L’axolotl (Ambystoma mexicanum) est un modèle important pour la régénération des organes, y compris la queue, la moelle épinière, le cerveau, le cœur, les branchies et les membres 1,2,3,4,5. Des études détaillées de la régénération des membres de l’axolotl ont révélé des mécanismes de dédifférenciation cellulaire et de formation d’un pool de cellules souches, le blastème, au site d’amputation. En raison de la capacité des cellules de blastème à reconstruire toutes les parties manquantes des membres, y compris un squelette à motifs 6,7, l’axolotl semble être un organisme modèle attrayant pour les études de guérison osseuse. Récemment, plusieurs études se sont davantage concentrées sur la biologie osseuse chez les axolotls, décrivant la morphologie squelettique, la composition cellulaire et la dynamique de l’ossification.
Il a été constaté chez les mammifères que le processus de cicatrisation osseuse dans les os longs se produit via l’ossification endochondrale et se compose de plusieurs étapes : hématome, tissu de granulation et formation de callosités molles, ossification des callosités en callosités dures et en os tissés, et remodelage osseux8. Une étude récente a montré que des stades similaires peuvent être observés dans la cicatrisation osseusede l’axolotl 9.
Jusqu’à présent, les fractures de l’axolotl étaient étudiées dans un système non stabilisé, où l’os est simplement coupé avec des ciseaux d’iridectomie. Les grandes fractures ont été créées dans le zeugopod, où l’ostéotomie est effectuée sur l’un des os, tandis que l’autre sert de support10,11. En revanche, les fractures sont régulièrement étudiées chez les mammifères, y compris les rats et les souris, à l’aide de systèmes de fixation fiables, tels que la broche intramédullaire et les plaques d’alignement osseux, pour contrôler la taille de la fracture et assurer l’alignement osseux.
Ainsi, la méthode vise à assurer une fixation stabilisée et uniforme du fémur axolotl avant l’ostéotomie. Afin de rendre les études sur l’axolotl plus comparables à celles des mammifères, y compris les souris et les humains, la fixation de la broche intramédullaire12, du fixateur de plaque externe13,14 et de la plaque d’alignement osseux interne 15,16,17 a été envisagée. Il a été démontré que cette dernière assure une bonne fixation osseuse et permet de créer un espace d’une certaine taille en utilisant une ou deux coupes avec une scie Gigly d’un diamètre spécifique. Comme les axolotls représentent les larves aquatiques d’Ambystoma mexicanum, le fixateur externe pourrait avoir causé des complications post-chirurgicales en raison de la plaie ouverte et du contact avec l’eau. Comme les axolotls ne développent pas de centres d’ossification secondaires même très tard dans leur développement (20 ans18), et donc que le clou intramédullaire standard utilisé chez la souris pourrait ne pas être empêché de percer les épiphyses, il a été décidé d’appliquer une méthode de fixation de plaque interne aux grands axolotls. Chez les grands axolotls, la taille du fémur et le degré d’ossification ressemblent à ceux d’une souris adulte, permettant ainsi une ostéotomie mi-diaphysaire avec fixation de plaque de titane1.
La taille de l’espace de fracture détermine en grande partie la dynamique et le résultat de la guérison. Par exemple, chez une souris, les fractures stabilisées de 0,25 mm guérissent principalement par ossification intramembraneuse en raison de leur petite taille et de leur stabilisation rigide ; une fracture de 0,7 mm cicatrise par ossification endochondrale, avec formation d’un cal cartilagineux autour de la fracture ; Les défauts importants, tels que les défauts de taille critique de 3,5 mm, ne guérissent pas complètement et sont donc utilisés pour modéliser la fracture osseuse non consolidée16. Dans cette étude, le protocole de fixation de la plaque du fémur de l’axolotl avant l’ostéotomie à l’aide de l’exemple d’un espace de fracture de 0,7 mm a été établi dans le but ultime de comparer la cicatrisation de l’os de l’axolotl à celle de la souris9.
Après l’ostéotomie, les fractures ont subi un processus d’ossification endochondrale, bien que plus lent que chez la souris, peut-être en raison du mode de vie aquatique des axolotls et des taux de division cellulaire plus lents. Dans la méthode présentée ici, l’ostéotomie à espace de 0,7 mm avec fixation par plaque rigide est illustrée ; Cependant, d’autres tailles d’espace et des fixateurs semi-flexibles, ainsi que des plaques de différents matériaux, sont potentiellement possibles. Dans l’ensemble, la méthode présentée ici peut être utilisée pour la fixation osseuse standardisée et sera utile pour les études comparant la régénération des membres de l’axolotl à la cicatrisation osseuse ou l’étude de la cicatrisation osseuse chez les axolotls dans différentes conditions pour assurer la fixation standardisée des fractures.