Summary

Establecimiento de un modelo de exposición a la pulpa murina con una mordaza bucal novedosa para la investigación de la pulpitis

Published: October 27, 2023
doi:

Summary

En este artículo se presenta un protocolo simplificado para establecer un modelo de pulpitis en ratones utilizando una mordaza bucal innovadora, seguido de un análisis histológico posterior.

Abstract

La pulpitis, una causa común de pérdida de dientes naturales, conduce a la necrosis y a la pérdida de bioactividad en la pulpa dental inflamada. Desentrañar los mecanismos subyacentes a la pulpitis y su tratamiento eficiente es un enfoque continuo de la investigación endodóntica. Por lo tanto, comprender el proceso inflamatorio dentro de la pulpa dental es vital para mejorar la conservación de la pulpa. En comparación con otros experimentos in vitro , un modelo de pulpitis murina ofrece un contexto más auténtico y genéticamente diverso para observar la progresión patológica de la pulpitis. Sin embargo, el uso de ratones, a pesar de su rentabilidad y accesibilidad, plantea dificultades debido a su pequeño tamaño, mala coordinación y baja tolerancia, lo que complica los procedimientos intraorales y dentales. Este protocolo introduce un diseño novedoso y la aplicación de una mordaza bucal para exponer la pulpa del ratón, lo que facilita procedimientos intraorales más eficientes. La mordaza bucal, compuesta por un arco dental fácilmente disponible para la mayoría de los dentistas y puede acelerar significativamente la preparación quirúrgica, incluso para los procedimientos por primera vez. Se utilizaron micro-TC, tinción con hematoxilina-eosina (HE) y tinción con inmunofluorescencia para identificar cambios en la morfología y la expresión celular. El objetivo de este artículo es ayudar a los investigadores a establecer un procedimiento más reproducible y menos exigente para crear un modelo de inflamación pulpar utilizando esta novedosa mordaza bucal.

Introduction

La pulpa dental, una parte integral del diente, es responsable de múltiples funciones esenciales, como el suministro de nutrientes, la formación de dentina, la función sensorialy las reacciones de defensa. Sin embargo, la pulpa dental, rodeada de tejido duro, es susceptible a lesiones y daños por caries profundas, pulpitis, traumatismos o terapias posteriores 2,3. La ausencia de pulpa dental funcional aumenta el riesgo de fragilidad dental4. Además, la pérdida de vitalidad de la pulpa en los dientes permanentes jóvenes puede afectar negativamente a la maduración de los dientes, y las técnicas actuales de dentaduras postizas no logran restaurar la retroalimentación neuronal que ofrece una pulpa sana4. Esta situación ha llevado a los investigadores a explorar soluciones alternativas para el manejo de la pulpa inflamada más allá de la mera eliminación.

En 2007, Murray et al. iniciaron la aplicación de la ingeniería de tejidos en la endodoncia regenerativa, lo que despertó un mayor interés en la conservación y regeneración de la pulpa5. Sin embargo, el tejido pulpar inflamado presenta un desafío ya que las células liberan factores inflamatorios como la IL-6, que reclutan células inflamatorias y dan lugar a necrosis celular, pérdida de vitalidad pulpar y complicaciones en la recuperación funcional 6,7. Por lo tanto, comprender la inflamación y la muerte celular asociada es crucial para los avances en la preservación de la pulpa vital. Hay una serie de experimentos que se han llevado a cabo para explorar la biología molecular de la pulpa inflamada in vivo o in vitro 8,9. Aunque los experimentos in vitro como los cultivos celulares 2D o 3D se han desarrollado durante años y se están volviendo maduros y ampliamente utilizados para probar las reacciones de las células pulpares a los factores inflamatorios, estos experimentos no pueden reflejar la interacción entre el tejido pulpar y el sistema inmune sistémico10. Si el fenómeno que se estudia se deriva de células de otros tejidos como el sistema inmunológico, vascular y nervioso, entonces el cultivo de células de pulpa pura conducirá a un callejón sin salida. Por lo tanto, los experimentos in vivo son muy necesarios y referenciales.

