Name: Modelo de impacto de cartilagem reprodutível para gerar osteoartrite pós-traumática em coelhos (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-11-21T12:20:00.000+00:00
Duration: 8 min 42 s
Description: Aprenda a criar um modelo de impacto no côndilo femoral medial em coelhos para estudar osteoartrite pós-traumática. Este método induz danos agudos na cartilagem articular e permite avaliar novas terapias para mitigar a progressão da doença.

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Este estudo foi apoiado pelo DoD Peer Reviewed Medical Research Program - Investigator-Initiated Research Award W81XWH-20-1-0304 da U.S. ARMY MEDICAL RESEARCH ACQUISITION ACTIVITY, pelo NIH NIAMS R01AR076477 e por um Comprehensive Musculoskeletal T32 Training Program do NIH (AR065971) e pelo NIH NIAMS Grant R01 AR069657. Os autores gostariam de agradecer a Kevin Carr por fornecer sua experiência em usinagem e fabricação para este projeto, e a Drew Brown e ao Indiana Center for Musculoskeletal Health Bone Histology Core por ajudar com a histologia.

O procedimento a seguir foi realizado com aprovação do Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais (IACUC) da Faculdade de Medicina da Universidade de Indiana. Todas as cirurgias de sobrevida foram realizadas em condições estéreis, conforme descrito pelas diretrizes do NIH. Os riscos de dor e infecção foram manejados com analgésicos e antibióticos adequados para otimizar os resultados bem-sucedidos. Coelhos machos da raça Nova Zelândia Brancos, esqueleticamente maduros, pesando entre 3,0 e 4,0 kg, foram utilizados para o presente estudo.
1. Fabricação de torre de queda
<ol><li>Gere desenhos CAD para componentes da torre de queda, plataforma base e mecanismo para fixar o pino de Steinman (Figuras Suplementares 1-14).</li>
	<li>Compre componentes disponíveis comercialmente (Consulte a Tabela de Materiais).</li>
	<li>Adquira as peças da máquina do dispositivo ou dê desenhos CAD a um maquinista para fabricação. NOTA: Um maquinista de alta precisão com capacidade de fabricação de ferramentas é necessário para fabricar a ponta do pêndulo de 3 mm de diâmetro (Figura Suplementar 1, parte 20 e Figuras Complementares 13,14). A face impactante da cabeça do pêndulo apresentava curvaturas de 7,14 mm e 5,56 mm nos planos sagital e coronal, respectivamente, para se adequar à curvatura do côndilo medial do coelho35 (Figuras Suplementares 13,14).</li>
	<li>Montar peças de tal forma que a torre de queda consista em um carro viajando sobre duas hastes verticais através de rolamentos lineares de esferas de alinhamento fixo, e a plataforma de base suporta o coelho e prende o pino de Steinman (Figura 1 e Figura 2). NOTA: A viga transversal do carro deste projeto tem uma rigidez à flexão igual à de uma torre de queda anterior38 com um nível de vibração aceitável.</li>
</ol>2. Preparação dos animais
<ol><li>Pesar o coelho e anestesiar-o com 2,5 mg/kg de alfaxalone e 0,15 mg/kg de midazolam IM (ver Tabela de Materiais). Aplique pomada ocular em ambos os olhos após a indução. Manter a anestesia com ~2%-3% de isoflurano. Administrar buprenorfina SR (0,1 mg/kg) SQ para analgesia e enrofloxacina (10 mg/kg) SQ perioperatória. No lugar da Buprenorfina, AINEs como Carprofeno, 4mg/kg ou Meloxicam, 0,2 – 0,3mg/kg ou Cetoprofeno, 3mg/kg podem ser administrados como injeções SQ.</li>
	<li>Faça a barba do membro posterior do coelho do tornozelo até os quartos traseiros. Recomenda-se cuidado extra na depilação de coelhos para evitar a contaminação da incisão. Usar um conjunto de cortadores de cabelo de coelho dedicados e afiados é importante.</li>
	<li>Coloque o bloco da perna dianteira de aço inoxidável (Figura Suplementar 1, parte nº 2 e Figura Suplementar 4) sob a extremidade da plataforma de impacto e cubra a plataforma com uma almofada de aquecimento. Coloque o esternal do coelho (ou seja, prono) sobre a almofada de aquecimento. Coloque uma saliência acolchoada sob o quadril contralateral.<ol><li>Certifique-se de que a extremidade operatória tenha o joelho centralizado e apoiado no bloco de polietileno (Figura 2A1). Use fita de seda para retrair suavemente a cauda superior e contralateral à extremidade operatória.</li>
	</ol></li>
	<li>Limpe o local cirúrgico com cloroexidina e gaze estéril embebida em álcool a 70%. Esfregar o sítio cirúrgico, começando pela região posterior do joelho, com varredura circular para fora. Repita pelo menos 3 vezes com esfoliantes frescos, terminando com álcool a 70%.</li>
	<li>Coloque uma luva estéril sobre o pé operatório até ao tornozelo e envolva-o com um invólucro estéril.</li>
	<li>Cobrir estérilmente o local cirúrgico com três campos: um diretamente sob a extremidade operatória e os outros dois para cobrir o resto do corpo. Prenda as cortinas com abraçadeiras de toalha.</li>
</ol>3. Exposição cirúrgica
NOTA: Antes da cirurgia e do impacto, o peso e a altura da queda que causam danos visíveis na cartilagem sem fratura do osso subcondral devem ser determinados empiricamente para a cepa, idade e sexo específicos do coelho.
