Przebudowa kości to ciągły proces organizowany przez osteoklasty, osteoblasty, komórki wyściółki kostnej i osteocyty, niezbędny do utrzymania integralności dorosłego szkieletu1,2. Ten dynamiczny proces, napędzany głównie przez różnicowanie i aktywność osteoklastów i osteoblastów, obejmuje resorpcję i odkładanie się kości, wyzwalane przez naprężenia mechaniczne i obciążenie3,4,5.
Eksperymenty na zwierzętach odgrywają kluczową rolę w wyjaśnianiu skomplikowanych biologicznych i komórkowych mechanizmów leżących u podstaw ortodontycznego ruchu zębów (OTM)6,7. Proces ten obejmuje różnorodny zestaw typów komórek, takich jak osteoblasty, osteoklasty, osteocyty, fibroblasty i komórki odpornościowe, takie jak makrofagi i limfocyty T, zlokalizowane w obrębie kości szczęki i więzadła przyzębia7,8. Komórki te dynamicznie reagują na bodźce mechaniczne i zmiany w środowisku lokalnym, wpływając na skład i architekturę otaczającej je kości7,8. Co więcej, wywołują również reakcję zapalną na poziomie komórkowym, mimo że nie ma żadnych patogenów. Ta reakcja zapalna odgrywa rolę w zwiększaniu obrotu tkanki kostnej9.
Różne modele zwierzęce, w tym myszy, szczury, króliki, psy i małpy, zostały wykorzystane w eksperymentalnych badaniach OTM7,8,10. Wśród nich gryzonie, zwłaszcza myszy, są preferowane do badania początkowych faz ruchu zębów i przebudowy kości6. Wcześniejsze badania podkreślały zalety stosowania modeli mysich w porównaniu z modelami szczurzymi, przede wszystkim ze względu na powszechną dostępność genetycznie modyfikowanych szczepów, umożliwiając szczegółową eksplorację wpływów genetycznych w OTM7,11. Obecnie do wywoływania ruchu zębów u myszy stosuje się dwa główne modele. Pierwsza metoda polega na włożeniu niklowo-tytanowej (NiTi) sprężyny śrubowej między pierwszy górny trzonowiec a górne siekacze4,12. Drugie podejście polega na umieszczeniu elastycznej opaski w przestrzeni międzyzębowej między pierwszym a drugim górnym zębem trzonowym13. Pierwszorzędowe analizowane wyniki zazwyczaj obejmują wielkość ruchu zęba i mikroarchitekturę kości, najlepiej oceniane za pomocą mikrotomografii komputerowej (micro-CT)14. Idealnie, ocena integralności korzeni zębowych jest ważna, aby upewnić się, że odpowiednie siły są stosowane do wytworzenia OTM4.
Chociaż mikrotomografia komputerowa jest powszechnie uznawana za złoty standard oceny mikroarchitektury zmineralizowanych tkanek14, brak standardowych metodologii i protokołów skanowania, analizy i raportowania danych często stanowi wyzwanie w rozpoznawaniu zastosowanych precyzyjnych procedur, interpretacji wyników i ułatwianiu porównań między różnymi modelami OTM14,15.
Tutaj prezentujemy przewodnik krok po kroku po modelu myszy OTM, w tym akwizycję mikro-CT i analizę OTM, mikrostruktury kości i korzeni zębowych. Metoda ta polega na przyłożeniu kontrolowanej siły mechanicznej do pierwszego zęba trzonowego w celu wywołania ruchu w obrębie kości szczęki. Wybór tej metody wynika z kilku czynników, w tym wykonalności, trafności i precyzji. Takie podejście umożliwia szczegółową analizę ilościową, dostarczając cennych informacji na temat procesów biologicznych leżących u podstaw ortodontycznego ruchu zębów i ułatwiając opracowanie ulepszonych strategii leczenia ortodontycznego w przyszłości.