מחקר זה מתאר שיטת קשירת ניילון 6-0 שונה להשראת דלקת חניכיים בעכברים, הניתנת לשחזור מאוד ומהווה אלטרנטיבה לחוקרים לחקור מחלות חניכיים מהתפתחותה ועד לתוצאותיה הפתולוגיות.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
מחקר זה מתאר שיטת קשירת ניילון 6-0 שונה להשראת דלקת חניכיים בעכברים, הניתנת לשחזור מאוד ומהווה אלטרנטיבה לחוקרים לחקור מחלות חניכיים מהתפתחותה ועד לתוצאותיה הפתולוגיות.
מחלת חניכיים (PD) היא הפרעה דלקתית הפוגעת ברקמות התומכות של השיניים והיא אחת המחלות הנפוצות ביותר ברחבי העולם. צורתו החמורה, דלקת חניכיים, מובילה להרס של רקמות רכות, שיניים ועצם. מודלים של בעלי חיים של דלקת חניכיים פותחו באמצעות פרימטים, כלבים, חזירים מיניאטוריים ועכברים. בין אלה, מודל העכברים המושרה על ידי קשירה מציע יתרונות כגון התקדמות מהירה של מחלה, יכולת שחזור, יכולת חיזוי ועלות נמוכה תוך שכפול יעיל של היבטים מרכזיים של דלקת חניכיים אנושית. מודלים של עכברים המשתמשים בקשרים סיפקו תובנות חשובות לגבי המיקרו-סביבות המיקרוביולוגיות והאימונולוגיות של רקמות חניכיים, והדגישו את התפקיד הקריטי של ביופילמים בתגובות החיסוניות ואת הקשר שלהם למחלות מערכתיות. מחקר זה מציג שיטת קשירת ניילון שונה להשראת דלקת חניכיים בעכברים. השינוי כולל שימוש בתפר ניילון במקום תפר משי והנחתו מתחת לאזור המגע הבין-פרוקסימלי במקום להעבירו דרך נקודת המגע. גישה זו מפשטת את הטכניקה תוך גרימת דלקת חניכיים ביעילות. המתודולוגיה המפורטת למיקום תפרים מודגמת בצורה גרפית, והתקדמות דלקת חניכיים מודגמת באמצעות ניתוחים היסטולוגיים והיסטומטריים.
מחלת חניכיים (PD) היא הפרעה דלקתית של הרקמות התומכות בשיניים והיא בין המחלות השכיחות ביותר בעולם1; שכיחות מחלת פרקינסון דווחה בטווח שבין 20%-50% ברחבי העולם2. למחלת פרקינסון יש דרגות שונות של התקדמות; צורתו הקלה, הנקראת דלקת חניכיים, משפיעה רק על רקמות רכות, וצורתו החמורה, הנקראת דלקת חניכיים (PT), משפיעה על רקמות קשות כמו עצם3. מכיוון ש-PT היא מחלה דלקתית, יש להתייחס אליה כתגובה חיסונית מורכבת הניתנת לשינוי על ידי מספר גורמי סיכון שיכולים לשנות את תהליך המחלה4, כגון סוכרת5, מחלות לב וכלי דם6, אינטראקציות הורמונליות כגון תוצאות הריון שליליות7 או רעלת הריון8, מחלות דלקתיות9, ואפילו שינויים בעיניים10 או דמנציה11.
לכן, כדי להבין את האטיולוגיה הקשורה להתפתחות או לשכיחות של PT, לבחון אסטרטגיות טיפוליות חדשות או יעילות יותר, או לזהות מתאם כלשהו בין מחלות מערכתיות לבין PT או המיקרוביוטה החניכיים, יש צורך במודלים של בעלי חיים12.
בחירת שיטת מחקר יעילה היא חיונית להבנת התפתחות PT ומענה הולם על שאלות מחקר13. במהלך השנים פותחו מודלים שונים של בעלי חיים לחקר PT; עם זאת, מודלים כמו פרימטים, כלבים, ארנבות וחזירים מיניאטוריים הם יקרים ומורכבים לשימוש 14,15,16. למודלים עכבריים של PT, במיוחד למודל PT המושרה על ידי קשירה, יש יתרונות רבים, כולל פיתוח מהיר, יכולת שחזור, יכולת חיזוי ועלות נמוכה 17,18,19.
למרות שמספר שיטות משמשות לגרימת PT, כגון חיסון חיידקי דרך הפה, הזרקת ליפופוליסכריד והשראת קשירה10,20, לכל אחת מהן יתרונות וחסרונות17, מודל העכברים של PT המושרה על ידי קשירת ניילון דמה למנגנון האנושי להתפתחותו 20,21,22,23. PT מתרחש באמצעות שימור המיקרוביוטה המקומית, גורם לדלקת ומוביל לאובדן רקמות. יתר על כן, עכברים יכולים לעבור שינוי גנטי כדי לחקור אוכלוסיות תאים שונות או מולקולות מעניינות לחקר PT.
