Technique moins invasive pour la fracture mandibulaire non stabilisée dans des modèles murins
27 septembre 2024
Ce protocole présente une méthode complète et efficace pour analyser la réparation de l’os mandibulaire. Nous décrivons une technique reproductible pour la fracture mandibulaire non stabilisée dans un modèle murin, permettant d’analyser le processus de réparation de l’os endochondral avec un minimum de lésions tissulaires et de perte osseuse.
Le champ de recherche est la réparation de l’os endochondral mandibulaire. Notre objectif est de développer une technique pour la fracture mandibulaire non stabilisée avec une perte osseuse minimale et des lésions des tissus mous afin de représenter au mieux le processus de réparation de l’os endochondral. Le processus de réparation osseuse est influencé par les forces exercées sur l’os calleux et dépend des sites anatomiques.
Peu d’auteurs rapportent l’étude de la réparation de l’os mandibulaire. La diffusion de notre protocole facilitera le développement de la recherche dans ce domaine spécifique. Notre protocole a l’avantage d’éviter une perte osseuse excessive et des lésions des tissus mous au site de la fracture de l’os mandibulaire pour représenter au mieux la réparation de l’os endochondral.
Pour commencer, placez la souris anesthésiée sur le dos sur une plaque chauffante recouverte d’un champ stérile maintenu à 37 degrés Celsius tout au long de la procédure. Appliquez un lubrifiant pour les yeux sur les deux yeux pour prévenir la sécheresse causée par l’anesthésie générale. Installez un masque sur le museau pour l’inhalation continue d’isoflurane.
Fixez ensuite les extrémités de la souris avec du ruban adhésif. Après avoir mis des gants stériles, désinfectez la peau avec plusieurs passages de solution de povidone iodée à 10 % et d’alcool. Pour effectuer l’approche cutanée sous-mandibulaire, à l’aide de micro ciseaux, faites une incision cutanée de l’angle mandibulaire à la jonction de la branche horizontale de la mandibule.
Disséquez les tissus sous-cutanés pour exposer le muscle masséter. Utilisez maintenant un élévateur périosté pour détacher les attaches du muscle masséter du bord inférieur de la mandibule. Élevez le muscle masséter dans un plan sous-périosté le long de la branche mandibulaire avec l’élévateur.
À l’aide de l’appareil de chirurgie osseuse piézoélectrique avec irrigation sérum saline en avant de l’angle mandibulaire dans la partie postérieure de la concavité, créez une petite ostéotomie au bord inférieur de la mandibule. Localisez le bord postérieur de la mandibule et l’encoche coronoïde. Ensuite, complétez la fracture à l’aide de petits ciseaux droits insérés le long de la branche mandibulaire pour éviter une ouverture musculaire supplémentaire et des blessures.
Placez les ciseaux perpendiculairement au bord inférieur de la mandibule pour permettre l’orientation correcte de la fracture. Vérifiez maintenant la mobilité totale entre les deux segments osseux lors d’une manipulation douce avec une pince pour assurer une fracture complète. Fermez l’incision cutanée à l’aide de points de suture séparés.
Faites des radiographies latérales céphaliques pour vérifier la direction de la fracture. Préparez une cage à souris sans croquettes ni enrichissement dur pour éviter toute force masticatoire. Isolez la souris opérée dans une seule cage pendant la première semaine jusqu’à ce que la peau soit complètement cicatrisée.
Administrer la buprénorphine par injection sous-cutanée 4, 24, 48 et 72 heures après l’intervention. Donnez aux souris un gel diététique mou du jour zéro à la fin de la période de consolidation pour éviter la douleur et le déplacement secondaire de la fracture. Pesez les souris tous les jours du jour zéro au quatrième jour après la fracture le matin avant l’injection de buprénorphine, puis trois fois par semaine jusqu’au sacrifice de l’animal.
Les images histologiques confirment le développement d’un cal mou avec une matrice cartilagineuse 14 jours après la fracture chez une souris de type sauvage.
Aperçu
Cette étude présente une technique complète pour analyser la réparation osseuse endochondrale de la mandibule en utilisant un modèle murin. La méthode consiste à créer une fracture mandibulaire non stabilisée qui minimise les lésions tissulaires et la perte osseuse, permettant ainsi une analyse détaillée du processus de réparation osseuse.
Composantes clés de l'étude
Domaine de recherche
- Réparation osseuse mandibulaire
- Guérison osseuse endochondrale
- Développement de modèles animaux
Contexte
- Difficultés liées à l'étude de la réparation osseuse mandibulaire en raison des lésions tissulaires et de la perte osseuse.
- Influence des forces mécaniques sur le cal osseux pendant la cicatrisation.
- Rareté des protocoles publiés sur la réparation osseuse mandibulaire.
