Modelo do rato de capsulite adesiva do ombro
September 28th, 2018
Este protocolo apresenta um modelo de rato in vivo de capsulite adesiva. O modelo inclui uma fixação interna da glenoumeral conjunta com a fixação da sutura extra-articulares por um tempo prolongado, resultando em uma diminuição da gama rotacional de movimento (ROM) e aumento de rigidez articular.
Este método pode ajudar a responder a perguntas-chave no campo da cirurgia ortopédica, como, seria relaxante para melhorar o alcance do movimento em pacientes que sofrem de artrose? A principal vantagem desta técnica é evitar a seção dos músculos da cinta do ombro e qualquer trauma intra-articular, preservando assim a continuidade capsular e articular e a integridade anatômica. Antes de iniciar o procedimento, conecte o microcontrolador de um Motor Stepper a um computador e configure um código Matlab desenvolvido internamente para controlar o microcontrolador.
Em seguida, posicione um rato De 13 semanas de idade, 250 a 300 gramas Sprague Dawley em uma gama personalizada de dispositivo de movimento com o auxílio de um guia laser. Em seguida, posicione o membro dianteiro esquerdo do rato sobre o grampo do braço em 90 graus de flexão para a frente com o eixo de detecção alinhado com o eixo longo do úmero e fixar o membro dianteiro pelo pulso e cotovelo. Em seguida, use o microcontrolador para controlar a rotação passiva de membros dianteiros e pedale o conjunto do sensor três vezes entre 60 graus de rotação externa e 80 graus de rotação interna para obter medições de torque de linha de base usando entradas do inclinômetro em conjunto com as de um sensor de torque para indicar o início e o fim das medições.
Para realizar a imobilização cirúrgica da articulação do ombro, após confirmar a falta de resposta ao dedo do pé, faça uma incisão longitudinal posterior paralela ao eixo úmeral começando logo abaixo da articulação do ombro e estendendo-se por cerca de três centímetros. Usando duas suturas trançadas de poliéster, perfure a borda medial da escápula e em torno dos dois terços distal do eixo úmero. E, posteriormente, aperte as suturas para imobilizar a articulação do ombro.
Use clipes de ferida para fechar as incisões e monitorar os locais de incisão para infecção diariamente durante a primeira semana pós-operatória. Oito semanas após a imobilização, faça uma incisão em cima da cicatriz do procedimento anterior e remova as suturas do úmero e da escápula. Em seguida, feche a incisão com clipes de ferida fresca e meça a mecânica passiva do ombro como demonstrado.
Para medir a amplitude de movimento, use os valores de torque na linha de base como variáveis de entrada predefinidas no programa para detectar alterações na faixa de rotação de movimento com uma resolução de 0,2 graus. Para medições de rigidez, utilize os ângulos de rotação originais de rotação externa de 60 graus e rotação interna de 80 graus como as entradas predefinidas no programa para detectar as alterações no torque com uma resolução de 0,01 newton milímetros. Pesar o animal no mesmo dia de cada faixa de avaliação de movimento como uma das ferramentas para avaliar o estado de saúde animal durante o estudo.
Em seguida, devolva o animal à sua gaiola com monitoramento diário durante a primeira semana para sinais de infecção, dor ou angústia, e removendo os clipes da ferida no 10º dia após a segunda cirurgia. O grupo intacto apresenta uma separação adequada entre a cápsula e a superfície articular da cabeça úmerca, bem como uma organização celular normal no tecido sinovial e cartilagem articular. O grupo cirurgicamente imobilizado, no entanto, apresenta evidências de aderências capsulares no aspecto inferior da articulação do ombro.
Além disso, o tecido circundante parece ser mais denso em comparação com os ombros intactos, levando a uma cápsula mais apertada com um espaço articular reduzido. Ao tentar este procedimento, é importante lembrar de posicionar os animais corretamente. Após este procedimento, outros métodos como a injeção intraperitoneal de Relaxin-2 podem ser realizados para responder a perguntas adicionais sobre os efeitos sistêmicos do Relaxin-2.
