Yöntem makalesi

Farelerde Ortodontik Diş Hareketinin İncelenmesi

2.1K görüntüleme

⸱

DOI:

10.3791/66884

⸱

2 Ağustos 2024

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Oral Diagnosis and Pathology, School of Dentistry, Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2Department of Restorative Dentistry, School of Dentistry, Universidade Federal de Minas Gerais, 3Department of Physiology and Biophysics, Biological Science Institute, Universidade Federal de Minas Gerais, 4Private Clinic, 5Department of Metallurgical and Materials Engineering, School of Engineering, Universidade Federal de Minas Gerais, 6Laboratory of Immunopharmacology, Department of Biochemistry and Immunology, Biological Science Institute, Universidade Federal de Minas Gerais, 7Department of Orthodontics, School of Dental Medicine, University of Pittsburgh, 8Department of Oral Surgery, Pathology and Clinical Dentistry, School of Dentistry, Universidade Federal de Minas Gerais

Bu makalede

Özet

Burada, ortodontik diş hareketini (OTM) incelemek için kemik adaptasyonu, kök rezorpsiyonu ve kemik hücrelerinin mekanik uyaranlara tepkisi mekanizmalarını araştırmak için uygun bir model olarak hizmet veren bir protokol sunuyoruz. Bu kapsamlı kılavuz, OTM modeli, mikro bilgisayarlı tomografi alımı ve sonraki analizler hakkında ayrıntılı bilgi sağlar.

Özet

Ortodontik diş hareketi (OTM), alveol kemiğinin sırasıyla osteoklastlar ve osteoblastlar tarafından düzenlenen, kompresyon bölgelerinde rezorpsiyona ve gerginlik bölgelerinde birikmeye uğradığı dinamik bir süreci temsil eder. Bu mekanizma, kök rezorpsiyonu ve mekanik kuvvet uyaranlarına hücresel tepki dahil olmak üzere kemik adaptasyonunun çeşitli yönlerini incelemek için değerli bir model görevi görür. Burada özetlenen protokol, OTM'yi araştırmak için basit bir yaklaşım sunar ve nikel-titanyum (NiTi) helezon yay kullanan bir fare modelinde en uygun kuvvet olarak 0,35 N'yi belirler. Mikro bilgisayarlı tomografi analizinden yararlanarak, çimento-emaye bağlantısındaki doğrusal mesafedeki tutarsızlığı değerlendirerek OTM'yi ölçtük. Değerlendirme ayrıca, ortodontik kaynaklı inflamatuar kök rezorpsiyonunun bir analizini, kök mineral yoğunluğu ve toplam hacim başına kök hacmi yüzdesi gibi parametreleri değerlendirmeyi de içeriyordu. Bu kapsamlı protokol, kemiğin yeniden şekillendirilme süreçleri hakkındaki anlayışımızı geliştirmeye ve etkili ortodontik tedavi stratejileri geliştirme yeteneğimizi geliştirmeye katkıda bulunur.

Giriş

Kemiğin yeniden şekillenmesi, yetişkin iskeletinin bütünlüğünü korumak için gerekli olan osteoklastlar, osteoblastlar, kemik astar hücreleri ve osteositler tarafından düzenlenen devam eden bir süreçtir 1,2. Öncelikle osteoklastların ve osteoblastların farklılaşması ve aktivitesi tarafından yönlendirilen bu dinamik süreç, mekanik stres ve yükleme 3,4,5 ile tetiklenen kemiğin emilmesini ve birikmesini içerir.

Hayvan deneyleri, ortodontik diş hareketinin (OTM) temelini oluşturan karmaşık biyolojik ve hücresel mekanizmaların aydınlatılmasında çok önemli bir rol oynamaktadır6,7. Bu süreç, çene kemiği ve periodontal ligament içinde yer alan osteoblastlar, osteoklastlar, osteositler, fibroblastlar ve makrofajlar ve T hücreleri gibi bağışıklık hücreleri gibi çok çeşitli hücre tiplerini içerir 7,8. Bu hücreler, mekanik uyaranlara ve yerel ortamdaki değişikliklere dinamik olarak yanıt vererek, çevredeki kemiğin bileşimini ve mimarisini etkiler 7,8. Ayrıca, mevcut hiçbir patojen olmamasına rağmen, hücresel düzeyde bir inflamatuar yanıtı da tetiklerler. Bu enflamatuar yanıt, kemik dokusunun döngüsünün artmasında rol oynar9.

