Technique chirurgicale d’implantation osseuse pour les modèles de tibia de rat de diabète et d’ostéoporose

David Alfaiate; Carlos Mas-Moruno; Cidália Manuela; Josep Maria Ustrell; Juan Antonio Camara; Marina Ferrer; José Maria Manero; Maria-Cristina Manzanares-Céspedes

doi:10.3791/66591

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Article de méthode

Technique chirurgicale d’implantation osseuse pour les modèles de tibia de rat de diabète et d’ostéoporose

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DOI :

10.3791/66591

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5 juillet 2024

David Alfaiate¹^,² , Carlos Mas-Moruno³^,⁴ , Cidália Manuela⁵ , Josep Maria Ustrell⁶^,⁷ , Juan Antonio Camara⁸^,⁹ , Marina Ferrer¹⁰^,¹¹ , José Maria Manero³^,⁴ , Maria-Cristina Manzanares-Céspedes¹²

¹Faculty of Medicine and Health Sciences, University of Barcelona, ²Department of Oral Surgery, Davallmed Clinic. Porto, ³Biomaterials, Biomechanics and Tissue Engineering Group, Department of Materials Science and Engineering, Universitat Politècnica de Catalunya, ⁴Barcelona Research Centre in Multiscale Science and Engineering, Universitat Politècnica de Catalunya, ⁵Department of Periodontology, Davallmed Clinic. Porto, ⁶Department of Odontostomatology, University of Barcelona, ⁷Oral Health and Masticatory System Research Group at the Bellvitge Biomedical Research Institute (IDIBELL), ⁸Preclinical imaging platform, Vall d'Hebron Research Institute, Barcelona, ⁹Preclinical Therapeutics Core, Helen Diller Family Comprehensive Cancer Center, University of California, San Francisco, ¹⁰Animal facility, Vall d'Hebron Research Institute, Barcelona, ¹¹UCSF Gnotobiotics Core Facility, University of California, San Francisco, ¹²Human Anatomy and Embryology Unit, Experimental Pathology and Therapeutics Department, Faculty of Medicine and Health Sciences, University of Barcelona

Dans cet article

Résumé

La pose d’implants dans un modèle de rat est une procédure expérimentale essentielle pour la recherche clinique. Cette étude présente un protocole chirurgical complet pour l’implantation d’implants en titane dans le tibia de modèles de rats atteints de diabète et d’ostéoporose.

Résumé

Le rat a longtemps servi de modèle animal précieux en dentisterie implantaire et en orthopédie, en particulier dans l’étude des interactions entre les biomatériaux et le tissu osseux. Le tibia du rat est fréquemment choisi en raison de son accès chirurgical facile à travers de fines couches de tissus (peau et muscle) et de la forme aplatie de sa face médiale, facilitant l’insertion chirurgicale de dispositifs intra-osseux. De plus, ce modèle permet l’induction de maladies spécifiques, imitant diverses conditions cliniques pour évaluer les réponses biologiques à différentes conditions d’implant telles que la géométrie, la texture de surface ou les indices biologiques. Cependant, malgré sa structure corticale robuste, certains dispositifs intra-osseux peuvent nécessiter des adaptations de conception et de taille pour une implantation réussie. Par conséquent, l’établissement de méthodes chirurgicales standardisées pour manipuler les tissus mous et durs dans la région d’implantation est essentiel pour garantir un placement correct de l’implant ou du dispositif à vis, en particulier dans des domaines tels que la dentisterie implantaire et l’orthopédie. Cette étude a porté sur quatre-vingts rats Sprague Dawley divisés en deux groupes en fonction de leurs maladies respectives : le groupe 1 avec l’ostéoporose et le groupe 2 avec le diabète de type 2. Les implantations ont été réalisées à 4 semaines et à 12 semaines, le même chirurgien suivant une technique chirurgicale cohérente. Une réponse biologique positive a été observée, indiquant une ostéointégration complète de tous les implants placés. Ces résultats valident le succès du protocole chirurgical, qui peut être répliqué pour d’autres études et servir de référence pour la communauté des biomatériaux. Notamment, les valeurs d’ostéointégration sont restées stables à 4 semaines et à 12 semaines pour les deux modèles de maladie, démontrant une intégration durable de l’implant dans le temps et mettant l’accent sur l’établissement d’une connexion osseuse intime dès 4 semaines.

Introduction

Le choix courant des rats comme sujets d’expérience est dû au fait qu’ils sont faciles à élever et relativement peu coûteux par rapport aux modèles animaux plus grands. L’émergence de nouvelles procédures, telles que la reproduction fiable d’un trouble, par exemple l’ostéoporose ou le diabète, rend ce modèle particulièrement utile pour analyser l’utilisation potentielle des traitements et/ou l’influence de la maladie dans la réponse biologique aux médicaments et aux dispositifs ou procédures chirurgicaux ^1,2.

Le gain de masse osseuse du rat se produ....