21 janvier 2015
L’objectif global de cette procédure est de réussir à réséquer une partie de l’os de la côte d’une souris. La procédure a été développée comme modèle pour étudier la réparation à grande échelle des os longs.
L'objectif de cette procédure est de créer une résection à grande échelle dans la partie osseuse d'une côte, servant de modèle pour la réparation squelettique. Cela est réalisé en premier lieu en pratiquant une incision à travers la peau sur le côté latéral de l'animal, puis en l'ouvrant. La deuxième étape consiste à exposer l'os costal qui doit être retiré.
Ensuite, une portion de l'os du râble est prélevée, soit avec la gaine de tissu conjonctif environnant ou le périoste, soit en laissant le périoste en place. La dernière étape consiste à fermer les incisions et à laisser l'animal se remettre. En fin de compte, ce modèle de réparation osseuse peut être utilisé pour illustrer les événements cellulaires et moléculaires qui se produisent lors de la réparation squelettique à grande échelle.
Chez un mammifère, la démonstration visuelle de cette méthode est essentielle, car la manipulation des instruments chirurgicaux exige une grande précision, et une chirurgie réussie suppose de connaître la localisation des différents tissus. La procédure sera démontrée par Marissa Roar et Nikita Tripper, deux étudiantes diplômées de mon laboratoire. Après avoir préparé le site chirurgical ainsi que les instruments et fournitures stériles nécessaires, induire l'anesthésie en plaçant une souris ture dans une chambre d'induction contenant 4 % d'ice de fluorine.
Une fois que la souris est anesthésiée, appliquez un onguent sur ses yeux et vérifiez la profondeur de l'anesthésie. En pinçant l'orteil, il ne devrait y avoir aucune réaction au pincement. Placez la souris sur ou à proximité d'un coussin chauffant installé sur la platine d'un microscope stéréoscopique, avec le cône nasal du tuyau d'entretien de l'anesthésie positionné sur le nez de la souris.
Veillez à ce que la souris soit en position latérale. Ajustez l'isoflurane à deux à 3 % pour le maintien et surveillez la fréquence respiratoire. Ensuite, injectez de la buprénorphine par voie sous-cutanée à l’aide d’une aiguille de 25 gauge.
Pour la douleur postopératoire préventive, la jambe peut tressauter, ce qui constitue une réponse normale. Commencez par sélectionner la côte souhaitée en palpant à partir de la côte la plus rostrale, qui est numérotée un. Dans cette vidéo, une portion de la dixième côte sera retirée.
Rasez la zone située au-dessus de la côte, puis nettoyez avec de l’iodure de povidone, suivi d’un rinçage à l’isopropanol, répété trois fois. Après avoir pratiqué une incision de deux centimètres à travers les couches de peau, de muscle et de tissu adipeux situées au-dessus de la côte à exciser, écartez l’ensemble de ces trois couches à l’aide d’un rétracteur afin d’exposer la zone chirurgicale tout en minimisant la taille de l’incision. Utilisez ensuite un scalpel de cinq millimètres pour sectionner les muscles intercostaux situés au-dessus de la côte, à un endroit situé à cinq millimètres en proximal de l’articulation chocos, là où la courbure de la côte est moins marquée. Séparez ensuite délicatement le muscle de l’os à l’aide d’une pince à pointe fine.
Ensuite, pour créer une résection tout en conservant le périoste chez l'animal, incisez le périoste sur toute la longueur de la côte. Utilisez ensuite une pince à pointe fine pour séparer très soigneusement le périoste délicat latéralement de l'os sous-jacent. Si nécessaire, mesurez la résection à l’aide d’un micromètre au microscope ou d’un outil de mesure gradué.
Ensuite, utilisez de fins ciseaux microchirurgicaux pour effectuer une section transversale à travers l'os. À une extrémité, soulevez délicatement l'os du périoste et coupez l'autre extrémité immédiatement. Placez la côte prélevée dans du paraformaldéhyde à 4 % pour une analyse ultérieure.
Si un saignement se produit suite à la coupe de l'os, appliquez une pression sur l'extrémité coupée à l'aide d'un coton-tige pendant quatre à cinq secondes afin d'arrêter le saignement. Pour fermer l'incision, suturer les muscles intercostaux par-dessus la gaine périostée restante à l'aide de trois ou quatre points séparés de 9-0. Placer les points directement au-dessus des extrémités coupées des côtes afin qu'ils servent d'indicateurs de l'emplacement de l'intervention chirurgicale.
