מאמר שיטה

חקר תנועת שיניים אורתודונטית בעכברים

2.1K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/66884

⸱

2 באוגוסט 2024

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Oral Diagnosis and Pathology, School of Dentistry, Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2Department of Restorative Dentistry, School of Dentistry, Universidade Federal de Minas Gerais, 3Department of Physiology and Biophysics, Biological Science Institute, Universidade Federal de Minas Gerais, 4Private Clinic, 5Department of Metallurgical and Materials Engineering, School of Engineering, Universidade Federal de Minas Gerais, 6Laboratory of Immunopharmacology, Department of Biochemistry and Immunology, Biological Science Institute, Universidade Federal de Minas Gerais, 7Department of Orthodontics, School of Dental Medicine, University of Pittsburgh, 8Department of Oral Surgery, Pathology and Clinical Dentistry, School of Dentistry, Universidade Federal de Minas Gerais

במאמר זה

סיכום

כאן אנו מציגים פרוטוקול לחקר תנועת שיניים אורתודונטית (OTM), המשמש מודל מתאים לחקר מנגנוני הסתגלות העצם, ספיגת שורשים ותגובת תאי עצם לגירויים מכניים. מדריך מקיף זה מספק מידע מפורט על מודל OTM, רכישת טומוגרפיה מיקרו-ממוחשבת וניתוח עוקב.

תקציר

תנועת שיניים אורתודונטית (OTM) מייצגת תהליך דינמי שבו עצם הנאדית עוברת ספיגה באתרי דחיסה ושקיעה באתרי מתח, בתיאום אוסטאוקלסטים ואוסטאובלסטים, בהתאמה. מנגנון זה משמש מודל רב ערך לחקר היבטים שונים של הסתגלות עצם, כולל ספיגת שורשים והתגובה התאית לגירויי כוח מכניים. הפרוטוקול המתואר כאן מציע גישה פשוטה לחקר OTM, וקובע 0.35 N ככוח האופטימלי במודל עכבר המשתמש בקפיץ סליל ניקל-טיטניום (NiTi). באמצעות ניתוח טומוגרפיה מיקרו-ממוחשבת, כימתנו OTM על ידי הערכת הפער במרחק הליניארי בצומת צמנט-אמייל. ההערכה כללה גם ניתוח של ספיגת שורשים דלקתית הנגרמת על ידי אורתודונטיה, הערכת פרמטרים כגון צפיפות מינרלים בשורש ואחוז נפח השורש לנפח כולל. פרוטוקול מקיף זה תורם לקידום ההבנה שלנו של תהליכי עיצוב מחדש של העצם ולשיפור היכולת לפתח אסטרטגיות טיפול אורתודונטיות יעילות.

מבוא

עיצוב מחדש של העצם הוא תהליך מתמשך המתוזמר על ידי אוסטאוקלסטים, אוסטאובלסטים, תאי רירית עצם ואוסטיאוציטים, החיוני לשמירה על שלמות השלד הבוגר 1,2. מונע בעיקר על ידי התמיינות ופעילות של אוסטאוקלסטים ואוסטאובלסטים, תהליך דינמי זה כולל ספיגה מחדש ושקיעה של עצם, המופעלת על ידי לחץ מכני ועומס 3,4,5.

ניסויים בבעלי חיים ממלאים תפקיד מרכזי בהבהרת המנגנונים הביולוגיים והתאיים המורכבים העומדים בבסיס תנועת שיניים אורתודונטית (OTM)6,7. תהליך זה מערב מגוון רחב של סוגי תאים, כגון אוסטאובלסטים, אוסטאוקלסטים, אוסטיאוציטים, פיברובלסטים ותאי חיסון כמו מקרופאגים ותאי T, הממוקמים בתוך עצם הלסת ורצועת החניכיים 7,8. תאים אלה מגיבים באופן דינמי לגירויים מכניים ולשינויים בסביבה המקומית, ומשפיעים על ההרכב והארכיטקטורה שלהעצם הסובבת 7,8. יתר על כן, הם גם מעוררים תגובה דלקתית ברמה התאית, למרות שאין פתוגנים נוכחים. תגובה דלקתית זו ממלאת תפקיד בהגדלת התחלופה של רקמת עצם9.

