הפגנה של דגם פצע עור העכברוש איסכמי
Summary
החולדה, בשל הגודל, הזמינות, וההתנהגות לא הצייתנית שלה, נוצלה כמודל מחקר במשך שנים רבות. המטרה של פרוטוקול זה היא לנצל את החולדה כמודל ריפוי עור פצע איסכמי לספק תובנה חשובה הפתופיזיולוגיה של פצעים כרוניים.
Abstract
הנטייה לפצעים כרוניים בבני אדם עולה עם הזדקנות, תנאי מחלה כמו סוכרת ותפקוד לב וכלי דם פגום, ולחץ תמידי עקב חוסר תנועה. מודלים של בעלי החיים פותחו ניסיון שכדי לחקות את התנאים האלה לצורך קידום ההבנה של המורכבות של פצעים כרוניים שלנו. המודל המתואר כאן הוא מודל דש עור איסכמי חולדה המאפשר הפחתה ממושכת של זרימת דם וכתוצאה מכך פצעים שהפכו איסכמי ודומה פנוטיפ כרוני פצע (כלי דם מופחתים, דלקת מוגברת וסגירת פצעים מתעכבת). הוא מורכב מדש גב bipedicled עם 2 פצעים איסכמיים ממוקמים במרכז ו -2 פצעים אינם איסכמי לרוחב הדש כפקדים. בנוסף רומן למודל דש עור איסכמי זה הוא המיקום של גיליון סיליקון מתחת לדש שמתפקד כמחסום וסד למניעת revascularization ולהפחית התכווצות כלרפא את הפצעים. למרותדיון של שימוש בחולדות לריפוי פצע לימודים בשל ההבדלים אנטומיים ופיסיולוגיים שונים לגמרי שלהם בהשוואה לבני אדם (כלומר, הנוכחות של שריר carnosus מִרפָּד, תוחלת חיים קצרה, מספר הגדל של זקיקי שיער, וביכולתם לרפא את הפצעים נגועים) השינויים מועסקים במודל זה הופכים אותו לאלטרנטיבה יקרה לדגמי דש עור איסכמי שפותחו בעבר.
Introduction
פיתוח תרופות יעיל ותרופות ריפוי פצע אחרות דורשים מתאימים בדגמי vivo, למרות בעיות ידועות בתרגום ממצאים במודלים של בעלי חיים לטיפולים אנושיים 1. להלן תיאור של פרוטוקול מפורט לשימוש במודל עכברים של ריפוי עור איסכמי פצע לחקור מנגנונים שעוד יותר את ההבנה של ריפוי פצע פתולוגי. מיני החולדה, לעתים קרובות מועסק בשל הזמינות רחבה, גודלה והטבע הצייתן משמש לפצע לימודי ריפוי כפי שהוא גדול מספיק כדי לספק שטח עור מתאים לפציעת incisional וexcisional, הדמיה ורקמות אוסף 2. עם זאת יש לקחת בחשבון זהיר שהעור של עכברים ובני אדם הוא שונים מבחינה אנטומית, עם חולדות שהופנו לבעלי חיים רופפים עור כ. מאפיין מובהק זה מאפשר להתכווצות פצע, ולא epithelialization לתרום באופן משמעותי לסגירת העור של העכברים wounds 2. בנוסף, הנוכחות של שריר carnosus מִרפָּד תת-עורי בחולדות, תורמת לריפוי על ידי שתי היווצרות ההתכווצות וקולגן 3,4. הבחנות אנטומיים חשובות מאוד אלה נחשבו בפיתוח מודל פצע עור איסכמי חולדה ושינויים ספציפיים יושמו כדי להקטין התכווצות פצע ולהפחית את ההשפעה של השריר carnosus מִרפָּד 5.
בכיבי רגל סוכרתיים, כיבים ברגלי ורידים, וכיבי לחץ, ריפוי מתעכב ופצעים אלה נחשבים כרוניים. הפצעים מתאפיינים בדלקת מופרזת, המונעת את הפצע מהתקדמות לשלבים הבאים של תיקון פצע 6. אחד הגורמים העיקריים בהתפתחות של פצע כרוני הוא איסכמיה המקומית רקמה (זרימת דם מופחתת) 5 תורמת לחוסר היכולת לנקות את הדלקת. בזמן שבמהלכו מודל זה היה מפותח ותקף (ב2003-4), לא היו מודלים של בעלי חיים סטנדרטיים שיכול לספק מספיק רקמה לבדיקת אינדוקציה של אנגיוגנזה במיטת הפצע, שלב מפתח בריפוי פצע נורמלי והמוטיבציה לפיתוח מודל זה 5. שאמרו, המודל שהוצג כאן הוא שינוי של מודל פצע איסכמי המתואר במקור על ידי שוורץ et al. 7 ולאחר מכן השתמש בצורה שונה על ידי et al חן. 8
במודל פצע איסכמי שונה, שינויים נעשו כדי לעקוף את המאפיינים אנטומיים שהוזכרו לעיל של העכברוש שיובילו לריפוי על ידי התכווצות ולא epithelialization: (1) שני פצעי excisional עובי מלאים נוצרים בתוך דש עור הגב וbipedicled שריר carnosus מִרפָּד מוסר מהפצע למיטה על ידי לנתח בדיוק מעל fascia השריר. (2) יש הדש עצמו ממדים צרים יותר, על מנת להבטיח שאספקת דם היא אקראית ופצעים הממוקמים בנקודת האמצע של tהוא הדש הוא איסכמי. (3) גיליון סיליקון מוחדר מתחת לדש, מניעת readherence וreperfusion של הדש מהרקמה בסיסית. התכווצות פצע מוגבלת (לא בוטל) על ידי עיגון או תפירת הדש לגיליון סיליקון 5.
