הקמת מודל עכברי פיסטולה אורונזלית
Summary
מאמר זה מתאר הליך שלב אחר שלב להקמת מודל עכברים עם פיסטולה אורונזאלית. הפיסטולה האורונזאלית נוצרה על ידי שימוש בצריבה אופתלמולוגית מחוממת כדי לפגוע בחלק קו האמצע של החיך הקשה, וכתוצאה מכך נוצר פתח בין חלל הפה והאף.
Abstract
מחקר זה מציג שיטה המשתמשת בצריבה אופתלמולוגית מחוממת לפיתוח מודל בר קיימא לחקר פיסטולות אורונזאליות. עכברי C57BL/6 שימשו לביסוס מודל הפיסטולה האורונזאלית (ONF). כדי ליצור את ONF, העכברים הורדמו, שותקו, והחיך הקשה שלהם נחשף. במהלך ההליך הכירורגי נגרמה פגיעה ברירית בעובי מלא של 2.0 x 1.5 מ”מ בקו האמצע של החיך הקשה באמצעות צריבה אופתלמולוגית. היה חיוני לשלוט בגודל ה-ONF ולמזער דימום כדי להבטיח את הצלחת הניסוי. אימות יעילות מודל ONF נערך ביום השביעי שלאחר הניתוח, וכלל הערכות אנטומיות ותפקודיות כאחד. נוכחותה של מחיצת האף בתוך חלל הפה ויציאת המים הסטריליים מהנחיריים עם הזרקתם לחלל הפה אישרו את הקמתו המוצלחת של מודל ONF. המודל הדגים פיסטולה אורונזאלית מעשית ומוצלחת, המאופיינת בשיעור תמותה נמוך, שינויים משמעותיים במשקל ושונות מינימלית בגודל ONF. מחקרים עתידיים עשויים לשקול לאמץ מתודולוגיה זו כדי להבהיר את מנגנוני ריפוי פצעי החיך ולחקור טיפולים חדשניים לפיסטולות אורונזאליות.
Introduction
פיסטולה אורונזאלית (ONF), פתח לא תקין בין חלל הפה והאף, מתבטאת קלינית בפגם באזור מבני מתהליך הנאדיות ועד האובולה, המתרחש בדרך כלל כסיבוך לאחר תיקון חיך שסוע1. חולים עם ONF חווים ריפלוקס מזון, הפרעות ביטוי ותפקוד וולופרינגיאלי לקוי, המשפיעים באופן משמעותי על איכות חייהם 2,3,4. שיעור ONF לאחר הניתוח נע בין 2.4% ל -55% בשל גורמים כגון רוחב שסוע, סוג Veau ושיטה כירורגית 5,6,7,8. בנוסף, שיעור ההישנות לאחר תיקון ONF גבוה, ונע בין 0% ל-43%9.
מספר טיפולים חדשניים הראו לאחרונה הבטחה בתחום ONF, כולל חומרים שונים, תרופות וטכניקות חדשניות 10,11,12,13,14,15,16,17. הערכה מדויקת של השפעות טיפוליות היא חיונית מכיוון שהיא מספקת את הבסיס לבחירה ופיתוח נוסף של טיפולי ONF. עם זאת, קבלת הערכה תקפה בטווח הקצר עבור השפעות טיפוליות שאינן ניתוח היא מאתגרת, שכן המאפיינים של ONFs משתנים בין חולים שונים. לכן, הקמת מודל מחלת ONF נחוצה כדי לוודא את היעילות של שיטות טיפול אלה.
במשך כמה עשורים, חוקרים יצרו את מודל הפיסטולה האורונזאלית (ONF) במינים שונים של בעלי חיים, כולל חולדות18,19, חזירונים 20,21, מיני-חזירים 22 וכלבים 23, שכן למינים אלה יש חיך קשה משמעותי המתאים למניפולציה כירורגית. עם זאת, לעכברים יש רצף גנטי וגנום שלם הדומה לזה של בני אדם, מה שהופך אותם למודל חשוב למחקר ופיתוח תרופות חדשות24,25,26. יתר על כן, עכברים מציעים שונות קטנה מאצווה לאצווה, מה שהופך אותם לבחירה חיובית להקמת מודל ONF12,13,27.
עם זאת, השלבים המפורטים ליצירת ONF לא תוארו, והיציבות של גודל ONF לא נלקחה בחשבון. בנוסף, אימות היווצרות ONF הסתמך אך ורק על תצפית28, מבלי להבטיח תקשורת ישירה בין חלל הפה והאף. זה לא הודגם באמצעים אחרים, כגון אובדן משקל הגוף של העכבר עקב קשיי אכילה שנגרמו על ידי ONF. יתר על כן, שונות נורמלית בגודל הפצע לא נלקחה בחשבון, וזה חיוני למחקרים על תרופות או חומרים המקדמים או מעכבים ריפוי פצעים. לכן, יש צורך חזק להקים מודל ONF יציב ומאומת.
מטרת מחקר זה הייתה לפתח מודל ONF מעשי המתייחס לסוגיות הנ”ל, בתקווה שפרוטוקול זה ישמש בסיס למחקר עתידי על מנגנוני ריפוי פצעי החיך וטיפולים חדשניים ל- ONF.
Protocol
Representative Results
Discussion
חוקרים חקרו חומרים שונים, תרופות וטכניקות חדשניות לטיפול ב- ONF 10,11,12,13,14,15,16,17. עם התקדמות בהליכים כירורגיים, השכיחות וההישנות של ONF הופחתו. עם זא…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי תוכנית המחקר והפיתוח, בית החולים לסטומטולוגיה של מערב סין, אוניברסיטת סצ’ואן (RD-02-202107), תוכנית התמיכה במדע וטכנולוגיה של מחוז סצ’ואן (2022NSFSC0743), ומענק הקרן למדע פוסט-דוקטורט בסצ’ואן (TB2022005) לה. הואנג.
Materials
| Germinator | Electron Microscopy Sciences | 66118-20 | Heating and disinfection equipment |
| Latex gloves | Allmed | or similar | |
| Lights | Olympus | A1813 | |
| Meloxicam | MedChemExpress | HY-B0261 | crushed; 5 mg/kg |
| Microsurgical instruments (scissors and tweezers) | Jiangsu Tonghui Medical Devices Co. | M-Y-0087 | Surgical instrument |
| Ophthalmologic cautery | Suqian Wenchong Medical Equipment Co. | 1.00234E+13 | Surgical instrument |
| Sterile cotton, | Yancheng Begu Technology Co. | or similar | |
| Sterile metal foil | Biosharp | or similar | |
| Sterile sheets | 3M | XH003801129 | or similar |
| Surgical drapes | Yancheng Begu Technology Co. | or similar | |
| Syringes | Yancheng Begu Technology Co. | S-015301 | or similar |
| Tape | Bkmamlab | or similar | |
| Temperature maintenance device | Harvard Apparatus | LE-13-2104 | |
| Zoletil50 | Virbac | 80 mg/kg |
References
- Alonso, V., et al. Three-layered repair with a collagen membrane and a mucosal rotational flap reinforced with fibrine for palatal fistula closure in children. International Journal of Pediatric Otorhinolaryngology. 127, 109679 (2019).
- Garg, R., Shah, S., Uppal, S., Mittal, R. K. A statistical analysis of incidence, etiology, and management of palatal fistula. National Journal of Maxillofacial Surgery. 10 (1), 43-46 (2019).
- Mahajan, R. K., Kaur, A., Singh, S. M., Kumar, P. A retrospective analysis of incidence and management of palatal fistula. Indian Journal of Plastic Surgery. 51 (3), 298-305 (2018).
- Huang, H., et al. Validation of the Chinese Velopharyngeal Insufficiency Effects on Life Outcomes Instrument. Laryngoscope. 129 (11), E395-E401 (2019).
- Sakran, K. A., et al. Evaluation of Postoperative Outcomes in Two Cleft Palate Repair Techniques without Relaxing Incisions. Plastic and Reconstructive Surgery. , (2023).
- Sakran, K. A., et al. Evaluation of late cleft palate repair by a modified technique without relaxing incisions. Journal of Stomatology, Oral and Maxillofacial Surgery. 124 (4), 101403 (2023).
- Sakran, K. A., et al. The Sommerlad-Furlow modified palatoplasty technique: postoperative complications and implicating factors. Laryngoscope. 133 (4), 822-829 (2023).
- Sakran, K. A., et al. Early cleft palate repair by a modified technique without relaxing incisions. The Cleft Palate-Craniofacial Journal. , (2022).
