Bu çalışmanın amacı, Ambystoma mexicanum'da mandibulanın tam enine amputasyonu için güvenli ve tekrarlanabilir bir cerrahi yaklaşımı standartlaştırmaktı; böylece kraniofasiyal doku yenilenmesi incelendi.
Yöntem makalesi
* These authors contributed equally
Bu çalışmanın amacı, Ambystoma mexicanum'da mandibulanın tam enine amputasyonu için güvenli ve tekrarlanabilir bir cerrahi yaklaşımı standartlaştırmaktı; böylece kraniofasiyal doku yenilenmesi incelendi.
Kraniofasiyal kompleks, insanlarda gelişimsel malformasyonlar, travmalar ve kanser gibi patolojilerden etkilenebilen anatomik bir bölgedir ve etkilenen dokuların kaybına yol açar. Bu durum, bu kaybedilen dokuları yenilemek için stratejiler arama ihtiyacını artırır. Bu, yenilenen türlerde yaralı kraniofasiyal yapıların rejeneratif yanıtını düzenleyen hücresel ve moleküler mekanizmaların incelenmesini teşvik etmiştir; Ambystoma mexicanum (A. mexicanum) büyük ilgi çekici bir türdür.
Yukarıdakilere uygun olarak, yaralı dokuların rejeneratif yanıtını incelemek ve insanlarda yapılan kritik bir kusuru simüle etmek için aksolotlların çenesinde tekrarlanabilir cerrahi lezyon modeli tasarlandı ve standartlaştırıldı. Bu nedenle, 12-15 cm arasındaki genç/yetişkin hayvanlar %0,1 trikain ile 20-30 dakika boyunca anestezi edildi. Daha sonra, çenenin dış üçte birinde, simfiseal ve parasimfiks bölgeleri dahil olmak üzere, dört elli bir teknikle tam enine amputasyon yapıldı; diş kemiğine ve Meckel kıkırdağına karşılık gelen iskelet yapıları ile kas, bağ dokusu, sinirler ve cilt gibi yumuşak dokular çıkarıldı. Daha sonra kemik kalıntıları düzenlendi ve %0,5 sülfamerazin uygulandı. Doku yanıtı hem makroskopik hem de diafanizasyon yoluyla değerlendirildi. Yapılan tüm işlemler, Kolombiya'daki Antioquia Üniversitesi hayvan deney komitesi tarafından onaylandı. Sonuçlar, ampute edilen hayvanların çıkarılan kraniofasiyal yapıları morfolojik, yapısal ve fonksiyonel olarak yenileyebildiklerini göstermektedir.
Büyük öneme sahip olan bu çalışma, yenilenen dokuların toplanması gerektiğinde ampute edilen ve yeniden ampute edilen hayvanların %100 hayatta kalmasını sağlayan tekrarlanabilir cerrahi bir teknik sunmaktadır. Bu nedenle, bu cerrahi tasarım, kraniofasiyal yapıları yenileyebilen diğer omurgalılarla karşılaştırmalı analizler yapmak ve gelecekte bu rejeneratif yanıtın altında yatan hücresel ve moleküler mekanizmaların incelenmesi için temel bir giriş niteliğindedir.
Dokuları, organları ve karmaşık yapıları yenileme yeteneği, hayvanlar aleminde yaygın olaraktanımlanmıştır 1,2,3. Bu nedenle, bu türlerin uzuvlar ve kuyruklar gibi uzuvlardaki çeşitli yapıların yaralanması veya amputasyonu sonrası yenileyici yanıtı nasıl aktive edip düzenleyebileceğini anlamaya yönelik ilgi, rejenerasyonbiyolojisi çalışmalarında 4,5,6,7,8 incelemesinde dikkat odak noktası olmuştur.
Bu çalışmayla büyük öneme sahip olan kraniofasiyal doku yenilenmesi çalışması, bu anatomik bölgenin yüz travması, kraniofasiyal gelişim bozuklukları, enfeksiyon hastalıkları ve ağız kanseri dahil tümör patolojilerinden yoğun şekilde etkilendiği için dünya çapında önemli ilgi alanıolmuştur. Tümörlerin varlığında, çenelerde veya diğer yüz bölgelerinde yapıların veya geniş doku alanlarının kesilmesi gerekir; bu da etkilenen bölgenin yeniden yapılandırılması ve onarımınıteşvik etme ihtiyacını doğurur 10,11,12. Sonuç olarak, son on yıllarda, kraniofasiyal doku yenilenmesi çalışmaları arttı; çünkü düşük rejeneratif kapasiteye sahip türlerde, örneğin insanlarda bu dokuların rejeneratif yanıtını artırabilecek hücresel ve moleküler mekanizmaların keşfedilmesi ve tanımlanması gerekliliğiarttı. Bu, çene gibi kraniofasiyal yapıları yenileme yeteneğine sahip hayvan modellerinin kullanılmasına yol açtı; böylece çene üzerinde küçük lezyonlar veya kritik kusurlar oluştuktan sonra rejeneratif yanıtın mekanizmalarını keşfetmek ve aydınlatmak içinkullanıldı.