ניתן לבצע קשירת שיניים באמצעות חומרים שונים, כגון חוטים אורתודונטיים, תפרי משי24,25 או תפרי ניילון26. החומר הנפוץ ביותר להשראת PT על ידי קשירה בעכברים הוא משי; מתודולוגיה זו הוסברה על ידי מחברים שונים, כגון Marchesan et al.18, Abe et al.27 ו-Chadwick et al.22, כל אחד עם השינויים שלו, וכל השיטות הללו שימשו בהצלחה על ידי מספר חוקרים28. עם זאת, הנחת תפר משי סביב הטוחנות העליונות בעכברים יכולה להיות מורכבת. Marchesan ואחרים הציעו להשתמש ב"מחזיק קשירה"; אייב ואחרים וצ'דוויק ואחרים הניחו את התפר דרך נקודת המגע, אם כי צ'דוויק ועמיתיו הניחו אותו סביב שיניים טוחנות M1 ו-M2.
תפרי ניילון בעוביים שונים שימשו להתפתחות PT במודלים שונים של בעלי חיים 29,30,31. Lima et al.31 השתמשו בתפרי ניילון 5-0; במחקרים קודמים השתמשנו בתפרי ניילון 6-0 עם תוצאות דומות28.
בהשוואה לתפרים מרובי פילמנטים, תפרי ניילון הם סינתטיים מונופילמנטים שאינם ניתנים לספיגה ומציגים תגובת רקמה דלקתית נמוכה יותר32; בנוסף, תפרי ניילון מאפשרים גם הצטברות חיידקים 33,34, ויש עדויות להידבקות של Fusobacterium nucleatum ו-Porphyromona intermedia35,36, יחד עם חיידקים אנאירוביים פקולטטיביים בתפרי ניילון 12,14,17,19,24,27,35,37 (טבלה 1).
מאפיינים אלה עשויים לאפשר לתגובה הדלקתית להתמקד בעיקר בהצטברות חיידקים ולא בהצטברות חומרים. בנוסף, לניילון יש תכונות מכניות טובות יותר, כגון חוזק מתיחה, מאשר משי38.
לכן, במחקר הנוכחי, תפר הניילון 6-0 שהוצב סביב M2 מתחת לאזור המגע הבין-פרוקסימלי גרם להתפתחות של דלקת חניכיים בשלב מתקדם בעכבר. גישה זו מאפשרת מיקום קשירה בפינצטה רגילה, והתוצאות עקביות. לאחר 30 יום ניתן לאשר את התפתחות ה-PT על ידי ניתוח היסטומטרי והיסטולוגי.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל ההליכים המעורבים בחיות ניסוי נערכו תוך עמידה קפדנית ב'מסגרת האתית למחקר ביו-רפואי בחיות מעבדה', בהתאם לתקן המקסיקני הרשמי NOM-062-ZOO-1999. מחקר זה אושר על ידי ועדת האתיקה של Facultad de Estudios Superiores Iztacala (FES-Iztacala) תחת פרוטוקול CE/FESI/072024/1765. העכברים שוכנו בתאי בעלי חיים עם גישה חופשית למזון ומים בסביבה נטולת פתוגנים במתקן החיות FES-Iztacala. פרוטוקול זה הוא שינוי של השיטה שתוארה קודם לכן על ידי Abe et al.27. נקבות עכברי BALB/c בנות שישה עד שמונה שבועות (במשקל 16 גרם) חולקו לקבוצות ביקורת (CTL) ודלקת חניכיים (PT). דלקת חניכיים הושרה על ידי הנחת תפר ניילון 6-0 ביום 0 כדי לקדם הידבקות חיידקית מתמשכת ולעורר התקדמות מחלה כרונית חמורה. לאחר 30 יום, כל העכברים הומתו (בהתאם לפרוטוקולים שאושרו על ידי המוסד) כדי להעריך נזק לרקמות ואובדן התקשרות (AL) באמצעות ניתוח היסטומטרי (איור 1). פרטים על הריאגנטים והציוד המשמשים מפורטים בטבלת החומרים.