Los ratones se han convertido cada vez más en una opción común en la investigación de la inflamación in vivo debido a su rentabilidad, alta fertilidad y vitalidad. Sin embargo, actualmente no existe un modelo de protocolo completo para la pulpitis en ratones, que pueda servir de referencia. El pequeño tamaño de los ratones y su sensibilidad a la estimulación plantean desafíos significativos durante los procedimientos experimentales. La observación de los minúsculos dientes ocultos en lo profundo de la boca del ratón a menudo requiere el uso de un microscopio en voladizo, a pesar de la presencia más común de microscopios de escritorio en los laboratorios. La ausencia de un abridor de boca requiere la ayuda de otras personas. Para hacer frente a esto, el grupo ha ideado una mordaza bucal utilizando materiales fácilmente disponibles que tiene como objetivo proporcionar un protocolo estandarizado y reproducible para construir el modelo de pulpitis de ratones. Este artículo detalla el procedimiento, cubriendo la preparación preoperatoria, la inmovilización, la cirugía de exposición pulpar y la recolección de muestras en ratones C57. Este protocolo recomienda el uso de la mordaza bucal, proporcionando información sobre su estructura, producción y aplicación para facilitar a otros investigadores la replicación del procedimiento.

Protocol

Los procedimientos experimentales de este estudio fueron aprobados por el comité de ética de la Escuela de Estomatología de China Occidental de la Universidad de Sichuan (WCHSIRB-D-2021-125). Se obtuvieron ratones adultos C57BL/6 de Gempharmatech Experimental Animals Company, Chengdu, China. Toda la corona del primer molar maxilar erupciona 21 días después del nacimiento. Los ratones para cirugía deben tener más de 21 días de edad con una vitalidad normalde 11. Aquí, se utilizaron ratones…

Representative Results

El procedimiento descrito anteriormente se realizó en el primer molar maxilar derecho de 3 ratones C57BL/6 de 6-8 semanas de edad, mientras que los primeros molares del maxilar izquierdo se conservaron como control. Para la demostración se utilizaron los resultados histológicos y de inmunofluorescencia del control en blanco, las muestras de pulpitis de 12 h y de pulpitis de 24 h. Siguiendo el protocolo de análisis de TC de Goldman et al.15, la exposición pulpar se …

Discussion

Como tejido blando solitario dentro de los dientes, la pulpa dental cumple un papel crucial en el mantenimiento de la bioactividad del diente, pero sigue siendo muy sensible. La preservación de esta pulpa vital se ha convertido en el enfoque inicial preferido en los tratamientos endodónticos recientes, lo que requiere una comprensión integral de los mecanismos inflamatorios de la pulpa dental16. La fluctuación espacio-temporal del microambiente inflamatorio y las interacciones entre los tipos …

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este estudio fue financiado por subvenciones de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China U21A20368 (L. Y.), 82101000 (H. W.) y 82100982 (F. L.), y por el Programa de Ciencia y Tecnología de Sichuan 2023NSFSC1499 (H. W.). Todos los datos e imágenes originales están incluidos en este documento.

Materials

Animal
C57/B6J mice Gempharmatech Experimental Animals Company C57/B6J For the establishment of pulp exposure
Equipment
1 mL syringe Chengdu Xinjin Shifeng Medical Apparatus & Instruments Co. LTD. SB1-074(IV) Apply in drug injection.
8# C+ file Readysteel 0010047 Apply in exposing the roof of pulp chamber.
Anesthesia Mix solution 10% ketamine hydrochloride+ 5% xylazine + 85% sterile isotonic saline. 
DAPI Staining Solution Beyotime C1005 Apply in immunofluorescence staining for counter-staining of nucleus.
Dental high-speed dental handpiece Jing yuan electronic commerce technology WJ-422 Apply in pulp exposure.
Heavy wire cutter Jirui Medical Instrument Co., Ltd. none Apply inarc cutting.
Hematoxylin and Eosin Stain kit Biosharp BL700B For the histological analysis of the slides.
IL-6 antibody Novus NBP2-89149 Apply in immunofluorescence staining to detect the inflammation of the dental pulp.
Ketamine(Ketamine hydrochloride) Vet One, Boise, Idaho, USA C3N VT1 100mg/kg, IP. Apply in nesthetization.
Medical tap 3M 1530 Apply in mice immobilization.
Orthodontic arch wire  Shanghai Wei Rong Medical Apparatus Co. LTD. K417 Diameter of 8µm
Round dental burr (0.6 mm) Shofu global 072208 Apply in removing enamel and shallow layer of dentin.
Young loop bending plier Jirui Medical Instrument Co., Ltd. none Apply in arc bending.

Referencias

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Citar este artículo
Tang, Y., Yu, C., Li, F., Wang, H., Ye, L. Establishment of a Murine Pulp Exposure Model with a Novel Mouth-Gag for Pulpitis Research. J. Vis. Exp. (200), e66016, doi:10.3791/66016 (2023).

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