Summary

Alvorlig brenning skade i svin modell for klinisk Dressing vurdering

Published: November 06, 2018
doi:

Summary

Til tett etterligne modus for brannskader krever samspillet mellom klinisk observasjon og studier i dyremodeller. I denne studien etablert svin modell av alvorlig brenning skade for å vurdere en eksperimentell dressing i fysiologiske og patofysiologiske innstillinger.

Abstract

Sårheling er en dynamisk reparasjonsprosessen og er den mest komplekse biologiske prosessen i menneskers liv. Svar å brenne skade, svekke endringer i biologiske banene betennelse response, som resulterer i forsinket sårtilheling. Nedsatt sårheling forekommer ofte hos pasienter med diabetes fører til dårlige resultater som amputasjon. Derfor er dressinger har gunstig effekt i å fremme brenne sår reparasjon nødvendig. Men er studier på brenne sårbehandling begrenset på grunn av mangel på skikkelig dyremodeller. Vår forrige studie viste sårhelende ytelse i rotte og svin modeller med en minimal invasiv kirurgisk teknikk. Denne studien rettet å demonstrere en svin modell av alvorlig brenning skade som eliminerer såret sammentrekning og mer tilnærmet tett menneskelige prosessene av ny epithelialization og ny vev formasjonen. Denne protokollen gir en detaljert prosedyre for å opprette konsistente brenne sår og undersøke sårhelende ytelsen under behandling av en eksperimentell dressing i svin modell. Seks brenne sår ble opprettet symmetrisk på dorsum, som var dekket med en klinisk dressing består av fire lag: en indre kontakt laget av experimental materialer, en indre mellomliggende laget av vanntett film, et ytre mellomliggende lag med gasbind, og et ytre lag av selvklebende gips. Ved ferdigstillelse av eksperimenter, ble såret nedleggelse, såret området og Vancouver arr skala score undersøkt. Prøvene av huden resected fra hvert dyr etter offer var histologisk forberedt og farget med hematoxylin og eosin flekker. Antibakteriell aktivitet av hver dressing i sammenheng med sårheling ble også undersøkt. Anvendelsen av klinisk dressing til sår i svin modellen etterligner de biologiske prosessene av menneskelig sårheling forhold til prosesser i epithelialization, mobilnettet spredning og angiogenese. Derfor gir denne svin modellen en lett å lære, kostnadseffektiv og robust metode for å vurdere effekten av klinisk dressinger i alvorlig brenning skade.

Introduction

En brenning skade starter inflammatorisk prosessen og induserer komplekse patologisk effekter, som påvirker mange kroppsfunksjoner umiddelbart etter en ulykke, noe som resulterer i negativ innvirkning på livskvaliteten for pasienter. Nedsatt sårheling forårsaker betydelig sykelighet og dødelighet hos pasienter med diabetes mellitus1,2. De fleste pasienter med brannskader opplever smerter under brenne sår rensing, som er kjent som en uutholdelig prosess av kraftige opioidanalgetika3.

I motsetning til andre pattedyr dele svin flere anatomiske og fysiologiske egenskaper med mennesker om prosessen med epithelialization og mobilnettet spredning angiogenese. Dette gjør svin en potensielt bedre modell for bestemte prosedyrer og studier, og de er ofte brukt i studier som har vist lovende resultater i mus. Disse funksjonene har ført til den økende bruken av svin som store Art i preklinisk testing. En rask økning i biomedisinsk forskning med respekt til hjerte, urin, integumentary og fordøyelsessystem er nylig observert4,5,6. Denne studien har som mål å demonstrere en svin modell av alvorlig brenning skade som eliminerer såret sammentrekning og gir en nærmere tilnærming av menneskelig sår helbredelse prosesser og dannelse av nye vev. Seks brenne sår ble opprettet symmetrisk på dorsum, tre på hver side av ryggen av svin. Deretter ble anexperimental dressing undersøkt i en svin modell av alvorlig brenning skade, som kan tilpasses å replikere menneskelig sårheling (figur 1). Sår var dekket med en klinisk dressing, som består av fire lag: en indre kontakt laget av experimental materialer, en indre mellomliggende laget av vanntett film, et ytre mellomliggende lag med gasbind og et ytre lag av selvklebende gips. En vanntett film holder såret miljøet fuktig mens forebygge bakterielle infeksjoner og tillate gasser å gjennomsyre dressing. Den ytre middels lag med gasbind ble brukt på vanntett filmene og sikret av et ytre lag av selvklebende gips. Ferdig av eksperimentene, ble såret nedleggelse, såret området og Vancouver arr skala (VSS) score undersøkt. Prøvene av huden resected fra hvert dyr etter offer var histologisk forberedt og farget med hematoxylin og eosin (han) flekker. Antibakteriell aktivitet av hver dressing i sammenheng med sårheling ble også undersøkt i denne modellen. Vår forrige studie har vist sårhelende ytelse i rotte og svin modellen med en minimal invasiv kirurgisk teknikk7. Siden det var seks brenne sår på dorsum i hver svin, var hver eksperimentelle dressing testet og evalueres i alle posisjoner å minimere skjevhet knyttet til såret helbredelsesprosessen på forskjellige steder på svin-dorsum. Derfor svin modell av alvorlig brenning skade i denne studien gir en ny tilnærming for vurdering av klinisk dressinger og forenkler utviklingen av en ny behandling for brenning skade. Denne studien gir avgjørende verktøy for å avdekke i Patofysiologien ved brenne sårtilheling.