OTM 7,8,10'un deneysel çalışmalarında fareler, sıçanlar, tavşanlar, köpekler ve maymunlar dahil olmak üzere çeşitli hayvan modelleri kullanılmıştır. Bunlar arasında, kemirgenler, özellikle fareler, diş hareketinin ve kemiğin yeniden şekillenmesinin ilk aşamalarını araştırmak için tercih edilmektedir6. Önceki araştırmalar, öncelikle genetik olarak değiştirilmiş suşların yaygın olarak bulunması nedeniyle, fare modellerinin sıçan modellerine göre avantajlarını vurgulamış ve OTM7,11'deki genetik etkilerin ayrıntılı olarak araştırılmasını sağlamıştır. Şu anda, farelerde diş hareketini indüklemek için iki ana model kullanılmaktadır. İlk yöntem, birinci üst azı dişi ile üst kesici dişler 4,12 arasına bir nikel-titanyum (NiTi) helezon yay yerleştirilmesini gerektirir. İkinci yaklaşım, birinci ve ikinci üst azı dişleri13 arasındaki interdental boşluğa elastik bir bant yerleştirmeyi içerir. Analiz edilen birincil sonuçlar tipik olarak diş hareketinin büyüklüğünü ve kemik mikro mimarisini içerir ve tercihen mikro bilgisayarlı tomografi (mikro-BT) kullanılarak değerlendirilir14. İdeal olarak, diş köklerinin bütünlüğünün değerlendirilmesi, OTM4'ü üretmek için uygun kuvvetlerin kullanıldığından emin olmak için önemlidir.

Mikro-BT, mineralize dokularınmikro mimarisini değerlendirmek için altın standart olarak yaygın olarak kabul edilirken14, verilerin taranması, analiz edilmesi ve raporlanması için standartlaştırılmış metodolojilerin ve protokollerin olmaması, kullanılan kesin prosedürleri ayırt etmede, sonuçları yorumlamada ve farklı OTM modelleri arasında karşılaştırmaları kolaylaştırmada genellikle zorluklar ortaya çıkarmaktadır14,15.

Burada, mikro-CT alımı ve OTM, kemik mikro yapısı ve diş köklerinin analizi dahil olmak üzere OTM fare modeline adım adım bir kılavuz sunuyoruz. Bu yöntem, çene kemiği içinde hareketi indüklemek için birinci azı dişine kontrollü mekanik kuvvet uygulanmasını gerektirir. Bu yöntemin seçimi, fizibilite, alaka düzeyi ve kesinlik dahil olmak üzere çeşitli faktörlerden kaynaklanır. Böyle bir yaklaşım, ortodontik diş hareketinin altında yatan biyolojik süreçler hakkında değerli bilgiler sağlayarak ve gelecekte iyileştirilmiş ortodontik tedavi stratejilerinin geliştirilmesini kolaylaştırarak ayrıntılı kantitatif analize olanak tanır.

Protokol

Tüm prosedürler, Universidade Federal de Minas Gerais Etik Komitesi (No. 166/2022) tarafından belirlenen etik standartlara sıkı sıkıya bağlı kalmıştır. Her deneyden önce, bir örneklem büyüklüğü hesaplaması zorunludur. Yaklaşık 20-30 g ağırlığında 8-10 haftalık erkek C57BL6/J vahşi tip fareler kullanın. Fareler, 25 °C'de tutulan bir oda içinde, 12 saat aydınlık / 12 saat karanlık döngüsüne bağlı kalarak bir kafese yerleştirilmelidir. Bobin bağlantısını takiben, hayvan yumuşak bir diyetle beslenmelidir. Günlük izleme, vücut ağırlığı ve genel sağlık değerlendirmelerini içermelidir.

