To badanie opisuje zmodyfikowaną metodę podwiązania nylonu 6-0 do wywoływania zapalenia przyzębia u myszy, która jest wysoce powtarzalna i stanowi alternatywę dla badaczy do badania chorób przyzębia od ich rozwoju do patologicznych konsekwencji.
Artykuł metodologiczny
To badanie opisuje zmodyfikowaną metodę podwiązania nylonu 6-0 do wywoływania zapalenia przyzębia u myszy, która jest wysoce powtarzalna i stanowi alternatywę dla badaczy do badania chorób przyzębia od ich rozwoju do patologicznych konsekwencji.
Choroba przyzębia (PD) jest zaburzeniem zapalnym wpływającym na tkanki podporowe zębów i jest jedną z najbardziej rozpowszechnionych chorób na świecie. Jego ciężka postać, zapalenie przyzębia, prowadzi do zniszczenia tkanek miękkich, zębów i kości. Zwierzęce modele zapalenia przyzębia zostały opracowane przy użyciu naczelnych, psów, miniaturowych świń i myszy. Wśród nich mysi model indukowany ligaturą oferuje takie korzyści, jak szybki postęp choroby, odtwarzalność, przewidywalność i niskie koszty, jednocześnie skutecznie odwzorowując kluczowe aspekty zapalenia przyzębia u ludzi. Modele mysie wykorzystujące ligatury dostarczyły cennych informacji na temat mikrobiologicznych i immunologicznych mikrośrodowisk tkanki przyzębia, podkreślając kluczową rolę biofilmów w odpowiedziach immunologicznych i ich związek z chorobami ogólnoustrojowymi. W badaniu przedstawiono zmodyfikowaną metodę podwiązywania nylonu w celu wywołania zapalenia przyzębia u myszy. Modyfikacja polega na użyciu szwu nylonowego zamiast szwu jedwabnego i umieszczeniu go poniżej obszaru styku międzyzębowego, zamiast przepuszczania go przez punkt kontaktowy. Takie podejście upraszcza technikę, jednocześnie skutecznie wywołując zapalenie przyzębia. Szczegółowa metodyka zakładania szwów jest zilustrowana graficznie, a postęp paradontozy jest demonstrowany za pomocą analiz histologicznych i histometrycznych.
Choroba przyzębia (PD) jest chorobą zapalną tkanek podporowych zębów i jest jedną z najbardziej rozpowszechnionych chorób na świecie1; częstość występowania PD waha się od 20%-50% na całym świecie2. PD ma różne stopnie progresji; jego łagodna postać, zwana zapaleniem dziąseł, dotyczy tylko tkanek miękkich, a jego ciężka postać, zwana zapaleniem przyzębia (PT), wpływa na tkanki twarde, takie jak Bone3. Ponieważ PT jest chorobą zapalną, należy ją uznać za złożoną odpowiedź immunologiczną, która może być modyfikowana przez kilka czynników ryzyka, które mogą zmienić proces chorobowy4, takich jak cukrzyca5, choroby sercowo-naczyniowe6, interakcje hormonalne, takie jak niekorzystne wyniki ciąży7 lub stan przedrzucawkowy8, choroby zapalne9, a nawet zmiany w oku10 lub dementia11.
Dlatego, aby zrozumieć etiologię związaną z rozwojem lub rozpowszechnieniem PT, przetestować nowe lub bardziej skuteczne strategie terapeutyczne, lub zidentyfikować jakąkolwiek korelację między chorobami ogólnoustrojowymi a PT lub mikrobiotą przyzębia, potrzebne są modele zwierzęce12.
Wybór skutecznej metody badawczej jest kluczowy dla zrozumienia rozwoju PT i odpowiedniego odpowiadania na pytania badawcze13. Z biegiem lat opracowano różne modele zwierzęce do badania PT; Jednak modele takie jak naczelne, psy, króliki i miniaturowe świnie są drogie i skomplikowane w użyciu14,15,16. Mysie modele PT, w szczególności model PT indukowany ligacją, mają wiele zalet, w tym szybki rozwój, odtwarzalność, przewidywalność i niski koszt17,18,19.