Retirer le rétracteur, puis suturer le muscle et la graisse superficiels à l’aide de points séparés en fil 9-0. Suturer chaque couche séparément chez les souris présentant des couches musculaires ou graisseuses particulièrement épaisses. Fermer la peau avec quatre à cinq points en fil 7-0, puis assurer la cicatrisation avec un adhésif tissulaire.
Pincer les bords ensemble avec de grandes pinces. Sevrer lentement la souris de l'isoflurane en ajustant la concentration à 1 % pendant quelques minutes, puis éteindre l'isoflurane. Placer la souris sous une lampe chauffante et laisser jusqu'à ce que la conscience soit retrouvée.
Une fois la conscience retrouvée et pendant toute la période de guérison, la souris doit se déplacer et marcher normalement, sans présenter de signes de détresse. Lorsque l'incision est sèche, placer la souris dans une cage propre avec un accès libre à la nourriture et à l'eau. Les femelles peuvent être logées ensemble, mais les mâles doivent être logés séparément afin d'éviter les combats. Assurer une gestion de la douleur postopératoire, incluant l'administration de buprénorphine sous forme orale de gélatine à raison de 0,5 milligramme par kilogramme toutes les 12 heures pendant 48 heures.
L'administration orale ne nécessite pas de retenir l'animal, ce qui pourrait provoquer une douleur au niveau de la région thoracique. Cette image montre une résection d'une côte de 4,5 millimètres recueillie immédiatement après la chirurgie. Aucun fragment osseux n'est laissé sur place.
L'échantillon a été coloré avec du rouge zarin et clarifié dans du glycérol à 80 %. La flèche indique l'emplacement des extrémités coupées. Il s'agit de la portion de côte retirée de la cage thoracique sur l'image précédente, sans le périoste fixé.
La coupe histologique colorée à l'hématine et à l'éosine illustrée ici montre qu'il y a un périoste minime attaché à l'os, comme indiqué par la flèche jaune à gauche, et aucun périoste à droite. L'astérisque jaune indique la cavité médullaire. Cette image montre un fragment de côte prélevé avec le périoste encore attaché, et cette coupe histologique met en évidence le périoste intact recouvrant l'os, comme indiqué par le crochet jaune.
L'astérisque jaune indique à nouveau la cavité de la moelle osseuse. Cette image montre une préparation squelettique après deux mois de cicatrisation suite à une résection avec le périoste intact à l'intérieur de la souris ; une réparation complète de la région peut être observée. Cette coupe histologique de la préparation squelettique précédemment présentée démontre un rétablissement des parois de l'os lamellaire et de la cavité de la moelle osseuse.
Cette image montre une préparation squelettique après trois mois de cicatrisation. Après le prélèvement d'une portion de côte ainsi que du périoste environnant, il n'y avait qu'une réparation minime au niveau de l'extrémité coupée, visible à gauche du panneau. La flèche jaune indique l'articulation chocos.
Cette coupe histologique de la préparation squelettique précédemment montrée montre une granulation, des tissus adipeux et des cellules musculaires en cours de comblement du site de résection. Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée en moins d'une heure si elle est correctement effectuée en suivant cette procédure. D'autres méthodes, telles que la création d'une résection dans la portion cartilagineuse de la côte, peuvent être réalisées afin de répondre à des questions supplémentaires, comme : comment se produit la réparation à grande échelle du cartilage ?
Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez bien comprendre comment créer une résection dans la partie osseuse d'une côte afin d'étudier la réparation squelettique.I.
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Cette procédure vise à créer une résection à grande échelle dans une côte de souris, servant de modèle pour l'étude de la réparation squelettique. La méthode comprend une incision, l'exposition de la côte, l'ablation osseuse, puis la fermeture de l'incision.
La réparation à grande échelle des os reste un défi majeur dans la recherche translationnelle du système musculosquelettique, avec un nombre limité de modèles précliniques capables de reproduire des dynamiques de cicatrisation solides. Le modèle de résection des côtes chez la souris offre un système reproductible et accessible pour étudier les mécanismes cellulaires et moléculaires sous-jacents à la régénération des os longs. Ce modèle permet aux équipes de biopharmacie d'évaluer les processus de réparation et les contributions du périoste, contribuant ainsi à la validation des cibles et à la réduction des risques dans les programmes précoces de réparation osseuse.
Ce modèle s'intègre à la continuité découverte-préclinique pour la réparation musculosquelettique, en reliant les premières études mécanistiques à l'évaluation de candidats translationnels.