Protocol

Prosedyrer som involverer dyr fag er godkjent av dyr omsorg komiteen i National Defense Medical Center, Taiwan (R.O.C). Denne studien ble gjennomført i laboratoriet dyr senter ved National Defense Medical Center. Svin veier mellom 20 og 25 kg har vært vellykket instrumenterte bruker denne protokollen. 1. tilpasning av dyrene menneskelige håndtering Etter ankomst i anlegget, huset dyrene solitarily men la de samhandler med hverandre. Gi dyrene annonse libitum til…

Representative Results

Brenne varigheten av 30 sekunder av varme strykejernet resulterte i sår som var sirkulær med en godt definert margin og jevnt lys med en kant av erytem (figur 1 d). Innenfor hvert dyr var det seks brenne sår på dorsum. Hvordan brenne sår ble avbildet i figur 1 K. Brenne sår var helt dekket med CAPS inneholder dressing og brukes til å evaluere dybden for skjemmende arr på etter brenne dager 0, 7, 21 og 42 og re epitheliali…

Discussion

Studien etablerte en svin modell av alvorlig brenning skade og undersøkt modellen med en CAPS inneholder dressing. Våre resultater tyder på at dette svin modell kan brukes for overvåking kliniske resultatene av eksperimentelle dressinger, inkludert antibakterielle eiendom. Sårheling rate og såret nedleggelse antibakteriell aktivitet var også analysert bruker VSS, H & E flekker og antibakterielle test. Bruk av dyr brenne modeller er utviklet som et verdifullt verktøy for å vurdere i Patofysiologien ved brenning s…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Denne studien ble støttet av et stipend fra Tri-Service General Hospital; National Defense Medical Center, Taiwan (TSGH-C107-042); Departementet for vitenskap 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

Referências

  1. 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).
  2. Sen, C. K. Wound healing essentials: let there be oxygen. Wound Repair Regeneration. 17, 1-18 (2009).
  3. 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).
  4. Swindle, M. M., Adams, R. J. . Experimental Surgery and Physiology: Induced Animal Models of Human Disease. , (1988).
  5. Swindle, M. M., Smith, A. C. . Swine as Models in Biomedical Research. , (1992).
  6. Tumbleson, M. E., Schook, L. B. . Advances in Swine in Biomedical Research. Vols 1-2. , (1996).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. Swindle, M. M., Smith, A. C. Comparative anatomy and physiology of the pig. Scandinavian Journal of Laboratory Animal Sciences. 25, 1-10 (1998).
  14. Swindle, M. M. . Swine in the Laboratory: Surgery, Anesthesia, Imaging and Experimental Techniques. , (2007).
  15. 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).
  16. Eming, S. A., Martin, P., Tomic-Canic, M. Wound repair and regeneration: mechanisms, signaling, and translation. Science Translation Medicine. 6, 265-266 (2014).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).
  22. 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).
check_url/pt/57942?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Fan, G., Cherng, J., Chang, S., Poongodi, R., Wang, C., Wang, Y., Wang, Y., Liu, C., Meng, E. Severe Burn Injury in a Swine Model for Clinical Dressing Assessment. J. Vis. Exp. (141), e57942, doi:10.3791/57942 (2018).

View Video