<ol><li>Palpar a posição da patela anteriormente para estimar a posição da articulação do joelho, que está localizada distal à patela. Com uma lâmina de 15, faça uma incisão de 3 a 4 cm ao longo da face posterior do joelho estendido a partir do nível do polo superior da patela distalmente.</li>
	<li>Realizar dissecções rombas e nítidas através da fáscia superficial subjacente. Desenvolver o intervalo entre a pele medialmente e o gastrocnêmio medial lateralmente. Coloque um afastador Weitlaner auto-retentor neste intervalo (ver Tabela de Materiais).<ol><li>Uma camada fascial secundária tornar-se-á visível logo acima da artéria e veia safenas. Dissecção lateral à safena e retrair a vasculatura medialmente e o complexo gastrocóleo posterior lateralmente. NOTA: Tome cuidado para não cortar esta vasculatura. Se essa artéria estiver lesada, assegure a ligadura adequada, pois pode ocorrer choque hemorrágico pós-operatório.</li>
	</ol></li>
	<li>Dissecar distalmente até identificar uma pequena fabela móvel sobre o côndilo femoral medial posterior. Realizar uma artrotomia para mobilizar a fabela súperolateral, expondo o côndilo femoral medial subjacente. Remover suavemente os tecidos moles por dissecção romba e afiada para expor a face posterior do côndilo femoral medial. Use um auto-retentor Freer e Cricket (ver Tabela de Materiais) para retrair os tecidos moles neste nível.</li>
	<li>Mantendo o côndilo exposto, avançar um pino de Steinman de 0,062 polegada (ver Tabela de Materiais) através do fêmur distal, começando na face superior do côndilo femoral medial e centrado no sentido anteroposterior do côndilo femoral medial, a cerca de 5 mm da face posterior do côndilo.<ol><li>Conduza o fio lateralmente através do osso e da pele lateral paralelamente à superfície articular usando um driver de pino Steinman alimentado por bateria. A palpação do epicôndilo lateral garantirá o trajeto adequado do pino de Steinman.</li>
	</ol></li>
	<li>Retire os afastadores e feche a pele com uma sutura de polissorb 3-0 (ver Tabela de Materiais) de forma contínua. Cubra a incisão com gaze estéril.</li>
</ol>4. Impacto do côndilo femoral
<ol><li>Remova o drape sob o membro operatório e prenda o pino Steinman a uma plataforma de impacto de altura personalizável e ajustável. Primeiro, coloque o aspecto inferior ajustável em altura do aparelho de fixação do pino de Steinman sob o pino (Figura 2A2). Certifique-se de que o fio esteja paralelo ao terra nesta plataforma, ajustando as alturas do parafuso conforme necessário.<ol><li>Depois de garantir que o pino de Steinman esteja paralelo ao solo, coloque o aspecto baseado no parafuso superior da plataforma segura (Figura 2A3) no aspecto inferior baseado no parafuso da peça ajustável em altura. Certifique-se de que o pino Steinman esteja firmemente preso parafusando a barra superior na parte inferior ajustável da altura da plataforma de fixação do pino (Figura 2A2).</li>
	</ol></li>
	<li>Uma vez que o pino de Steinman esteja preso à plataforma, remova a sutura e reabra a incisão. Expor o côndilo femoral medial com afastadores Weitlaner e críquete auto-retentores. Um Freer adicional pode ser necessário para retrair tecido mole adicional para fora do caminho da ponta do pêndulo (Figura 2B).</li>
	<li>Limpe a torre de queda com um desinfetante aprovado. Conecte a cabeça estéril do pêndulo de 3 mm (Figura 2A4) ao carro da torre de queda. Trazer a torre de queda sobre a extremidade operatória e colocar sua base (Figura 2A6) abaixo da plataforma impactante (Figura 3A).</li>
	<li>Abaixe suavemente o pêndulo (Figura 2 Suplementar, parte 20 e Figura 13 Suplementar) sobre o centro do côndilo femoral medial posterior. Certifique-se de que nenhum tecido mole esteja no caminho do impactor.<ol><li>Mova o coelho ou a torre conforme necessário para garantir que a cabeça do pêndulo esteja centrada sobre o côndilo femoral medial posterior (Figura 3B). Sempre que o coelho for movido ou reposicionado, o sítio cirúrgico deve ser avaliado quanto a possíveis quebras para esterilidade e a área re-esterilizada se necessário.</li>
	</ol></li>
	<li>Uma vez assegurada a trajetória adequada, prenda a torre na plataforma com as braçadeiras de alternância (Figura 2A5,  ver Tabela de Materiais).</li>
	<li>Administrar uma dose de alfaxalone intravenoso (0,5-0,7 mg/kg) 5-10 minutos antes do impacto para anestesia mais profunda sem aumentar a anestesia inalante. OBS: A ausência do reflexo palpebral, da retirada do pedal e do reflexo do pavilhão auricular evidencia uma anestesia mais profunda. Essa anestesia mais profunda ajuda a prevenir possíveis reações dos membros durante a colocação no aparelho e durante o impacto. CUIDADO: Se administrado muito rapidamente, alfaxalone pode causar apneia transitória e hipóxia em coelhos e deve ser administrado lentamente ao longo de 1-2 min. Se ocorrer hipóxia, assegure-se de oxigenação adequada e restauração dos sinais vitais antes de prosseguir.</li>
	<li>Coloque o pêndulo na torre de queda na altura desejada acima do côndilo femoral medial. Para o conjunto de transporte atual, incluindo os rolamentos, com uma massa de 1,41 kg, esta é uma altura de 7 cm. OBS: A altura da torre de queda foi determinada a partir de estudos piloto em tecido de cadáveres. Essa altura gerou dano visível da cartilagem, mas não fratura do osso subcondral para os coelhos deste estudo.</li>
