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Medicine

El establecimiento de un modelo de ortodoncia maxilar murina

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

Aquí demostramos paso a paso un protocolo de movimiento dental de ortodoncia manejable operado en un modelo maxilar murino. Con la explicación explícita de cada paso y la demostración visual, los investigadores pueden dominar este modelo y aplicarlo a sus necesidades experimentales con algunas modificaciones.

Abstract

Debido a la falta de protocolos reproducibles para establecer un modelo de ortodoncia maxilar murina, presentamos un protocolo confiable y reproducible para proporcionar a los investigadores una herramienta factible para analizar el remodelado óseo asociado a la carga mecánica. Este estudio presenta un diagrama de flujo detallado, además de diferentes tipos de diagramas esquemáticos, fotos de operaciones y videos. Realizamos este protocolo en 11 ratones adultos de tipo ancho C57/B6J y recolectamos muestras en los días postoperatorios 3, 8 y 14. La micro-TC y los datos histopatológicos han demostrado el éxito de los movimientos dentales junto con el remodelado óseo mediante este protocolo. Además, de acuerdo con los resultados de la micro-TC en los días 3, 8 y 14, hemos dividido el modelado óseo en tres etapas: etapa de preparación, etapa de resorción ósea y etapa de formación ósea. Se espera que estas etapas ayuden a los investigadores que se ocupan de las diferentes etapas a establecer el tiempo de recolección de muestras de manera razonable. Este protocolo puede dotar a los investigadores de una herramienta para llevar a cabo análisis regenerativos del remodelado óseo.

Introduction

El hueso es un tejido reconstruido altamente activo que adapta su tamaño, forma y propiedades a lo largo de la vida del individuo 1,2. Además de las hormonas, el envejecimiento, la nutrición y otros factores biológicos o bioquímicos3, la idea de que la carga mecánica es el factor más determinante ha obtenido una aceptación general 4,5. En algunas circunstancias con carga mecánica anormal, el desequilibrio entre la resorción ósea y la formación ósea puede conducir a una remodelación ósea anormal y trastornos óseos. Las enfermedades óseas como la osteoporosis por desuso y la pérdida ósea durante el reposo en cama a largo plazo o en presencia de microgravedad en vuelos espaciales tienen una estrecha relación con la carga mecánica anormal 6,7,8.

La carga mecánica también se ha utilizado para tratar enfermedades relacionadas con los huesos, como el tratamiento de distracción y el tratamiento de ortodoncia. El tratamiento de distracción se ha utilizado en enfermedades del desarrollo como la craneosinostosis y la hipoplasia mandibular 9,10, mientras que el tratamiento de ortodoncia se ha utilizado ampliamente para rectificar la posición anormal de los dientes y cualquier maloclusión11. El núcleo del tratamiento de ortodoncia es también el manejo de la carga mecánica. Cuando el tejido óseo es sometido a carga mecánica, se induce un proceso de remodelación ósea altamente coordinado mediante el acoplamiento de la resorción ósea seguido de la formación de hueso, que puede mover los dientes para lograr el propósito ortodóncico12,13.

Aunque el tratamiento de ortodoncia se ha aplicado ampliamente en la práctica clínica, ya que nuestro conocimiento de los efectos biológicos de la carga mecánica es limitado, los resultados del tratamiento de ortodoncia son incontrolables. Para superar estas limitaciones, se han establecido varios modelos animales como ratón, rata, conejo, gato, perro, mono y cerdo para investigar el mecanismo subyacente de la remodelación ósea inducida por la carga mecánica (Tabla 1)14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24, 25,26,27,28,29,30,31,32. Los animales grandes como perros, monos y cerdos tienen algunas ventajas sobre los animales pequeños en la operación de ortodoncia: tienen dientes y dentición más parecidos a los humanos, por lo que el procedimiento quirúrgico es fácil de replicar en humanos. Además, una visión amplia puede reducir la dificultad de la operación y posibilitar la aplicación de una variedad de esquemas de ortodoncia33,34. Sin embargo, los animales grandes son difíciles de obtener, lo que genera desafíos relacionados con el tamaño de la muestra y están sujetos a restricciones éticas35. Además, los procedimientos de extracción rutinarios y los instrumentos complejos dificultan la realización de los experimentos, por lo que rara vez se utilizan animales grandes.