1. Mekanik olarak indüklenen alveolar kemik yeniden şekillenmesi

  1. Distal kesim pensesi kullanarak, 0.25 x 0.76 inç NiTi açık helezon yayını, ortodontik Weingart pense kullanarak yaya dik olarak yerleştirilmiş altı ilmek ve iki halka şeklindeki ucun aşağıdaki boyutlarına kadar kesin.
  2. 0,20 mm çapındaki yuvarlak krom-nikel (CrNi) teli, Mathieu cımbız ve boyut referansı olarak yuvarlak şekilli bir alet kullanarak ilmek şeklindeki uçlarla istenen konfigürasyona göre şekillendirin.
  3. Bobinin halka şeklindeki uçlarını ve 0,20 mm yuvarlak CrNi telini bir araya getirin.
  4. Hayvanı, ksilazin (10 mg / Kg) ve ketamin (100 mg / Kg) içeren 0.2 mL çözeltinin intraperitoneal enjeksiyonu ile uyuşturun. İşleme başlamadan önce, pedal refleksini kullanarak anestezi derinliğini değerlendirin. Cımbız kullanarak hayvanın ayak parmaklarından birini dikkatlice sıkıştırın. Bir refleksin olmaması, yeterli bir genel anestezi düzlemini gösterir. Kornea yaralanmalarını ve ameliyat sonrası ağrıyı önlemek için, hayvan uyuşturulduktan sonra oküler bir kayganlaştırıcı uygulayın.
  5. Hayvanı dorsal dekübitte cerrahi bir masaya yerleştirin, hareketi kısıtlamak ve ağız içi erişimi sağlamak için uzuvlarını hareketsiz hale getirin.
  6. Kafa hareketini önlerken tam görselleştirmeyi kolaylaştırmak için 0,50 mm çapında telden yapılmış ve 0,08 mm tel ile sabitlenmiş bir ağız açıcı kullanın. Sağ tarafı deney tarafı olarak (OTM tarafı) ve sol tarafı ortodontik bobin olmadan kontrol tarafı olarak kullanın (Kontrol tarafı).
    NOT: Ağız içi yapıların gelişmiş görselleştirilmesi, bir stereomikroskop ve bir optik ışık sistemi kullanılarak sağlanmalıdır.
  7. Sağ birinci azı dişi ve kesici yüzeyleri sırasıyla aseton ve kendiliğinden aşınan bir astar kullanarak temizleyin ve aşındırın. Sistem kendi kendine aşındırılır, yani önceden asit şartlandırması gerektirmez.
    1. Astarı, aynı anda hem asit hem de yapıştırıcı olarak işlev gören tek bir adımda uygulayın. Bir mikro fırça kullanarak, az miktarda kendiliğinden aşındırma astarı toplayın ve üst birinci azı dişi ve kesici dişlerin oklüzal yüzeyine uygulayın. Bu adımda, kendiliğinden aşındırılan astarın birinci ve ikinci azı dişleri arasındaki proksimal yüzeye ulaşmamasını sağlamak için dikkatli olunmalıdır, çünkü bu, diş elemanlarının birbirine yapışmasına ve diş hareketini engellemesine neden olabilir. Işık, azı dişlerinin ve kesici dişlerin oklüzal yüzeyindeki astarı 30 saniye boyunca sertleştirir.
  8. Altı halkalı bir NiTi açık helezon yayın distal ucunu, ışıkla sertleşen reçine ve 30 saniye boyunca ışıkla sertleşen sağ maksiller azı dişinin oklüzal yüzeyine yapıştırın. Farelere zarar vermemek için telin kenarına ek reçine artışı ekleyin ve 30 saniye boyunca ışıkla sertleşin.
  9. Ameliyat masasına bağlı bir ray ve krank mekanizmasından oluşan özel olarak tasarlanmış bir aparat kullanarak bobini etkinleştirin. Bu, uzunlamasına hareketin ileri geri kaymasını sağlar.
  10. 0.20 mm'lik yuvarlak telin serbest halka şeklindeki ucunu gergi ölçerin kancasına bağlayın.
  11. Krankın aktivasyonu üzerine, dinamometre 0,35 N'lik bir kuvvet kaydedene kadar ameliyat masasını ray boyunca hareket ettirin.
  12. Bobini sabitlemek için 0.20 mm'lik yuvarlak teli her iki üst kesici dişe bağlayın. Deney süresi boyunca başka bir reaktivasyon gerçekleştirilmez. Hayvanı dinamometreden ayırmak için teli kesin.  Cihazın metal kenarının açıkta kalmaması ve hayvana zarar vermemesi için başka bir reçine artışı ekleyin. 30 s için hafif kür. Hayvanı masadan sökün.
  13. Sağ üst birinci azı dişi, mesial yönde 0.35 N'luk bir kuvvet uygulayan bir cihazla deneysel taraftan oluşur. Maksillanın sol tarafını (ortodontik aparey olmadan) kontrol 4,16 olarak kullanın.
  14. Bu cihazı herhangi bir aktivasyon gerekmeden 12 günlük bir süre boyunca koruyun. Herhangi bir ağrı kontrol ilacı kullanmayın. Ortodontik hareket, enflamatuar bir süreçle gerçekleşir ve ağrı giderici ilaçlar, araşidonik asit kaskadını olumsuz yönde etkileyerek kemiğin yeniden şekillenme oranını etkileyebilir ve potansiyel olarak sonuçları geçersiz kılabilir.
  15. Ameliyatın bitiminden sonra, cihazla adaptasyon döneminde dehidrasyonu önlemek için hayvanları deri altı tuzlu su çözeltisi enjeksiyonu ile tedavi edin. Hayvanı tamamen iyileşene kadar ısıtmalı ayrı bir kafeste tutun ve ancak bu süreden sonra hayvanı toplu kafeslere yerleştirin.
  16. 12. günde, ksilazin (10 mg / Kg) ve ketamin (100 mg / Kg) içeren 0.2 mL'lik bir çözeltinin intraperitoneal enjeksiyonu ile sedasyon ile fareyi ötenazi yapın ve ardından keskin bir makasla dekapitasyon yapın.