Chociaż do wywołania PT używa się kilku metod, takich jak doustne szczepienie bakteryjne, wstrzykiwanie lipopolisacharydów i indukcja ligatur10,20, każda z nich ma zalety i wady17, mysi model PT indukowany przez ligaturę nylonową przypominał ludzki mechanizm jej rozwoju20,21,22,23. PT występuje poprzez zatrzymywanie zamieszkanej mikrobioty, powodując stan zapalny i prowadząc do utraty tkanek. Co więcej, myszy mogą być genetycznie modyfikowane w celu badania różnych populacji komórek lub cząsteczek będących przedmiotem zainteresowania w badaniu PT.
Podwiązanie zębów można wykonać przy użyciu różnych materiałów, takich jak druty ortodontyczne, nici jedwabne24,25, lub szwy nylonowe26. Najczęstszym materiałem do indukowania PT przez podwiązanie u myszy jest jedwab; ta metodologia została wyjaśniona przez różnych autorów, takich jak Marchesan et al.18, Abe et al.27 oraz Chadwick et al.22, każdy z własnymi modyfikacjami, a wszystkie te metody były z powodzeniem stosowane przez kilku badaczy28. Jednak założenie jedwabnego szwu wokół górnych zębów trzonowych u myszy może być skomplikowane. Marchesan i wsp. zasugerowali użycie "uchwytu na ligaturę"; Abe i wsp. oraz Chadwick i wsp. umieścili szew przez punkt kontaktowy, chociaż Chadwick i wsp. umieścili go wokół zębów trzonowych M1 i M2.
Nylonowe szwy o różnej grubości zostały użyte do opracowania PT w różnych modelach zwierzęcych29,30,31. et al.31 używali nici nylonowych 5-0; W poprzednich badaniach używaliśmy nici nylonowych 6-0 z podobnymi wynikami28.
W porównaniu do szwów wielowłókienkowych, nici nylonowe są niewchłanialnymi monofilamentami syntetycznymi i wykazują niższą reakcję tkanki zapalnej 32; ponadto, nici nylonowe również umożliwiają akumulację mikrobiologiczną33,34, i istnieją dowody na adhezję Fusobacterium nucleatum i Porphyromona intermedia35,36, wraz z fakultatywnymi bakteriami beztlenowymi w szwach nylonowych12,14,17,19,24,27,35,37 (Tabela 1).
Te cechy mogą pozwolić na skupienie reakcji zapalnej głównie na akumulacji bakterii, a nie na akumulacji materiału. Ponadto nylon ma lepsze właściwości mechaniczne, takie jak wytrzymałość na rozciąganie, niż silk38.
Dlatego też, w obecnym badaniu, nylonowy szew 6-0 umieszczony wokół M2 pod obszarem kontaktu międzyzębowego wywołał rozwój zaawansowanego zapalenia przyzębia u myszy. Takie podejście pozwala na umieszczanie ligatury za pomocą zwykłych kleszczyków tkankowych, a wyniki są spójne. Po 30 dniach rozwój PT można potwierdzić za pomocą analizy histometrycznej i histologicznej.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie procedury z udziałem zwierząt doświadczalnych były przeprowadzane w ścisłej zgodności z 'Ramami etycznymi dla badań biomedycznych na zwierzętach laboratoryjnych', zgodnie z oficjalnym meksykańskim standardem NOM-062-ZOO-1999. Badanie to zostało zatwierdzone przez komisję etyczną Facultad de Estudios Superiores Iztacala (FES-Iztacala) na podstawie protokołu CE/FESI/072024/1765. Myszy były trzymane w komorach dla zwierząt ze swobodnym dostępem do pożywienia i wody w środowisku wolnym od patogenów w obiekcie dla zwierząt FES-Iztacala. Protokół ten jest modyfikacją metody opisanej wcześniej przez Abe et al.27. Sześcio- do ośmiotygodniowych samic myszy BALB/c (o wadze 16 g) podzielono na grupy kontrolne (CTL) i zapalenie przyzębia (PT). Zapalenie przyzębia wywołano przez założenie nylonowego szwu 6-0 w dniu 0, aby promować trwałą adhezję bakteryjną i wywołać ciężką, przewlekłą progresję choroby. Po 30 dniach wszystkie myszy zostały poddane eutanazji (zgodnie z instytucjonalnie zatwierdzonymi protokołami) w celu oceny uszkodzenia tkanek i utraty przyczepu (AL) za pomocą analizy histometrycznej (Ryc. 1). Szczegółowe informacje na temat stosowanych odczynników i sprzętu są wymienione w Tabeli materiałów.
