Method Article

Desenvolvimento e Avaliação de um Modelo de Defeitos Cartilaginosos em Rato

DOI:

10.3791/64475

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May 19th, 2023

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1The First Affiliated Hospital, Zhejiang Chinese Medical University, 2Fuyang Orthopaedics and Traumatology Affiliated Hospital, Zhejiang Chinese Medical University, 3College of Pharmaceutical Science, Zhejiang Chinese Medical University, 4Affiliated Zhejiang Hospital, Zhejiang University School of Medicine, 5Xianju County Hospital of Chinese Medicine

In This Article

Summary

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Este protocolo estabelece um modelo de defeitos de cartilagem de espessura total (FTCD) através da perfuração de orifícios no sulco troclear femoral de ratos e mensuração do comportamento da dor e alterações histopatológicas subsequentes.

Abstract

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Defeitos cartilaginosos da articulação do joelho causados por trauma são uma lesão comum na articulação esportiva na clínica, e esses defeitos resultam em dor articular, movimento prejudicado e, eventualmente, osteoartrite do joelho (kOA). No entanto, há pouco tratamento efetivo para defeitos cartilaginosos ou mesmo kOA. Modelos animais são importantes para o desenvolvimento de fármacos terapêuticos, mas os modelos existentes para defeitos cartilaginosos são insatisfatórios. Este trabalho estabeleceu um modelo de defeitos de cartilagem de espessura total (FTCD) através da perfuração de furos no sulco troclear femoral de ratos, e o comportamento da dor e as alterações histopatológicas subsequentes foram usados como experimentos de leitura. Após a cirurgia, o limiar de retirada mecânica foi diminuído, os condrócitos no local lesado foram perdidos, a expressão de MMP13 das metaloproteinases da matriz foi aumentada e a expressão de colágeno tipo II diminuiu, consistente com as alterações patológicas observadas nos defeitos da cartilagem humana. Essa metodologia é de fácil e simples execução e possibilita a observação macroscópica imediatamente após a lesão. Além disso, este modelo pode mimetizar com sucesso defeitos clínicos da cartilagem, fornecendo uma plataforma para o estudo do processo patológico dos defeitos cartilaginosos e desenvolvimento de drogas terapêuticas correspondentes.

Introduction

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A cartilagem articular é um tecido altamente diferenciado e denso, constituído por condrócitos e matrizextracelular1. A camada superficial da cartilagem articular é uma forma de cartilagem hialina, que apresenta superfície lisa, baixo atrito, boa resistência e elasticidade e excelente tolerância ao estressemecânico2. A matriz extracelular é composta por proteoglicanos e água, sendo o colágeno tipo II o principal componente estrutural do colágeno, sendo responsável por cerca de 90% do colágeno total3. Como não existem vasos sanguíneos ou nervos no tecido cartilaginoso, este não tem a capacidade de ....

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Protocol

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Os experimentos com animais foram aprovados pelo Comitê de Ética e Padrões Médicos da Universidade de Medicina Tradicional Chinesa de Zhejiang, que está em conformidade com a legislação da China sobre o uso e cuidados com animais de laboratório. No presente estudo, ratos Sprague-Dawley (SD) machos com 6 semanas de idade pesando 150-180 g foram utilizados. Os animais foram obtidos de fonte comercial (ver Tabela de Materiais).

1. Estabelecimento de um modelo de defeitos cartilaginosos de espessura total em ratos

  1. Após 1 semana de aclimatização ao novo ambiente, dividir os ratos de forma aleatória e i....

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Results

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Neste trabalho, um modelo de FTCD em ratos foi estabelecido através da perfuração de furos no sulco troclear femoral e detecção do comportamento da dor e alterações histopatológicas subsequentes. Como mostrado na Figura 1, 3 dias após a modelagem, em comparação com o grupo sham, o TCM dos ratos do grupo modelo foi significativamente reduzido, sugerindo hiperalgesia causada pela FTCD. Aos 17 dias após a modelagem, o limiar de retirada mecânica dos ratos do grupo modelo permaneceu em um nível .......

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Discussion

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Este estudo descreve um modelo animal para mimetizar defeitos clínicos da cartilagem por meio de furos no sulco troclear femoral de ratos (Figura 1 Suplementar). Após a lesão da cartilagem, a excitabilidade ou responsividade dos nociceptores periféricos é aumentada, o que pode resultar em diminuição do limiar de dor e aumento da responsividade à estimulação18. Em estudos pré-clínicos, a modelagem de defeitos cartilaginosos em diferentes espécies de animais sempre .......

