Name: Stabilisation d’une ostéotomie fémurienne avec une fixation par plaque chez Ambystoma mexicanum (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-04-12T14:20:00.000+00:00
Duration: 5 min 45 s
Description: Découvrez une ostéotomie fémurienne avec fixation par plaque chez Ambystoma mexicanum pour étudier la régénération osseuse. Cette méthode permet des comparaisons avec les mammifères et avance la médecine régénérative.

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<meta charset="utf8"></head><body>Utilisation de la fixation de plaques pour étudier la cicatrisation osseuse et la régénération des membres chez les axolotls

<ol><li>Amamoto, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adult+axolotls+can+regenerate+original+neuronal+diversity+in+response+to+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Elife%22%5BJournal%5D)">Adult axolotls can regenerate original neuronal diversity in response to brain injury.</a> Elife. 5, 13998(2016).</li>
<li>Butler, E. G., Ward, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reconstitution+of+the+spinal+cord+following+ablation+in+urodele+larvae%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Zool%22%5BJournal%5D)">Reconstitution of the spinal cord following ablation in urodele larvae.</a> J Exp Zool. 160 (1), 47-65 (1965).</li>
<li>Echeverri, K., Tanaka, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ectoderm+to+mesoderm+lineage+switching+during+axolotl+tail+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Ectoderm to mesoderm lineage switching during axolotl tail regeneration.</a> Science. 298 (5600), 1993-1996 (2002).</li>
<li>Vargas-Gonzalez, A., Prado-Zayago, E., Leon-Olea, M., Guarner-Lans, V., Cano-Martinez, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Myocardial+regeneration+in+Ambystoma+mexicanum+after+surgical+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Cardiol+Mex%22%5BJournal%5D)">Myocardial regeneration in Ambystoma mexicanum after surgical injury.</a> Arch Cardiol Mex. 75 (3), S321-S329 (2005).</li>
<li>Vieira, W. A., Wells, K. M., McCusker, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advancements+to+the+axolotl+model+for+regeneration+and+aging%5BTitle%5D)+AND+%22Gerontology%22%5BJournal%5D)">Advancements to the axolotl model for regeneration and aging.</a> Gerontology. 66 (3), 212-222 (2020).</li>
<li>Song, F., Li, B., Stocum, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amphibians+as+research+models+for+regenerative+medicine%5BTitle%5D)+AND+%22Organogenesis%22%5BJournal%5D)">Amphibians as research models for regenerative medicine.</a> Organogenesis. 6 (3), 141-150 (2010).</li>
<li>McCusker, C., Bryant, S. V., Gardiner, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+axolotl+limb+blastema%3A+Cellular+and+molecular+mechanisms+driving+blastema+formation+and+limb+regeneration+in+tetrapods%5BTitle%5D)+AND+%22Regeneration+%28Oxf%29%22%5BJournal%5D)">The axolotl limb blastema: Cellular and molecular mechanisms driving blastema formation and limb regeneration in tetrapods.</a> Regeneration (Oxf). 2 (2), 54-71 (2015).</li>
<li>Einhorn, T. A., Gerstenfeld, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fracture+healing%3A+Mechanisms+and+interventions%29%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Rheumatol%22%5BJournal%5D)">Fracture healing: Mechanisms and interventions).</a> Nat Rev Rheumatol. 11 (1), 45-54 (2015).</li>
<li>Polikarpova, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+specialist+in+regeneration-the+Axolotl-a+suitable+model+to+study+bone+healing%5BTitle%5D)+AND+%22NPJ+Regen+Med%22%5BJournal%5D)">The specialist in regeneration-the Axolotl-a suitable model to study bone healing.</a> NPJ Regen Med. 7 (1), 35(2022).</li>
<li>Chen, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+axolotl+fibula+as+a+model+for+the+induction+of+regeneration+across+large+segment+defects+in+long+bones+of+the+extremities%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">The axolotl fibula as a model for the induction of regeneration across large segment defects in long bones of the extremities.</a> PLoS One. 10 (6), e0130819(2015).</li>
<li>Cosden-Decker, R. S., Bickett, M. M., Lattermann, C., MacLeod, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+and+functional+analysis+of+intra-articular+interzone+tissue+in+axolotl+salamanders%5BTitle%5D)+AND+%22Osteoarthritis+Cartilage%22%5BJournal%5D)">Structural and functional analysis of intra-articular interzone tissue in axolotl salamanders.</a> Osteoarthritis Cartilage. 20 (11), 1347-1356 (2012).</li>
<li>Williams, J. N., Li, Y., Valiya Kambrath, A., Sankar, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+generation+of+closed+femoral+fractures+in+mice%3A+A+model+to+study+bone+healing%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">The generation of closed femoral fractures in mice: A model to study bone healing.</a> J Vis Exp. (138), e58122(2018).</li>
<li>Cheung, K. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+externally+fixed+femoral+fracture+model+for+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Res%22%5BJournal%5D)">An externally fixed femoral fracture model for mice.</a> J Orthop Res. 21 (4), 685-690 (2003).</li>
<li>Jiang, S., Knapstein, P., Donat, A., Tsitsilonis, S., Keller, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+optimized+protocol+for+a+standardized%2C+femoral+osteotomy+model+to+study+fracture+healing+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22STAR+Protoc%22%5BJournal%5D)">An optimized protocol for a standardized, femoral osteotomy model to study fracture healing in mice.</a> STAR Protoc. 2 (3), 100798(2021).</li>
<li>Matthys, R., Perren, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Internal+fixator+for+use+in+the+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Injury%22%5BJournal%5D)">Internal fixator for use in the mouse.</a> Injury. 40, Suppl 4 S103-S109 (2009).</li>
<li>Manassero, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Establishment+of+a+segmental+femoral+critical-size+defect+model+in+mice+stabilized+by+plate+osteosynthesis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Establishment of a segmental femoral critical-size defect model in mice stabilized by plate osteosynthesis.</a> J Vis Exp. (116), e52940(2016).</li>
<li>Gunderson, Z. J., Campbell, Z. R., McKinley, T. O., Natoli, R. M., Kacena, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comprehensive+review+of+mouse+diaphyseal+femur+fracture+models%5BTitle%5D)+AND+%22Injury%22%5BJournal%5D)">A comprehensive review of mouse diaphyseal femur fracture models.</a> Injury. 51 (7), 1439-1447 (2020).</li>
<li>Riquelme-Guzman, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Postembryonic+development+and+aging+of+the+appendicular+skeleton+in+Ambystoma+mexicanum%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+Dyn%22%5BJournal%5D)">Postembryonic development and aging of the appendicular skeleton in Ambystoma mexicanum.</a> Dev Dyn. 251 (6), 1015-1034 (2022).</li>
<li>Gentz, E. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Medicine+and+surgery+of+amphibians%5BTitle%5D)+AND+%22ILAR+J%22%5BJournal%5D)">Medicine and surgery of amphibians.</a> ILAR J. 48 (3), 255-259 (2007).</li>
<li>Lang, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Collagen+I-based+scaffolds+negatively+impact+fracture+healing+in+a+mouse-osteotomy-model+although+used+routinely+in+research+and+clinical+application%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomater%22%5BJournal%5D)">Collagen I-based scaffolds negatively impact fracture healing in a mouse-osteotomy-model although used routinely in research and clinical application.</a> Acta Biomater. 86, 171-184 (2019).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Scie à fil Gigly 0,66 mm&nbsp ;</td><td>RISystem</td><td>RIS.590.120</td><td></td></tr><tr><td>7.0 Suture Optilène&nbsp ;</td><td>Braun</td><td>C3090538</td><td></td></tr><tr><td>Benzocaine&nbsp ;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>E1501</td><td>dilué à 0,03 %&nbsp ; avant d’utiliser</td></tr><tr><td>Butorphanol (Butomidor 10 mg/mL)</td><td>Richter Pharma AG-dilué</td><td></td> <td>à 0,5 mg/L&nbsp ; avant d’utiliser</td></tr><tr><td>Mèche 0,30 mm</td><td>RISystem</td><td>RIS.590.200</td><td></td></tr><tr><td>Dumont #5 Pince - Standard/Inox</td><td>Fine Science Tools</td><td>11251-20</td><td></td></tr><tr><td>Perceuse à main</td><td>RISystem</td><td>RIS.390.130</td><td>mieux vaut avoir au moins 3 pièces</td></tr><tr><td>Analyseur de données Micro CT</td><td>Bruker, Billerica, MA, USA</td><td>SkyScan Logiciel</td><td></td>NRecon</tr><tr><td>Scanner d’échantillons Micro CT</td><td>Bruker, Billerica, MA, USA</td><td>SkyScan 1172&nbsp ;</td><td></td></tr><tr><td>Moria MC31b Pince à iris - lisse, incurvée, 10 cm</td><td>Outils de science fine</td><td>11373-12FST</td><td>2 pièces</td></tr><tr><td>MouseFix Drill-& Guide de scie 1,75 mm, rigide</td><td>RISystem</td><td>RIS.301.102</td><td></td></tr><tr><td>MousePlaque fixe 4 trous, rigide</td><td>RISystem</td><td>RIS.401.110</td><td></td></tr><tr><td>MouseVis fix, L =2,00 mm</td><td>RISystem</td><td>RIS.401.100</td><td>besoin de 4 par os</td></tr><tr><td>Pince à motif étroit</td><td>VWR</td><td>FSCI11002-12</td><td></td></tr><tr><td>pénicilline/streptomycine</td><td>Gibco</td><td>15140-122</td><td></td></tr><tr><td>Pince à anneau</td><td>Fine Science Tools</td><td>11103-09</td><td></td></tr><tr><td>scalpel #15</td><td>B Braun, Thermo Fischer Scientific</td><td>5518032</td><td></td></tr><tr><td>Clé à douille carrée 0,50 mm</td><td>RISystem</td><td>RIS.590.111</td><td></td></tr><tr><td>Cire d’os stérile, 2,5 g</td><td>Ethicon, Johnson & Ciseaux</td> fins d’étudiant <td>Johnson W810</td><td></td></tr><tr><td>- Droit/11,5 cm</td><td>Outils scientifiques fins</td><td>91460-11</td><td></td></tr></tbody></table>

stabilisation d’une ostéotomie fémurienne avec une fixation par plaque chez ambystoma mexicanum

Stabilizing a Femur Osteotomy with a Plate Fixation in Ambystoma mexicanum

L’intervention chirurgicale décrite ici (Figure 1) dure entre 20 min et 30 min et nécessite la présence d’un chirurgien et d’un assistant. En option, utilisez un microscope à dissection binoculaire ou un système de loupe.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66648/66648fig01.jpg"> Figure 1 : Schémas de l’intervention chirurgicale et du dispositif expérimental. (A) Le fémur est mis à nu par dissection cutanée et éloignement des muscles du champ opératoire. (B) Une plaque de titane est alignée avec le fémur. (C) Le1er trou intérieur est créé à l’aide d’une perceuse manuelle. (D) Une vis est placée dans le 1ertrou. (E) La scie et le guide de perçage sont insérés et fixés à la poignée de la 1ère vis. (F) Le reste des vis est fixé dans l’ordre indiqué. (G) La scie et le guide de perçage sont soigneusement retirés, et les poignées des vis sont cassées lors de la rotation du tournevis en raison de la rigidité plus élevée de l’os par rapport au col de la vis. (H) Une feuille de sécurité et une scie Gigly sont placées sous l’os. (I) L’ostéotomie est réalisée sous irrigation constante du site de coupe. (J) Les têtes de vis sont recouvertes de cire d’abeille stérile avant de remplacer le muscle et de fermer la peau avec des points de suture. (D,E,F) : les chiffres indiquent l’ordre dans lequel les trous sont percés et les vis sont placées. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66648/66648fig01large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
Une attention particulière doit être accordée aux étapes d’alignement de la plaque à l’os et aux étapes de fixation de la plaque (Figure 2). La variance de l’âge de l’axolotl entraîne de légères différences dans la taille, la forme et le degré d’ossification du fémur. Ainsi, dans certains cas, il était difficile de trouver une bonne position de plaque pour assurer suffisamment d’espace pour la fixation des vis. Au total, une défaillance de la fixation a été observée chez 23,5 % des animaux, ce qui pourrait être le résultat d’os plus étroits ou moins ossifiés chez les jeunes animaux (figure 3). L’échec de la fixation a entraîné un désalignement de l’os ostéotomisé. Cela a été détecté par la présence de vis détachées, un déplacement des fragments osseux avec un désalignement par rapport à l’axe osseux de &gt;20°, ou un déplacement latéral prononcé. Alors que les premiers peuvent être observés lors de la récolte des échantillons, les autres peuvent ne pas être évidents tant que l’analyse microCT n’est pas terminée. Alors que dans les membres correctement alignés, le tissu de granulation était situé dans l’espace de fracture 3 semaines après la chirurgie, dans les échantillons mal alignés, il semblait beaucoup plus gros, peut-être dans le but de stabiliser l’os.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66648/66648fig02.jpg"> Figure 2 : Vue d’ensemble de l’intervention chirurgicale et de l’ostéotomie du membre postérieur gauche qui en résulte. (A) Les principales étapes de l’opération sont représentées : exposition du fémur, alignement correct de la plaque de titane, utilisation d’un guide de scie pour la création de trous dans l’os à l’aide d’une perceuse manuelle et application des vis, utilisation d’un film protecteur et d’un guide de scie (flèche jaune) pour l’ostéotomie, Fracture du fémur de 0,7 mm (flèche blanche), recouvrant les têtes de vis avec de la cire d’abeille stérile (flèche violette) et le résultat final avec un membre fermé. (B) Animal après une intervention chirurgicale. La flèche indique le membre postérieur gauche, où l’ostéotomie a été pratiquée. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66648/66648fig02large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
L’utilisation de cire d’abeille stérile avant la couture de la peau (Figure 2) a réduit la réouverture postopératoire de la peau au-dessus de la plaque de fixation. Le membre est resté fonctionnel et pouvait être utilisé pour se tenir debout et marcher peu de temps après le retrait de l’anesthésie.
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66648/66648fig03.jpg"> Figure 3 : Résultats représentatifs de l’ostéotomie fixée par plaque axolotl. (A) Scintigraphies MicroCT de fémurs intacts et fracturés. Notez un espace dans l’os 3 semaines après la fracture. 23,5 % des membres présentaient une fixation défaillante, entraînant un désalignement osseux. Dans les échantillons fixés, un cal dur se forme 6 à 9 mois après la fracture. (B) Coloration Safranin O/Light Green des fémurs intacts et fracturés. Notez un espace avec du tissu de granulation dans l’os 3 semaines après la fracture. À 6 mois après la fracture, le cal dur est constitué d’os et de cartilage tissés. Barres d’échelle : 1 mm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66648/66648fig03large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figurine.</a>
La microtomodensitométrie et l’analyse histologique (coloration Safranin O/Light Green) ont permis de visualiser la position des fragments osseux et la taille de l’espace de fracture, ainsi que l’état de cicatrisation osseuse. Les données MicroCT ont été acquises avec une résolution nominale de 10,05 μm dans un scanner d’échantillons disponible dans le commerce et analysées à l’aide d’un logiciel compatible (voir le tableau des matériaux) comme décrit dans Polikarpova et al.9. Contrairement aux mammifères, où une fracture de la même taille (0,7 mm) est fermée par des callosités cartilagineuses et osseuses 3 à 5 semaines après l’opération, aucune fracture n’a été observée 3 semaines après l’intervention chez l’axolotl. En règle générale, le cal cartilagineux était visible à 3 mois après la chirurgie9, et le cal osseux ossifié - 6 mois après la chirurgie (Figure 3).

Stabilisation d’une ostéotomie fémurienne avec une fixation par plaque chez Ambystoma mexicanum

The axolotl (Ambystoma mexicanum) is a promising model organism for regenerative medicine due to its remarkable ability to regenerate lost or damaged ...

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Stabilisation d’une ostéotomie fémurienne avec une fixation par plaque chez Ambystoma mexicanum

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