Modello murino di guarigione delle ferite
Summary
Un modello murino di guarigione della ferita cutanea che può essere utilizzato per valutare composti terapeutici in contesti fisiologici e fisiopatologici.
Abstract
Guarigione delle ferite e la riparazione sono i processi biologici più complessi che si verificano nella vita umana. Dopo l'infortunio, diverse vie biologiche si attivano. La guarigione della ferita, che si verifica in pazienti diabetici, ad esempio, può portare ad esiti sfavorevoli gravi come l'amputazione. Esiste, pertanto, una crescente impulso per sviluppare nuovi agenti che promuovono la riparazione della ferita. La sperimentazione di questi è stato limitato a grandi modelli animali quali maiali, che sono spesso impraticabile. Topi rappresentano il modello preclinico ideale, in quanto sono economici e suscettibili di manipolazione genetica, che consente l'indagine meccanicistica. Tuttavia, la guarigione della ferita in un mouse è fondamentalmente diversa da quella degli esseri umani, come si verifica principalmente attraverso la contrazione. Il nostro modello murino supera questo incorporando una stecca intorno alla ferita. Con splintaggio la ferita, il processo di riparazione è quindi dipendente da riepitelizzazione, la proliferazione cellulare e l'angiogenesi, che rispecchiano da vicino laprocessi biologici di guarigione della ferita umana. Pur richiedendo coerenza e cura, questo modello murino non comporta tecniche chirurgiche complicate e consente la prova robusta di agenti promettenti che possono, per esempio, promuovere o inibire l'angiogenesi infiammazione. Inoltre, ogni mouse funge come proprio controllo come due ferite sono preparati, consentendo l'applicazione sia del composto in esame e il controllo del veicolo sullo stesso animale. In conclusione, abbiamo dimostrato una, facile da apprendere, e robusto modello pratico di guarigione delle ferite, che è paragonabile a quello umano.
Introduction
La guarigione della ferita è responsabile per una significativa morbidità e mortalità in tutto il mondo, questo è particolarmente vero per chi soffre di diabete mellito di 1,2. Negli esseri umani, la guarigione della ferita è un continuum di processi, in cui vi sia una significativa sovrapposizione 3. Subito sono iniziati seguenti, processi infiammatori ferimento. Cellule infiammatorie rilasciano fattori che favoriscono i processi di proliferazione cellulare, la migrazione e l'angiogenesi. Dopo riepitelizzazione e formazione del nuovo tessuto vi è una fase di rimodellamento che comporta sia apoptosi e riorganizzazione di proteine della matrice come il collagene.
La complessità di guarigione della ferita attualmente non può essere replicata in vitro e ciò richiede l'uso di modelli animali. Ad oggi, gli studi cicatrizzanti sono stati limitati a grandi modelli animali, come maiali, per garantire che i processi di guarigione sono equivalenti e comparabili per l'uomo. Tuttavia, utilizzando gran animals per tali studi possono essere difficili da casa e non sono sempre pratici 4. Il topo di laboratorio rappresenta un modello animale economico che può essere facilmente manipolato geneticamente per indagini meccanicistica 5-7. Tuttavia, le ferite guariscono murini diverso ai umana di, principalmente a causa del processo di contrazione 8. Questo è in parte dovuta ad un esteso strato muscolare striato sottocutaneo chiamato panniculus carnosus che risulta praticamente assente nell'uomo. Nei topi, questo strato muscolare permette alla pelle di muoversi indipendentemente dei muscoli più profondi ed è responsabile della rapida contrazione della pelle seguente ferimento.
Per superare questa limitazione, cicatrizzante murino può essere adattato per replicare guarigione della ferita umana mediante l'uso di una stecca (Figura 1) 8,9. In questo video dimostriamo il modello murino ferita steccata che elimina la contrazione della ferita e più strettamente approssima i processi umani di ri-epithelializazione e la formazione di nuovo tessuto. In questo modello due escissioni tutto spessore che includono il pannicolo carnosus vengono creati sul dorso, uno su ciascun lato della linea mediana del mouse. Una stecca silicone è disposto intorno alla ferita con l'assistenza di adesivo e la stecca poi fissato con punti staccati. Ogni mouse funge come proprio controllo, con una ferita in trattamento e l'altro controllo del veicolo, riducendo così il numero degli animali. A seguito di applicazioni topiche, viene applicata una medicazione occlusiva trasparente. La medicazione può essere rimossa quando richiesto per ulteriori applicazioni topiche e / o misurazione della superficie della ferita 10,11. Al completamento di esperimenti, chiusura della ferita, architettura morfologica e grado di neovascolarizzazione può essere valutata mediante immunoistochimica. Questo economico e facile da eseguire modello può anche essere utilizzato per valutare la guarigione delle ferite nel contesto del diabete mellito o altre pathophysiologies.
Protocol
Representative Results
Discussion
Questo è un modello murino sperimentale di guarigione della ferita cutanea. Una caratteristica significativa di questo modello è l'uso di stecche di silicone per prevenire la contrazione della ferita in modo che possono verificarsi riepitelizzazione e formazione del nuovo tessuto, rendendolo simile al processo che si verifica negli esseri umani. Questo modello è versatile e può essere utilizzato per valutare la guarigione delle ferite in ambienti sia fisiologici e fisiopatologici (diabete mellito). Il m…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gli autori desiderano ringraziare il sostegno finanziamento dal National Health and Medical Research Council (NHMRC) dell'Australia (Progetto di Grant ID: 632512). Louise Dunn è stato sostenuto da un NHMRC Early Career Fellowship e Christina Bursill dal National Heart Foundation Fellowship Career Development.
Materials
| Name of Reagent/Material | Company | Catalog Number | Comments |
| Press-to-seal silicone sheeting 0.5 mm thick | Invitrogen | P18178 | Cut into “donuts” with external diameter of 1cm external, 0.5 cm internal diameter |
| Biopsy punch 5 mm | Steifel | BC-B1-0500 | To outline wound area to be excised |
| Vannas scissors 8.5 cm curved | World Precision Instruments | 501232 | For wound incision and excision |
| Dumonte #7b forceps, 11 cm | World Precision Instruments | 501302 | To grip skin when creating incision and excising skin |
| Graefe forceps, serrated 10cm | World Precision Instruments | 14142 | To help attach silicone splint to skin |
| Needle holder, smooth jaws, curved, 12.5 cm | World Precision Instruments | 14132 | |
| Malis forceps, smooth, straight, 12 cm | Codman and Shurtleff, Inc (J&J) | 80-1500 | To suture the silicon rings to the skin |
| Ruler, 0.5 mm gradation | n/a | ||
| Calipers 0.25 mm gradation | Duckworth and Kent | 9-653 | To measure wound area |
| Opsite FlexiFix transparent adhesive film. 10 cm x 1 m | Smith & Nephew | 66030570 | |
| Rimadyl (Carprofen) | Pfizer | 462986 |
Riferimenti
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