Um procedimento cirúrgico para ressecção do mouse Rib: Um Modelo de Grande Escala Repair longo osso
21 de janeiro de 2015
O objetivo geral deste procedimento é ressecar com sucesso uma porção de osso da costela de um camundongo. O procedimento foi desenvolvido como um modelo para estudar o reparo de ossos longos em larga escala.
O objetivo deste procedimento é criar uma ressecção em larga escala na porção óssea de uma costela como modelo para reparo esquelético. Isso é feito primeiro criando e abrindo uma incisão através da pele na lateral do animal. O segundo passo é expor a costela que deve ser removida.
Em seguida, uma parte do osso da costela é removida junto com a bainha do tecido conjuntivo circundante ou o periósteo, ou deixando o periósteo para trás. A etapa final é fechar as incisões e permitir que o animal se recupere. Em última análise, este modelo de reparo ósseo pode ser usado para mostrar os eventos celulares e moleculares que ocorrem durante o reparo esquelético em larga escala.
Em um mamífero A demonstração visual desse método é fundamental, pois a manipulação das ferramentas cirúrgicas requer precisão e a cirurgia bem-sucedida envolve saber onde os diferentes tecidos estão localizados. Demonstrando o procedimento estarão Marissa Roar e Nikita Tripper e quaisquer alunos de pós-graduação em meu laboratório. Depois de preparar a área cirúrgica e as ferramentas e suprimentos estéreis necessários, induza a anestesia colocando um camundongo em uma câmara de indução com 4% de gelo de flúor.
Assim que o mouse estiver anestesiado, aplique pomada nos olhos do mouse e confirme a profundidade da anestesia. Ao realizar uma pinça do dedo do pé, não deve haver reação à pinça do dedo do pé. Coloque o mouse sobre ou adjacente a uma almofada térmica no palco de um microscópio de dissecação com o cone do nariz da mangueira de manutenção da anestesia colocado sobre o nariz do mouse.
Certifique-se de que o mouse esteja em uma posição lateral. Ajuste o isof flúor para dois a 3% para manutenção e observe a taxa de respiração. Em seguida, injete buprenorfina por via subcutânea através de uma agulha de calibre 25.
Para dor preventiva pós-cirúrgica, a perna pode se contrair, o que é uma resposta normal. Primeiro, selecione a costela desejada palpando a partir da costela mais rostral, que é contada como a número um. Neste vídeo, uma parte da costela número 10 será removida.
Raspe a área sobre a costela e depois limpe com iodo de povidona, seguido de isopropanol três vezes Depois de criar uma incisão de dois centímetros através das camadas de pele, músculo e gordura acima da costela a ser excisada, coloque todas as três camadas em um afastador para expor a área cirúrgica, minimizando o tamanho da incisão. Em seguida, use um bisturi de cinco milímetros para cortar os músculos intercostais acima da costela em um local, cinco milímetros proximal à articulação do choco, onde a costela não é tão curvada. Em seguida, separe cuidadosamente o músculo do osso com uma pinça de ponta fina.
Em seguida, para criar uma ressecção enquanto retém o periósteo no animal, corte o periósteo ao longo do comprimento da costela. Em seguida, use uma pinça de ponta fina para separar com muito cuidado o delicado periósteo lateralmente do osso subjacente. Se necessário, meça a ressecção com um ridículo no microscópio ou um medidor do tipo régua.
Em seguida, use uma microtesoura fina para fazer uma seção transversal através do osso. Em uma extremidade, levante cuidadosamente o osso do periósteo e corte a outra extremidade imediatamente. Coloque a nervura removida em 4% de paraldeído para análise futura.
Se ocorrer sangramento como resultado do corte do osso, aplique pressão na extremidade cortada com um cotonete com ponta de algodão por quatro a cinco segundos para estancar o sangramento. Para fechar a incisão, suture os músculos intercostais por cima da manga periosteal restante com três ou 4 9 0 suturas descontínuas. Coloque as suturas diretamente acima das extremidades cortadas da costela para atuar como indicadores do local da cirurgia.