2. Mikro-CT ölçümleri

  1. Maksiller kemiği, tüm yumuşak dokuları, sagital düzlemdeki elmacık kemiğini ve koronal düzlemde frontonazal sütürü ve sfeno-oksipital senkondrozu kesen keskin bir makasla hasat edin. Maksiller kemiği 48 saatlik bir fiksasyon süresi boyunca% 10 nötr tamponlu formaline (pH = 7.4) daldırın. Bu süreden sonra formaldehit çözeltisini% 70 alkolle değiştirin.
  2. Yüksek çözünürlüklü taramalar için aşağıdaki parametrelerle maksiller kemiğin mikro-BT taramasını gerçekleştirin: 9 ila 18 μm izotropik voksel boyutu, 50 kV X-ışını ayarları, 0,5 mm alüminyum filtre ve 0,5° dönüş açısı. MikroCT taraması sırasında birden fazla çene takılabilir.
  3. Kullanılan mikro bilgisayarlı tomografi (mikroBT) üreticisi tarafından belirtilen mikrotomografi rekonstrüksiyon programını kullanarak elde edilen görüntüleri yeniden oluşturun17.
  4. Kullanılan mikrotomografinin üreticisi tarafından belirtilen 3D İnceleme programını kullanarak yeniden yapılandırılmış görüntüleri konumlandırın.
  5. Sağ hemi-maksillanın (OTM tarafı) birinci ve ikinci azı dişlerinin çimento-emaye birleşimi (CEJ) arasındaki doğrusal mesafe farkını sol hemi-maksillaya (kontrol tarafı) göre ölçerek OTM'yi ölçün. Bu ölçüm 17,18,19,20 için hat aracıyla uygun mikroCT analizör yazılımını kullanın.
  6. Ortodontik kaynaklı inflamatuar kök rezorpsiyonu (OIIRR) varlığı için numuneleri kontrol edin. Birinci maksiller azı dişinin disto-vestibüler kökünün ilgilenilen bölgesini (ROI) düzensiz, anatomik bir ilgilenilen bölgeyi manuel olarak çizilen şekillendirme yöntemi kullanarak seçin. Aşağıdaki parametreleri ölçün: kök mineral yoğunluğu (RMD; g/cm3) ve toplam hacim başına kök hacmi yüzdesi (RV/TV; %). Bu ölçüm için 3D hacimsel araçla uygun mikroCT analizör yazılımını kullanın16,21.
  7. Mimics yazılımını kullanarak birinci maksiller molarin rekonstrüksiyonunu gerçekleştirin ve deneysel modeldeOTM ve OIIRR ile ilgili sonuçlar çıkarmak için elde edilen verileri analiz edin 16,21.