מודלים שונים של בעלי חיים, כולל עכברים, חולדות, ארנבות, כלבים וקופים, שימשו במחקרים ניסיוניים של OTM 7,8,10. בין אלה, מכרסמים, בעיקר עכברים, מועדפים לחקר השלבים הראשונים של תנועת השיניים ועיצוב העצם6. מחקרים קודמים הדגישו את היתרונות של שימוש במודלים של עכברים על פני מודלים של חולדות, בעיקר בשל הזמינות הרחבה של זנים מהונדסים גנטית, המאפשרים חקירה מפורטת של השפעות גנטיות ב- OTM 7,11. כיום, שני מודלים עיקריים משמשים כדי לגרום לתנועת שיניים בעכברים. השיטה הראשונה כוללת החדרת קפיץ סליל ניקל-טיטניום (NiTi) בין הטוחנת העליונה הראשונה לבין החותכות העליונות 4,12. הגישה השנייה כוללת הצבת רצועה אלסטית בתוך החלל הבין-דנטלי בין הטוחנות העליונות הראשונה והשנייה13. התוצאות העיקריות המנותחות כוללות בדרך כלל את גודל תנועת השן ואת מיקרו-ארכיטקטורת העצם, רצוי להעריך באמצעות טומוגרפיה מיקרו-ממוחשבת (micro-CT)14. באופן אידיאלי, הערכת שלמות שורשי השיניים חשובה כדי להבטיח שהכוחות המתאימים מופעלים כדי לייצר OTM4.

בעוד שמיקרו-CT מוכר באופן נרחב כתקן הזהב להערכת המיקרו-ארכיטקטורה של רקמות מינרליות14, היעדר מתודולוגיות ופרוטוקולים סטנדרטיים לסריקה, ניתוח ודיווח נתונים מציב לעתים קרובות אתגרים בהבחנה בין ההליכים המדויקים הננקטים, פירוש התוצאות והקלה על השוואות בין מודלים שונים של OTM 14,15.

כאן, אנו מציגים מדריך שלב אחר שלב למודל העכבר OTM, כולל רכישה וניתוח של מיקרו-CT של OTM, מיקרו-מבנה עצם ושורשי שיניים. שיטה זו כרוכה בהפעלת כוח מכני מבוקר על הטוחנת הראשונה כדי לגרום לתנועה בתוך עצם הלסת. הבחירה בשיטה זו נובעת ממספר גורמים, ביניהם היתכנות, רלוונטיות ודיוק. גישה כזו מאפשרת ניתוח כמותי מפורט, המספק תובנות חשובות על התהליכים הביולוגיים העומדים בבסיס תנועת שיניים אורתודונטית ומקל על פיתוח אסטרטגיות טיפול אורתודונטיות משופרות בעתיד.

פרוטוקול

כל הנהלים דבקו בקפדנות בסטנדרטים האתיים שנקבעו על ידי ועדת האתיקה של האוניברסיטה הפדרלית של מינאס ז'ראיס (מס '166/2022). לפני כל ניסוי, חישוב גודל מדגם הוא חובה. יש להשתמש בעכברי בר זכרים בני 8-10 שבועות מסוג C57BL6/J במשקל של כ-20-30 גרם. יש לשכן את העכברים בכלוב בתוך חדר המתוחזק בטמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס, תוך הקפדה על מחזור אור של 12 שעות / 12 שעות חושך. בעקבות חיבור סליל, החיה צריכה להיות מוזנת עם דיאטה רכה. ניטור יומי צריך לכלול הערכות של משקל הגוף והבריאות הכללית.

1. שיפוץ עצם מכתשית המושרה מכנית

  1. באמצעות צבת חיתוך דיסטלית, חתכו את קפיץ הסליל הפתוח NiTi בגודל 0.25 x 0.76 אינץ' לממדים הבאים של שש לולאות ושני קצוות בצורת לולאה הממוקמים בניצב לקפיץ באמצעות צבת ויינגרט אורתודונטית.
  2. עצבו את חוט הכרום-ניקל העגול בקוטר 0.20 מ"מ (CrNi) לתצורה הרצויה עם קצוות בצורת לולאה באמצעות פינצטה Mathieu ומכשיר בצורת עגול כהתייחסות לגודל.
  3. חבר את הקצוות בצורת לולאה של הסליל ואת חוט CrNi עגול בקוטר 0.20 מ"מ.
  4. להרדים את בעל החיים עם הזרקה intraperitoneal של 0.2 מ"ל של פתרון המכיל xylazine (10 מ"ג / ק"ג) וקטמין (100 מ"ג / ק"ג). לפני תחילת ההליך, להעריך את עומק ההרדמה באמצעות רפלקס הדוושה. צבטו בזהירות את אחת מאצבעות הרגליים של החיה באמצעות פינצטה. היעדר רפלקס מצביע על מישור נאות של הרדמה כללית. כדי למנוע פציעות בקרנית וכאבים לאחר הניתוח, להחיל חומר סיכה עיני לאחר החיה מורדמת.
  5. מקם את בעל החיים בדקוביטוס גבי על שולחן ניתוחים, משתק את גפיו כדי להגביל את התנועה ולאפשר גישה תוך אוראלית.
  6. השתמש בפותחן פה, מעוצב מחוט בקוטר 0.50 מ"מ ומאובטח בחוט 0.08 מ"מ, כדי להקל על הדמיה מלאה תוך מניעת תנועת ראש. השתמש בצד ימין כצד הניסוי (צד OTM) ובצד שמאל כבקרה ללא סליל אורתודונטי (צד בקרה).
    הערה: הדמיה משופרת של מבנים אינטרה-אוראליים חייבת להתבצע באמצעות סטריאומיקרוסקופ ומערכת אור אופטית.
  7. נקו וחרטו את הטוחנת הראשונה הימנית ואת המשטחים החותכים באמצעות אצטון ופריימר לחריטה עצמית, בהתאמה. המערכת היא תחריט עצמי, כלומר היא אינה דורשת התניה חומצית מוקדמת.
    1. מרחו את הפריימר בצעד אחד, שמתפקד בו זמנית גם כחומצה וכדבק. בעזרת מיקרו-מברשת, אספו כמות קטנה של פריימר לחריטה עצמית ומרחו אותו על המשטח הנסתר של הטוחנת הראשונה העליונה והחותכות. יש להקפיד בשלב זה על מנת להבטיח כי פריימר החריטה העצמית לא יגיע למשטח הפרוקסימלי בין הטוחנות הראשונה והשנייה, שכן הדבר עלול לגרום לאלמנטים הדנטליים להידבק זה לזה ולמנוע תזוזת שיניים. אור לרפא את הפריימר על פני השטח הסתומים של הטוחנות והחותכות במשך 30 שניות.
  8. חברו את הקצה הדיסטלי של קפיץ סליל NiTi בעל שש לולאה אל פני השטח הנסתרים של הטוחנת המקסילרית הראשונה הימנית עם שרף שנרפא באור וריפוי קל למשך 30 שניות. הוסף תוספת שרף נוספת לקצה החוט כדי למנוע נזק לעכברים וריפוי קל למשך 30 שניות.
  9. הפעל את הסליל באמצעות מכשיר שתוכנן במיוחד המורכב ממנגנון מסילה וארכובה המחובר לשולחן הניתוחים. זה מאפשר תנועה אורכית להחליק קדימה ואחורה.
  10. חבר את הקצה החופשי בצורת לולאה של החוט העגול בקוטר 0.20 מ"מ לוו של מד המתח.
  11. עם הפעלת הארכובה, הזיזו את שולחן הניתוחים לאורך המסילה עד שהדינמומטר ירשום כוח של 0.35 N.
  12. חברו את החוט העגול בקוטר 0.20 מ"מ לשתי החותכות העליונות כדי לעגן את הסליל. לא מתבצעת הפעלה מחדש נוספת במהלך תקופת הניסוי. חותכים את החוט כדי לנתק את החיה מהדינמומטר.  הוסף תוספת נוספת של שרף כך שקצה המתכת של המכשיר לא ייחשף ולא יפגע בחיה. תרופה קלה ל -30 שניות. לפרק את החיה מהשולחן.
  13. הטוחנת הראשונה הימנית העליונה עם מכשיר המטיל כוח של 0.35 N בכיוון המזיאלי מורכבת מהצד הניסיוני. השתמש בצד שמאל של המקסילה (ללא מכשיר אורתודונטי) כבקרה 4,16.
  14. שמור על התקן זה לתקופה של 12 יום ללא צורך בהפעלה. אין להשתמש בתרופות למניעת כאב. תנועה אורתודונטית מתרחשת בתהליך דלקתי, ותרופות לשיכוך כאבים עלולות להשפיע לרעה על מפל החומצה הארכידונית, להשפיע על קצב עיצוב העצם מחדש ולפסול את התוצאות.
  15. לאחר סיום הניתוח, יש לטפל בבעלי החיים בהזרקה תת עורית של תמיסת מלח כדי למנוע התייבשות במהלך תקופת ההסתגלות עם המכשיר. החזיקו את בעל החיים בכלוב בודד עם חימום עד שהוא מתאושש לחלוטין ורק לאחר תקופה זו הכניסו את החיה לכלובים קולקטיביים.
  16. הרדימו את העכבר ביוםה-12 המבוצע על ידי טשטוש עם הזרקה תוך צפקית של תמיסת 0.2 מ"ל המכילה קסילזין (10 מ"ג/ק"ג) וקטמין (100 מ"ג/ק"ג) ולאחר מכן עריפת ראשים במספריים חדים.

2. מדידות מיקרו-CT

  1. קצרו את העצם המקסילרית עם מספריים חדים חותכים את כל הרקמה הרכה, את העצם הזיגומטית במישור הסגיטלי, ואת התפר הקדמי ואת סינכונדרוזיס ספנו-אוקסיפיטלי במישור העטרה. יש לטבול את העצם המקסילרית בפורמלין חוצץ ניטרלי 10% (pH=7.4) למשך תקופת קיבוע של 48 שעות. לאחר תקופה זו, לשנות את תמיסת פורמלין ל 70% אלכוהול.
  2. בצע סריקת micro-CT של העצם המקסילרית עם הפרמטרים הבאים עבור סריקות ברזולוציה גבוהה: גודל ווקסל איזוטרופי של 9 עד 18 מיקרומטר, הגדרות רנטגן של 50 קילו וולט, מסנן אלומיניום 0.5 מ"מ וזווית סיבוב של 0.5°. ניתן להתאים יותר מלסת אחת במהלך סריקת microCT.
  3. לשחזר את התמונות שנרכשו באמצעות תוכנית שחזור מיקרוטומוגרפיה שצוין על ידי היצרן של טומוגרפיה מיקרו ממוחשבת (microCT) בשימוש17.
  4. מקם את התמונות המשוחזרות באמצעות תוכנית הבדיקה 3D שצוין על ידי היצרן של מיקרוטומוגרפיה בשימוש.
  5. כימות OTM על ידי מדידת ההבדל במרחק ליניארי בין צומת צמנט-אמייל (CEJ) של הטוחנות הראשונה והשנייה של ההמי-מקסילה הימנית (צד OTM) ביחס להמי-מקסילה השמאלית (צד הבקרה). השתמש בתוכנת ניתוח microCT המתאימה עם כלי הקו למדידה זו 17,18,19,20.
  6. בדוק את הדגימות עבור נוכחות של ספיגת שורש דלקתית הנגרמת על ידי יישור שיניים (OIIRR). בחר את אזור העניין (ROI) של השורש הדיסטו-וסטיבולרי של הטוחנת המקסילרית הראשונה באמצעות אזור עניין אנטומי לא סדיר המשורטט בשיטת מתאר ידנית. מדוד את הפרמטרים הבאים: צפיפות מינרלים בשורש (RMD; גר'/ס"מ3) ואחוז נפח השורש לנפח כולל (RV/TV; %). השתמש בתוכנת ניתוח microCT המתאימה עם הכלי הנפחי התלת-ממדי למדידה זו16,21.
  7. בצע את השחזור של הטוחנת המקסילרית הראשונה באמצעות תוכנת Mimics ונתח את הנתונים שהתקבלו כדי להסיק מסקנות לגבי OTM ו- OIIRR במודל הניסוי16,21.