Çene amputasyonu üzerine önceki çalışmalar, farklı türlerin bu yapıyı yenileme yeteneğini zorlayan çeşitli cerrahi yaklaşımların tasarımını ortayakoymuştur 16. Zebrabalık örneğinde, çenenin distal üçte birinde ve çeneye lateral yaklaşımlarda alınan enine amputasyonlar, ampute edilen segmentin morfolojik ve histolojik olarak yeniden kazandığı rejeneratif bir yanıtortaya koymuştur 17,18. Öte yandan, Notophthalmus viridescens gibi amfibilerde yapılan öncü çalışmalar, amputasyon düzlemindeki dil ve faringeal apparat gibi yapıları içeren mandibulanın enine amputasyonundan sonra, diş kemiği, kas dokusu ve dişler dahil olmak üzere kaybedilen dokuların yenilenebildiğini göstermiştir. Ancak, dil yapısı ve faringeal aparat yenilenemez19,20. Buna rağmen, dil ve faringeal aparatlar aynı türde amputasyon düzlemine dahil edilmediğinde, tüm yenilenmiş dokular ampute edilen dokuların şeklini ve yapısınıözetler 21,22. Ayrıca, Cynops pyrrhogaster türünde dil amputasyon düzlemine dahil edilmeyen enine amputasyonlar, ampute edilmiş mandibular yapıların rejeneratifyanıtını gösterir 23. Diğer çalışmalar, Ambystoma maculatum, Desmognathus fuscus, Plethodon cinereus, Eurycea bislineata ve Ambystoma opacum gibi türlerde mandibulanın proksimal üçte birinde tam enine amputasyonların ve mandibulanın lateral çekilmelerinin yaralıdokuda yenileyici yanıtı teşvik ettiğini göstermektedir (24,25). Bu, amfibilerde rejeneratif yanıtın başarısının, amputasyon düzlemindeki dokuların tasarımı ve kapsamına bağlı olarak değişebileceğini göstermektedir.
Öte yandan, amfibiler arasında rejeneratif yanıtın altında yatan mekanizmaların incelenmesinde referans olarak kullanılan model türlerden biri olan urodel amfibi A. mexicanum 26,27'dir. Önceki raporlar, bu modelin, ağız tabanının yumuşak dokuları, diş kemiği, Meckel kıkırdak ve kas ile diş yapıları dahil olmak üzere kraniofasiyal yapıları yeniden üretebilen olağanüstü bir modelolduğunu göstermiştir (28,29,30,31). Bu bulgular, ağız tabanına punch yaralanması, diş ve diş kemiğinin bir kısmının dentektomisi ve mandibula 28,29,30,31 kısmının lateral amputasyonu gibi çeşitli cerrahi yaklaşımlardan kaynaklanmıştır. Ancak bugüne kadar, sol ve sağ hemimandibüllerin distal bölgesi, diş kemiği, Meckel kıkırdak, tam mandibular simfiz ve iki taraflı diş ve kas dokuları dahil olmak üzere kritik bir kusur yaratan tam bir transvers cerrahi yaklaşım tanımlanmamıştır.
Bu nedenle, bu makale, A. mexicanum'un çenesinin tam enine amputasyonunun aşama adım adım uygulanmasını açıklar; bu süreç, ampute edilen dokuların rejeneratif yanıtının ameliyat edilen hayvanlarda %100 canlılık oranıyla izlenmesini sağlar. Ayrıca, bu tür amputasyonun nasıl yapılacağına dair detayların olmaması nedeniyle, bu cerrahi rehber, aynı tür cerrahi yaklaşıma maruz kalan diğer türlerde morfolojik, doku, hücresel ve moleküler seviyelerde karşılaştırmalı analizler yapmayı planlayan araştırmacılar için bu tür cerrahi yaklaşımın tekrarlanabilirliğini sağlamayı amaçlar; ayrıca mandibulanın lateral amputasyonu da dahil olmak üzere diğer yaklaşımlar da vardır. Sonuç olarak, bu çalışma, kraniofasiyal doku rejeneratif tıbbında potansiyel uygulamalara sahip gelecekteki moleküllerin belirlenmesi için bir temel sağlar.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu projede kullanılan model organizma, Meksika'nın Xochimilco bölgesine özgü olan semender A. mexicanum'dur. Bu hayvan kolonisi, 2014 yılında Kentucky Üniversitesi'ndeki Ambystoma Genetik Stok Merkezi'nden ebeveyn semenderlerin ithalatıyla yasal olarak kurulmuş olup, şu anda 32 ebeveyni ve 200'den fazla genç hayvanı bulunmaktadır. Tüm prosedürler, 27 Mart 2023 tarihli 151 sayılı Yasa kapsamında Antioquia Üniversitesi (UdeA) Hayvan Deneyleri Etik Komitesi tarafından onaylanmıştır; bu yasa 1989 tarihli 84 sayılı Yasa'nın VI Bölümü ve Kolombiya Sağlık Bakanlığı 32,33 tarihli 8430 sayılı Kararın V Başlığı gibi hayvan deneylerinde ulusal ve uluslararası etik standartları dikkate alınmıştır.