- Chen, J., Yang, R., Shi, B., Xu, Y., Huang, H. Obturator manufacturing for oronasal fistula after cleft palate repair: a review from handicraft to the application of digital techniques. Journal of Functional Biomaterials. 13 (4), 251 (2022).
- Yussif, N., Wagih, R., Selim, K. Propylene mesh versus acrylic resin stent for palatal wound protection following free gingival graft harvesting: a short-term pilot randomized clinical trial. BMC Oral Health. 21 (1), 208 (2021).
- Miron, R. J., et al. Platelet-rich fibrin and soft tissue wound healing: a systematic review. Tissue Engineering Part B: Reviews. 23 (1), 83-99 (2017).
- Ballestas, S. A., et al. Improving hard palate wound healing using immune modulatory autotherapies. Acta Biomaterialia. 91, 209-219 (2019).
- Ferreira, C. L., et al. Electrical stimulation enhances early palatal wound healing in mice. Archives of Oral Biology. 122, 105028 (2021).
- Lindley, L. E., Stojadinovic, O., Pastar, I., Tomic-Canic, M. Biology and Biomarkers for Wound Healing. Plastic and Reconstructive Surgery. 138 (3 Suppl), 18s-28s (2016).
- Xu, Y., et al. Rapid Additive Manufacturing of a Superlight Obturator for Large Oronasal Fistula in Pediatric Patient. Laryngoscope. 133 (6), 1507-1512 (2022).
- Leenstra, T. S., Kuijpers-Jagtman, A. M., Maltha, J. C. The healing process of palatal tissues after palatal surgery with and without implantation of membranes: an experimental study in dogs. Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 9 (5), 249-255 (1998).
- In de Braekt, M. M., van Alphen, F. A., Kuijpers-Jagtman, A. M., Maltha, J. C. Wound healing and wound contraction after palatal surgery and implantation of poly-(L-lactic) acid membranes in beagle dogs. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 50 (4), 359-365 (1992).
- Suragimath, G., Krishnaprasad, K. R., Moogla, S., Sridhara, S. U., Raju, S. Effect of carbonated drink on excisional palatal wound healing: A study on Wistar rats. Indian Journal of Dental Research. 21 (3), 330-333 (2010).
- Zhu, T., Park, H. C., Son, K. M., Yang, H. -. C. Effects of dimethyloxalylglycine on wound healing of palatal mucosa in a rat model. BMC Oral Health. 15 (1), 60 (2015).
- Kirschner, R. E., et al. Repair of oronasal fistulae with acellular dermal matrices. Plastic and Reconstructive Surgery. 118 (6), 1431-1440 (2006).
- Rohleder, N. H., et al. Repair of oronasal fistulae by interposition of multilayered amniotic membrane allograft. Plastic and Reconstructive Surgery. 132 (1), 172-181 (2013).
- Kesting, M. R., et al. Repair of oronasal fistulas with human amniotic membrane in minipigs. British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 48 (2), 131-135 (2010).
- Ayvazyan, A., et al. Collagen-gelatin scaffold impregnated with bFGF accelerates palatal wound healing of palatal mucosa in dogs. Journal of Surgical Research. 171 (2), e247-e257 (2011).
- Takao, K., Miyakawa, T. Genomic responses in mouse models greatly mimic human inflammatory diseases. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (4), 1167-1172 (2015).
- Rongvaux, A., et al. Development and function of human innate immune cells in a humanized mouse model. Nature Biotechnology. 32 (4), 364-372 (2014).
- Shan, L., Flavell, R. A., Herndler-Brandstetter, D. Development of humanized mouse models for studying human NK cells in health and disease. Methods in Molecular Biology. 2463, 53-66 (2022).
- Keswani, S. G., et al. Role of salivary vascular endothelial growth factor (VEGF) in palatal mucosal wound healing. Wound Repair and Regeneration. 21 (4), 554-562 (2013).
- Amanso, A. M., et al. Local delivery of FTY720 induces neutrophil activation through chemokine signaling in an oronasal fistula model. Regenerative Engineering and Translational Medicine. 7 (2), 160-174 (2021).
- Antiorio, A. T. F. B., et al. Administration of meloxicam to improve the welfare of mice in research: a systematic review (2000 – 2020). Veterinary Research Communications. 46 (1), 1-8 (2022).