En tales circunstancias, los roedores se utilizan principalmente para establecer modelos de ortodoncia. Entre estos modelos, las ratas y los conejos tienen menor dificultad de operación y más esquemas de movimiento de los dientes en comparación con los ratones. Sin embargo, el modelo murino tiene la ventaja única de que hay un gran número de ratones modificados genéticamente disponibles, lo que es especialmente crucial para investigar los mecanismos subyacentes36. Sin embargo, el modelo murino es el modelo más difícil de manipular debido a su pequeño tamaño. Revisando los métodos actuales, mover el primer molar en la dirección mesial es el único método práctico para un modelo de ortodoncia. Se utilizan principalmente dos dispositivos para mover el resorte helicoidal y la banda elástica. Usar una banda elástica es más fácil, pero la fuerza de ortodoncia varía mucho, lo que dificulta la obtención de resultados estables.

Xu et al.15 han establecido un modelo murino con un muelle helicoidal en la mandíbula. Sin embargo, debido a la movilidad de la mandíbula y a la naturaleza obstructiva de la lengua, la operación en el maxilar es siempre la primera opción tanto para consideraciones intraoperatorias como postoperatorias. Taddei et al.16 describieron un protocolo más detallado en el maxilar murino hace 10 años y se deben añadir más detalles visuales y pelúcidos. En resumen, este protocolo ha descrito sistemáticamente un protocolo detallado de movimiento dental ortodóncico en un modelo maxilar murino para ayudar a los investigadores a dominar el método de modelado de forma estandarizada y permitir la evaluación comparativa entre diferentes estudios.

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Protocol

Los procedimientos con animales en este estudio fueron revisados y aprobados por el Comité de Ética de la Escuela de Estomatología de China Occidental de la Universidad de Sichuan (WCHSIRB-D-2017-041). En este estudio se utilizaron ratones adultos C57BL/6 (véase la Tabla de materiales). Este protocolo añade carga mecánica al primer molar maxilar derecho (M1) para el movimiento mesial, donde se induce un proceso de remodelación ósea altamente coordinado mediante el acoplamiento de la resorción ósea y la formación ósea (Figura 1).

1. Preparación preoperatoria

  1. Artículos quirúrgicos
    1. Prepare los siguientes artículos quirúrgicos para la operación: plataforma quirúrgica (Figura 2A), sujetador (Figura 2B), instrumentos quirúrgicos (Figura 2C y Figura Suplementaria S1), suministros de ortodoncia (Figura 2C) y suministros de restauración dental (Figura 2D).
      NOTA: El resorte helicoidal personalizado está hecho a medida y proporciona una fuerza de 10cN cuando se estira a 10 mm.
  2. Esterilización
    1. Esterilizar los instrumentos quirúrgicos en autoclave y todos los artículos quirúrgicos con irradiación ultravioleta durante al menos 30 min.
  3. Anestesia
    1. Anestesiar al ratón mediante la administración de ketamina (100 mg/kg) y diazepam (5 mg/kg) mediante inyección intraperitoneal.
    2. Aplique ungüento veterinario en los ojos del murino con un bastoncillo de algodón para evitar la sequedad ocular.
    3. Proceda con la cirugía solo cuando el ratón no responda cuando se le pellizquen los dedos de los pies con fórceps.