Sonuçlar

Bu protokol, bir NiTi helezon yayı kullanan bir OTM fare modelinin araştırılmasını sağlar. 0.35 N'luk bir kuvvet uygulandığında, birinci ve ikinci azı dişleri arasındaki kontrol tarafındaki ortalama CEJ mesafesi 243.69 μm (Şekil 1A, çizgi A), OTM tarafında ise 284.66 μm olarak ölçüldü (Şekil 1A, çizgi B). OTM ve kontrol tarafları arasındaki fark 40.97 μm idi (Şekil 1B). Sağ hemi-maksillanın birinci ve ikinci azı dişleri (OTM tarafı) ile sol hemi-maksilla (kontrol tarafı) arasındaki CEJ arasındaki doğrusal mesafe, uygun mikroBT analizör yazılımı kullanılarak çizgi aleti ile en az altı farklı bölümde ölçüldü. OTM tarafının altı ölçümünün ortalama değeri, OTM sonucunu oluşturmak için kontrol tarafının ortalama değerinden çıkarıldı (Şekil 1).

OIIRR ile ilgili olarak, dental RV / TV ve RMD değerleri hem kontrol tarafında (sırasıyla 71.02 ±% 10.11 ve 1.071 ± 0.1536 g /cm2) hem de OTM tarafında (sırasıyla% 73.38 ± 6.162 ve 1.048 ± 0.2119 g / cm2 μm; Şekil 2).

figure-results-1
Şekil 1: Ortodontik diş hareketi (OTM). (A) Kontrol ve OTM taraflarının temsili görüntüsü. (B) Kontrol ve OTM taraflarının CEJ mesafesinin sonuçları ve OTM mesafesi ile sonuçlanan mesafe arasındaki fark. NiTi helezon yay kullanılarak sağ üst birinci azı dişinin mesial yönünde 0.35 N'luk bir kuvvet uygulandı ve çalışmanın son noktası 12. gündü. 10 fareden elde edilen OTM sonuçlarının ortalama ± standart sapması. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-2
Şekil 2: Seçilen ilgi bölgesinin (ROI) temsili görüntüsü. Kök mineral yoğunluğunu (RMD; g/cm3) ve toplam hacim başına kök hacmi yüzdesini (RV/TV; %) analiz etmek için manuel şekillendirme yöntemi kullanılarak çizilen düzensiz, anatomik bir ilgi bölgesi kullanılarak seçilen birinci maksiller azı dişinin disto-vestibüler kökünün ROI'si gösterilmiştir. Ortalama ± standart sapma sonuçları 10 fareden elde edildi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Tartışma

Burada, OTM sırasında kemik yeniden şekillenmesinin altında yatan hücresel ve moleküler mekanizmaları aydınlatmak için tasarlanmış standart bir protokolü açıklıyoruz. Farelerde bu mekanizmaların tam olarak anlaşılması, doğruluğu ve güvenilirliği sağlamak için titizlikle planlanmış bir protokol gerektirir 7,11. Araştırma grubumuz tarafından yürütülen çalışmalar, bu protokolün bir gerginlik ölçer ve özel olarak tasarlanmış bir aparat içererek operatör değişkenliğini etkili bir şekilde azalttığını ve bir fare modelinde OTM için en uygun kuvvet olarak 0,35 N'yi belirlediğinigöstermiştir 4,16,17,18,19,20 . Deneysel prosedürlerin etkinliğini artırmak ve hayvan örneklerinin kullanımını en üst düzeye çıkarmak için, mikro-BT analizi için kullanılan örnekler rutin histoloji için de işleme tabi tutulabilir. Daha sonra, OTM, CEJ'yiölçümler 16,19 için bir referans noktası olarak kullanarak 5 μm'lik kesitlerde değerlendirilebilir. Hematoksilen ve eozin boyama, tartarat dirençli asit fosfataz (TRAP) ve Masson trikrom gibi özel tekniklerin yanı sıra, kök bütünlüğünü değerlendirmek ve ilgilenilen bölgelerdeki osteositleri, osteoklastları ve osteoblastları ölçmek için etkili yöntemler olarak da hizmet eder 4,5,16.

Kemirgenlerde OTM sırasında alveol kemiğinin mikroyapısındaki dinamik değişiklikler mikro-BT sistemleri kullanılarak araştırılmıştır. Bu değerlendirmeler klinik ortodontik tedavi için değerli bilgiler sunmayı amaçlamaktadır14,15. Mikro-BT, iç yapıları yüksek çözünürlük ve mikron düzeyinde hassasiyetle yakalayabilen analitik bir tekniktir. Bu yöntem, küçük ölçekli numunelerin ayrıntılı 3D görüntüler halinde yeniden yapılandırılmasına izin vererek, numunelerin doğru kalitatif ve kantitatif analizini sağlar22. Önceki çalışmalarla tutarlı olarak, OTM, sağ hemi-maksillanın birinci ve ikinci azı dişlerinin CEJ'si ile sol hemi-maksilla 17,18,19,20 arasındaki doğrusal tutarsızlığın ölçülmesiyle değerlendirildi. Dental görüntüleme bağlamında, mikro-BT çeşitli avantajlar sunar. Kök yüzeylerindeki küçük kusurları tanımlayabilir, doğrusal diş değişikliklerini hassas bir şekilde ölçebilir ve trabeküler ve kortikal kemik morfolojisini değerlendirebilir22,23. Mikro-BT kullanarak kemirgenlerde kemik mikroyapısını değerlendirmek için mevcut kılavuzun, trabeküler ve kortikal kemik morfometrisini tanımlamak için önerilen minimum değişken setini vurgulaması dikkat çekicidir23. Ek olarak, ortodontik tedavi sırasında ciddi bir komplikasyon olan OIIRR oluşumunu analiz etmek çok önemlidir16,21. Araştırmacılar kök rezorpsiyonunun yoğunluğunu değerlendirmelidir, çünkü OIIRR'nin varlığı uygulanan kuvvetin aşırı olabileceğini ve ayarlamalargerektirebileceğini gösterir 16,21.

Hayvan modellerinde OTM araştırmalarında kritik adımlara bağlı kalmak, güvenilir sonuçlar elde etmek için çok önemlidir. Bu, suş, yaş, kemik metabolizması, büyüme hızı ve genetik arka plan gibi faktörleri göz önünde bulundurarak hayvanların dikkatli bir şekilde seçilmesini içerir. Hayvan modellerinin seçimi, bu faktörlerdeki varyasyonlar kemik fizyolojisini ve ortodontik kuvvetlere yanıtı etkilediğinden, çalışma sonuçlarını önemli ölçüde etkiler6. Hayvanların ötenazisinin zamanlaması da kritiktir, çünkü ortodontik kuvvetlere yanıt olarak kemiğin yeniden şekillenmesinin belirli aşamalarını yakalar. Örneğin, Taddei ve ark.4 0, 12 ve 72. saatlerde moleküler analiz yaptı ve 6. günde histopatolojik analiz yaptı ve OTM sırasında kemik yeniden şekillenme belirteçlerindeki zamansal değişikliklerin değerlendirilmesini sağladı. Ek olarak, OTM'deki yaşa bağlı varyasyonlar araştırılmış, yaşlanmanın kemik yeniden şekillenme süreçlerini nasıl etkilediğine ışık tutmuştur23.

NiTi helezon yayın kullanılması, diş hareketini indüklemede etkili olsa da, hayvan refahını ve deneysel sonuçları etkileyebilecek bazı dezavantajlar sunar. Bir NiTi helezon yayın takılmasının, elastik bantların kullanılması gibi alternatif yöntemlere kıyasla daha zaman alıcı ve teknik olarak zahmetli olduğu belirtilmektedir7. Bu artan karmaşıklık, yerleştirme sırasında daha yüksek bir yaralanma riskine yol açabilir ve bu da işlemden sonra daha yüksek vücut ağırlığı kaybı ve hayvanlar arasında yüksek ölüm oranı gibi olumsuz etkilere neden olabilir7. Deneyimlerimize göre, hayvanların günlük olarak izlenmesi ve yumuşatılmış yem gibi destekleyici önlemlerin uygulanmasının, hayvan modellerinde OTM için NiTi helezon yayların kullanımıyla ilişkili olumsuz etkilerin en aza indirilmesinde etkili olduğu kanıtlanmıştır. Bu önlemler sadece hayvanların refahına katkıda bulunmakla kalmaz, aynı zamanda kafa karıştırıcı faktörleri azaltarak ve araştırma protokollerinde tutarlılığı sağlayarak deneysel sonuçların güvenilirliğini ve geçerliliğini de artırır 4,16,17,18,19,20.

Farelerde OTM'nin kullanılması, mikro-BT analizi ile birlikte, kemik adaptasyonu, kök rezorpsiyonu ve mekanik kuvvet uyaranlarına hücresel tepkilerin mekanizmalarını araştırmak için uygun bir model sunar. Bu entegre yaklaşım, ortodontik tedavinin altında yatan karmaşık süreçler hakkında değerli bilgiler sağlar ve yeni terapötik stratejilerin ve müdahalelerin geliştirilmesini kolaylaştırır.

Açıklamalar

Yazarların beyan edebilecekleri herhangi bir çıkar çatışması yoktur.

Teşekkürler

Şematik diyagrama katkılarından dolayı Bayan Beatriz M. Szawka'ya ve teknik desteği için Bayan Ilma Marçal de Souza'ya içten teşekkürlerimizi sunarız. J.A.A.A., Brezilya'daki Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ, E-26/200.331/2024) tarafından verilen bir bursun alıcısıdır. Bu çalışma Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (406928/2023-1), Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais ve Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Finans kodu 001), Brezilya tarafından desteklenmiştir. Yazarlar, X-ışını mikrotomografi analizi için LabBio / UFMG'den Prof. Dr. Eduardo HM Nunes'e teşekkür eder.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
AsetonSigma-Aldrich67-64-1
Distal kesim penseQuinelatoQO.700.00
DinamometreSHIMPOFGE-5XY
Fiber Optik AydınlatıcıCole-ParmerN/A
ketaminSyntec100477-72-3
NiTi açık helezon yay 0.25 x 0.76Lancer Ortodonti
Ø 0.20 mm yuvarlak krom-nikel (CrNi)Morelli55.01.208
yuvarlak CrNi sert elastik ortodontik tel & Oslash; 0.50 mm (.020 inç)Morelli55.01.050
Yuvarlak CrNi Kravat Teli & Oslash; 0,20 mm (0,008 inç)Morelli55.01.208
StereomikroskopQuimisQ7740SZ
Transbond Plus Kendinden Aşındırma Astarı3MLE-Q100-1004-7
Weingart PenseQuinelatoQO.120.00
KsilazinSyntec23076-35-9
MicroCT Analizi
Skyscan 1174v2Bruker1174v2
Software
NReconSkyscanN/A
DataViewerSkyscanN/A
CTAnSkyscanN/A
MimiklerMateryalizeN/A

