È richiesta un abbonamento a JoVE per visualizzare questo contenuto. Accedi o inizia la tua prova gratuita.

Articolo metodologico

Protocollo per creare ferite croniche nei topi diabetici

21.4K visualizzazioni

⸱

DOI:

10.3791/57656

⸱

25 settembre 2019

 , 

In questo articolo

Sommario

Le ferite croniche sono sviluppate da ferite acute su un modello di topo diabetico inducendo alti livelli di stress ossidativo dopo una ferita cutanea a tutto spessore. La ferita viene trattata con inibitori per catalasi e glutathione peroxidasi, con conseguente alterazione della guarigione e sviluppo di biofilm da parte di batteri presenti nel microbioma cutaneo.

Abstract

Le ferite croniche si sviluppano a seguito di una regolazione difettosa in uno o più processi cellulari e molecolari complessi coinvolti in una corretta guarigione. Hanno un impatto sulle persone di 6,5 milioni di dollari e costano 40 miliardi di dollari all'anno solo negli Stati Uniti. Anche se è stato investito uno sforzo significativo per capire come si sviluppano le ferite croniche negli esseri umani, le domande fondamentali rimangono senza risposta. Recentemente, abbiamo sviluppato un nuovo modello murino per le ferite croniche diabetiche che hanno molte caratteristiche delle ferite croniche umane. Utilizzando topi db/db-/-, possiamo generare ferite croniche inducendo alti livelli di stress ossidativo (OS) nel tessuto della ferita immediatamente dopo la ferita, utilizzando un trattamento una tantum con inibitori specifici per gli enzimi antiossidanti catalasi e perossidasi glutathione. Queste ferite hanno alti livelli di OS, sviluppano biofilm naturalmente, diventano completamente croniche entro 20 giorni dal trattamento e possono rimanere aperte per più di 60 giorni. Questo nuovo modello ha molte caratteristiche delle ferite croniche diabetiche negli esseri umani e quindi può contribuire in modo significativo ad far progredire la comprensione fondamentale di come le ferite diventano croniche. Questo è un importante passo avanti perché le ferite croniche negli esseri umani causano dolore significativo e angoscia ai pazienti e provocano l'amputazione se irrisolto. Inoltre, queste ferite sono molto costose e dispendiose in termini di tempo per il trattamento e portano a una significativa perdita di reddito personale per i pazienti. I progressi in questo campo di studio attraverso l'uso del nostro modello di ferita cronica possono migliorare significativamente l'assistenza sanitaria per milioni di persone che soffrono in questa condizione debilitante. In questo protocollo, descriviamo in dettaglio la procedura per far sì che le ferite acute diventino croniche, cosa che non è mai stata fatta prima.

Introduzione

La guarigione delle ferite comporta complessi processi cellulari e molecolari regolati temporalmente e spazialmente, organizzati in fasi sequenziali e sovrapposte che coinvolgono molti tipi di cellule diverse, tra cui, ma non solo, alla risposta immunitaria e alla vascolare sistema1. Immediatamente dopo che la pelle subisce una lesione, fattori e cellule del sangue si aggregano al sito della ferita e avviano la cascata di coagulazione per formare un coagulo. Dopo l'omeostasi raggiunta, i vasi sanguigni si dilatano per far entrare nel sito della ferita ossigeno, sostanze nutritiche, enzimi, anticorpi e fattori chemiotattici che chemoattrale poli....

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Protocollo

Tutti gli esperimenti sono stati completati in conformità e il rispetto delle normative federali e la politica e le procedure dell'Università della California sono state approvate dall'Università della California, Riverside IACUC.

1. Animale

  1. Utilizzare diabetico e obesi B6. BKS(D)-Mouse Leprdb/J per il modello di ferita cronica. Le opzioni di acquisto includono eterozigoti per l'allevamento o omozigoti direttamente per esperimenti.
  2. Alleva maschi e donne eterozigoti per produrre prole. Solo un quarto dei rifiuti abbandonati, statisticamente, crescerà fino a diventare diabetico e obeso (db/db

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Risultati

La figura 5 illustra un esempio di una ferita senza trattamento degli inibitori che progrediscono verso la chiusura della ferita e una ferita con trattamento degli inibitori che progrediscono verso la cronicità. La medicazione trasparente è stata lasciata in posizione sulla ferita cronica in modo da poter vedere il biofilm e l'accumulo di liquidi.

L'avvio cronico della ferita avviene in meno di 6 or.......

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Discussione

Una volta che le ferite croniche vengono create sui topi, il modello può essere utilizzato per studiare i processi di guarigione delle ferite alterate coinvolti nell'avvio della cronicità. Il modello può anche essere utilizzato per testare l'efficacia di una vasta gamma di sostanze chimiche e farmaci che possono invertire lo sviluppo cronico delle ferite e la guarigione compromessa e portare alla chiusura e alla guarigione delle ferite. È possibile studiare diversi punti temporali dopo l'inizio della cronicità: ad es.......

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Dichiarazioni

Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari concorrenti.

Ringraziamenti

Gli autori non hanno riconoscimenti.

....

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
B6. BKS(D)-Leprdb/J Il Laboratorio Jackson00697Omozigoti ed eterozigoti disponibili 
Nair Lozione Depilante con Aloe Lenitiva e LanolinaNairun depilatorio chimico
Buprenex (buprenorfina HCl)Henry Stein Animal Health0591220,3 mg/ml, Classe 3
3-Ammino-1,2,4-triazolo (ATZ)TCIA0432
Acido mercaptosuccinico (MSA)Aldrich88460
Soluzione tampone fosfato (PBS)autoclave sterile
serbatoio
deve essere compatibile con il sistema di vaporizzazione
Associati 
Tagliacapelli Wahl WahlLithium Ion Pro
Acu Punch 7mm punzoni per biopsia cutaneaAcuderm Inc.P750
Tegaderm Rif. 3M: 1624WMedicazione in pellicola trasparente (6 cm x 7 cm)
Pad riscaldanteConairMoist Dry Heating Pad
Siringhe per insulinaBD3294610,35 mm (28G) x 12,7 mm (1/2")
70% etanolo
Pinzette Kimwipes
Forbicichirurgiche affilate
Sottile spatola
Tubi
Mouse cono di
Guanti
piccoli contenitori
Il di ossigeno Isoflurane Henry Schein Animal Health 029405 NDC 11695-6776-2Vaporizzatore di isoflurano JA Baulch &di metallonaso di plastica

Riferimenti

  1. Singer, A. J., Clark, R. A. F. Cutaneous wound healing. New England Journal of Medicine. 341 (10), 738-746 (1999).
  2. Nouvong, A., Ambrus, A. M., Zhang, E. R., Hultman, L., Coller, H. A. Reactive oxygen species and bacterial biofilms in diabetic wound healing. Physiological Genomics....

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Ristampe e permessi

Esplora altri articoli

Modello di ferita cronicainduzione dello stress ossidativoprocesso di guarigione delle feriteformazione del biofilminibizione degli enzimi antiossidantitopi Db/dbprocedura di medicazione delle feritePseudomonas aeruginosaEnterobacter cloacae