	<li>Clique no botão Iniciar no software de aquisição de dados LabVIEW (Supplementary Coding File 1) antes de liberar a parada do eixo (Figura Suplementar 2, item nº 14) para liberar o carro e permitir que ele caia sob a força da gravidade. NOTA: O software de aquisição de dados coletará os dados de uma célula de carga (Figura 1, 6) posicionada entre o pêndulo e o carro e um acelerômetro (Figura 1, 7) durante o impacto a 100 kHz usando um laptop conectado a um módulo de aquisição de dados.</li>
	<li>Coloque o arquivo txt gerado pelo software de aquisição de dados na mesma pasta com o código de análise de dados Matlab (Supplementary Coding File 2) e execute o código de análise de dados para filtrar dados brutos e calcular parâmetros de impacto.</li>
	<li>Certifique-se de que a carga máxima seja identificada. O ponto de tempo associado é considerado o tempo de deformação máxima e velocidade zero. Observação : código de análise de dados irá analisar todos os arquivos txt na pasta e relatar os resultados para cada arquivo. O código determinará o início e o fim do impacto com base nas alterações nos dados de tempo de carregamento. Os dados do acelerômetro serão integrados numericamente para calcular a velocidade e integrados novamente para calcular o deslocamento. O código de análise de dados calculará numericamente o impulso, o trabalho e a energia cinética a partir das seguintes fórmulas: <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/64450/64450eq01.jpg" style="margin: auto;"> <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/64450/64450eq02.jpg" style="margin: auto;"> <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/64450/64450eq03.jpg" style="margin: auto;"> onde F é a força medida pelo sensor de carga, x 0 e t 0 são o deslocamento e o tempo no início do impacto, e x, e tf são o deslocamento e o tempo no final do impacto. A taxa de carregamento será calculada numericamente como a média de dσ/dt na fase de carregamento do impacto. A tensão de pico será calculada dividindo-se a carga de pico pela área de contato da cabeça do pêndulo.</li>
	<li>Realizar a visualização da superfície da cartilagem para determinar se ocorreu dano adequado à cartilagem (Figura 4A).</li>
</ol>5. Fechamento do sítio cirúrgico
<ol><li>Remova a torre de queda sobre a extremidade operatória. Coloque todas as ferramentas cirúrgicas usadas de lado e troque por novas luvas estéreis. NOTA: Dado que a torre de queda não é estéril, todas as ferramentas utilizadas até o impacto devem agora ser consideradas contaminadas.</li>
	<li>Reaplique um pano estéril no membro inferior e obtenha afastadores estéreis não utilizados.</li>
	<li>Reexpor o côndilo femoral medial e irrigar completamente o sítio cirúrgico com 50-60 mL de solução salina estéril.</li>
	<li>Fechar a cápsula posterior com uma sutura de polissorção 5-0, seguida de fechamento da pele com uma sutura monossorba 4-0 (ver Tabela de Materiais).</li>
	<li>Injetar 2 mL de lidocaína/bupivacaína para analgesia local ao redor da incisão por via intradérmica.</li>
	<li>Remova o pino de Steinman com um conjunto de drivers de alimentação (consulte a Tabela de Materiais) oscilando para minimizar a lesão de tecidos moles.</li>
	<li>Vestir a ferida com um curativo não adesivo, seguido de fita adesiva. Realizar radiografia da extremidade operatória para garantir que não tenha ocorrido fratura e colocação adequada dos pinos (Figura 4B).</li>
</ol>6. Manejo pós-operatório
<ol><li>Devolva o coelho à sua gaiola e monitore-o em mantas aquecidas até que ele se recupere da anestesia (~25 min).</li>
	<li>Continue monitorando de perto os coelhos por vários dias após a cirurgia para garantir que eles cicatrizem adequadamente e recuperem a mobilidade. Administrar enrofloxacina (10 mg/kg) por 2 dias de pós-operatório para profilaxia de infecção. Administrar analgesia com buprenorfina SR (0,1 mg/kg) por via subcutânea a cada 2-3 dias após a cirurgia e conforme necessário. No lugar da Buprenorfina, AINEs como Carprofeno, 4mg/kg SQ diariamente, Meloxicam, 0,2 – 0,3mg/kg SQ diariamente até 3 dias ou Ketoprofeno, 3mg/kg SQ diariamente podem ser administrados 3-5 dias após a cirurgia e conforme necessário. OBS: Conseguimos prevenir deiscências pós-operatórias da ferida, por lamber ou mastigar coelhos, com a colocação de calças neonatais humanas sobre os membros pélvicos39. Se o coelho mastigar as calças, pode ser colocado um colar elizabetano (ver Tabela de Materiais) para evitar a mastigação da incisão.</li>
</ol>7. Avaliação histológica
<ol><li>À 16ª semana pós-lesão, colher os joelhos dos coelhos eutanasiados, fixá-los em formalina tamponada a 10% neutra por 48 h, seguida de inclusão em parafina e seccionamento em fatias de 5 μm de espessura.</li>
	<li>Após desparafinização e reidratação, corar os cortes com safranina O verde rápido conforme protocolos padrão40,41.</li>
	<li>Realizar o ensaio de marcação nick end da desoxinucleotidiltransferase terminal dUTP (TUNEL) nas seções usando o kit de detecção de apoptose cromogênica TUNEL seguindo as instruções do fabricante, contracorado com Hematoxilina42 (ver Tabela de Materiais).</li>
</ol>

