu, J., Yu, C., Li, F. The Establishment of a Murine Maxillary Orthodontic Model. J. Vis. Exp. (200), e66033, doi:10.3791/66033 (2023).

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