Svær brænde skade i et svin Model til vurdering af kliniske Dressing
Summary
At nøje efterligne tilstanden af brænde skader kræver samspillet mellem klinisk observation og undersøgelser i dyremodeller. I denne undersøgelse, blev en svin model af svær brænde skade etableret for at vurdere en eksperimentel dressing i fysiologiske og patofysiologiske indstillinger.
Abstract
Sårheling er en dynamisk reparationsprocessen og er den mest komplekse biologiske proces i menneskers liv. Svar på brænde skade, forringer ændringer i biologiske veje inflammation svar, hvilket resulterer i Forsinket sårheling. Nedsat sårheling optræder hyppigt hos patienter med diabetes fører til ugunstige resultater såsom amputation. Derfor, dressinger med gavnlige virkning at fremme brænde sår reparation er nødvendige. Undersøgelser på burn sår behandling er dog begrænset på grund af mangel på ordentlig dyremodeller. Vores tidligere undersøgelse viste sårheling ydeevne i rotte og svin modeller ved hjælp af en minimalt invasiv kirurgisk teknik. Denne undersøgelse havde til formål at demonstrere et svin model af svær brænde skade, der eliminerer sår sammentrækning og mere kommer nærmest de menneskelige processer re epithelialization og dannelse af nyt væv. Denne protokol indeholder en detaljeret procedure for at skabe sammenhængende brænde sår og undersøge den sårheling ydeevne under behandlingen af en eksperimentel dressing i en svin model. Seks brænde sår blev lavet symmetrisk på dorsum, som var dækket med en klinisk dressing bestående af fire lag: et indre kontakt lag af eksperimentelle materialer, en indre mellemliggende lag af vandtæt film, en ydre mellemliggende lag gaze, og et ydre lag af hæfteplaster. Ved afslutningen af eksperimenter, blev sår lukning, sår område og Vancouver ar Scale score undersøgt. Prøver af huden resektion fra hvert dyr efter offer var histologisk rede og farves ved hjælp af hæmatoxylin og eosin pletter. Antibakterielle aktivitet af hver dressing i forbindelse med sårheling blev også undersøgt. Anvendelsen af den kliniske dressing til sår i svin model efterligner de biologiske processer i menneskelig sårheling med hensyn til epithelialization, cellulære spredning og angiogenese. Derfor, denne svin model giver en nem-at-lære, omkostningseffektiv og robust metode til at vurdere effekten af klinisk forbindinger i svær burn skade.
Introduction
En burn skade indleder den inflammatoriske proces og inducerer komplekse patologisk virkninger, som påvirker mange kropsfunktioner umiddelbart efter en ulykke, hvilket resulterede i negative indvirkning på patienternes livskvalitet. Nedsat sårheling forårsager betydelig sygelighed og dødelighed blandt patienter med diabetes mellitus1,2. De fleste patienter med brænde skader opleve smerter under brænde sår debridering, der er kendt som en ulidelig processen trods brugen af magtfulde opioidanalgetika3.
I modsætning til andre pattedyr del svin flere anatomiske og fysiologiske karakteristika med mennesker med hensyn til processen med epithelialization, cellulære spredning og angiogenese. Dette gør svin en potentielt bedre model for visse procedurer og undersøgelser, og de bruges ofte i efterfølgende undersøgelser, der vist lovende resultater i mus. Disse funktioner har ført til den stigende brug af svin som en større arter i prækliniske forsøg. For nylig, en hurtig stigning i biomedicinsk forskning med respekt til hjerte-kar-, urin, integumentary, og fordøjelsessystemet systemer er blevet observeret4,5,6. Denne undersøgelse sigter mod at påvise et svin model af svær brænde skade, der fjerner sår sammentrækning og giver en tættere indbyrdes tilnærmelse af de helbredende processer, menneskelige sår og dannelsen af nyt væv. Seks brænde sår blev lavet symmetrisk på dorsum, tre på hver side af rygsøjlen af svin. Næste, anexperimental dressing blev undersøgt i et svin model af svær brænde skade, der kan tilpasses til at replikere menneskelige sårheling (figur 1). Sår var dækket med en klinisk dressing, som er sammensat af fire lag: et indre kontakt lag af eksperimentelle materialer, en indre mellemliggende lag af vandtæt film, en ydre mellemliggende lag gaze og et ydre lag af hæfteplaster. En vandtæt film holder såret miljø fugtig mens forebyggelse af bakteriel infektion og at tillade gasser at gennemsyre dressing. Den ydre mellemliggende lag gaze blev anvendt på de vandtætte film og sikret af et ydre lag af hæfteplaster. Ved afslutningen af eksperimenter, blev sår lukning, sår område og Vancouver ar skala (VSS) score undersøgt. Prøver af huden resektion fra hvert dyr efter offer var histologisk rede og farves ved hjælp af hæmatoxylin og eosin (han) farvning. Antibakterielle aktivitet af hver dressing i forbindelse med sårheling blev også undersøgt i denne model. Vores tidligere undersøgelse har påvist sårheling ydeevne i rotte og svin model ved hjælp af en minimalt invasiv kirurgisk teknik7. Da der var seks brænde sår på dorsum inden for hvert svin, blev hver eksperimentelle dressing testet og evalueret i alle positioner for at minimere bias relateret til sår helingsprocessen i forskellige steder på svin dorsum. Derfor, svin model af svær brænde skade i denne undersøgelse giver en ny tilgang til vurdering af kliniske forbindinger og fremmer udviklingen af en ny behandling for burn skade. Denne undersøgelse giver afgørende værktøjer for at afdække Patofysiologi af brænde sårheling.
Protocol
Representative Results
Discussion
Den nuværende undersøgelse etableret et svin model af svær brænde skade og undersøgt den model, ved hjælp af en CAPS-holdige dressing. Vores resultater tyder på, at denne svin model kan bruges til at overvåge den kliniske ydeevne af eksperimentelle forbindinger, herunder antibakterielle ejendom. Sårheling sats, sår lukning og antibakterielle aktivitet blev også analyseret ved hjælp af VSS, H & E farvning og antibakterielle test. Brug af animalsk brænde modeller er blevet udviklet som et værdifuldt redskab t…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Denne undersøgelse blev støttet af en bevilling fra Tri-Service General Hospital; National Defense Medical Center, Taiwan (TSGH-C107-042); Ministeriet for videnskab og teknologi, Taiwan (de fleste 106-2314-B-016-014); og National Defense Medical Center (MAB-106-055; MAB-106-010; MAB-107-064).
Materials
| Sedation: | ||||
| Ketamine | Merial | 2528 ESP | 10 mL vial | |
| Azaperone | China chemical & pharmaceutical | 47W406 | 100 mL vial | |
| Atropine | Oriental chemical works | IN120802 | 1 mL vial | |
| Anesthetic: | ||||
| Tiletamine+Zolazepam | Virbac | BC91 | 5 mL vial | |
| Isoflurane | Baxter | N002A225 | 100 mL vial | |
| Surgery: | ||||
| Hair clippers | Moser | – | – | |
| Povidone iodine scrub solution | Ever star | HA161202 | 4 L barrel | |
| Modified iron | – | – | – | |
| Electronic thermometer | Dogger | A9SA-ST9215C | – 50~300℃ | |
| 0.9% saline solution | CHI SHENG | KC130 | 500 mL vial | |
| Gauze | China Surgical Dressings Center | MO15900080 | 10 x10 cm | |
| CAPS | CoreLeader Biotech Co., Ltd, Taipei, Taiwan | – | – | |
| Paper tape | 3M | NDC-8333-1530-01 | 2.5 cm x 9.1m | |
| Waterproof film | 3M | NDC-8333-1600-40 | 10 cm x 10 m | |
| Adhesive plaster | Young chemical | BH1426015 | 10 cm x 10 m | |
| Dissection: | ||||
| Pair of standard sharp/blunt straight scissors (14 cm) | Shinetec instruments | ST-S114 | – | |
| Halstead-Mosquito (12.5 cm) | Shinetec instruments | ST-H012 | – | |
| Handle(# 4) | Shinetec instruments | ST-H004 | – | |
| Surgical Blade(#21) | Shinetec instruments | ST-B021 | – | |
| Post-Fixation & Storage: | ||||
| 50 ml Plastic centrifuge tube | Falcon | 352070 | – | |
| 10% neutral buffered formalin | Leica | 3800604EG | – | |
| Bacterial Growth Experiments | ||||
| Blood agar plate (BAP) (TSA with 5% sheep blood) | CMP | – | 90 mm Mono |
References
- Sen, C. K., et al. Human skin wounds: a major and snowballing threat to public health and the economy. Wound Repair Regeneration. 17, 763-771 (2009).