לאחרונה המודל נעשה שימוש במחקרים שנעו בין השפעות לחץ חמצן על פצע איסכמי ריפוי 9,10 לריפוי פצע איסכמי בצעיר לעומת חולדות בגילי 11 והוכיח להיות מודל אמין של איסכמיה רקמות הממושכת. הממדים של הדש bipedicled גם הותאמו לזני עכברוש שונים, כוללים ספראג Dawley (ארוך 11 סנטימטרים על ידי 2 סנטימטרים רוחב) וחולדות F344 (ארוך 10.5 סנטימטר על 3.0-3.5 סנטימטרים רוחב) ומינים אחרים, ובכלל זה חזירים 12 ועכברים 13,14. סרט הווידאו הזה מנצל את מתח החולדה טהור F344 בהפגנה של מודל פצע עור איסכמי.
אישור לכל נהלים בבעלי החיים המוצגים להלן היה להשיגed מאוניברסיטת הדרום פלורידה הוועדה של טיפול בבעלי חיים (IACUC) ולציית לכל הדרישות של צער בעלי החיים החוק והמדריך לטיפול ושימוש בחי מעבדה.
Protocol
Representative Results
Discussion
ריפוי פצעים בחולדות היה לעתים קרובות הנושא לוויכוח בשל יכולתם לרפא את הפצעים נגועים ושיעור גבוה של שונות interanimal 5. אחת מהמטרות המקוריות של המודל במהלך פיתוחו היה כדי להקטין וריאציה זו. שינויים ברוחב של הדש, צמצום מספר הפצעים במיקום ספציפי (התמקד בדש עם מיקום ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors would like to acknowledge funding support from the University of South Florida, Department of Surgery (Mack Wu, MD, PhD).
Materials
| Name of Reagent/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Sil-Tec medical grade sheeting | Technical Products Inc. | 500-3 | nonreinforced, 0.01 inches in thickness |
| Mini Iris scissors, 8cm, curved, SS | World Precision Instruments | #503671 | |
| Ethilon Nylon Sutures | Ethicon | 1964G | black, size 4.0, PC-3 16mm needles (3/8 circle) |
| Laser Doppler Imager | Moor Instruments | moorLDI2-IR | Standard blood flow imager: http://us.moor.co.uk/product/moorldi2-laser-doppler-imager/8 |
| ImageJ | NIH | free download | http://rsb.info.nih.gov/ij/ |
| Mastisol | Henry Schein | Cat # 7289210 | Fisher Scientific NC9774929 |
| Tegaderm | Medical Specialties | 3M1624W | Fisher Scientific NC9922128 |
References
- Ansell, D. M., Holden, K. A., Hardman, M. J. Animal models of wound repair: Are they cutting it. Experimental dermatology. 21 (8), 581-585 (2012).
- Dorsett-Martin, W. A. Rat models of skin wound healing: a review. Wound repair and regeneration : official publication of the Wound Healing Society [and] the European Tissue Repair Society. 12 (6), 591-599 (2003).
- Davidson, J. M. Animal models for wound repair. Arch Dermatol Res. 290 (S1-11), (1998).
- Finn, G., Magnus, S. A., Tonny, K. Models for use in wound healing research: A survey focusing on in vitro and in vivo adult soft tissue). Wound Repair and Regeneration. 8, (2000).
- Gould, L. J., Leong, M., Sonstein, J., Wilson, S. Optimization and validation of an ischemic wound model. Wound repair and regeneration : official publication of the Wound Healing Society [and] the European Tissue Repair Society. 13 (6), 576-582 (2004).
- Loots, M. A., et al. Differences in cellular infiltrate and extracellular matrix of chronic diabetic and venous ulcers versus acute wounds. The Journal of investigative dermatology. 111 (5), 850-857 (1998).
- Schwartz, D. A., Lindblad, W. J., Rees, R. R. Altered collagen metabolism and delayed healing in a novel model of ischemic wounds. Wound Repair Regen. 3 (2), 204-212 (1995).
- Chen, C., et al. Molecular and mechanistic validation of delayed healing rat wounds as a model for human chronic wounds. Wound Repair and Regeneration. 7, (1999).
- Zhang, Q., Chang, Q., Cox, R. A., Gong, X., Gould, L. J. Hyperbaric oxygen attenuates apoptosis and decreases inflammation in an ischemic wound model. The Journal of investigative dermatology. 128 (8), 2102-2112 (2008).
- Zhang, Q., Gould, L. J. Hyperbaric oxygen reduces matrix metalloproteinases in ischemic wounds through a redox-dependent mechanism. The Journal of investigative dermatology. 134 (1), 237-246 (2013).
- Moor, A. N., et al. Consequences of age on ischemic wound healing in rats: altered antioxidant activity and delayed wound closure. Age (Dordrecht, Netherlands). 36 (2), 733-748 (2014).
- Roy, S., et al. Characterization of a preclinical model of chronic ischemic wound). Physiological genomics. 37 (3), 211-224 (2009).
- Biswas, S., et al. Hypoxia inducible microRNA 210 attenuates keratinocyte proliferation and impairs closure in a murine model of ischemic wounds. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (15), 6976-6981 (2010).
- Winocour, S., Vorstenbosch, J., Trzeciak, A., Lessard, L., Philip, A. CD109, a novel TGF-beta antagonist, decreases fibrotic responses in a hypoxic wound model. Exp Dermatol. 23 (7), 475-479 (2014).