2. Proceso quirúrgico

  1. Extienda y pegue con cinta adhesiva las extremidades del ratón anestesiado en posición supina a la plataforma quirúrgica con cinta adhesiva.
  2. Coloque una aguja de 27 G a cada lado por encima de la cabeza y otra aguja de 27 G a cada lado por debajo de la axila.
  3. Enrolle una banda elástica alrededor de las dos agujas anteriores y los incisivos superiores y otra alrededor de otras dos agujas y los incisivos inferiores. Cambie las posiciones de la aguja para controlar el grado de apertura y la orientación de la boca (Figura 3A).
    NOTA: Para la operación de movimiento dental de ortodoncia, mantenga la boca abierta al máximo antes de que el buccinador se apriete por completo. La lengua debe ser tirada hacia el lado no quirúrgico para exponer el campo quirúrgico y prevenir la isquemia.
  4. Doble el extremo de 1,5 mm de un alambre de acero inoxidable 304 de 3 cm y empuje el extremo doblado a través del espacio interproximal entre el M1 y el segundo molar maxilar (M2) desde el lado bucal con pinzas oftálmicas curvas (Figura 3B). Cuando el extremo palatino del alambre de la ligadura se vea desde el lado palatino, sáquelo hasta aproximadamente la mitad de su longitud y páselo a través de un extremo del resorte helicoidal personalizado.
  5. Haga un nudo cuadrado con los dos extremos del alambre de ligadura en la dirección mesial del maxilar M1 hasta que el resorte esté firmemente fijado al diente (Figura 3C). Resta el exceso de alambre.
  6. Del mismo modo, perfore un segundo alambre de acero inoxidable 304 de 3 cm a través del otro extremo del resorte helicoidal.
  7. Limpie y seque las superficies de los incisivos con bolas de algodón. Aplique adhesivos en todas esas superficies con barras de algodón y cúrelas con luz.
  8. Empuje el segundo alambre de acero inoxidable a través del espacio interproximal entre los incisivos maxilares y haga un nudo corredizo en la dirección labial (Figura 3D). Reste el exceso de alambre y haga que el resto del alambre quede cerca de la superficie del diente.
  9. Inyecte resina fotopolimerizable para cubrir el nudo y los incisivos; fotocure la resina (Figura 3E).

3. Manejo postoperatorio

  1. Después de la cirugía, inyectar a los ratones 0,05 mg/kg de buprenorfina por vía intraperitoneal para la analgesia postoperatoria.
  2. Coloque el ratón anestesiado sobre una manta eléctrica termostática a 37 °C. Cuando el murino recupere la conciencia con la deambulación, devuélvalo a una jaula de alojamiento separada.
  3. Debido al funcionamiento limitado de los incisivos después de la cirugía, reemplace el forraje duro regular con solo una dieta blanda.
  4. Revise los aparatos de ortodoncia todos los días. Si se observa alguna condición durante la inspección que afecte la conducción de la fuerza de ortodoncia, como la deformación del resorte, el aflojamiento del resorte y la caída del dispositivo, el ratón debe excluirse del experimento.
  5. Con el fin de mantener la comparabilidad de los experimentos, evalúe el peso de los ratones diariamente después de la cirugía. Cualquier ratón que muestre una pérdida de peso superior al 30% de su peso preoperatorio debe ser excluido del experimento.

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Representative Results

Hemos realizado la cirugía OTM en 11 ratones machos adultos (C57/BL6, de 3 meses de edad). Se les practicó la eutanasia para obtener resultados en los días 3, 8 y 14 después de la cirugía. En estos experimentos, el lado maxilar derecho es el lado de operación, mientras que el lado maxilar izquierdo es el lado de control. La micro-TC mostró que hubo un aumento temporal consecutivo en la distancia entre M1 y M2: 30 μm, 70 μm y 110 μm a los 3, 8 y 14 días postoperatorios, respectivamente (Figura 4). El ligamento periodontal de baja densidad mostró ensanchamiento en el lado distal y estrechamiento en el lado mesial de las raíces como resultado de la carga mecánica (Figura 5). Además, el ligamento periodontal era continuo y no se producía absorción en ninguna raíz. Estos resultados demuestran que es factible y seguro mover físicamente el M1 con este protocolo.