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Disclosures

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Os autores não têm nada a revelar.

Acknowledgements

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Este estudo foi apoiado pela Fundação de Ciências Naturais de Zhejiang (número de concessão LQ20H270009), a Fundação de Ciências Naturais da China (números de concessão 82074464 e 82104890), a Fundação de Ciências Médicas Chinesas Tradicionais de Zhejiang (números de concessão 2020ZA039, 2020ZA096 e 2022ZB137) e o Projeto de Ciência e Tecnologia em Saúde Médica da Comissão Provincial de Saúde de Zhejiang (número de concessão 2016KYA196).

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
3, 3 '-diaminobenzidina  Fornecedor verificado - Hangzhou Zhengbo Biotechnology Co., Ltd.ZLI-9019O corante para coloração IHC
Anticorpo anti-colágeno IIINovusNB600-594Anticorpo primário para
anticorpo IHC Anti-Colágeno IIAbcam (Reino Unido)34712Anticorpo primário para
anticorpo anti-colágeno IHC INovusNB600-408Anticorpo primário para solução IHC
BouinShanghai Yuanye Technology Co., Ltd.R20381O corante para coloração Masson
Celestita azulShanghai Yuanye Technology Co., Ltd.R20381O corante para coloração Masson
Espiga de milhoXiaohe Technology Co., Ltd Roupa de cama para animais
EosinSigma-Aldrich861006O corante para coloração HE
Fast Green FCFSigma-AldrichF7252O corante para coloração SO
Anticorpo anti-camundongo de cabraZSGQ-BIO (Pequim, China)PV-9002Anticorpo secundário para anticorpo
anti-coelho de cabraZSGQ-BIO (Pequim, China)PV-9001Anticorpo secundário para IHC
HematoxilinaSigma-AldrichH3163O corante para coloração HE
MassonShanghai Yuanye Technology Co., Ltd.R20381O corante para coloração de Masson
MicrodrillRwd Life Science Co., Ltd78001Equipamento para cirurgia
MMP13Cell Signaling Technology, Inc. (Danvers, MA, EUA)69926Anticorpo primário para
IHC Centro modular de incorporação de tecidosThermo Fisher Scientific (EUA)EC 350Produzir blocos de parafina
Resina neutraHangzhou Zhengbo Biotecnologia Co., Ltd.ZLI-9555Selo para
sutura não absorvívelHangzhou Huawei Medical Supplies Co., Ltd.4-0Equipamento para cirurgia
Pentobarbital sódico Fornecedor verificado - Hangzhou Zhengbo Biotechnology Co., Ltd.WBBTN5G
Ácido fosfomolíbdico animal anestesiado Fornecedor verificado - Shanghai Yuanye Technology Co., Ltd.R20381O corante para coloração Masson
Ponceau fucsinShanghai Yuanye Technology Co., Ltd.R20381O corante para coloração de Masson
Micrótomos rotativos e deslizantesThermo Fisher Scientific (EUA)HM325Seções precisas de parafina
Safranin-OSigma-AldrichS2255O corante para coloração SO
Lâmina de bisturiShanghai Lianhui Medical Supplies Co., Ltd.11Equipamento para cirurgia
Solução de citrato de sódio (20x)Hangzhou Haoke Biotechnology Co., Ltd.Recuperação de antígenoHK1222
Sprague Dawley (SD)  Fornecedor verificado - Shanghai Slake Experimental Animal Co., Ltd.SDExperimental animal
Tissue-Tek VIP 5 JrSakura (Japão)Processador de Infiltração a Vácuo
Toluidine BlueSigma-Aldrich89640O corante para coloração de TB
Filamento de Von FreyUGO Basile (Itália) 37450-275Equipamento para ensaio MWT
Plataforma de malha de arame Fornecedor verificado - Shanghai Yuyan Instruments Co., Ltd.Equipamento para ensaio MWT
IHC IHC para ratos IHC

References

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  1. Zhang, Z. Chondrons and the pericellular matrix of chondrocytes. Tissue Engineering. Part B, Reviews. 21 (3), 267-277 (2015).
  2. Correa, D., Lietman, S. A. Articular cartilage repair: Current needs, methods and research directions.

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Cartilage DefectsFull Thickness CartilageRat ModelKnee Joint InjuryFemoral CondylePain BehaviorHistopathological StainingChondrocyte LossType II CollagenMatrix Metalloproteinase MMP13

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