Remova o afastador e, em seguida, suture o músculo e a gordura sobrejacentes com nove suturas descontínuas zero. Suturando cada camada separadamente em camundongos com camadas particularmente espessas de músculo ou gordura. Feche a pele com quatro a 5 7 0 suturas e, em seguida, prenda a incisão com adesivo tecidual.
Beliscando as bordas com uma pinça grande. Desmame lentamente o camundongo do flúor ajustando a concentração para 1% por alguns minutos e, em seguida, desligue o flúor. Coloque o mouse sob uma lâmpada de calor e deixe até que a consciência seja recuperada.
Depois que a consciência é recuperada e durante todo o período de cicatrização, o camundongo deve se mover e deambular normalmente e não mostrar sinais de angústia. Quando a incisão estiver seca, aloje o rato em uma gaiola limpa com livre acesso a comida e água. As fêmeas podem ser alojadas, mas os machos devem ser alojados sozinhos para evitar brigas, fornecer controle da dor pós-operatória, incluindo a administração de buprenorfina na forma de genin oral a 0,5 miligramas por quilograma a cada 12 horas por 48 horas.
A administração oral não requer contenção do animal, o que pode causar dor na região torácica. Esta imagem mostra uma ressecção de costela de 4,5 milímetros coletada imediatamente após a cirurgia. Nenhum fragmento ósseo é deixado para trás.
A amostra foi corada com um vermelho de zarin e clareada em glicerol a 80%. A ponta da seta indica a localização das extremidades cortadas. Esta é a porção da costela removida da caixa torácica na imagem anterior sem o periósteo anexado.
A seção histológica corada com hematina e eoína mostrada aqui ilustra que há um periósteo mínimo ligado ao osso, conforme indicado pela ponta da seta amarela à esquerda, e nenhum periósteo à direita. O asterisco amarelo indica a cavidade da medula óssea. Esta imagem mostra uma porção de costela removida com o periósteo ainda anexado, e esta seção histológica mostra o periósteo intacto sobreposto ao osso, conforme indicado pelo colchete amarelo.
O asterisco amarelo indica novamente a cavidade da medula óssea. Esta imagem mostra uma preparação esquelética após dois meses de cicatrização após a ressecção com o periósteo intacto dentro do camundongo, pode-se observar o reparo completo da região. Esta seção histológica da preparação esquelética que acabamos de mostrar demonstra uma restauração das paredes ósseas da lamela e da cavidade da medula óssea.
Esta imagem mostra uma preparação esquelética após três meses de cicatrização. Depois de remover uma parte da costela e o periósteo circundante, houve apenas um reparo mínimo na extremidade cortada mostrada à esquerda do painel. A ponta da seta amarela aponta para a articulação dos chocos.
Este corte histológico da preparação esquelética mostrada anteriormente mostra granulação, tecido adiposo e células musculares preenchendo o local da ressecção. Uma vez dominada, esta técnica pode ser realizada em menos de uma hora se feita corretamente seguindo este procedimento. Outros métodos, como a criação de uma ressecção na porção da cartilagem da costela, podem ser realizados para responder a perguntas adicionais, como: como ocorre o reparo em larga escala da cartilagem?
Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como criar uma ressecção na porção óssea da costela para estudar o reparo esquelético.
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Visão Geral
Este procedimento tem como objetivo criar uma ressecção em larga escala na costela de um camundongo, servindo como modelo para o estudo da reparação esquelética. O método envolve incisão, exposição da costela e remoção do osso, seguidos pelo fechamento da incisão.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Reparação óssea
- Modelagem esquelética
- Cirurgia em animais
Contexto
- Compreender os mecanismos de reparação esquelética é fundamental para o desenvolvimento de tratamentos.
- Este modelo permite aos pesquisadores observar eventos celulares e moleculares durante a cicatrização óssea.
- A ressecção de costela fornece insights sobre processos de reparação óssea em larga escala.
- Modelos animais são essenciais para estudos in vivo da regeneração óssea.
Objetivo do Estudo
- Desenvolver um modelo para estudar a reparação de ossos longos em larga escala.
- Investigar os processos biológicos envolvidos na reparação esquelética.
- Fornecer uma estrutura para pesquisas futuras sobre cicatrização óssea.
Métodos Utilizados
- Incisão feita na face lateral do camundongo.
- Exposição do osso da costela destinado à remoção.
- Ressecção da costela junto com o periósteo ou sem ele.
- Fechamento das incisões para permitir a recuperação.
Principais Resultados
- O procedimento demonstra com sucesso a ressecção de costela.
- Fornece um modelo confiável para o estudo da reparação esquelética.
- Facilita a observação dos processos de cicatrização in vivo.
- Contribui para a compreensão dos mecanismos de regeneração óssea.
Conclusões
- Este modelo é eficaz para o estudo da reparação óssea em larga escala.
- Permite a análise de eventos celulares e moleculares durante a cicatrização.
- Estudos futuros podem se basear nesta metodologia para obter maiores insights.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
A reparação em larga escala de ossos permanece um desafio crítico na pesquisa translacional do sistema músculo-esquelético, com modelos pré-clínicos limitados que recapitulam dinâmicas robustas de cicatrização. O modelo de ressecção de costela em camundongo oferece um sistema reprodutível e acessível para investigar os mecanismos celulares e moleculares subjacentes à regeneração de ossos longos. Este modelo permite que equipes de biofármacos avaliem processos de reparo e contribuições do periósteo, auxiliando na validação de alvos e na redução de riscos em programas iniciais de reparação óssea.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Permite a investigação mecanicista de vias de reparação óssea dependentes e independentes do periósteo.
- Apóia a validação funcional de alvos candidatos envolvidos na regeneração esquelética.
- Facilita a desmistificação biológica ao distinguir os contribuintes celulares para a cicatrização óssea.
- Oferece uma plataforma para estudos comparativos da eficácia de reparação em diferentes intervenções genéticas ou farmacológicas.
Desenvolvimento de Triagem e Ensaios
- Estabelece um sistema padronizado e reproduzível in vivo para avaliação dos resultados da reparação óssea.
- Permite a avaliação quantitativa da reparação por meio de pontos finais histológicos e de imagem.
- Apóia o desenvolvimento de ensaios para medir as contribuições do periósteo e da medula à regeneração.
- Permite a triagem de compostos ou biológicos quanto à atividade pró-regenerativa em um ambiente controlado.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Alinha-se com modelos relevantes para doenças de lesão e reparo esquelético em larga escala.
- Oferece continuidade do descobrimento até a validação pré-clínica de estratégias de cicatrização óssea.
- Permite o avanço ajustado ao risco de candidatos com eficácia demonstrada in vivo.
- Apoia a identificação de biomarcadores para estudos translacionais em regeneração óssea.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
Este modelo integra-se ao continuum de descoberta a pré-clínico para a reparação musculoesquelética, conectando estudos mecanicistas iniciais e a avaliação de candidatos translacionais.
- Biologia da Descoberta: Facilita a testagem de hipóteses sobre os papéis do periósteo e da medula na regeneração óssea.
- Triagem: Fornece pontos finais reprodutíveis e quantitativos para avaliação da reparação.
- Análises: Permite a medição baseada em histologia e em imagens da cicatrização óssea e da composição tecidual.
- Pesquisa Translacional: Oferece um sistema relevante para doenças, útil para a validação pré-clínica de estratégias regenerativas.
- Reutilização Empresarial: Atua como uma plataforma reutilizável para diversas investigações sobre reparo ósseo em diferentes programas.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva nos mecanismos de reparação óssea e na validação de alvos.
- Valor Operacional: Padroniza a avaliação da reparação óssea in vivo com uma metodologia escalável e acessível.
- Valor Estratégico: Melhora as decisões de prosseguimento ou interrupção de ativos para regeneração óssea ao fornecer dados pré-clínicos robustos.
- Impacto no Portfólio: Permite a priorização ajustada ao risco de candidatos com eficácia comprovada de reparação.
Considerações sobre a Implementação
- Exige experiência cirúrgica em modelos de animais pequenos e manipulação precisa de tecidos.
- Necessita acesso a infraestrutura de análise histológica, de imagem e quantitativa.
- Exige padronização entre equipes dos protocolos cirúrgicos e analíticos para reprodutibilidade.
- Adaptável a estudos de mecanismos de reparo dependentes e independentes do periósteo.
- Limitado à pesquisa pré-clínica; a extrapolação translacional requer validação adicional.