Además, hemos analizado el área ósea encerrada dentro de las raíces de M1 con los parámetros que se muestran en la Figura 6. El porcentaje de volumen óseo y densidad mineral ósea del lado de la operación en el día 8 mostró una disminución significativa en comparación con el lado control (Figura 6A,B). Por el contrario, el porcentaje de volumen óseo del lado de la operación en los días 3 y 14 mostró un aumento significativo en comparación con el lado de la operación en el día 8 (Figura 6A). Estos resultados sugieren que el remodelado óseo está inactivo antes del día 3 postoperatorio. Después del día 3 después de la cirugía, la absorción ósea comienza a dominar el proceso de remodelación ósea. Después del día 8 después de la cirugía, la formación ósea gana una ventaja en la remodelación ósea y el hueso alveolar casi vuelve al nivel fisiológico, lo que también implica que el movimiento de los dientes casi se detiene. Para el día 14 de este protocolo, la remodelación ósea encerrada dentro de las raíces de M1 pasa por tres etapas, que se pueden dividir aproximadamente en las etapas de preparación, reabsorción ósea y formación ósea. De este modo, los investigadores pueden estudiar diferentes etapas del remodelado óseo con este modelo.

La Figura 7 muestra los resultados de la tinción con hematoxilina-eosina y la tinción con tricrómico de Masson. Elegimos el hueso alveolar entre la raíz bucal mesial (MB) y la raíz bucal distal (DB) de M1 como región de interés. Los ligamentos periodontales en el extremo distal de la MB y el extremo mesial de la DB son los frentes de transmisión de fuerza de la región ósea de interés. El lado control de cada grupo mostró una manifestación similar: estos ligamentos periodontales compartían un ancho similar con fibras onduladas y células en forma de huso alineadas, y la superficie del hueso alveolar estaba lineal intacta. Esto sugiere que los tejidos periodontales encerrados dentro de las raíces de M1 no fueron sometidos a una carga mecánica desequilibrada y excesiva en condiciones fisiológicas.

En el día 3 después de la cirugía, la fibra del ligamento periodontal se estiró fuertemente en el lado de tensión, mientras que la fibra del ligamento periodontal se comprimió con ambigüedad morfológica. Se observó hialinización en la zona de mayor presión. La superficie del hueso alveolar aún había conservado su integridad en ambos lados. De acuerdo con los resultados de la micro-TC, en los primeros 3 días después de la cirugía, M1 se movió dentro de la cavidad alveolar comprimiendo el ligamento periodontal en el lado de la presión, mientras que aún no se observó reabsorción o formación ósea.

Al día 8 después de la cirugía, los ligamentos periodontales de ambos lados mostraban las mismas características que los del día 3, aunque la superficie del hueso alveolar había comenzado a verse rugosa. Además, la cavidad medular estaba agrandada y el número de huesos trabeculares parecía reducirse, como se observa en los datos de la TC. Por lo tanto, en el día 8 post cirugía, el fenotipo histopatológico del remodelado óseo muestra un aumento en la resorción ósea. El hueso alveolar también indica que M1 se mueve a gran velocidad.

En el día 14 después de la cirugía, los anchos de los ligamentos periodontales en ambos lados parecían ser casi iguales. La superficie del hueso alveolar se había vuelto mucho más áspera en comparación con la del día 8 después de la cirugía. Sin embargo, el hueso se restauró al nivel fisiológico en el lado del control, lo que también se indicó en los datos de la TC. Esta etapa muestra que la formación ósea dominó el proceso de modelado óseo. Como la carga mecánica se aplicó solo una vez en el momento de la operación, la carga disminuyó a medida que aumentaba la distancia de movimiento. A medida que el hueso alveolar volvió a la normalidad, el movimiento de M1 también se detuvo.