1. הכנת הרדמה
2. מיקום בעלי חיים
3. מיקום קשירה
4. התאוששות בעלי חיים
5. בדיקת קשירה
6. היסטולוגיה
7. ניתוח נתונים
8. ניתוח סטטיסטי
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מתודולוגיה זו מאפשרת לעכברים מושרים לפתח דלקת חניכיים (PT) מהשבוע השני ואילך. העכברים היו במעקב שבועי כדי לוודא את נוכחות הקשירה. המתת חסד בוצעה ביום ה-30. המאפיינים הקליניים של כל הקבוצות הוערכו. קבוצת הביקורת שמרה על מאפיינים נורמליים, כגון צבע ומבנה החניכיים השוליים, לאורך זמן. בהשוואה לאלו בקבוצת ה-CTL, רקמות קבוצת ה-PT הראו דלקת, דימום והיווצרות כיס חניכיים, שנצפו בשולי החניכיים בעכברים שהושרו (איור 5).
התפתחות המחלה אושרה על ידי ביצוע ניתוח היסטולוגי והיסטומ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מספר מודלים של בעלי חיים של דלקת חניכיים שימשו להערכת היבטים שונים, כגון תגובות מיקרוביולוגיות וחיסוניות, ויש להם כמה קווי דמיון למחלות אנושיות43. ממצאים אלה מספקים עדות למסגרת של מחלות חניכיים, כגון תפקיד הביופילמים, התגובה החיסונית ואינטראקציות עם מצבים מערכתיים44,45.
למודלים של בעלי חיים של דלקת חניכיים יש מורכבויות ודמיון שונים; לדוגמה, פרימטים, כלבים או חזירים מיניאטוריים ש...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים כי אין ניגודי אינטרסים בנוגע לפרסום מאמר זה.
עבודה זו מומנה בחלקה על ידי מספר המענק של המועצה למדע וטכנולוגיה של מדינת מקסיקו (COMECYT) [FICDTEM-2021-072] ותוכנית התמיכה בפרויקטים מחקריים וחדשנות טכנולוגית (PAPIIT)-UNAM, מספר מענק [IN-217021]. אנו מודים לתוכנית ההתמחות באנדופריודונטולוגיה, FES Iztacala, UNAM על המתקנים שניתנו ליצירת סרטון זה ולרוזלבה יאנז אורטיז, DDS, על תמיכתה ביצירת סרטון זה. חלק מהדמויות נוצרו באמצעות תוכנית Biorender (הסכם מספר ME282NWCI1).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 0.9% תמיסת NaCl | PiSA | שטיפה לסתות | |
| 6-0 תפר ניילון | Atramat, Internacional Farmacé utica | PE1946-N | מיקום קשירה |
| תוכנית Amscope 3.7 למצלמה דיגיטלית | Amscope | x64, 4.11.21973.20230107 | איסוף נתונים |
| פתרון EDTA | סיגמא– Aldrich | E5134 | הסרת אבנית |
| מספריים עדינים | גנרי | לחתוך את תפר הניילון 6-0 | |
| מלקחיים רקמות עדינות | גנרי | 6-0 תפר ניילון | |
| כרית גזה | גנרית | לשמירה על טמפרטורת הגוף | |
| פריזמה של GraphPad | פריזמה של GraphPad | גרסה 8.3.0 | ניתוח נתונים |
| היפרומלוז | גנרי | חומר סיכה לעיניים | |
| מים להזרקה | פיזה, | דילול תמיסת הרדמה | |
| קטמין | , אנסקט, | הרדמת | |
| , מיקרו צנטריפוגות | Cellpro | 801501 | להכיל רקמות הסרת אבדן דורין |
| מיקרופור | 3 חודשים | 1533 | לתיקון |
| עכבר מיקרוסקופ מצלמה דיגיטלית | Amscope | MU1603 | היסטולוגיה |
| מיקרו-צינורות | Axygen | MCT-150-C | חנות דילול הרדמה |
| מיקרוסקופ אופטי | היסטולוגיה של UNICO | Serie G380 | |
| גומיות אורהודונטיות | TP אורתודינטיקה, בע"מ | כחול | כדי לשמור על החוטם פתוח |
| תמיסת פרפורמלדהיד | סיגמא– אולדריץ' | 158127 | קיבוע רקמות |
| פרפלסט | Leica | 39601006 | היסטולוגיה |
| מיקרוסקופ כירורגי | Carl Zeiss GmbH Berlin | 6-0 תפר ניילון | |
| מזרקי אינסולין עדינים במיוחד 6 מ"מ U-100, 0.3 מ"ל | BD | 326385 | להזרקת תמיסת ההרדמה |
| גומיות אוניברסליות | גנרי | כדי לשמור על החוטם פתוח | |
| שולחן עבודה | כללי | בסיס עץ לתמיכה בעכברים | |
| קסילזין | פורצין, הרדמה בפיזה |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.