תוצאות

פרוטוקול זה מאפשר לחקור מודל עכבר OTM באמצעות קפיץ סליל NiTi. עם כוח של 0.35 N שהופעל, המרחק הממוצע של CEJ בצד הבקרה בין הטוחנות הראשונה והשנייה היה 243.69 מיקרומטר (איור 1A, קו A), בעוד שבצד OTM נמדד ב 284.66 מיקרומטר (איור 1A, קו B). ההבדל בין צד ה-OTM לבין צד הבקרה היה 40.97 מיקרומטר (איור 1B). המרחק הליניארי בין CEJ בין הטוחנות הראשונה והשנייה של ההמי-מקסילה הימנית (צד OTM) לבין ההמי-מקסילה השמאלית (צד הבקרה) נמדד לפחות בשישה מקטעים שונים עם כלי הקו באמצעות תוכנת ניתוח microCT מתאימה. הערך הממוצע של שש המדידות של צד ה-OTM הופחת מהערך הממוצע של צד הבקרה כדי ליצור את תוצאת ה-OTM (איור 1).

לגבי OIIRR, ערכי RV/TV ו-RMD דנטליים הודגמו הן בצד הבקרה (71.02 ±-10.11% ו-1.071 ±-0.1536 גרם/ס"מ2, בהתאמה) והן בצד ה-OTM (73.38 ± 6.162% ו-1.048 ±-0.2119 גרם/ס"מ2 מיקרומטר, בהתאמה; איור 2).

figure-results-1
איור 1: תנועת שיניים אורתודונטית (OTM). (A) תמונה מייצגת של צד הבקרה וצד ה-OTM. (B) תוצאות מרחק CEJ של צידי הבקרה וצד ה-OTM וההפרש בין המרחק המביא למרחק ה-OTM. כוח של 0.35 N הופעל בכיוון המזיאלי של הטוחנת הראשונה הימנית העליונה באמצעות קפיץ סליל NiTi, ונקודת הסיום של המחקר הייתה היום ה-12. ממוצע ± סטיית תקן של תוצאות OTM שנוצרו מ -10 עכברים. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-2
איור 2: תמונה מייצגת של אזור העניין הנבחר (ROI). מוצג החזר ההשקעה של השורש הדיסטו-ווסטיבולרי של הטוחנת המקסילרית הראשונה, שנבחר באמצעות אזור עניין אנטומי לא סדיר ששורטט בשיטת המתאר הידנית לניתוח צפיפות מינרלי השורש (RMD; גר'/ס"מ3) ואחוז נפח השורש לנפח כולל (RV/TV; %). תוצאות סטיית תקן ממוצעת ± נוצרו מ-10 עכברים. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

דיון

כאן, אנו מתארים פרוטוקול סטנדרטי שנועד להבהיר את המנגנונים התאיים והמולקולריים העומדים בבסיס עיצוב מחדש של עצם במהלך OTM. הבנה מעמיקה של מנגנונים אלה בעכברים דורשת פרוטוקול מתוכנן בקפידה כדי להבטיח דיוק ואמינות 7,11. מחקרים שנערכו על ידי קבוצת המחקר שלנו הראו כי פרוטוקול זה מפחית ביעילות את השתנות המפעיל על ידי שילוב מד מתח ומכשיר שתוכנן במיוחד, וקובע 0.35 N ככוח האופטימלי עבור OTM במודל עכבר 4,16,17,18,19,20 . כדי לשפר את היעילות של הליכים ניסיוניים ולמקסם את השימוש בדגימות בעלי חיים, דגימות המשמשות לניתוח מיקרו-CT יכולות גם לעבור עיבוד להיסטולוגיה שגרתית. לאחר מכן, ניתן להעריך OTM בחתכים של 5 מיקרומטר, תוך שימוש ב- CEJ כנקודת התייחסות למדידות16,19. צביעת המטוקסילין ואוזין, לצד טכניקות מיוחדות כגון חומצה פוספטאז עמידה לטרטרט (TRAP) וטריכרום של מאסון, משמשים גם כשיטות יעילות להערכת שלמות שורשים וכימות אוסטיאוציטים, אוסטאוקלסטים ואוסטאובלסטים באזורי העניין 4,5,16.

השינויים הדינמיים במיקרו-מבנה של עצם הנאדית במהלך OTM במכרסמים נחקרו באמצעות מערכות מיקרו-CT. הערכות אלה נועדו להציע תובנות חשובות לטיפול אורתודונטי קליני14,15. Micro-CT היא טכניקה אנליטית המסוגלת ללכוד מבנים פנימיים ברזולוציה גבוהה ודיוק ברמת מיקרון. שיטה זו מאפשרת שחזור של דגימות בקנה מידה קטן לתמונות תלת-ממדיות מפורטות, ומאפשרת ניתוח איכותי וכמותי מדויק של דגימות22. בהתאם למחקרים קודמים, OTM הוערך על ידי כימות הפער הליניארי בין CEJ של הטוחנות הראשונה והשנייה של ההמי-מקסילה הימנית בהשוואה להמי-מקסילה השמאלית 17,18,19,20. בהקשר של הדמיה דנטלית, מיקרו-CT מציג מספר יתרונות. הוא יכול לזהות פגמים קטנים על משטחי השורש, למדוד במדויק שינויים ליניאריים בשיניים, ולהעריך את המורפולוגיה של העצם הטרבקולרית וקליפת המוח22,23. ראוי לציין כי ההנחיה הנוכחית להערכת מיקרו-מבנה עצם במכרסמים באמצעות מיקרו-CT מדגישה את קבוצת המשתנים המינימלית המומלצת לתיאור מורפומטריית עצם טרבקולרית וקליפת המוח23. בנוסף, חיוני לנתח את התרחשות OIIRR, סיבוך רציני במהלך טיפול אורתודונטי16,21. החוקרים צריכים להעריך את עוצמת ספיגת השורש, שכן נוכחות של OIIRR מצביעה על כך שהכוח המופעל עשוי להיות מוגזם, מה שמחייב התאמות16,21.

הקפדה על שלבים קריטיים במחקר OTM במודלים של בעלי חיים חיונית להשגת תוצאות אמינות. זה כולל בחירה זהירה של בעלי חיים, בהתחשב בגורמים כגון מתח, גיל, מטבוליזם עצם, קצב גדילה ורקע גנטי. הבחירה במודלים של בעלי חיים משפיעה באופן משמעותי על תוצאות המחקר, שכן שינויים בגורמים אלה משפיעים על הפיזיולוגיה של העצם ועל התגובה לכוחות אורתודונטיים6. תזמון המתת חסד של בעלי חיים הוא גם קריטי מכיוון שהוא לוכד שלבים ספציפיים של עיצוב מחדש של העצם בתגובה לכוחות אורתודונטיים. לדוגמה, Taddei et al.4 ביצעו אנליזה מולקולרית ב 0, 12, ו 72 שעות, עם ניתוח היסטופתולוגי ב 6 ימים, המאפשר הערכה של שינויים זמניים בסמנים remodeling עצם במהלך OTM. בנוסף, וריאציות הקשורות לגיל ב- OTM נחקרו, ושופכות אור על האופן שבו הזדקנות משפיעה על תהליכי עיצוב מחדש של עצם23.