Figure 1
Figura 1: Representación esquemática del movimiento de los dientes. Cuando se aplica una carga mecánica al molar, se pueden definir los lados de tracción y compresión de la remodelación del hueso alveolar. La flecha gruesa indica la dirección de la carga mecánica. Las flechas delgadas indican los lados de tracción y compresión del frente de remodelación ósea. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 2
Figura 2: Artículos quirúrgicos. (A) (1) Plataforma quirúrgica: un tablero de espuma o tablero de corcho envuelto en tela médica no tejida. (B) Sujetadores: (2) dos bandas elásticas, (3) cinta adhesiva y (4) cuatro agujas de 27 G. (C) Instrumentos quirúrgicos y suministros de ortodoncia: (5) tijeras quirúrgicas, (6) pinzas oftálmicas, (7) portaagujas, (8) alambre de acero inoxidable 304 y (9) un resorte helicoidal personalizado. El rectángulo blanco se refiere al resorte helicoidal personalizado. Las versiones ampliadas del resorte con y sin fuerza se muestran en la Figura Suplementaria S1. (D) Suministros de restauración dental: (10) botella con bomba de aire, (11) curador de luz, (12) bolas de algodón, (13) palitos de algodón, (14) resina fluida fotopolimerizable y (15) adhesivos. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 3
Figura 3: Proceso quirúrgico. (A) Sujete el ratón a la plataforma quirúrgica. (B) Empuje el alambre de acero inoxidable 304 a través del espacio intermedio entre M1 y M2 desde el lado bucal. (B1) Se ha añadido un diagrama esquemático para facilitar la comprensión. (C) Un resorte helicoidal está sujeto a M1 y no se produce interferencia oclusal en M1. (C1) Se ha añadido un diagrama esquemático para facilitar la comprensión. (D) El otro extremo del resorte helicoidal se sujeta al incisivo superior ipsilateral. (D1) Se ha añadido un diagrama esquemático para facilitar la comprensión. (E) Aplique resina fluida para envolver los incisivos y el acero inoxidable. (F) La vista final de todos los aparatos de ortodoncia. Abreviaturas: M1 = el primer molar maxilar; M2 = el segundo molar maxilar. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 4
Figura 4: Imágenes tridimensionales representativas de micro-TC y análisis estadístico de las diferentes etapas del movimiento de M1. (A) En circunstancias fisiológicas, no hay espacio entre M1 y M2. (B-D) M1 comienza a moverse y la distancia de movimiento aumenta de acuerdo con la relación posicional mutua entre M1 y M2 a lo largo del tiempo. El recuadro rojo se refiere a la distancia entre M1 y M2. La flecha negra se refiere a la dirección de la carga mecánica. (E) El análisis estadístico de la distancia de movimiento M1. Abreviaturas: M1 = el primer molar maxilar; M2 = segundo molar maxilar; OTM = movimiento dental ortodóncico. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 5
Figura 5: Imágenes bidimensionales representativas de micro-TC a partir de vistas horizontales y sagitales de diferentes etapas del movimiento M1. (A,B) En circunstancias fisiológicas, el ligamento periodontal de baja densidad es aequilato y ocupa continuamente algo de espacio en lugar de estar comprimido y la superficie del hueso alveolar está lineal intacta. (C,D) El ligamento periodontal se ensancha en el lado distal y se estrecha en el lado mesial de las raíces, lo que se puede observar en el día 3 después de la cirugía. (E-H) El ligamento periodontal torcido comienza a revertirse y la superficie del hueso alveolar se vuelve áspera como resultado de la absorción y deposición de hueso a los días 8 y 14 después de la cirugía. Las flechas amarillas se refieren al ligamento periodontal comprimido. Las flechas rojas se refieren a la superficie rugosa del hueso alveolar para la absorción y deposición del hueso. * P < 0,05; P < 0,005. ANOVA de un factor. La media de los datos es ± DE, n ≥ 3. Barra de escala = 100 μm. Abreviaturas: M1 = primer molar maxilar; M2 = segundo molar maxilar; OTM = movimiento dental ortodóncico. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 6
Figura 6: Análisis estadístico del hueso alveolar encerrado dentro de las raíces de M1 en diferentes etapas del movimiento de M1 a partir de micro-CT. (A) La disminución significativa en el porcentaje de volumen óseo en el día 8 indica la reabsorción ósea activa entre el día 3 y el día 8. El aumento significativo en el porcentaje de volumen óseo en el día 14 indica una formación ósea activa entre el día 8 y el día 14. (B) La diferencia significativa en el día 8 en la densidad mineral ósea en comparación con el lado control. también apoya la conclusión anterior. (C-E) Para la evaluación se utilizaron tres indicadores complementarios. Se encontraron pocas diferencias significativas, pero la tendencia sigue apoyando las conclusiones anteriores. *P < 0,05. ANOVA de un factor. Los datos son medias± DE, n ≥ 3. Abreviaturas: M1 = el primer molar maxilar; OTM = movimiento dental ortodóncico; VB/TV = porcentaje de volumen óseo; DMO = densidad mineral ósea; Tb. N = número trabecular; Tb. Th = espesor trabecular; Tb. Sp = separación trabecular. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 7
Figura 7: Resultados representativos de la tinción con hematoxilina-eosina y la tinción con tricrómico de Masson de las diferentes etapas del movimiento M1. (A, B) En condiciones fisiológicas, las fibras del ligamento periodontal están sometidas a ciertas fuerzas con una forma ondulada distintiva como "~", y la superficie del hueso alveolar está lineal intacta. Cuando M1 se somete a carga mecánica, la fibra (C, E, G, I, K, M) se ha estirado firmemente en el lado de tensión, mientras que la fibra del ligamento periodontal (D, F, H, J, L, N) se ha comprimido con ambigüedad morfológica. (C-N) La superficie del hueso alveolar se vuelve cada vez más irregular a medida que avanza el modelado óseo. Barra de escala = 20 μm. Abreviaturas: M1 = primer molar maxilar; OTM = movimiento dental ortodóncico. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Especie Diente móvil Anclaje Dispositivo Dirección de movimiento Referencia
Murino primer molar Incisivos muelle helicoidal Mesial 14,15
primer molar segundo molar gomita Mesial 16
Rata primer molar mini implante muelle helicoidal Mesial 17
primer molar Incisivos muelle helicoidal Mesial 18
segundo y tercer molar dientes homónimos contralaterales Dispositivo de expansión de resorte bucal 19
primer molar segundo molar alambre de ortodoncia Mesial 20
Conejo primer premolar Incisivos muelle helicoidal Mesial 21
primer premolar mini implante muelle helicoidal Mesial 22
incisivo dientes homónimos contralaterales muelle helicoidal distal 23
incisivo dientes homónimos contralaterales Bucle Omega distal 24
Perro segundo premolar y primer molar mini implante muelle helicoidal Mesial 25
segundo premolar canino muelle helicoidal Mesial 26
primer premolar mini implante gomita distal 27
Incisivo lateral canino gomita distal 28
Cerdo primer molar tercer molar deciduo y mini implante muelle helicoidal Mesial 29
primer molar segundo molar alambre de ortodoncia bucal 30
Mono Incisivo central primer molar, premolar, canino e incisivo lateral resorte helicoidal y alambre de ortodoncia labial 31
Gato canino mini implante muelle helicoidal Mesial 32

Tabla 1: Resumen de los modelos de ortodoncia animal existentes. La tabla enumera los modelos comúnmente utilizados de animales de laboratorio convencionales que se centran en el movimiento dental de ortodoncia simple. Siempre constan de tres elementos: el diente móvil objetivo, el anclaje y el dispositivo de conexión para agregar carga mecánica. Se han derivado varios programas de ortodoncia cambiando los tres elementos. Se han excluido los movimientos dentales ortodóncicos complejos con múltiples dientes.

Figura suplementaria S1: Versiones ampliadas del resorte. (A) Sin y (B) con carga mecánica. Barra de escala = 5 mm. Haga clic aquí para descargar este archivo.

Figura suplementaria S2: El método de sujeción del alambre de ligadura con pinzas. Durante el paso 2.4 del protocolo, aquí se muestra la forma más segura y conveniente de sujetar la curva del alambre de ligadura antes de perforar. Haga clic aquí para descargar este archivo.

Figura complementaria S3: El alcance del recubrimiento de resina. Durante el paso 2.9 del protocolo, aquí se muestra el extremo del incisivo del resorte (A) sin y (B) con una cubierta con resina. La resina no debe añadirse a la parte elástica. Haga clic aquí para descargar este archivo.

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Discussion

En este trabajo, intentamos describir paso a paso el protocolo de movimiento dental de ortodoncia más simple en el modelo maxilar murino para estudiar los mecanismos latentes de la remodelación ósea inducida por carga mecánica. Aparte de la investigación sobre la remodelación ósea, existen otras aplicaciones principales de este método: 1) investigación metodológica sobre la aceleración del movimiento dental de ortodoncia; 2) investigación sobre la reabsorción radicular ortodóncica; 3) mecanismos biológicos del movimiento y dolor de los dientes ortodóncicos; 4) Investigación sobre el modelo transgénico.