- Sen, C. K. Wound healing essentials: let there be oxygen. Wound Repair Regeneration. 17, 1-18 (2009).
- Verhaegen, P. D., et al. Differences in collagen architecture between keloid, hypertrophic scar, normotrophic scar, and normal skin: an objective histopathological analysis. Wound Repair Regeneration. 17, 649-656 (2009).
- Swindle, M. M., Adams, R. J. . Experimental Surgery and Physiology: Induced Animal Models of Human Disease. , (1988).
- Swindle, M. M., Smith, A. C. . Swine as Models in Biomedical Research. , (1992).
- Tumbleson, M. E., Schook, L. B. . Advances in Swine in Biomedical Research. Vols 1-2. , (1996).
- Wang, C. H., et al. Enhanced wound-healing performance of a phyto-polysaccharide-enriched dressing – a preclinical small and large animal study. International Wound Journal. 14, 1359-1369 (2017).
- Rowan, M. P., Cancio, L. C., Elster, E. A., Burmeister, D. M., Rose, L. F., Natesan, S., Chan, R. K., Christy, R. J., Chung, K. K. Burn wound healing and treatment: review and advancements. Journal of Critical Care. 19, 243 (2015).
- 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. 969618, 8 (2011).
- Gaines, C., Poranki, D., Du, W., Clark, R. A., Van Dyke, M. Development of a porcine deep partial thickness burn model. Burns. 39, 311-319 (2013).
- Gnyawali, S. C., Barki, K. G., Mathew-Steiner, S. S., Dixith, S., Vanzant, D., Kim, J., Dickerson, J. L., Datta, S., Powell, H., Roy, S., Bergdall, V., Sen, C. K. High-resolution harmonics ultrasound imaging for non-invasive characterization of wound healing in a pre-clinical swine model. PLoS One. 10 (3), e0122327 (2015).
- Eaglstein, W. H., Mertz, P. M. New methods for assessing epidermal wound healing: the effects of triamcinolone acetonide and polyethelene film occlusion. Journal of Investigative Dermatology. 71, 332-384 (1978).
- Swindle, M. M., Smith, A. C. Comparative anatomy and physiology of the pig. Scandinavian Journal of Laboratory Animal Sciences. 25, 1-10 (1998).
- Swindle, M. M. . Swine in the Laboratory: Surgery, Anesthesia, Imaging and Experimental Techniques. , (2007).
- Mertz, P. M., et al. IL-1 as a potent inducer of wound re-epithelization. Progress in Clinical and Biological Research. 365, 473-480 (1991).
- Eming, S. A., Martin, P., Tomic-Canic, M. Wound repair and regeneration: mechanisms, signaling, and translation. Science Translation Medicine. 6, 265-266 (2014).
- Aryza, M. J., Baryza, G. A. The Vancouver Scar Scale: an administration tool and its interrater reliability. The Journal of Burn & Rehabilitation. 16, 535-538 (1995).
- Bystrom, A., Claesson, R., Sundqvist, G. The antibacterial effect of camphorated paramonochlorophenol, camphorated phenol and calcium hydroxide in the treatment of infected root canals. Endodontics & Dental Traumatology. 1, 170-175 (1985).
- Reig, A., Tejerina, C., Codina, J., Hidalgo, J., Mirabet, V. Application of a new cicatrization dressing in treating second-degree burns and donor sites. Annals of Burn and Fire Disasters. 4, 174 (1991).
- Hindy, A. Comparative study between sodium carboxymethyl-cellulose silver, moist exposed burn ointment, and saline-soaked dressing for treatment of facial burns. Annals of Burn and Fire Disasters. 22, 131-137 (2009).
- Galiano, R. D., et al. Topical vascular endothelial growth factor accelerates diabetic wound healing through increased angiogenesis and by mobilizing and recruiting bone marrow-derived cells. The American Journal of Pathology. 164, 1935-1947 (2004).
- Thangarajah, H., et al. The molecular basis for impaired hypoxia-induced VEGF expression in diabetic tissues. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. , 13505-13510 (2009).
