כאן, אנו מציגים פרוטוקול לשבר יאטרוגני של פיר עצם הירך של חולדות לבקנים Wistar ומעקב אחר התפתחות היבלת. מודל זה של אוסטאוטומיה של עצם הירך יכול לסייע לחוקרים להעריך את תהליך ריפוי השבר ולחקור כיצד תרופה יכולה להשפיע על ריפוי שברים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
כאן, אנו מציגים פרוטוקול לשבר יאטרוגני של פיר עצם הירך של חולדות לבקנים Wistar ומעקב אחר התפתחות היבלת. מודל זה של אוסטאוטומיה של עצם הירך יכול לסייע לחוקרים להעריך את תהליך ריפוי השבר ולחקור כיצד תרופה יכולה להשפיע על ריפוי שברים.
ריפוי שברים הוא תהליך פיזיולוגי המביא להתחדשות פגמים בעצמות על ידי פעולה מתואמת של אוסטאובלסטים ואוסטאוקלסטים. לתרופות אוסטאואנבוליות יש פוטנציאל להגביר את תיקון השברים, אך יש להן אילוצים כמו עלויות גבוהות או תופעות לוואי לא רצויות. פוטנציאל ריפוי העצם של תרופה יכול להיקבע בתחילה על ידי מחקרים במבחנה , אך מחקרי in vivo נדרשים להוכחת ההיתכנות הסופית. מטרתנו הייתה לפתח מודל מכרסם אוסטאוטומיה של עצם הירך שיוכל לסייע לחוקרים להבין את התפתחות היווצרות היבלות בעקבות שבר בפיר עצם הירך, ושיוכל לעזור לקבוע אם לתרופה פוטנציאלית יש תכונות ריפוי עצם. חולדות לבקנים זכרים בוגרים של Wistar שימשו לאחר אישור ועדת האתיקה של בעלי החיים המוסדיים. המכרסמים הורדמו, ובתנאים אספטיים נוצרו שברים רוחביים שלמים בשליש האמצעי של פירי עצם הירך באמצעות אוסטאוטומיה פתוחה. השברים צומצמו וקובעו פנימית באמצעות חוטי K תוך-מדולריים, וריפוי שברים משני הותר להתרחש. לאחר הניתוח, משככי כאבים intraperitoneal ואנטיביוטיקה ניתנו במשך 5 ימים. צילומי רנטגן שבועיים רציפים העריכו היווצרות יבלות. החולדות הוקרבו על סמך נקודות זמן רדיולוגיות שנקבעו מראש, והתפתחות יבלת השבר נותחה באופן רדיולוגי ובאמצעות אימונוהיסטוכימיה.
עצם היא רקמת חיבור צפופה המורכבת מתאים יוצרי עצם, אוסטאובלסטים, ותאים סופגי עצמות, האוסטאוקלסטים. ריפוי שברים הוא תהליך פיזיולוגי המביא להתחדשות פגמים בעצמות על ידי פעולה מתואמת של אוסטאובלסטים ואוסטאוקלסטים1. כאשר יש שבר, פעילות אוסטאובלסטית ואוסטאוקלסטית באתר השבר הם חלק מהגורמים החשובים הקובעים את ריפוי העצם2. כאשר ריפוי שברים חורג ממסלולו הרגיל, הוא גורם לעיכוב באיחוד, אי-איחוד או אי-איחוד. שבר אמור להיות ב- nonunion כאשר יש כשל של איחוד של השבר במשך 9 חודשים, ללא התקדמות של תיקון ב 3 החודשים האחרונים3. כ-10%-15% מכלל השברים חווים עיכוב בתיקון שעלול להתקדםל-nonunion 4. שיעור אי-האיחוד של כל השברים הוא 5%-10% ומשתנה בהתאם לעצם המעורבת ולאתר השבר5.
המשטר הנוכחי לטיפול בשברים כולל שיטות כירורגיות ו/או רפואיות. נכון לעכשיו, עיכוב או nonunion של שברים ניתן להתגבר על ידי אסטרטגיות כירורגיות כמו השתלת עצם. עם זאת, להשתלת עצם יש מגבלות וסיבוכים כמו זמינות של רקמת השתל, כאבים באתר התורם, תחלואה וזיהום6. הטיפול הרפואי כולל תרופות אוסטאואנאבוליות כמו חלבון מורפוגנטי של העצם (BMP) וטריפראטיד (אנלוגי פאראטמונרלי). לחומרים אוסטאואנבוליים הנמצאים בשימוש כיום יש פוטנציאל להגביר את תיקון השברים אך יש להם אילוצים כמו עלויות מופקעות או תופעות לוואי לא רצויות7. לפיכך, יש מקום לזיהוי חלופות חסכוניות ולא כירורגיות לריפוי עצם. פוטנציאל ריפוי העצם של תרופה יכול להיקבע בתחילה על ידי מחקרים במבחנה , אך מחקרי in vivo נדרשים להוכחת ההיתכנות הסופית. תרופה הידועה כמשפרת את ריפוי העצם צריכה לעבור הערכה במבחנה , ואם היא נמצאת מבטיחה, ניתן להשתמש בה למחקרי מודל של חיות in vivo . אם התרופה תוכיח שהיא מקדמת היווצרות עצם ושיפוץ מחדש במודל in vivo , היא תוכל להמשיך לשלב הבא (כלומר, ניסויים קליניים).
הערכת ריפוי שברים בבעלי חיים היא צעד הגיוני קדימה כדי להעריך סוכן חדש שהוכנס לריפוי עצם לפני שהוא עובר ניסויים בבני אדם. עבור מחקרי מודל בעלי חיים in vivo של ריפוי שברים, מכרסמים הפכו למודל8 פופולרי יותר ויותר. דגמי המכרסמים עוררו עניין הולך וגובר בשל עלויות התפעול הנמוכות, הצורך המוגבל במקום ופחות זמן הדרוש לריפוי עצם9. בנוסף, למכרסמים יש ספקטרום רחב של נוגדנים ומטרות גנטיות, המאפשרים מחקרים על המנגנונים המולקולריים של ריפוי והתחדשות עצם10. ישיבת קונצנזוס הדגישה באופן מקיף מודלים שונים לריפוי עצמות של בעלי חיים קטנים והתמקדה בפרמטרים השונים המשפיעים על ריפוי העצם, כמו גם בדגש על מספר מודלים של שברים ושתלים של בעלי חיים קטנים11.
ניתן לחלק את מודלי השבר הבסיסיים באופן רחב למודלים פתוחים או סגורים. מודלים של שבר סגור משתמשים בכוח כיפוף של שלוש או ארבע נקודות על העצם ואינם דורשים גישה כירורגית קונבנציונלית. הם מובילים לשברים אלכסוניים או ספירליים, הדומים לשברים ארוכים בעצמות בבני אדם, אך היעדר סטנדרטיזציה של מיקום השבר ומממדיו עשוי לשמש גורם מבלבל בהם12. מודלים של שבר פתוח דורשים גישה כירורגית לאוסטאוטומיה של העצם, עוזרים להשיג דפוס שבר עקבי יותר באתר השבר, אך קשורים להחלמה מאוחרת בהשוואה למודלים הסגורים13. הבחירה בעצם המשמשת לחקר ריפוי שברים נותרה בעיקר השוקה ועצם הירך בשל מידותיהם ונגישותם. הבחירה של אתר השבר היא בדרך כלל diaphysis או metaphysis. האזור המטאפיזיאלי נבחר במיוחד במקרים בהם ריפוי שברים נלמד בנושאים אוסטאופורוטיים, שכן המטאפיזה מושפעת יותר מאוסטאופורוזיס14. ניתן להשתמש במספר שתלים כמו פינים תוך-מדולריים וקיבועים חיצוניים כדי לייצב את השבר11,15.
מטרת המחקר הייתה לפתח מודל מכרסמים פשוט וקל למעקב, שיוכל לסייע לחוקרים לא רק להבין את התפתחות היבלת בעקבות שבר בעצם הירך, אלא גם לסייע לקבוע אם לתרופה פוטנציאלית יש תכונות ריפוי עצם על ידי הבנת המנגנון שבאמצעותו היא פועלת.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ניסויים בבעלי חיים נעשו לאחר קבלת אישור אתי מהוועדה המוסדית לאתיקה בבעלי חיים (IAEC), AIIMS, ניו דלהי, הודו (286/IAEC-1/2021).
1. הליך טרום ניתוחי
2. הליך כירורגי ליצירת שבר רוחבי מלא באמצעות אוסטאוטומיה פתוחה
הערה: השתמש בחדר ניתוח ייעודי עם שולחן ניתוחים וטמפרטורת סביבה אופטימלית (26°C) לביצוע ההליך.
3. טיפול לאחר הניתוח
4. הליך רדיולוגי
5. המתת חסד של בעלי חיים ושליפת יבלות
6. Decalcification של רקמת העצם והיבלות
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מחקר זה נערך כדי לפתח מודל של אוסטאוטומיה של עצם הירך בחולדות לבקנים של Wistar. מודל זה יכול לשמש להערכת ריפוי עצם, כמו גם את ההשפעה האוסטאוגנית של תרופה אוסטאואנאבולית מבטיחה בריפוי עצם. אמצעי זהירות ופרוטוקולים כירורגיים סטנדרטיים ננקטו. חלוקים סטריליים, וילונות וציוד כירורגי שימשו להליך (איור 1). הציוד (טבלה 1) עוקר 48 שעות לפני הניתוח. חומרי הרדמה, משככי כאבים ואנטיביוטיקה שימשו בהתאם לפרוטוקול כדי להבטיח שבעלי החיים יישארו נקיים מכאבים וזיהומים בכל עת. ניתן לאסוף דם (0....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
שיטה זו מתארת בבהירות את הפרטים הדרושים לפיתוח מודל אוסטאוטומיה של שבר בחולדות לבקנים של Wistar. מודל זה יכול לשמש כדי להעריך את ההשפעה האוסטאוגנית של תרופה אוסטאואנבולית מבטיחה בריפוי שברים, כמו גם להבין את המורכבות של ריפוי עצם. התכונה הבולטת של שיטה זו היא שהיא פשוטה ואינה זקוקה ליותר מדי זמן או ציוד מתוחכם. בשיטה זו נבחרו חולדות הלבקנים הזכרים הבוגרים של Wistar כמודל המכרסמים לניסויים. מין אחיד נבחר כדי להסיר כל גורם מבלבל על ריפוי העצם הקשור להורמוני המין.
מחקר זה עקב אחר ההליך של אוסטאוט...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
לאף אחד מהכותבים אין ניגודי עניינים או גילויים כספיים אחרים.
המחברים רוצים להודות למועצה המרכזית למחקר בהומאופתיה (CCRH), משרד איו"ש, ממשלת הודו, על מימון המחקר. המחברים מודים על העזרה והתמיכה של מתקן החיות המרכזי, AIIMS, ניו דלהי, על עזרתם ותמיכתם בניסויים בבעלי חיים ו- CMET, AIIMS, ניו דלהי, על עזרתם ותמיכתם בצילום ווידאוגרפיה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| אלכוהול | ראמאן & Weil Pvt. בע"מ, מומבאי, מהרשטרה, הודו | MFG/MD/2019/000189 | לחיטוי ידיים סטריליום |
| nbsp; | ערפילית כירורגית, גוג'ראט, הודו | G.105.05S | 5 אינץ', |
| ידית Bard-Parker ישרה | ערפילית כירורגית, גוג'ראט, הודו | G.103.03 | גודל מספר 3 |
| תמיסת בטדין | Win-medicare ניו דלהי, הודו | UP14250000001 | 10% w/v תמיסת יוד פובידון |
| מפסק עור כף החתול | ערפילית כירורגית, גוג'ראט, הודו | 908.S | מעבדות |
| קטנות EDTA | Sisco Pvt. בע"מ, מהרשטרה, הודו | 43272 | מלח דיסודיום |
| Eosin | Sigma Aldrich, Merck Life Sciences Pvt Ltd, מומבאי, מהרשטרה, הודו | 115935 | להכנת תמיסת הצביעה |
| מלקחיים (רגילים) | ערפילית כירורגית, גוג'ראט, הודו | 115.06 | 6 אינץ', |
| מלקחיים רגילים (שיניים) | ערפילית כירורגית, גוג'ראט, הודו | 117.06 | 6 אינץ', |
| פורמלדהיד | מעבדות מחקר סיסקו Pvt. בע"מ, מהרשטרה, הודו | 84439 | להכנת הפורמלין הנייטרלי המאגר |
| המטוקסילין | סיגמא אולדריץ', Merck Life Sciences Pvt Ltd, מומבאי, מהרשטרה, הודו | 104302 | להכנת תמיסת הצביעה |
| ערפילית האמר | כירורגית, גוג'ראט, הודו | 401.M | |
| הזרקה Cefuroxime | Akumentis Healthcare Ltd, Thane, מהרשטרה, הודו | 48 / UA / SC / P-2013 | Cefuroxime נתרן IP, 1.5 גרם / בקבוקון |
| הזרקת קטמין | בקסטר פרמצבטיקה הודו פרטית בע"מ, גוג'ראט, הודו | G/28-B/6 | קטמין הידרוכלוריד IP, 50 מ"ג/מ"ל |
