Un semplice Critical dimensioni femorale Difetto Modello in Mice

Bret H. Clough; Matthew R. McCarley; Carl A. Gregory

doi:10.3791/52368

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Articolo metodologico

Un semplice Critical dimensioni femorale Difetto Modello in Mice

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DOI:

10.3791/52368

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15 marzo 2015

Bret H. Clough¹ , Matthew R. McCarley² , Carl A. Gregory¹^,³

¹Institute for Regenerative Medicine at Scott & White Hospital, Texas A&M Health Science Center, ²Department of Orthopedic Surgery, University of Texas Medical Branch, ³Molecular and Cellular Medicine, Texas A&M Health Science Center

In questo articolo

Sommario

I modelli animali sono spesso impiegati per imitare gravi lesioni ossee nella ricerca biomedica. A causa delle loro piccole dimensioni, l'insediamento di lesioni ossee stabilizzate nei topi è al di là delle capacità della maggior parte dei gruppi di ricerca. In questo articolo, descriviamo un metodo semplice per stabilire e analizzare i difetti femorali sperimentali nei topi.

Abstract

Sebbene l'osso abbia una notevole capacità di rigenerazione, un grave trauma osseo spesso provoca danni che non guariscono correttamente. Infatti, un decimo di tutte le fratture ossee degli arti non riesce a guarire completamente a causa dell'entità del trauma, della malattia o dell'età del paziente. La nostra capacità di migliorare le strategie di rigenerazione ossea dipende in modo critico dalla capacità di imitare gravi traumi ossei negli animali da laboratorio, ma la generazione e la stabilizzazione di lesioni ossee di grandi dimensioni è tecnicamente impegnativa. Nella maggior parte dei casi, un grave trauma delle ossa lunghe viene imitato sperimentalmente stabilendo un difetto che non guarirà naturalmente. Ciò si ottiene mediante la rimozione completa di un segmento osseo più grande di 1,5 volte il diametro della sezione trasversale ossea. L'osso viene quindi stabilizzato con un impianto metallico per mantenere il corretto orientamento dei bordi della frattura e consentire la mobilità.

A causa delle loro piccole dimensioni e della fragilità delle loro ossa lunghe, l'insediamento di tali lesioni nei topi è al di là delle capacità della maggior parte dei gruppi di ricerca. Pertanto, i modelli di difetti delle ossa lunghe sono limitati ai ratti e agli animali più grandi. Ciononostante, i topi offrono significativi vantaggi di ricerca in quanto possono essere geneticamente modificati e allevati come ceppi immunocompromessi che non rigettano cellule e tessuti umani.

Qui, dimostriamo una tecnica che facilita la generazione di un difetto segmentale nel femore di topo utilizzando apparecchiature standard di laboratorio e veterinarie. Con la pratica, la fabbricazione del dispositivo di fissazione e l'impianto chirurgico sono fattibili per la maggior parte dei veterinari qualificati e del personale di ricerca sugli animali. Utilizzando dati di esempio, forniamo anche metodologie per l'analisi quantitativa della guarigione ossea per il modello.

Introduzione

Si stima che la metà della popolazione degli Stati Uniti sperimentare una frattura all'età di 65 ^1. Per i pazienti con fratture trattate chirurgicamente, 500.000 procedure comportano l'uso di un innesto osseo ² e questo numero è destinato ad aumentare con una popolazione sempre più anziana ³ . Sebbene osso è uno dei pochi organi che ha la capacità di guarire completamente senza cicatrici, ci sono casi in cui il processo non riesce ^3,4. A seconda delle circostanze e la qualità del trattamento, 2-30% delle fratture delle ossa lunghe fallire, con conseguente non-union ^3,5. Mentre rimane qualche dibattito sul....