Roman Natoli dá palestras para a AO Trauma North America, é editor de seção da Current Osteoporosis Reports e recebeu royalties de livros didáticos de Morgan e Claypool. Todd McKinley recebe royalties da Innomed. Os demais autores não têm nada a divulgar.

Este procedimento cirúrgico visa gerar danos consistentes da cartilagem à superfície de sustentação de peso do côndilo femoral medial de coelhos em um modelo de PTOA. Uma vantagem desse procedimento é que a abordagem posterior do joelho permite a visualização direta do côndilo femoral medial posterior completo, podendo ser realizada em aproximadamente 37 min (Tabela 2). Deve-se ressaltar também que este é um modelo de lesão aberta e pode levar a alterações inflamatórias agudas além do impacto devido a po...

A osteoartrite pós-traumática (OTP) é uma das principais causas de incapacidade em todo o mundo, sendo responsável por 12%-16% da osteoartrite (OA) sintomática1. O padrão-ouro atual para o tratamento da OA terminal é a artroplastia total de joelho e quadril2 ou artrodese, como no caso da artrite tíbio-talar ou subtalar em estágio terminal. Apesar de amplamente bem sucedida, a artroplastia pode apresentar complicações dispendiosas e mórbidas3. Além disso, a artroplastia é menos desejável em pacientes com menos de 50 anos, dada a baixa sobrevida livre de revisões do implante de 77%-83%4,5. Atualmente, não existem tratamentos aprovados pela FDA para prevenir ou mitigar a progressão da PTOA.
A PTOA afeta toda a articulação, incluindo o tecido sinovial, o osso subcondral e a cartilagem articular. Caracteriza-se por degeneração da cartilagem articular, inflamação sinovial, remodelação óssea subcondral e formação de osteófitos6,7. O fenótipo da PTOA se desenvolve através de um complexo processo de interação entre cartilagem, sinóvia e osso subcondral. O entendimento atual é que a lesão da cartilagem leva à liberação de componentes da matriz extracelular (MEC), como colágeno tipo 2 (COL2) e agrecan (ACAN). Esses fragmentos componentes da MEC são pró-inflamatórios e causam aumento da produção de IL-6, IL-1β e espécies reativas de oxigênio. Esses mediadores atuam nos condrócitos, causando upregulation das metaloproteinases da matriz (MMPs), como as MMP-13, que degradam a cartilagem articular ao mesmo tempo em que diminuem a síntese da matriz, levando a um ambiente catabólico global para a cartilagemarticular8. Além disso, há evidências de aumento da apoptose de condrócitos na osteoartrite primária e na PTOA 9,10. A disfunção mitocondrial ocorre após carga suprafisiológica da cartilagem 11,12,13,14, o que pode levar ao aumento da apoptose dos condrócitos 12,15. O aumento da apoptose dos condrócitos tem sido associado ao aumento da depleção de proteoglicanos e do catabolismo cartilaginoso e tem demonstrado preceder alterações na remodelação da cartilagem e do osso subcondral16,17,18.
Como acontece com a maioria das doenças humanas, modelos confiáveis e translacionais de PTOA são necessários para entender melhor a fisiopatologia da doença e testar novas terapêuticas. Animais de grande porte, como suínos e caninos, têm sido utilizados em modelos de fratura intra-articular e impacto de PTOA17,19, mas são dispendiosos. Modelos animais menores, como camundongos, ratos e coelhos, são menos dispendiosos e utilizados para estudar a PTOA gerada pela desestabilização articular, que tipicamente envolve transecção cirúrgica do ligamento cruzado anterior (LCA) e/ou ruptura do menisco medial20,21,22,23,24,25. Embora o trauma articular possa levar a várias consequências, incluindo lesão ligamentar26, a sobrecarga mecânica da cartilagem ocorre em quase todos os casos.
Há evidências emergentes de que a patologia por trás do desenvolvimento da PTOA após instabilidade ligamentar (como na transecção do LCA) e lesão condral aguda é devida a mecanismos distintos27. Portanto, o desenvolvimento de modelos de lesão direta da cartilagem é importante. Atualmente, há um número limitado de modelos de impacto que geram lesão osteocondral ou condral em ratos ecamundongos28,29. No entanto, a cartilagem murina não é adequada para gerar defeitos condrais isolados. Isso ocorre porque a cartilagem articular murina tem apenas 3-5 camadas de células de espessura e não possui zonas organizadas de cartilagem superficial, radial e de transição, bem como a espessa camada de cartilagem calcificada encontrada em humanos e animais maiores. Modelos murinos também apresentam resolução espontânea de defeitos parciais da cartilagem30,31. Assim, escolhemos o coelho para este modelo de impacto, pois sua espessura e organização da cartilagem são semelhantes às dos seres humanos, e é o menor modelo animal que permitirá a entrega de um impacto condral consistente que resulta em PTOA. Modelos cirúrgicos abertos prévios de impacto do côndilo femoral em coelhos empregaram um pêndulo32, um dispositivo portátil de impactação de cartilagem carregado com mola 33 e uma torre de queda que permitiu a criação de impactores específicos para coelhos34. No entanto, esses estudos careciam de dados in vivo. Outros relataram dados in vivo com dispositivos de impacto baseados em pêndulo35, pneumáticos36 e37 carregados com mola10, e esses estudos mostram uma alta taxa de variabilidade nas taxas de pico de tensão e carregamento entre os métodos. Ainda assim, o campo carece de uma abordagem consistente para modelar de forma confiável o trauma agudo da cartilagem in vivo.
O protocolo atual emprega um sistema baseado em torre de queda para fornecer um impacto consistente no côndilo medial posterior do joelho do coelho. Uma abordagem posterior do joelho é empregada para expor o côndilo femoral medial posterior. Um pino de Steinman é então colocado através dos côndilos femorais de medial para lateral em linha com a superfície articular e fixado à plataforma. Uma vez fixada, uma carga é entregue ao côndilo femoral medial posterior. Este método permite que danos consistentes na cartilagem sejam administrados à superfície de sustentação de peso do fêmur distal do coelho.