Kaynaklar

  1. Kohli, N., et al. Bone remodelling in vitro: Where are we headed?: -A review on the current understanding of physiological bone remodelling and inflammation and the strategies for testing biomaterials in vitro. Bone. 110, 38-46 (2018).
  2. Epsley, S., et al. The effect of inflammation on bone. Front Physiol. 11, 511799(2021).
  3. Bolamperti, S., Villa, I., Rubinacci, A. Bone remodeling: an operational process ensuring survival and bone mechanical competence. Bone Res. 10 (1), 48(2022).
  4. Taddei, S. R., et al. Experimental model of tooth movement in mice: a standardized protocol for studying bone remodeling under compression and tensile strains. J Biomech. 45 (16), 2729-2735 (2012).
  5. Guerrero, J. A., et al. Maxillary suture expansion: A mouse model to explore the molecular effects of mechanically-induced bone remodeling. J Biomech. 108, 109880(2020).
  6. Ibrahim, A. Y., Gudhimella, S., Pandruvada, S. N., Huja, S. S. Resolving differences between animal models for expedited orthodontic tooth movement. Orthod Craniofac Res. 20, Suppl 1 72-76 (2017).
  7. Kirschneck, C., Bauer, M., Gubernator, J., Proff, P., Schröder, A. Comparative assessment of mouse models for experimental orthodontic tooth movement. Sci Rep. 10 (1), 12154(2020).
  8. Huang, H., Williams, R. C., Kyrkanides, S. Accelerated orthodontic tooth movement: molecular mechanisms. Am J Orthod Dentofac Ortho. 146 (5), 620-632 (2014).
  9. Ariffin, S. H. Z., Yamamoto, Z., Abidin, I. Z., Wahab, R. A. M., Ariffin, Z. Cellular and molecular changes in orthodontic tooth movement. Sci World J. 11, 1788-1803 (2011).
  10. Alhasyimi, A. A., Pudyani, P. P., Asmara, W., Ana, I. D. Enhancement of post-orthodontic tooth stability by carbonated hydroxyapatite-incorporated advanced platelet-rich fibrin in rabbits. Orthod Craniofac Res. 21, 112-118 (2018).
  11. Klein, Y., et al. Immunorthodontics: in vivo gene expression of orthodontic tooth movement. Sci Rep. 10 (1), 8172(2020).
  12. Fujimura, Y., et al. Influence of bisphosphonates on orthodontic tooth movement in mice. Eur J Orthod. 31 (6), 572-577 (2009).
  13. Waldo, C. M., Rothblatt, J. M. Histologic response to tooth movement in the laboratory rat; procedure and preliminary observations. J Dental Res. 33 (4), 481-486 (1954).
  14. Chavez, M. B., et al. Guidelines for micro-computed tomography analysis of rodent dentoalveolar tissues. JBMR Plus. 5 (3), e10474(2021).
  15. Trelenberg-Stoll, V., Wolf, M., Busch, C., Drescher, D., Becker, K. Standardized assessment of bone micromorphometry around teeth following orthodontic tooth movement: A µCT split-mouth study in mice. J Orofac Ortho. 83 (6), 403-411 (2022).
  16. Santos, M. S., et al. Targeting phosphatidylinositol-3-kinase for inhibiting maxillary bone resorption. J Cell Physiol. 238 (11), 2651-2667 (2023).
  17. Macari, S., et al. Oestrogen regulates bone resorption and cytokine production in the maxillae of female mice. Arch Oral Biol. 60 (2), 333-341 (2015).
  18. Macari, S., et al. Lactation induces increases in the RANK/RANKL/OPG system in maxillary bone. Bone. 110, 160-169 (2018).
  19. Pereira, L. J., et al. Aerobic and resistance training improve alveolar bone quality and interferes with bone-remodeling during orthodontic tooth movement in mice. Bone. 138, 115496(2020).
  20. Silva, F. R. F., et al. Protective effect of bovine milk extracellular vesicles on alveolar bone loss. Mol Nutri Food Res. 68 (3), 2300445(2024).
  21. Amaro, E. R. S., et al. Estrogen protects dental roots from orthodontic-induced inflammatory resorption. Arch Oral Biol. 117, 104820(2020).
  22. Xu, X., Zhou, J., Yang, F., Wei, S., Dai, H. Using micro-computed tomography to evaluate the dynamics of orthodontically induced root resorption repair in a rat model. PLoS One. 11 (3), e0150135(2016).
  23. Bouxsein, M. L., et al. Guidelines for assessment of bone microstructure in rodents using micro-computed tomography. J Bone Mineral Res. 25 (7), 1468-1486 (2010).
  24. Kanou, K., et al. Effect of age on orthodontic tooth movement in mice. J Dent Sci. 19 (2), 828-836 (2024).

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Fare ModeliKemik Yeniden ekillenmesiK k ResorpsiyonuNikel Titanyum YayMikro Bilgisayarl TomografiMaksiller KemikOsteoklast AktivitesiMekanik Kuvvet UyaranlarK k Mineral Yo unlu u

İlgili makaleler