Muismodel van decubitus na dwarslaesie
Summary
Hier beschrijven we een eenvoudige methode om te induceren van klinisch relevante huid decubitus (PUs) in een muismodel van dwarslaesie (SCI). Dit model kan worden gebruikt in pre-klinische studies naar scherm voor verschillende therapeutics voor genezing PUs in SCI patiënten.
Abstract
Decubitus (PUs) zijn gemeenschappelijk invaliderende complicaties van traumatische dwarslaesie (SCI) en de neiging om het optreden in zachte weefsels rond benige uitsteeksels. Er is echter weinig bekend over de invloed van het GCB op huid wond genezing in de context van diermodellen in gecontroleerde experimentele instellingen. In deze studie wordt een eenvoudige, niet-invasieve, reproduceerbare en klinisch relevante muismodel van PUs in het kader van de volledige SCI gepresenteerd. Volwassen mannelijke muizen (Balb/c, 10 weken oud) waren geschoren en onthaard worden. Na ontharing (24u), muizen werden onderworpen aan laminectomie gevolgd door volledige ruggenmerg transect (T9-T10 wervels). Onmiddellijk na, was een vouw van de huid aan de achterkant van de muizen opgeheven en ingeklemd tussen twee magnetische schijven op zijn plaats voor de volgende 12 h, waardoor een ischemische gebied dat zich ontwikkeld tot een PU in de volgende dagen gehouden. De gewonde gebieden aangetoond weefsel oedeem en epidermale verdwijning door dag 3 na magneet toepassing. PUs spontaan ontwikkeld en genezen. Genezing was, echter langzamer in de SCI muizen vergeleken om te beheren niet-SCI muizen wanneer de wond is gemaakt onder het niveau van SCI. omgekeerd, werd geen verschil in genezing gezien tussen SCI controle niet-SCI muizen en wanneer de wond is gemaakt boven het niveau van SCI. Dit model is een potentieel nuttig instrument om te bestuderen van de dynamiek van huid PU ontwikkeling en genezing na SCI, evenals over het testen van therapeutische benaderingen die kunnen helpen deze wonden helen.
Introduction
Decubitus (PUs) zijn grote secundaire complicaties van traumatische SCI1. PUs zijn gelokaliseerde verwondingen aan de huid en/of de onderliggende weefsels, die meestal na verloop van benige uitsteeksels waar lichaamsgewicht is geconcentreerd optreden, terwijl de patiënt is zittend of liggend1. De huid vet en de spieren worden blootgesteld aan deze constante druk die tot de ontwikkeling van gelokaliseerde ischemie, ontsteking van het weefsel, mechanische schade en necrose2,3 leidt.
De ontwikkeling van PUs is beïnvloed door een aantal lokale factoren, met inbegrip van de grootte van de druk en shear, duur, huid vocht en temperatuur, letsel levensduur en algemene huid hygiëne laden. Er zijn ook systemische factoren die een rol, zoals de algemene lichamelijke conditie, bot en spier weefsel morfologie en sterkte4patiënten leeftijd, hematologische maatregelen, gender en zelfs sociaal-economische factoren spelen, met inbegrip van burgerlijke staat, onderwijs, en inkomen4,5.
De preventie en behandeling van PUs blijven belangrijke uitdagingen bij SCI patiënten. SCI patiënten ontwikkelen PUs in ~ 30-40% van de gevallen met een tarief van de re-voorkomen van 60-85%, wellicht als gevolg van de zwakke littekenweefsel en gebrek aan beschermende sensatie1. Dus, PUs leidt vaak tot opnieuw ziekenhuisopname van SCI patiënten, en over het geheel genomen vormen een aanzienlijke financiële last (80% meer vs. SCI alleen) naar de gezondheidszorg systeem5,6,7,8,9 , 10.
Tot de beste van onze kennis, zijn er geen studies in gecontroleerde experimentele instellingen te onderzoeken van het effect van het GCB op het genezingsproces van PU vanwege het gebrek aan geschikte diermodellen. Hier, wordt een reproduceerbare en klinisch relevante muismodel van PU in de huid beschreven. Dit model kan worden gebruikt om te studeren van de dynamiek van PU begin- en latere genezing, alsmede om te testen potentiële therapeutische benaderingen ter voorkoming van PU of verbeteren van PU genezing in de context van SCI.
Protocol
Representative Results
Discussion
Het protocol in deze studie beschrijft een nieuwe experimentele model van PUs te evalueren van het effect van het GCB op wondgenezing. De huid PUs waren geïnduceerde via een 12u-toepassing van twee 12 mm diameter schijf magneten op een dorsale huid vouw, boven of onder de SCI-site instellen. Gegevens blijkt dat SCI vertraagt huid wondgenezing in muizen. Nog belangrijker is, deze opmerkingen werden speciaal gemaakt in de huid onder het niveau van de innervatie arm van het GCB, wonden als wonden gemaakt boven het niveau v…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit werk werd gedeeltelijk ondersteund door de Commissie van de New Jersey op Spinal Cord Research (CSCR15IRG010), het Amerikaanse ministerie van defensie (SC160029) en de Yale departement van chirurgie Arbo Research Grant Program. Wij danken Sean o ‘ Leary van het W.M. Keck Center for Collaborative Neuroscience, Rutgers voor technische bijstand.