השימוש בקפיץ סליל NiTi, אף שהוא יעיל בגרימת תזוזת שיניים, מציג חסרונות מסוימים שעשויים להשפיע על רווחת בעלי החיים ועל תוצאות הניסויים. הכנסת קפיץ סליל NiTi ידועה כגוזלת זמן רב יותר ותובענית יותר מבחינה טכנית בהשוואה לשיטות חלופיות, כגון שימוש ברצועות אלסטיות7. מורכבות מוגברת זו עלולה להוביל לסיכון גבוה יותר לפציעה במהלך ההחדרה, אשר בתורו יכול לגרום לתופעות לוואי כגון ירידה גבוהה יותר במשקל הגוף לאחר ההליך ושיעור תמותה מוגבר בקרב בעלי החיים7. מניסיוננו, ניטור יומיומי של בעלי חיים ויישום אמצעים תומכים, כגון מזון מרוכך, הוכיחו את עצמם כמסייעים במזעור תופעות לוואי הקשורות לשימוש בקפיצי סליל NiTi עבור OTM במודלים של בעלי חיים. אמצעים אלה לא רק תורמים לרווחת בעלי החיים, אלא גם משפרים את האמינות והתוקף של תוצאות הניסוי על ידי הפחתת גורמים מבלבלים והבטחת עקביות בפרוטוקולי המחקר 4,16,17,18,19,20.

שימוש ב-OTM בעכברים, בשילוב עם ניתוח מיקרו-CT, מציע מודל מתאים לבדיקת מנגנוני הסתגלות עצם, ספיגת שורשים ותגובות תאיות לגירויי כוח מכניים. גישה משולבת זו מספקת תובנות חשובות לגבי התהליכים המורכבים העומדים בבסיס הטיפול האורתודונטי ומאפשרת פיתוח אסטרטגיות טיפוליות והתערבויות חדשניות.

גילויים

למחברים אין ניגודי עניינים להצהיר.

תודות

ברצוננו להביע את הערכתנו הכנה לגברת ביאטריס מ. שאווקה על תרומתה לתרשים הסכמטי ולגברת אילמה מרסל דה סוזה על תמיכתה הטכנית. J.A.A.A. היא זוכת מלגה המוענקת על ידי Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ, E-26/200.331/2024), ברזיל. מחקר זה נתמך על ידי Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (406928/2023-1), Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais ו- Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (קוד מימון 001), ברזיל. המחברים מודים לפרופ' ד"ר אדוארדו ה. מ. נונס מ- LabBio/UFMG על ניתוח מיקרוטומוגרפיית רנטגן.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
אצטוןסיגמא-אולדריץ'67-64-1
צבת חיתוך דיסטליQuinelatoQO.700.00
דינמומטרSHIMPOFGE-5XY
סיבים אופטיים תאורהקול-פארמרN/A
קטמיןSyntec100477-72-3
NiTi קפיץ סליל פתוח 0.25 x 0.76Lancer Orthodontics
Ø כרום-ניקל עגול 0.20 מ"מ (CrNi)Morelli55.01.208
חוט אורתודונטי אלסטי קשיח CrNi עגול ואוסלאש; 0.50 מ"מ (0.020 אינץ')Morelli55.01.050
חוט עניבה CrNi עגול ואוסלאש; 0.20 מ"מ (0.008 אינץ')Morelli55.01.208
סטריאומיקרוסקופQuimisQ7740SZ
Transbond Plus פריימר תחריט עצמי3MLE-Q100-1004-7
Weingart פליירQuinelatoQO.120.00
XylazineSyntec23076-35-9
<חזק>ניתוח MicroCT חזק
Skyscan 1174v2Bruker1174v2
Software
NReeconSkyscanN/A
DataViewerSkyscanN/A
CTAnSkyscanN/A
חיקוייםמתממשיםN/A

מקורות

  1. Kohli, N., et al. Bone remodelling in vitro: Where are we headed?: -A review on the current understanding of physiological bone remodelling and inflammation and the strategies for testing biomaterials in vitro. Bone. 110, 38-46 (2018).
  2. Epsley, S., et al. The effect of inflammation on bone. Front Physiol. 11, 511799(2021).
  3. Bolamperti, S., Villa, I., Rubinacci, A. Bone remodeling: an operational process ensuring survival and bone mechanical competence. Bone Res. 10 (1), 48(2022).
  4. Taddei, S. R., et al. Experimental model of tooth movement in mice: a standardized protocol for studying bone remodeling under compression and tensile strains. J Biomech. 45 (16), 2729-2735 (2012).
  5. Guerrero, J. A., et al. Maxillary suture expansion: A mouse model to explore the molecular effects of mechanically-induced bone remodeling. J Biomech. 108, 109880(2020).
  6. Ibrahim, A. Y., Gudhimella, S., Pandruvada, S. N., Huja, S. S. Resolving differences between animal models for expedited orthodontic tooth movement. Orthod Craniofac Res. 20, Suppl 1 72-76 (2017).
  7. Kirschneck, C., Bauer, M., Gubernator, J., Proff, P., Schröder, A. Comparative assessment of mouse models for experimental orthodontic tooth movement. Sci Rep. 10 (1), 12154(2020).
  8. Huang, H., Williams, R. C., Kyrkanides, S. Accelerated orthodontic tooth movement: molecular mechanisms. Am J Orthod Dentofac Ortho. 146 (5), 620-632 (2014).
  9. Ariffin, S. H. Z., Yamamoto, Z., Abidin, I. Z., Wahab, R. A. M., Ariffin, Z. Cellular and molecular changes in orthodontic tooth movement. Sci World J. 11, 1788-1803 (2011).
  10. Alhasyimi, A. A., Pudyani, P. P., Asmara, W., Ana, I. D. Enhancement of post-orthodontic tooth stability by carbonated hydroxyapatite-incorporated advanced platelet-rich fibrin in rabbits. Orthod Craniofac Res. 21, 112-118 (2018).
  11. Klein, Y., et al. Immunorthodontics: in vivo gene expression of orthodontic tooth movement. Sci Rep. 10 (1), 8172(2020).
  12. Fujimura, Y., et al. Influence of bisphosphonates on orthodontic tooth movement in mice. Eur J Orthod. 31 (6), 572-577 (2009).
  13. Waldo, C. M., Rothblatt, J. M. Histologic response to tooth movement in the laboratory rat; procedure and preliminary observations. J Dental Res. 33 (4), 481-486 (1954).
  14. Chavez, M. B., et al. Guidelines for micro-computed tomography analysis of rodent dentoalveolar tissues. JBMR Plus. 5 (3), e10474(2021).
  15. Trelenberg-Stoll, V., Wolf, M., Busch, C., Drescher, D., Becker, K. Standardized assessment of bone micromorphometry around teeth following orthodontic tooth movement: A µCT split-mouth study in mice. J Orofac Ortho. 83 (6), 403-411 (2022).
  16. Santos, M. S., et al. Targeting phosphatidylinositol-3-kinase for inhibiting maxillary bone resorption. J Cell Physiol. 238 (11), 2651-2667 (2023).
  17. Macari, S., et al. Oestrogen regulates bone resorption and cytokine production in the maxillae of female mice. Arch Oral Biol. 60 (2), 333-341 (2015).
  18. Macari, S., et al. Lactation induces increases in the RANK/RANKL/OPG system in maxillary bone. Bone. 110, 160-169 (2018).
  19. Pereira, L. J., et al. Aerobic and resistance training improve alveolar bone quality and interferes with bone-remodeling during orthodontic tooth movement in mice. Bone. 138, 115496(2020).
  20. Silva, F. R. F., et al. Protective effect of bovine milk extracellular vesicles on alveolar bone loss. Mol Nutri Food Res. 68 (3), 2300445(2024).
  21. Amaro, E. R. S., et al. Estrogen protects dental roots from orthodontic-induced inflammatory resorption. Arch Oral Biol. 117, 104820(2020).
  22. Xu, X., Zhou, J., Yang, F., Wei, S., Dai, H. Using micro-computed tomography to evaluate the dynamics of orthodontically induced root resorption repair in a rat model. PLoS One. 11 (3), e0150135(2016).
  23. Bouxsein, M. L., et al. Guidelines for assessment of bone microstructure in rodents using micro-computed tomography. J Bone Mineral Res. 25 (7), 1468-1486 (2010).
  24. Kanou, K., et al. Effect of age on orthodontic tooth movement in mice. J Dent Sci. 19 (2), 828-836 (2024).

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

Computed Tomography

מאמרים קשורים