| הזרקת Xylazine | Indian Immunologicals Limited, היידראבאד, טלנגנה, הודו | 28/RR/AP/2009/F/G | קסילזין הידרוכלוריד USP, 20 מ"ג/מ"ל |
| הזרקת ליגנוקאין | ג'קסון מעבדות Pvt Limited, פנג'אב, הודו | 1308-B | 2% ליגנוקאין הידרוכלוריד IP, 21.3 מ"ג/מ"ל |
| הזרקת טרמדול | Intas Pharmaceuticals Limited, אחמדאבאד, גוג'ראט, הודו | MB/07/500 | טרמדול הידרוכלוריד IP, 50 מ"ג/מ"ל |
| K-wire | ערפילית כירורגית, גוג'ראט, הודו | 166 (1 מ"מ) | 12 אינץ', |
| מקדחה מכנית כפולה להכנסת חוט K | בוש, גרמניה | 06019F70K4 | GSR 120-LI מספריים מקצועיים |
| לחיתוך מצנבאום | ערפילית כירורגית, גוג'ראט, הודו | G.121.06S | 6 אינץ', |
| מחזיק מחט | ערפילית כירורגית, גוג'ראט, הודו | G.108.06 | 6 אינץ', |
| משחת עיניים ישרה | GlaxoSmithKline Pharmaceutical Limited, בנגלור, קרנטקה, הודו | KTK/28a/467/2001 | ניאומיצין, פולימיקסין B סולפט ובציטראצין אבץ משחת עיניים USP |
| אוסטאוטום (אזמל) | ערפילית כירורגית, גוג'ראט, הודו | 1001.S.10 | 10 מ"מ, |
| מעלית פריוסטאלית ישרה | ערפילית כירורגית, גוג'ראט, הודו | 918.10.S | 10 מ"מ, |
| צבת ישר בהצטיינות חותך חוט | ערפילית כירורגית, גוג'ראט, הודו | 604.65 | |
| ריינולד s מספריים | ערפילית כירורגית, גוג'ראט, הודו | G.110.06S | 6 אינץ', |
| ישר דיאטה חצי סינתטית סטנדרטית | Ashirvad Industries, צ'אנדיגאר, הודו | אין מספר קטלוגי זמין | הרכב מפורט מסופק בחומרים המשמשים |
| פלדה לשמירה על בטדין ליישום | רכישה מקומית | אין מספר קטלוגי זמין | |
| מגש פלדה עם מכסה למכשירי חיטוי | רכישה מקומית | אין מספר קטלוגי זמין | |
| גזה סטרילית | Ideal Healthcare Industries, דלהי, הודו נ.ב.פ; | E(0047)/14/MNB/7951 | סטרילי, 5 ס"מx5 ס"מ, 12 שכבות |
| בלוק שיש סטרילי לתמיכה | רכישה מקומית | אין מספר קטלוגי זמין | מיוצר מקומית; מזרק ומחט הניתנים לחיטוי |
| (1 מ"ל) | Becton Dickinson India Pvt. Ltd., הריאנה, הודו | REF 303060 | מזרק סטרילי 1 מ"ל עם מזרק מחט 26 גרם x 1/2 (0.45 מ"מ x 13 מ"מ) |
| ומחט (2 מ"ל) | Becton Dickinson India Pvt. Ltd., הריאנה, הודו | REF 307749 | מזרק סטרילי 2 מ"ל עם מזרק מחט 24 גרם x 1 אינץ' (0.55 מ"מ x 25 מ"מ |
| ) ומחט (10 מ"ל) | מזרקים הינדוסטאן & מכשור רפואי בע"מ פארידבאד, הודו | מזרק סטרילי 334-B(H) | 10 מ"ל עם מחט 21 גרם x1.5 אינץ' (0.80 מ"מ x 38 מ"מ) |
| להבים כירורגיים (גודל מס' 15) | Paramount Surgimed Ltd, ניו דלהי, הודו עבור Medline Industries Inc, IL, USA | REF | סטרילי, להבים |
| כירורגיים לשימוש חד פעמי (גודל מס' 24) | Paramount Surgimed Ltd, ניו דלהי, הודו עבור Medline Industries Inc, IL, ארה"ב | REF | סטרילי, לשימוש חד פעמי |
| תפרים | Healthium Medtech Pvt Ltd, בנגלור, קרנטקה, הודו | SN 3318 | 4-0, 16 מ"מ, 3/8 מחט חיתוך מעגל, תפר פוליאמיד מונופילמנט |
| בלוק שעווה במגש אלומיניום | מיוצר מקומית | אין מספר קטלוגי זמין | מגש אלומיניום 30 ס"מ x 30 ס"מ x 4 ס"מ המכיל שעווה (למניעת החלקה של בעלי חיים) |
| מכונת רנטגן | פיליפס הודו בע"מ, גורגאון, הריאנה | SN19861013 | דגם: Philips Digital Diagnost R 4.2 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.