<table><tbody><tr><td>Parafuso de cabeça chata</td><td>McMaster-Carr</td><td>92210A194</td><td>Parafuso de cabeça chata de aço inoxidável, 8-32, lâminas de bisturi de 1/2"</td></tr><tr><td>#15</td><td>Bisturi McKesson 1029066 McKesson No. 15 Aço Inoxidável / Plástico Cabo de Punho Clássico Estéril Descartável</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Haste roscada de 1/2"-20</td><td>McMaster-Carr</td><td>99065A120</td><td>Haste roscada de 1/2"-20</td></tr><tr><td>Seringa</td> <td>de 10 mLMcKesson</td><td>1031801</td><td>Para irrigação; Seringa de Propósito Geral McKesson 10 mL Blister Pack Luer Lock Tip Sem Segurança</td></tr><tr><td>Seringa de 3 mL</td><td>McKesson</td><td>1031804</td><td>Para injeção de lidocaína/bupiviacaína; Seringa de Propósito Geral McKesson 3 mL Blister Pack Luer Lock Tip Sem Segurança.</td></tr><tr><td>3-0 polissorb</td><td>Ethicon</td><td>J332H</td><td>3-0 Vircryl, CT-2, 1/2 círculo, 26 mm,</td></tr><tr><td>cônico 4-0 monossorb</td><td>Ethicon</td><td>Z397H</td><td>4-0 PDS 2, FS-2, 3/8 círculo, 19mm, borda de corte</td></tr><tr><td>5-0 polysorb</td><td>Med Vet International</td><td>NC9335902</td><td>Med Vet International 5-0 ETHICON COATED VICRYL C-3</td></tr><tr><td>Acelerômetro</td><td>Kistler</td><td>8743A5</td><td>Acelerômetro</td></tr><tr><td>Adson-Browns Ferramentas</td><td>de precisão Forceps World</td><td>500177</td><td>Pinça Adson-Brown, 12 cm, Reta, Mandíbulas TC, 7 x 7 Dentes</td></tr><tr><td>Alfaxalone</td><td>Jurox</td><td>49480-002-01</td><td>Alfaxan Multidose por Jurox : 10 mg/mL</td></tr><tr><td>Buprenorfina</td><td>Par Pharmaceuticals</td><td>42023-0179-05</td><td>Buprenorfina HCL injeção: 0,3 mg/mL</td></tr><tr><td>Butorfanol&nbsp;</td><td>Zoetis</td><td>54771-2033</td><td>Tartarato de Butorfanol&nbsp; 10mg/ml por Zoetis</td></tr><tr><td>Clorexidina Esfoliante para as Mãos</td><td>BD</td><td>371073</td><td>BD E-Z Scrub 107 Escova/Esponja Cirúrgica, 4% CHG, Pinça Vermelha</td></tr><tr><td></td><td>STRYKER</td><td>14023</td><td>Stryker 4100-62 pinça de arame 0.28-0.71''Peça</td></tr> de <tr><td>mão de driver sem fio</td><td>STRYKER</td><td>OR-S4300</td><td>Stryker 4300 CD3 Driver sem fio 3</td></tr> peça de mão <tr><td>Retratores de críquete</td><td>Novosurgical</td><td>G3510 21</td><td>2x Tesoura de Dissector de Ação Cruzada Heiss (Holzheimer)</td></tr><tr><td></td><td>Jorvet labs</td><td>J0662</td><td>Aesculap AG, Metzenbaum, Tesoura, Reta 5 3/4&Prime;</td></tr><tr><td>Colarinho Elizabethian</td><td>ElizaSoft</td><td>62054</td><td>Coleira de Recuperação Elizabetana ElizaSoft</td></tr><tr><td>Enrofloxacina Custom</td><td>Meds</td><td></td><td>Enrofloxacina composta por Custom Meds</td></tr><tr><td>Pomada para os Olhos</td><td>Pivetal&nbsp;</td><td>46066-753-55</td><td>Lágrimas Artificiais Pivetais - recentemente recolhido</td></tr><tr><td>Colar de eixo de montagem frontal</td><td>McMaster-Carr</td><td>5631T11</td><td>Colar de eixo de montagem frontal</td></tr><tr><td>Verde rápido</td><td>Millipore Sigma</td><td>F7258</td><td>Verde rápido</td></tr><tr><td>Freer</td><td>Jorvet labs</td><td>J0226Q</td> Parafuso de cabeça <td>de elevador mais livre</td></tr><tr><td>-1</td><td>McMaster-Carr</td><td>91251A197</td><td>Parafuso de cabeça de soquete de aço de liga de óxido preto, 8-32, parafuso de cabeça 3/4"</td></tr> <tr><td>-2</td><td>McMaster-Carr</td><td>92196A194</td><td>Parafuso de cabeça cilíndrica de aço inoxidável, 8-32, parafuso de cabeça 1/2"</td></tr> <tr><td>-3</td><td>McMaster-Carr</td><td>92196A146</td><td>Parafuso de cabeça cilíndrica de aço inoxidável, 8-32, parafuso de cabeça 1/2"</td></tr> <tr><td>-4</td><td>McMaster-Carr</td><td>92196A151</td><td>Parafuso de cabeça cilíndrica de aço inoxidável, 6-32, solução</td></tr> de hematoxilina de 3/4", <tr><td>Gill No. 1</td><td>Millipore Sigma</td> Solução de hematoxilina <td>GHS132-1L</td><td>, Gill No. 1</td></tr><tr><td>Porca sextavada</td><td>McMaster-Carr</td><td>91841A007</td><td>Porca sextavada de aço inoxidável, 6-32</td></tr><tr><td>Grampo de alavanca de retenção</td><td>McMaster-Carr</td><td>5126A71</td><td>Grampo de alternância de retenção</td></tr><tr><td>Dispositivo de impacto</td><td>n/a</td><td>n/a</td><td>plataforma de</td></tr><tr><td>impacto</td> personalizada <td>n/a</td><td>n/a</td><td></td></tr><tr><td>K-wires</td> personalizados <td>Jorvet Labs</td><td>J0250A</td><td>Pinos Steinman Intramedulares JorVet, Trocar-Trocarte 1/16" x 7"</td></tr><tr><td>Lab View</td><td>National Instruments</td><td>n/</td><td>a n/a</td></tr><tr><td>Célula de Carga</td><td>Kistler</td><td>9712B5000</td><td>Célula</td></tr><tr><td>de Carga MATLAB</td><td>The MathWorks Inc.</td><td>n/a</td><td>n/a</td></tr><tr><td>Microscópio</td><td>Leica</td><td>DMi-8</td><td>Microscópio Leica DMi8 com software LAS-X</td></tr><tr><td>Midazolam</td><td>Almaject</td><td>72611-749-10 Injeção de</td><td>cloridrato de midazolam: 5mg/ml por Almaject</td></tr><tr><td>batentes de profundidade da fresadora</td><td>McMaster-Carr</td><td>2949A71</td><td>Paradas de profundidade da fresadora de fixação</td></tr><tr><td>Braço C móvel</td><td>Philips</td><td>718095</td><td>BV&nbsp; Pulsera, Rolamento de esferas linear montado em arco C móvel</td></tr><tr><td></td><td>McMaster-Carr</td><td>9338T7</td><td>Rolamento de esferas linear montado</td></tr><tr><td>Chave de</td> agulha <td>A2Z Scilab</td><td>A2ZTCIN39</td><td>TC Webster Porta-agulhas Mandíbulas lisas 5",</td></tr><tr><td>Pentobarbital</td> Premium <td>Vortech</td><td>0298-9373-68</td><td>Pentobarbital 390 mg/mL por Vortech</td></tr><tr><td>Safranin O</td><td>Millipore Sigma</td><td>HT90432</td><td>Safranin O</td></tr><tr><td>Bateria pequena</td><td>STRYKER</td><td>NS014036</td><td>6212 Bateria pequena - 9,6 V</td></tr><tr><td>Haste de aço, 2'</td><td>Haste de aço McMaster-Carr</td><td>89535K25</td><td>, 2'</td></tr><tr>Garrafas <td>de</td> Despejo de Solução Médica <td>6139-22</td> AquaLite para <td>Soro Fisiológico Estéril</td><td>, 250 mL</td></tr><tr><td>Carregador de Bateria Stryker 6110-120 System 6</td><td>STRYKER</td><td>OR-S6110-120</td><td></td></tr><tr><td>Luvas cirúrgicas</td><td>McKesson</td><td>1044729</td><td>McKesson Perry Tamanho 6.5 Par Estéril Látex Comprimento do punho estendido Liso Marrom Não aprovado pela quimioterapia</td></tr><tr><td>Bata cirúrgica</td><td>McKesson</td><td>1104452</td><td>Bata Cirúrgica Não Reforçada com Toalha McKesson Grande Azul Estéril AAMI Nível 3</td></tr><tr><td>Tesoura de Sutura</td> Descartável <td>Jorvet Labs</td><td>J0910SA</td><td>Super Corte, Mayo, Reta, 5 1/2&Prime;</td></tr><tr><td>Kit de coloração TUNEL</td><td>ABP Bioscience</td><td>A049</td><td>TUNEL Kit de detecção de apoptose cromogênica</td></tr><tr><td>Afastadores Weitlaner</td><td>Ferramentas de ciência fina</td><td>17012-11</td><td>2x Afastadores Weitlaner-Locktite</td></tr></tbody></table>

modelo de impacto de cartilagem reprodutível para gerar osteoartrite pós-traumática em coelhos

A Reproducible Cartilage Impact Model to Generate Post-Traumatic Osteoarthritis in the Rabbit

A osteoartrite pós-traumática (PTOA) é responsável por 12% de todos os casos de osteoartrite nos Estados Unidos. A PTOA pode ser iniciada por um único evento traumático, como uma carga de alto impacto atuando na cartilagem articular, ou por instabilidade articular, como ocorre com a ruptura do ligamento cruzado anterior. Atualmente, não existem terapêuticas eficazes para prevenir a PTOA. O desenvolvimento de um modelo animal confiável de PTOA é necessário para entender melhor os mecanismos pelos quais o dano cartilaginoso procede e investigar novas estratégias de tratamento para aliviar ou prevenir a progressão da PTOA. Este protocolo descreve um modelo de impacto do côndilo femoral de coelho aberto, baseado em torre de queda, para induzir dano cartilaginoso. Este modelo forneceu cargas de pico de 579,1 ± 71,1 N, e tensões de pico de 81,9 ± 10,1 MPa com uma carga de tempo para pico de 2,4 ± 0,5 ms. A cartilagem articular dos côndilos femorais mediais impactados (CFMs) apresentou maiores taxas de células apoptóticas (p = 0,0058) e possuía escores mais altos na Osteoarthritis Research Society International (OARSI) de 3,38 ± 1,43 em comparação com as CFMs contralaterais não impactadas (0,56 ± 0,42) e outras superfícies cartilaginosas do joelho impactado (p < 0,0001). Não foram detectadas diferenças nos escores do OARSI entre as superfícies articulares não impactadas (p > 0,05).

O sucesso desse procedimento foi monitorado imediatamente após o impacto pela visualização do côndilo pelo cirurgião (Figura 4A) e por radiografias para garantir que não ocorresse fratura (Figura 4B). Existe o risco de falha do impacto levando a uma fratura intraoperatória do côndilo. Isso ocorreu tipicamente devido à colocação inadequada do pino de Steinman (Figura 5). Utilizando esse modelo, houve uma taxa de falha da fratura secu...

O modelo aberto de impacto do côndilo femoral medial em coelhos é confiável para estudar a osteoartrite pós-traumática (PTOA) e novas estratégias terapêuticas para mitigar a progressão da PTOA. Este protocolo gera um defeito cartilaginoso isolado do côndilo femoral medial posterior em coelhos utilizando uma torre de queda baseada em carruagem com cabeça de impacto.

Modelo de impacto de cartilagem reprodutível para gerar osteoartrite pós-traumática em coelhos

Post-traumatic osteoarthritis (PTOA) is responsible for 12% of all osteoarthritis cases in the United States. PTOA can be initiated by a single traumatic ...

Este método causa danos agudos da cartilagem à superfície de sustentação de peso do joelho do coelho e induz de forma confiável a osteoartrite pós-traumática. Esse modelo espelha traumas articulares relevantes para a prática clínica. Isso permitirá a avaliação de novas terapêuticas para mitigar a artrite pós-traumática.O principal obstáculo técnico é a colocação do pino de Steinmann na diáfise femoral. O mau posicionamento resultará em fratura diafisária do fêmur. Recomendamos praticar este modelo primeiro em cadáveres de coelhos.Para começar, coloque o bloco da perna dianteira de aço inoxidável sob a extremidade da plataforma de impacto e cubra a plataforma com uma almofada de aquecimento. Coloque o coelho anestesiado em decúbito ventral sobre a almofada de aquecimento. Coloque uma saliência acolchoada sob o quadril contralateral.Com o uso de fita de seda, retrair suavemente a cauda superior e contralateral à extremidade operatória. Limpar o sítio cirúrgico com clorexidina e gaze estéril embebida em álcool a 70%, iniciando pela região posterior do joelho com varredura circular para fora. Coloque uma luva estéril sobre o pé operatório até ao tornozelo e envolva-o com um invólucro estéril.Drape o sítio cirúrgico usando três campos de proteção, colocando um diretamente sob a extremidade operatória e os outros dois cobrindo o resto do corpo. Prenda as cortinas com abraçadeiras de toalha. Palpar a posição da patela anteriormente para estimar a posição da articulação do joelho.Com lâmina de 15, faça uma incisão de três a quatro centímetros ao longo da face posterior do joelho estendido a partir do nível do polo superior da patela distalmente. Realizar dissecções rombas e nítidas através da fáscia superficial subjacente. Após desenvolver o intervalo entre a pele medialmente e o gastrocnêmio medial lateralmente, colocar um afastador Weitlaner auto-retentor nesse intervalo.Em seguida, dissecar lateralmente à safena e retrair a vasculatura medialmente e o complexo gastrosóleo lateralmente. Continue dissecando distalmente até que uma pequena fabela móvel seja identificada sobre o côndilo femoral posteromedial. Realizar uma artrotomia desmobilizando a fabela súperolateral, expondo o côndilo femoral medial subjacente.Retrair o tecido mole. Mantendo o côndilo exposto, colocar um pino de Steinmann de 0,062 polegadas na face superior do côndilo femoral medial e centrado no sentido anteroposterior do côndilo femoral medial, a cerca de cinco milímetros da face posterior do côndilo. Em seguida, usando um driver de pino Steinmann alimentado por bateria, conduza o pino lateralmente através do osso e da pele lateral paralelamente à superfície articular.Remova os afastadores e feche a incisão da pele com uma sutura Polysorb 3-0 de forma corrida. Cubra a incisão com gaze estéril. Remova o pano sob o membro operatório.Ajuste as alturas dos aspectos inferiores das abraçadeiras de pino Steinmann para que correspondam à altura do pino. Fixe o pino Steinmann em ambos os lados do joelho fixando os aspectos superiores das braçadeiras e apertando os parafusos. Retire a sutura e reabra a incisão.Use afastadores Weitlaner e críquete auto-retentores para expor o côndilo femoral medial. Conecte a cabeça estéril do impactador de três milímetros ao carro da torre de queda. Traga a torre de queda sobre a extremidade operacional e coloque sua base sob a plataforma de impacto.Abaixe suavemente o pêndulo para o centro do côndilo femoral posteromedial. Mova o coelho ou a torre para garantir que a cabeça do pêndulo esteja centrada sobre o côndilo femoral medial. Uma vez garantida a trajetória adequada, prenda a torre na plataforma com as braçadeiras de alternância.Em seguida, coloque o impactador na torre de queda a sete centímetros acima do côndilo femoral medial. No software de aquisição de dados de visualização de laboratório, clique no botão Iniciar antes de liberar a parada do eixo para liberar o carro e permitir que ele caia sob a força da gravidade. Realizar a visualização da superfície da cartilagem para determinar se ocorreu dano apropriado à cartilagem.Para analisar os dados usando o código MATLAB, mova o arquivo de dados dos sensores para a mesma pasta que o MATLAB e execute o código. Inspecione a curva de tempo de carga e certifique-se de que ela esteja lisa, indicando que não ocorreu nenhuma fratura. Remova a torre de queda de cima da extremidade operatória, deixando de lado todas as ferramentas cirúrgicas utilizadas.Depois de usar as novas luvas estéreis, reaplique um pano estéril no membro inferior. Em seguida, reexponha o côndilo femoral medial. Enxaguar bem o local cirúrgico com 50 a 60 mililitros de soro fisiológico estéril.Fechar a cápsula posterior com fio de Polysorb 5-0, seguido de fechamento da pele com fio de Monosorb 4-0. Remova o mecanismo de parafuso ajustável em altura que prende o pino Steinmann. Remova o pino de Steinmann do fêmur com o driver de fio alimentado.Vestir a ferida com um curativo não adesivo, seguido de fita adesiva. Realizar uma radiografia da extremidade operatória para garantir que nenhuma fratura ocorreu e a colocação adequada do pino. O sucesso do procedimento cirúrgico foi monitorado através da visualização do côndilo e radiografia para confirmação da ausência de fratura.O posicionamento inadequado do pino de Steinmann resultou em fratura osteocondral ao impacto. Nesse modelo, a tensão de impacto de pico média foi de 82 megapascals, e a taxa de carregamento média foi de 37 megapascals por milissegundo. Não foi observado dano cartilaginoso no côndilo femoral não lesado contralateral e localizava-se principalmente no local do impacto.Os côndilos femorais mediais impactados de 16 semanas, ou MFCs, apresentaram escores mais altos no OARSI em comparação com os MFCs controle. Além disso, as MFCs impactadas do joelho também apresentaram escores mais altos no OARSI em comparação com MTP, LTP e LFC. Por outro lado, não foram observadas diferenças nos escores do OARSI entre os compartimentos MFC, LTP, MTF e LFC do joelho contralateral não impactado.Não houve diferenças significativas entre as superfícies articulares LFC, MTP e LTP impactadas e não impactadas. A cartilagem articular da MFC impactada apresentou níveis mais elevados de positividade do túnel, indicando aumento da apoptose dos condrócitos em comparação com as MFCs não impactadas. Ao final do procedimento, o comportamento doloroso dos coelhos pode ser rastreado.Após o estudo, o desenvolvimento da osteoartrite pós-traumática será avaliado por meio de técnicas de imagem, histologia e outros métodos. Estamos usando esse modelo para testar terapêuticas e dispositivos que visam mitigar a osteoartrite pós-traumática. O modelo também pode nos ajudar a entender melhor a progressão dessa doença.

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Research

JoVE Journal

Medicine

Medicina

Uma técnica experimental para o tratamento de lesões condrais no joelho do coelho é descrito. O implante de condrócitos autólogos semeadas numa matriz é um método bem aceite para a remodelação e reparação de lesões da cartilagem articular que fornecem resultados satisfatórios a longo prazo. Matrix-assistida transplante de condrócitos autólogos (MACT) oferece um método padronizado e implante clinicamente estabelecida.

Matrix-assistida Transplante autólogo de condrócitos para remodelação e reparação de lesões condrais em um modelo de coelho

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.

Um Método Não Invasivo para Gerar o Modelo de Lesão da Cartilagem Intra-Articular Induzida por Carga Cíclica do Joelho de Rato

O presente protocolo descreve os arranhões controlados da microlâmina na superfície da cartilagem articular após a desestabilização do joelho do camundongo pelo corte do ligamento miniscotibial medial. Este modelo animal apresenta uma forma acelerada de osteoartrite (OA) adequada para estudar a formação de osteófitos, osteosclerose e dor em estágio inicial.

Desestabilização do Menisco Medial e Cartilagem Scratch Murine Modelo de Osteoartrite Acelerada

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.

Desenvolvimento e Avaliação de um Modelo de Defeitos Cartilaginosos em Rato

Nesse protocolo, um modelo de osteoartrite de joelho foi elaborado pelo método de Videman modificado, e os procedimentos operatórios e precauções da acupotomia são detalhados. A eficácia da acupotomia tem sido demonstrada testando-se as propriedades mecânicas do quadríceps femoral e tendíneo e as propriedades mecânicas e morfológicas da cartilagem.

Aplicação de Acupotomia em Modelo de Osteoartrite de Joelho em Coelhos

O protocolo descreve um método para intervenção de Tuina em um modelo de coelho de osteoartrite de joelho.

Intervenção Tuina em Modelo de Osteoartrite de Joelho em Coelhos

Para entender melhor a resposta da lesão de condrócitos a uma sobrecarga mecânica da cartilagem, o protocolo descreve o desenvolvimento de um modelo de impacto de cartilagem ex vivo que foi subletal por 24 h.

In vitro Modelo de impacto para gerar lesão subletal de condrócitos em explantes de cartilagem bovina

Aqui, descrevemos um método cirúrgico para seccionar o ligamento cruzado anterior (LCA) como um modelo confiável para induzir osteoartrite de joelho em roedores e metodologias para coleta de líquido sinovial do joelho, medição de edema de joelho e avaliação da gravidade da osteoartrite.

Transecção do ligamento cruzado anterior e lavagem do líquido sinovial em modelo de roedor para estudo da inflamação articular e osteoartrite pós-traumática

Aqui, apresentamos um protocolo integrado para gerar lesões osteocondrais controladas nos joelhos de ovelha, a fim de estabelecer um modelo experimental adequado para estudos de regeneração óssea e cartilaginosa. O protocolo descreve um método para induzir um defeito osteocondral de espessura total no côndilo femoral, utilizando técnicas que minimizam os impactos no bem-estar animal e a variabilidade nos resultados.

Estabelecimento e Avaliação de um Modelo Ovino de Defeito Osteocondral de Espessura Total

A osteoartrite (OA), ou doença degenerativa das articulações, é uma condição debilitante associada a dor que permanece apenas parcialmente controlada por analgésicos disponíveis. Os modelos animais estão sendo desenvolvidos para melhorar a nossa compreensão dos mecanismos da dor relacionada com a OA. Aqui nós descrevemos a metodologia para o modelo monoiodoacetate de dor OA no mouse.

O Modelo Monoiodoacetate da osteoartrite Dor no mouse

Aprenda a criar um modelo de impacto no côndilo femoral medial em coelhos para estudar osteoartrite pós-traumática. Este método induz danos agudos na cartilagem articular e permite avaliar novas terapias para mitigar a progressão da doença.

Modelo de impacto de cartilagem reprodutível para gerar osteoartrite pós-traumática em coelhos

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