Semi-automatisées longitudinale axée sur les Microcomputed tomographie Quantitative analyse structurale d’un modèle de Rat nu Fracture vertébrale liée à l’ostéoporose

L’objectif global de ce modèle chirurgical et de cette méthode d’analyse d’images est d’observer l’effet de votre traitement sur un modèle préclinique de fracture vertébrale par compression liée à l’ostéoporose. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans ce domaine de la médecine régénérative gliale, telles que ce qui pourrait être un traitement efficace pour les fractures vertébrales par compression liées à l’ostéoporose, et comment un tel traitement aiderait-il à la régénération osseuse ? Le principal avantage de cette technique est qu’elle implique des rats nus, de sorte que de nouveaux traitements peuvent être testés in vivo sans problèmes de rejet immunitaire.

De plus, la régénération osseuse sous-jacente à cette méthode présentée ici est semi-automatisée, elle est donc plus précise et moins dépendante de l’utilisateur que ce qui a été publié précédemment. La démonstration de la procédure sera faite par le docteur Wafa Tawackoli, une chercheuse scientifique de notre laboratoire. Induire d’abord une anesthésie chez un rat ostéoporotique en utilisant 5 % d’isoflurane dans 100 % d’oxygène, puis transférer dans un cône nasal à 2 à 3 % d’isoflurane pour l’entretien.

Rasez la région abdominale à l’aide d’un rasoir électrique. Écouvillon avec un antiseptique à base d’iode dans du gluconate de chlorhexidine à 0,5 % suivi d’éthanol à 70 %. Utilisez une pommade vétérinaire sur les yeux pour prévenir la sécheresse sous anesthésie.

Appliquez un stimulus de pincement des orteils pour assurer un plan d’anesthésie adéquat. Si aucune réponse n’est notée, lancez la procédure. Placez le rat anesthésié en position couchée dorsale sur un coussin chauffant réglé à 37 degrés Celsius et étirez les membres à l’aide d’un système de rétraction par fixateur magnétique.

Injectez du carprofène par voie sous-cutanée chez le rat avant de commencer l’intervention chirurgicale. Après avoir pratiqué une incision de cinq à huit centimètres dans la peau en commençant un centimètre sous le processus xiphoïde et à travers la ligne médiane, utilisez des ciseaux chirurgicaux pour faire une incision de l’aponévrose à travers la linea alba pour accéder à la cavité abdominale. Exposez la cavité abdominale à l’aide d’écarteurs.

Déviez les intestins vers la droite du rat pour exposer l’aorte abdominale et le rein gauche. Pour éviter la déshydratation, utilisez des gazes stériles trempées pour envelopper les organes internes. Utilisez des écarteurs supplémentaires si nécessaire pour exposer l’aorte.

Palpez la colonne lombaire puis procédez à son exposition. Utilisez la thermocautérisation pour exposer la face antérieure des corps vertébraux lombaires L quatre à cinq et les isoler du tissu conjonctif et des muscles environnants. Utilisez un coton-tige pour prélever le sang et les tissus résiduels des quatre vertèbres L.

Ensuite, utilisez un foret stérile de deux centimètres de diamètre pour percer un défaut osseux de cinq millimètres de profondeur au centre de la face antérieure exposée du corps vertébral. Appliquez une pression minimale pour percer uniquement le cortex ventral et l’os trabéculaire sous-jacent. Évitez de percer à travers le cortex dorsal.

Ensuite, percez les cinq vertèbres L de la même manière pour créer deux défauts par rat. Une fois le forage terminé, retournez les intestins dans la cavité abdominale et retirez les écarteurs. Ensuite, utilisez une suture chirurgicale synthétique résorbable vicryl dans un motif continu pour suturer l’aponévrose.

Fermez la peau à l’aide d’une suture non résorbable en nylon monofilament 4-0 selon un simple motif interrompu. Appliquez ensuite 100 microlitres d’adhésif topique pour la peau sur et entre les sutures cutanées pour assurer la fermeture complète de la peau. Après avoir injecté au rat une solution de ringer lactate à 37 degrés Celsius pour prévenir l’hypothermie et la déshydratation et de la buprénorphine pour soulager la douleur postopératoire, laissez l’animal se remettre de l’anesthésie sur le coussin chauffant.

Le lendemain de l’intervention chirurgicale, induire une anesthésie avec de l’isoflurane comme précédemment. Scannez le rat à l’aide d’un scanner micro-CT in vivo. Après l’examen et la récupération de l’anesthésie, remettez le rat dans la cage de la maison.

Pour séparer les données des vertèbres à analyser, cliquez sur programme d’évaluation micro-CT et sélectionnez l’échantillon dans le menu. Utilisez ensuite la souris pour dessiner le contour de vertèbres individuelles sur une tranche. Utilisez la barre Z pour passer à la tranche suivante et contournez les vertèbres individuelles de la même manière.

Enregistrez la vertèbre profilée dans un fichier séparé en cliquant sur fichier, enregistrez GOBJ toutes les deux tranches. Ensuite, après avoir défini la vertèbre de référence, importez-la dans un environnement micro-CT. Appliquez la VOI définie pour la vertèbre de référence à la vertèbre cible enregistrée en cliquant sur le programme d’évaluation micro-CT, archiver, charger GOBJ et sélectionner le GOBJ précédemment créé.

Enfin, envoyez le VOI pour évaluation à l’aide d’un programme d’évaluation micro-CT. Cette image 3D frontale montre une image représentative du défaut vertébral un jour après la génération du défaut. La formation osseuse dans le vide est indiquée en rouge.

Il s’agit d’une image 2D sagittale de la même zone, et enfin d’une image 2D axiale. Comme on le voit ici, la formation osseuse se produit au fil du temps et est détectée par imagerie longitudinale. La densité volumique osseuse et la densité apparente ont été calculées et comparées à l’aide d’une ANOVA à deux facteurs à mesures répétées avec correction de Bonferroni pour des comparaisons multiples.

Comme on le voit ici, le volume osseux, la densité et la densité apparente augmentent considérablement à partir de deux semaines après la création du défaut vertébral. Suite à cette procédure, d’autres méthodes telles que l’histologie et l’immunohistochimie peuvent être effectuées afin de répondre à des questions supplémentaires telles que les cellules présentes et les protéines exprimées dans le défaut. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon de créer plusieurs défauts vertébraux chez les rats nus et d’analyser la régénération osseuse au fil du temps dans ces défauts.