Após seu desenvolvimento, essa técnica abriu caminho para pesquisadores do campo da cirurgia ortopédica explorarem o uso do Relaxin-2 na reversão da fibrose em diferentes articulações devido a várias patologias subjacentes. Não se esqueça que trabalhar com animais pode ser perigoso e que precauções como manuseio adequado de animais e uso de equipamentos de proteção individual devem ser sempre tomadas durante a realização deste procedimento.
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Visão Geral
Este protocolo apresenta um modelo in vivo de capsulite adesiva em ratos, utilizando fixação interna da articulação glenoumeral. O modelo resulta em diminuição da amplitude de movimento rotacional (ROM) e aumento da rigidez articular.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Cirurgia ortopédica
- Biomecânica
- Modelos animais
Fundo
- A capsulite adesiva é uma condição caracterizada por rigidez e dor no ombro.
- Este modelo visa estudar os efeitos da fixação articular na ROM e rigidez.
- Compreender esta condição pode levar a melhores estratégias de tratamento.
- O método preserva a integridade anatômica, evitando trauma intra-articular.
Propósito do Estudo
- Investigar o impacto da fixação articular na mobilidade do ombro.
- Explorar potenciais tratamentos para artrofibrose.
- Fornecer insights sobre os mecanismos da capsulite adesiva.
Métodos Utilizados
- Conexão de um microcontrolador a um computador para controle.
- Uso de um dispositivo personalizado de amplitude de movimento para o rato.
- Rotação passiva do membro anterior controlada pelo microcontrolador.
- Medições de torque de base obtidas usando sensores.
Principais Resultados
- Diminuição da amplitude de movimento rotacional observada no modelo.
- Aumento da rigidez articular confirmado por meio de medições.
- Técnica evita danos aos músculos da cintura escapular.
- Preservação da continuidade capsular e articular notada.
Conclusões
- O modelo in vivo simula efetivamente a capsulite adesiva.
- Os resultados podem informar intervenções ortopédicas futuras.
- Pesquisas adicionais são necessárias para explorar a eficácia do tratamento.
Perguntas Frequentes
Executive Industry Relevance
Developing a reproducible in vivo rat model of adhesive capsulitis enables mechanistic de-risking and quantitative assessment of joint fibrosis, supporting early-stage target validation for anti-fibrotic therapies. This model provides a controlled system for evaluating interventions that modulate joint stiffness and range of motion, directly informing preclinical candidate selection and translational continuity in musculoskeletal drug discovery.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of fibrotic pathway mechanisms in a disease-relevant system.
- Supports functional target validation by quantifying changes in joint stiffness and ROM.
- Facilitates predictive confidence in anti-fibrotic candidate selection.
Screening & Assay Development
- Provides a standardized animal model for evaluating therapeutic efficacy on joint mobility.
- Delivers reproducible, quantitative outputs for ROM and torque measurements.
- Enables assay readiness for downstream pharmacological screening of anti-fibrotic agents.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with translational biomarker endpoints such as joint stiffness and ROM restriction.
- Supports continuity from discovery through preclinical validation of anti-fibrotic strategies.
- Reduces biological risk by modeling clinically relevant joint pathology.
Pipeline & Workflow Integration
This rat model integrates into the discovery-to-preclinical continuum for musculoskeletal fibrosis, bridging early mechanistic studies and candidate evaluation.
- Discovery Biology: Quantifies fibrotic progression and therapeutic response in a controlled in vivo context.
- Screening: Standardizes ROM and torque endpoints for comparative compound assessment.
- Analytics: Provides high-resolution, quantitative readouts for statistical analysis of intervention effects.
- Translational Research: Models persistent joint restriction and stiffness relevant to human adhesive capsulitis.
- Enterprise Reuse: Offers a reusable platform for testing diverse anti-fibrotic modalities across joint pathologies.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in fibrosis research.
- Operational Value: Delivers standardized, reproducible, and scalable in vivo assessments.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions and prioritizes candidates with translational potential.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted advancement of anti-fibrotic programs targeting joint pathology.
Implementation Considerations
- Requires expertise in small animal surgery and biomechanical measurement.
- Needs access to custom ROM devices, torque sensors, and analytical software.
- Demands cross-team standardization of measurement protocols and animal handling.
- Adaptable to other joint fibrosis models with procedural modifications.
- Limitations include animal welfare considerations and model-specific pathology.