Materials
| Magnets | Master Magnetcs, Inc., Castle Rock, CO | CD14C | 3800 G Magnetic force |
| Mice standard diet | PMI Nutrition International, Brentwood, MO | Standard Food Pellet | |
| Isoflurane | HENRY SCHEIN Animal Health | SKU 029405 | |
| ImageJ | NIH, Bethesda, MD | Image Analysis Software | |
| BETADINE Surgical Scrub | HENRY SCHEIN Animal Health | ||
| Ophthalmic Ointment | HENRY SCHEIN Animal Health | SKU 008897 | |
| NAIR-Hair Remover Lotion | Church & Dwight Co., Inc. Princeton, NJ | ||
| ELOXIJECT (meloxicam) Injection | HENRY SCHEIN Animal Health | SKU 049755 | 5 mg/mL, 10 mL |
| Cefazolin Sodium | HENRY SCHEIN Animal Health | SKU 054846 | 1 g, 10 mL bottle |
| Buprenorphine-SR | ZooPharm, Windsor, CO | – | – |
| 0.9% Sodium Chloride Injection USP | BRAUN, Irvine, CA | S8004-5384 | |
| 10% Neutral Buffered Formalin | VWR, Radnor, PA | 16004-130 | |
| BALB/C Male Mouse | Charles River Lab., Wilmington, MA | 28 | |
| Sterile Cotton Tipped Applicator | Puritan, Guilford, ME | SKU#: 25-806 | |
| Michel Suture Clips | Fine Science Tools (USA) Inc., Foster City, CA | 12040-01 | |
| Surgical Suture, U.S.P. | Henry Schein Animal Health | 101-2636 |
References
- Rappl, L. M. Physiological changes in tissues denervated by spinal cord injury tissues and possible effects on wound healing. International Wound Journal. 5 (3), 435-444 (2008).
- Salcido, R., Popescu, A., Ahn, C. Animal models in pressure ulcer research. The Journal of Spinal Cord Medicine. 30 (2), 107-116 (2007).
- Mak, A. F., Zhang, M., Tam, E. W. Biomechanics of pressure ulcer in body tissues interacting with external forces during locomotion. Annual Review of Biomedical Engineering. 12, 29-53 (2010).
- National Pressure Ulcer Advisory Panel. . Prevention and Treatment of Pressure Ulcers: Clinical Practice Guideline. , (2014).
- Marin, J., Nixon, J., Gorecki, C. A systematic review of risk factors for the development and recurrence of pressure ulcers in people with spinal cord injuries. Spinal Cord. 51 (7), 522-527 (2013).
- Krause, J. S. Skin sores after spinal cord injury: relationship to life adjustment. Spinal Cord. 36 (1), 51-56 (1998).
- Redelings, M. D., Lee, N. E., Sorvillo, F. Pressure ulcers: more lethal than we thought?. Advances in Skin & Wound. 18 (7), 367-372 (2005).
- Kruger, E. A., Pires, M., Ngann, Y., Sterling, M., Rubayi, S. Comprehensive management of pressure ulcers in spinal cord injury: current concept and future trends. The Journal of Spinal Cord Medicine. 36 (6), 572-585 (2013).
- Lala, D., Dumont, F. S., Leblond, J., Houghton, P. E., Noreau, L. Impact of pressure ulcers on individuals living with a spinal cord injury. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 95 (15), 2312-2319 (2014).
- Li, C., DiPiro, N. D., Krause, J. A latent structural equation model of risk behaviors and pressure ulcer outcomes among people with spinal cord injury. Spinal Cord. 55 (6), 553-558 (2017).
- Kumar, S., Yarmush, M. L., Berthiaume, F. Impact of complete spinal cord injury on neovascularization and tissue granulation in mouse model of skin pressure ulcers. Journal of Neurotrauma. 34 (13), A72-A73 (2017).
- Kumar, S., Yarmush, M. L., Dash, B. C., Hsia, H. C., Berthiaume, F. Impact of complete spinal cord injury on healing of skin ulcers in mouse models. Journal of Neurotrauma. 35 (6), 815-824 (2018).
- Basso, D. M., Fisher, L. C., Anderson, A. J., Jakeman, L. B., McTigue, D. M., Popovich, P. G. Basso Mouse Scale for locomotion detects differences in recovery after spinal cord injury in five common mouse strains. Journal of Neurotrauma. 23 (5), 635-659 (2006).
- Leary, S., et al. . AVMA Guidelines for the Euthanasia of Animals. , (2013).
- Stadler, I., Zhang, R. Y., Oskoui, P., Whittaker, M. S., Lanzafame, R. J. Development of a simple, noninvasive, clinically relevant model of pressure ulcers in the mouse. Journal of Investigative Surgery. 17 (4), 221-227 (2004).
- Peirce, S. M., Skalak, T. C., Rodeheaver, G. T. Ischemia-reperfusion injury in chronic pressure ulcer formation: a skin model in the rat. Wound Repair and Regeneration. 8 (1), 68-76 (2000).
- Wong, V. W., Sorkin, M., Glotzbach, J. P., Longaker, M. T., Gurtner, G. C. Surgical approaches to create murine models of human wound healing. Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2011, 969618-969625 (2011).