En comparación con otros tratamientos asociados a la carga mecánica, como la osteogénesis por distracción mandibular37, el movimiento dental ortodóncico es el método más simple y suave sin heridas ni sangrado. Además, el modelo murino tiene la ventaja de ser fácil de operar, con menos tiempo y menos costo38. El modelo maxilar puede proporcionar un campo visual amplio y una fijación estable durante el funcionamiento y la menor interferencia en el aparato desde la lengua después de la operación14.

Con base en el modelo establecido aquí, hemos descrito tres puntos de tiempo representativos. El movimiento de los dientes se puede medir macroscópicamente a partir del tercer día postoperatorio y la distancia de movimiento aumenta con el tiempo. El día 3 después de la operación, se agregó carga mecánica al hueso a través de la fibra del ligamento periodontal sin cambios evidentes en el hueso. El día 8 después de la operación, el remodelado óseo ya había comenzado y la resorción ósea estaba en la posición dominante, mientras que la formación ósea era dominante el día 14 después de la operación. Este modelo puede mostrar las características de las diferentes etapas de la remodelación ósea durante el tratamiento dental de ortodoncia.

Hay algunos pasos críticos de operación que se deben considerar. Antes del paso 2.7 del protocolo, la cabeza del ratón debe estar hacia el operador para un mejor campo de visión quirúrgico. Después del paso 2.4 del protocolo, el área de operación está cerca de los incisivos y la cola del ratón debe estar hacia el operador. Cuando el alambre de acero inoxidable debe empujarse a través del espacio interproximal entre M1 y M2 desde el lado bucal, es necesario predoblar para ubicar el área objetivo de manera segura y reducir el espacio ocupado por los instrumentos en la boca. El ángulo de flexión debe ser de >45 ° para asegurarse de que el alambre de acero inoxidable no pueda perforar la encía al pasar por el espacio interproximal. Perforar de manera paralela es la forma de menor resistencia. La perforación de alambre oclusal en un ángulo pequeño también puede ser conducida hacia el lado palatino por la superficie dental lisa y resistente. La cúspide de la pinza oftálmica curva debe sujetar la curva para reducir el espacio ocupado en la boca y hacerla conveniente para el esfuerzo (Figura suplementaria S2).

Como es posible que el alambre de acero inoxidable no pueda pasar a través del espacio interproximal entre los incisivos maxilares, las pinzas oftálmicas dentadas son útiles para la separación de los incisivos. Además, no es necesario un nudo cuadrado, ya que la unión de resina es el principal método de retención aquí. Se puede hacer un nudo corredizo casi cerca de la superficie del diente, donde un nudo cuadrado aumentará el volumen de la resina de recubrimiento.

Sin embargo, este modelo también tiene sus deficiencias. Los aparatos de ortodoncia pueden ser destruidos por los ratones debido a la sensación de la presencia de material extraño en la boca. La parte del lado molar permanece por debajo del plano oclusal, que es difícil de destruir. Sin embargo, los incisivos inferiores muerden exactamente en la parte de fijación del lado del incisivo, incluido el extremo del resorte helicoidal. Por lo tanto, sugerimos que todas las superficies de ambos incisivos superiores se envuelvan en resina para aumentar la fuerza de retención. El extremo incisivo del resorte, la parte más débil, puede estar cubierto de resina (Figura suplementaria S3). En conclusión, este protocolo ha demostrado paso a paso los detalles del movimiento dental ortodóncico operado en el modelo maxilar murino. Con la explicación explícita de cada paso y la demostración visual, los investigadores pueden dominar este modelo y aplicarlo a sus necesidades experimentales con algunas modificaciones.

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Disclosures

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

Acknowledgments

Este trabajo fue apoyado por la subvención de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China 82100982 a 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 Establishment of a Murine Maxillary Orthodontic Model. J. Vis. Exp. (200), e66033, doi:10.3791/66033 (2023).

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