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Artigo de método

Gerando um modelo de cultura de órgãos para simular a doença do disco intervertebral em estágio inicial

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8 de julho de 2025

Neste artigo

Resumo

Fonte: Saravi, B. et al., Um modelo de cultura de órgãos degenerativo e pró-inflamatório para simular a doença do disco intervertebral em estágio inicial. J. Vis. Exp. (2021).

Este vídeo demonstra o desenvolvimento de um modelo de cultura de órgãos pró-inflamatórios e degenerativos para doença do disco intervertebral (IVD) em estágio inicial usando TNF-α. Ele descreve o procedimento para injetar TNF-α no disco intervertebral e explica os mecanismos pelos quais o TNF-α induz inflamação e degradação do DIV.

Protocolo

Todos os procedimentos envolvendo amostras de animais foram revisados e aprovados pelo comitê de revisão ética animal apropriado.

1. Cultura e carga do disco intervertebral (DIV)

  1. Transfira os discos intervertebrais (DIVs) para câmaras de DIV e adicione meio de cultura de DIV (Meio de Eagle Modificado de Dulbecco (DMEM, 4,5 g/L de DMEM com alto teor de glicose para o grupo fisiológico e 2 g/L de DMEM com baixo teor de glicose para o grupo patológico) + 1% de Penicilina/Estreptomicina + 2% de soro fetal de bezerro + 1% de ITS (contém 5 μg/mL de insulina, 6 μg/mL de transferrina e 5 ng/mL de ácido selênio) + 50 μg/mL de ascorbato-2-fosfato + 1% de aminoácido não essencial + 50 μg/mL de agente antimicrobiano para células primárias) e colocar em uma incubadora a 37 °C, 85% de umidade e 5% de CO2.
  2. Cultivar os discos por 4 dias dentro de um sistema de biorreator de acordo com os grupos experimentais. No grupo patológico, manter condições de carga degenerativa em 0,32-0,5 MPa, 5 Hz por 2 h/dia. No grupo controle fisiológico, utilizar um protocolo de carga de 0,02-0,2 MPa, 0,2 Hz por 2 h/dia.
    nota: Posicione os IVDs em câmaras contendo 5 mL de meio IVD durante os procedimentos de carregamento. O volume depende do tamanho das câmaras de carregamento do biorreator. Entre os procedimentos de carregamento, coloque os IVDs em placas de seis poços com 7 mL de meio de cultura IVD para recuperação de inchaço livre.
  3. Para analisar as mudanças na altura do disco durante o período experimental, medir a altura do disco com um paquímetro após a dissecção do DIV (linha de base) e, em seguida, diariamente após o período de inchaço livre e após carga dinâmica durante o período experimental.

2. Injeção intradiscal de fator de necrose tumoral alfa (TNF-α)

  1. Diretamente após o primeiro ciclo de carregamento dinâmico no dia 1, coloque os IVDs em uma placa de Petri na posição vertical e estabilize os IVDs com uma pinça.
  2. Injete TNF-α recombinante (100 ng em 70 μL de solução salina tamponada com fosfato (PBS) por IVD) com uma agulha de insulina de calibre 30 no tecido do núcleo pulposo do grupo patológico. Injete lentamente a uma velocidade de aproximadamente 70 μL em 1 min.
  3. Após a injeção, puxe a seringa até a metade para trás dentro do DIV e puxe o êmbolo da seringa para criar um vácuo que evite que a solução injetada vaze de volta antes de remover completamente a agulha e a seringa do DIV.
    NOTA: Realize um experimento piloto injetando PBS contendo corante azul de tripano para avaliar a distribuição da solução injetada após o carregamento e a cultura durante a noite.

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Divulgações

Não há conflitos de interesse declarados.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Ascorbato-2-fosfatoSigma-Aldrich, St. Louis, Estados UnidosA8960
TNF-alfa, proteína humana recombinanteSistemas de P&D, Minnesota, EUA210-TA-005
IL-8 bovino faça você mesmo ELISAKingfisher Biotech, St. Paul, EUADIY1028B-003
Corning ITS PremixCorning Inc., Nova Iorque, EUA354350
DMEM glicose altaGibco by life technologies, Carlsbad, EUA10741574
DMEM baixa glicoseGibco by life technologies, Carlsbad, EUA11564446
Etanol para biologia molecularSigma-Aldrich, St. Louis, Estados Unidos09-0851
Soro fetal bovino (FBS)Gibco by life technologies, Carlsbad, EUAA4766801
Solução de aminoácidos não essenciaisGibco by life technologies, Carlsbad, EUA11140050
Penicilina/Estreptomicina(P/S)gibco da Life Technologies, Carlsbad, EUA11548876
Solução tampão fosfato, comprimidoSigma-Aldrich, St. Louis, Estados UnidosPág. 4417
PrimocinInvivoGen, Sandiego, Estados Unidosant-pm-05

Etiquetas

Inje o de TNF alfaCitocina Pr inflamat riaCarga de Estresse Mec nicoN cleo PulposoDegrada o da Matriz ExtracelularAtiva o de CaspasesSinaliza o de NF kappaBDisco da Cauda Bovina