1. Przygotowanie znieczulenia
2. Pozycjonowanie zwierząt
3. Rozmieszczenie ligatury
4. Odzyskiwanie zwierząt
5. Kontrola ligatury
6. Histologia
7. Analiza danych
8. Analiza statystyczna
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Niniejsza metodologia pozwala na rozwój zapalenia przyzębia (PT) u myszy indukowanych od drugiego tygodnia wzwyż. Myszy monitorowano co tydzień w celu weryfikacji obecności ligatury. Eutanazję przeprowadzono w 30. dniu. Oceńiono charakterystykę kliniczną wszystkich grup. Grupa kontrolna zachowała w czasie cechy prawidłowe, takie jak kolor i struktura dziąsła brzeżnego. W porównaniu z grupą CTL, tkanki grupy PT wykazywały zapalenie, krwawienie oraz tworzenie się kieszonek periodontalnych, co zaobserwowano na brzegu dziąsł...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Do oceny różnych aspektów, takich jak reakcje mikrobiologiczne i immunologiczne, wykorzystano kilka zwierzęcych modeli zapalenia przyzębia i wykazano pewne podobieństwa z chorobami ludzkimi43. Odkrycia te dostarczają dowodów na ramy chorób przyzębia, takie jak rola biofilmów, odpowiedź immunologiczna i interakcje z chorobami ogólnoustrojowymi44,45.
Zwierzęce modele zapalenia przyzębia mają różną złożoność i podo...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy oświadczają, że nie występują konflikty interesów w związku z publikacją niniejszej pracy.
Ta praca została częściowo sfinansowana przez Radę ds. Nauki i Technologii Stanu Meksyk (COMECYT) numer grantu [FICDTEM-2021-072] oraz Program Wsparcia Projektów Badawczych i Innowacji Technologicznych (PAPIIT)-UNAM, numer grantu [IN-217021]. Dziękujemy programowi specjalizacji w Endoperiodontología, FES Iztacala, UNAM za udogodnienia zapewnione do nakręcenia tego filmu oraz Rosalba Yañez Ortiz, DDS, za jej wsparcie w tworzeniu tego filmu. Niektóre figury zostały stworzone za pomocą programu Biorender (numer umowy ME282NWCI1).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| 0,9% roztwór NaCl | PiSA | Płukanie szczęki | |
| 6-0 szew nylonowy | Atramat, Internacional Farmacé utica | PE1946-N | Umieszczanie ligatur |
| Amscope 3.7 program do aparatu cyfrowego | Amscope | x64, 4.11.21973.20230107 | Rozwiązanie EDTA do zbierania danych |
| Sigma– Aldrich | E5134 | Odwapnienie | |
| Cienkie nożyczki | ogólne | Do cięcia nylonowego szwu 6-0 | |
| Kleszcze do cienkich tkanek | ogólne | 6-0 nylonowy szew | |
| Gaza | ogólny | Aby utrzymać temperaturę ciała | |
| Pryzmat GraphPad | Pryzmat GraphPad | Wersja 8.3.0 | Analiza danych |
| Hypromeloza | ogólna | Smar do oczu | |
| Woda do wstrzykiwań | Piza | Rozcieńczanie roztworu znieczulającego | |
| Ketamina | Znieczulacz, Piza | Anesthetic | |
| Mikroprobówki wirówkowe | Cellpro | 801501 | Do przechowywania tkanek podczas odwapnienia |
| Mikropory | 3M | 1533 | Aby naprawić mysz |
| Mikroskop cyfrowy aparat fotograficzny | Amscope | MU1603 | Histologia |
| Mikroprobówki | Axygen | MCT-150-C | Przechowywać rozcieńczalnik znieczulający |
| Mikroskop optyczny | UNICO | Serie G380 | Histologia |
| Gumy ortodontyczne | TP Orthodsinics, Inc | niebieski | Aby pysk był otwarty |
| Roztwór paraformaldehydu | Sigma– Aldrich | 158127 | Utrwalanie tkanek |
| Paraplast | Leica | 39601006 | Histologia |
| Mikroskop chirurgiczny | Carl Zeiss GmbH Berlin | 6-0 nylonowy szew | |
| Ultra drobne strzykawki insulinowe 6 mm U-100, 0,3 ml | BD | 326385 | Do wstrzykiwania roztworu znieczulającego |
| Gumki uniwersalne | ogólny | Aby utrzymać otwarty pysk | |
| Stół roboczy | Ogólne | Drewniana podstawa do podparcia myszy | |
| Ksylazyna | Porcin, Piza | Preanesthetic |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie