Um Método Não Invasivo para Gerar o Modelo de Lesão da Cartilagem Intra-Articular Induzida por Carga Cíclica do Joelho de Rato
July 5th, 2021
Aqui, apresentamos o modelo de lesão da cartilagem intra-articular induzida por carga cíclica do joelho de rato, gerado por 60 compressões cíclicas acima de 20 N, resultando em danos à cartilagem condilar femoral em ratos.
Este protocolo mostra que é possível causar danos na cartilagem em animais, animais maiores, sem qualquer intervenção cirúrgica ou destruição estruturada do joelho animal. A maior vantagem é que o demonstra ser repetitivo em operadores mesmo sem experiência, o que é difícil de conseguir com qualquer método cirúrgico. Comece montando o rato anestesiado no dispositivo de fixação.
Coloque o rato anestesiado deitado de barriga para baixo na placa de base com o joelho direito preso a um pequeno pedaço de resina com um sulco côncavo. Coloque o membro posterior direito nas posições de extensão do quadril, flexão do joelho e extensão do tornozelo com o joelho flexionado a aproximadamente 140 graus. Acomodem o calcanhar do rato no sulco em forma de cunha no acessório móvel.
Mova o dispositivo de fixação para o instrumento de ensaio de tensão e tração e certifique-se de que não há contacto com a célula de carga. Abra o software de controle do instrumento de teste de tensão e tração e clique no botão de calibração. Após a calibração, prenda cuidadosamente a parte superior do quadro à célula de carga.
Ligue o botão rotativo no painel operacional principal móvel lentamente até que a pré-carga atinja cinco Newtons para manter a articulação do joelho intimamente ligada ao quadro. No menu principal, clique em criar um novo método e rótulo do sistema. Defina o modo de teste como ciclo e o tipo de teste como compactação.
Clique na etiqueta do sensor e selecione a guia de teste para verificar se o limite está dentro de 60 Newtons. Em seguida, selecione a guia traçado e verifique se o limite está dentro de 500 milímetros. Sob o rótulo de controle de teste, selecione a origem do crescimento para iniciar o programa principal com 0,3% ou escala total.
Defina a velocidade de curso no controle na primeira e terceira seções para um milímetro por segundo e, em seguida, defina a força máxima de teste na segunda seção para 20 Newtons e a força mínima de teste na quarta seção para cinco Newtons. Defina a duração de todo para 0,5 segundos para a carga de pico e 10 segundos para a carga mínima. Na guia de pré-carregamento na parte inferior da página, verifique se on está marcado, a velocidade de remoção de deflexão é definida como 100 milímetros por minuto e a força máxima é de cinco Newtons.
Defina o material como metal no rótulo do espécime. No menu principal, na seção Selecionar método e teste, selecione o método que acabou de ser construído e clique em Iniciar para iniciar o teste. Defina o número de ciclos como 60.
Devolva o rato à sua gaiola após o carregamento e mantenha um horário escuro claro de 12-12 horas em uma gaiola com espaço suficiente e comida ad libitum até que seja hora de análise. Foram estudadas as mudanças de curto prazo na viabilidade dos condrócitos em amostras submetidas a 20 Newtons de carga cíclica. O número de condrócitos mortos aumentou às 12 horas após o trauma.
Por outro lado, o número de condrócitos vivos continuou a diminuir. A cartilagem articular dos joelhos de ratos submetidos a 20 Newtons de carga dinâmica foi danificada e uma zona de lesão focal foi confirmada no côndilo femoral lateral em todas as amostras. O tamanho da lesão não aumentou progressivamente durante o período observacional de oito semanas.
A borda correspondente à interface da lesão e da cartilagem não afetada pôde ser observada na área afetada. O mais importante são as configurações adequadas da força de teste e o número de ciclos. Com esta técnica, pode-se controlar a carga mecânica para a cobertura articular do sangue, abrindo caminho para explorar como a carga mecânica afeta o desenvolvimento ou a prevenção da osteoartrite.
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Visão Geral
Este estudo apresenta um modelo de lesão intra-articular da cartilagem induzida por carga cíclica no joelho de rato, alcançado através de 60 compressões cíclicas de 20 N, levando a danos na cartilagem condilar femoral. O método permite danos na cartilagem sem intervenção cirúrgica, tornando-o acessível para operadores com diferentes níveis de experiência.
Componentes-Chave do Estudo
Área da Ciência
- Neurociência
- Biologia
- Pesquisa em Cartilagem
Fundo
- O dano à cartilagem é uma preocupação significativa na saúde das articulações.
- Métodos tradicionais frequentemente requerem intervenção cirúrgica.
- Este modelo visa simplificar o processo de indução de lesões na cartilagem.
- A aplicação repetitiva do método é alcançável por operadores inexperientes.
Propósito do Estudo
- Desenvolver um modelo confiável para estudar danos na cartilagem.
- Avaliar os efeitos da carga cíclica na integridade da cartilagem.
- Fornecer um método que seja fácil de replicar em diferentes ambientes de pesquisa.
Métodos Utilizados
- Montagem de ratos anestesiados em um dispositivo de fixação.
- Posicionamento do joelho direito em um alinhamento específico para a carga.
- Aplicação de compressões cíclicas para induzir danos na cartilagem.
- Monitoramento dos efeitos da carga na cartilagem condilar femoral.
Principais Resultados
- Indução bem-sucedida de lesões na cartilagem no modelo de rato.
- Demonstração da reprodutibilidade do método em diferentes tentativas.
- Destaque da facilidade de uso para operadores sem experiência prévia.
- Fornecimento de insights sobre os efeitos da carga mecânica na saúde da cartilagem.
Conclusões
- O modelo de carga cíclica é eficaz para estudar danos na cartilagem.
- Este método pode facilitar pesquisas em saúde articular sem procedimentos invasivos.
- Estudos futuros podem se basear neste modelo para explorar intervenções terapêuticas.