Méthodes utilisées
- Modèle murin pour l'évaluation de la réparation osseuse
- Technique de fracture non stabilisée
- Utilisation de l'imagerie et de l'analyse histologique pour évaluer la cicatrisation
Résultats principaux
- Création réussie d'un modèle de fracture reproductible.
- Observation du développement du cal mou avec une matrice cartilagineuse.
- Confirmation de la réduction de la perte osseuse et des lésions des tissus mous au cours de la procédure.
Conclusions
- Ce protocole permet une étude efficace des processus de réparation osseuse mandibulaire.
- L'approche présente des implications importantes pour les recherches futures sur la cicatrisation osseuse.
Questions fréquemment posées
Pertinence industrielle pour les cadres
Les modèles normalisés de fractures mandibulaires non stabilisées chez la souris permettent une analyse précise de la réparation osseuse endochondrale, en minimisant les facteurs de confusion liés à une perte osseuse excessive ou à des lésions des tissus mous. Ce protocole permet une modélisation fidèle de la dynamique de cicatrisation osseuse dans des sites anatomiquement difficiles, apportant ainsi des informations directes pour la validation précoce des cibles thérapeutiques et la réduction des risques mécanistiques dans la recherche sur la réparation squelettique. Des modèles fiables et reproductibles à ce stade critique renforcent la fiabilité prédictive des programmes de régénération osseuse translationnelle.
Applications stratégiques en recherche et développement en biopharmaceutique
Début de la découverte et validation de la cible
- Permet l'analyse des voies de réparation osseuse dans des conditions mécaniques physiologiquement pertinentes.
- Permet la validation fonctionnelle de cibles moléculaires impliquées dans l'ossification endochondrale.
- Facilite la réduction des risques mécanistiques en minimisant les artefacts procéduraux dans les études de cicatrisation osseuse.
- Améliore la fiabilité prédictive pour la sélection de candidats dans les voies de réparation squelettique.
Développement de criblage et de tests
- Offre un système reproductible in vivo pour évaluer les interventions de réparation osseuse.
- Standardise l'induction des lésions afin de réduire la variabilité des analyses quantitatives ultérieures.
- Permet des lectures histologiques et d'imagerie cohérentes pour des études comparatives.
- Facilite le développement de tests pour l'analyse de composés anabolisants ou régénératifs osseux.
Recherche translationnelle et préclinique
- Aligne les modèles précliniques avec des scénarios de fracture mandibulaire pertinents pour la maladie.
- Permet une continuité allant de la découverte à la validation préclinique des stratégies de réparation osseuse.
- Prend en charge un développement ajusté au risque des thérapeutiques de cicatrisation osseuse en fournissant des données solides sur l'efficacité.
- Facilite la découverte de biomarqueurs liés aux processus de réparation endochondrale.
Intégration des pipelines et des flux de travail
Ce protocole établit le modèle de fracture mandibulaire comme un outil fondamental, de la découverte initiale à l'évaluation préclinique dans la recherche sur la réparation osseuse.
- Biologie de la découverte : Soutient la vérification d'hypothèses sur les mécanismes de cicatrisation osseuse et l'implication des voies biologiques.
- Criblage : Fournit des modèles d'agression standardisés et reproductibles pour l'évaluation quantitative de candidats thérapeutiques.
- Analytique : Permet la mesure histologique et par imagerie de la formation du cal et de l'avancement de la réparation.
- Recherche translationnelle : Relie les découvertes fondamentales à l'efficacité préclinique dans des modèles anatomiquement pertinents.
- Réutilisation institutionnelle : Met en place une plateforme réutilisable et validée pour la recherche continue sur la réparation squelettique et l'évaluation de composés.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Accroît la confiance prédictive et réduit l'ambiguïté mécanistique dans les études sur la réparation osseuse.
- Valeur opérationnelle : Améliore la reproductibilité et la standardisation entre les équipes de recherche et les études.
- Valeur stratégique : Permet une meilleure prise de décision quant au passage ou non à l'étape suivante et à l'allocation des capitaux pour les programmes de régénération osseuse.
- Impact sur le portefeuille : Permet une priorisation ajustée au risque des actifs de réparation squelettique fondée sur des données précliniques solides.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Nécessite une expertise en chirurgie sur petits animaux et en biologie osseuse.
- Suppose l'accès à des dispositifs chirurgicaux osseux piézoélectriques et à une infrastructure d'imagerie.
- Exige un respect strict des étapes procédurales standardisées pour assurer la reproductibilité.
- Pourrait nécessiter des adaptations selon les souches de souris ou les fonds génétiques.
- Un régime alimentaire mou et des protocoles de soins postopératoires sont essentiels pour minimiser les variables perturbatrices.