1. Hayvan yönetimi
NOT: Bu protokolü standartlaştırmak için yaklaşık 12 ila 15 cm uzunluğunda ve yabani fenotipli hayvanlar kullanılmıştır. Ancak, daha küçük hayvanlar ve diğer fenotiplere sahip hayvanlar da dışlanmamaktadır.
2. Çeneğin distal üçte birinde tam enine amputasyon
3. A. mexicanum'un ameliyat sonrası iyileşmesi
4. Rejeneratif yanıtın görüntü alımı ve izlenmesi
NOT: Tüm görüntüler yakın zamanda işletilen hayvanın uzun süreli ele alınmasını önlemek için mümkün olan en kısa sürede çekilmelidir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
A. mexicanum29 gibi türlerde amputasyon sonrası kraniofasiyal yapıların potansiyel rejeneratif yanıtını incelemenin önemi ve önemi göz önüne alındığında, sadece dokuların rejeneratif yanıtının değerlendirilmesine olanak tanıyan ve ameliyat yapılan hayvanlarda düşük veya sıfır ölüm oranı sunan güvenli ve tekrarlanabilir bir cerrahi tekniğe sahip olmak gereklidir. Sonuç olarak, bu çalışma, A. mexicanum'da iki hemimandibülün en uzak bölgesinin (iki ...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu makale, A. mexicanum hayvan modelinde mandibulanın enine amputasyonunu tamamlamak için başarılı cerrahi yaklaşımı ve bu yapıların rejeneratif yanıtını izlemek için bu cerrahi modeli yeniden üretmek için gerekli birkaç öneriyi ve bu rejeneratif süreci düzenleyen faktörlerin potansiyel belirlenmesini sunmaktadır.
Bu çalışmada, A. mexicanum'un mandibulanın distal üçte birinde tam çapraz amputasyon yapıldı; bu yapıda deri, dermis, diş kemiği, ...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar çıkar çatışması olmadığını belirtir.
Antioquia Üniversitesi Araştırma Rektör Yardımcısına, bağlı öğretmenler için ilk proje için fonun sağladığı kaynaklar için teşekkür etmek istiyoruz. Sistema General de Regalias de Colombia ve Antioquia Üniversitesi'nin 15. Burs Çağrısı'na Samanta Tarquino'nun yüksek lisans programını finanse eden kuruluşları için teşekkür etmek istiyoruz. Son olarak, laboratuvarımızda aksolotl kolonisine bakım yapan her bir öğrenciye de teşekkür etmek istiyoruz.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Axolotl (Ambystoma mexicanum) | Ambystoma Genetic Stock Center | N/A | 15-18 cm ve 16 g - 22 g yabani tip |
| Kalsiyum Klorür dihidrat | Duksan | 1098 | CaCl2 2H2O |
| Dijital kamera MotiCAM 5 | MotiCAM | https://www.motic.com/upload/File/201407/2014071115335993.pdf | |
| EDTA - Sodyum tuzu, dihidrat | Biobasic | EB0185 | C10H14N2O8Na2 . H2O |
| Cam petri kabı | herhangi bir üretici | N/A | Borosilikat cam |
| Magnezyum Sülfat 7-hidrat | ITW Reagents | 131404.1211 | MgSO4 7H2O |
| Mikrocerrahi aletler | N/A | N/A | Forseps, kelepçe, 7A spatula, detimetre ve makas |
| Pasteur pipeti | herhangi bir üretici | N/A | Düşük yoğunluklu polietilen |
| Potasyum Klorür | Duksan | 372 | KCl |
| Kırmızı balmumu kalem | herhangi bir üretici | N/A | |
| Sodyum Klorür | Merk | K48297604 717 | NaCl |
| Yazılım Motic Images Plus-Versión 2.0 | Motic | https://www.motic.com/As_Support_Download/d42.html | |
| Stereo mikroskop | Olympus SZX16 | N/A | |
| Sülfamerazin sodyum tuzu | Sigma- Aldrich | S0800 | 4-Amino-N-(4-metil-2-pirimidin) benzensulfonamid |
| Trikain metansulfonat | Sigma- Aldrich | E10521 | Etil 3-aminobenzoat metansulfonat |
| 1,5 mL'lik tüpler | Axygen | MCT150C | Saf polipropilen |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste