Modèle murin d’escarres après une lésion de la moelle épinière
Summary
Nous décrivons ici une méthode simple pour provoquer des escarres peau cliniquement pertinente (PUs) dans un modèle murin de la moelle épinière (SCI). Ce modèle peut servir dans des études précliniques à l’écran pour les thérapies différentes pour PUs de guérison chez les patients de la SCI.
Abstract
Escarres (PUs) sont communs débilitante des complications des traumatismes de la moelle épinière (SCI) et ont tendance à se produire dans les tissus mous autour des protubérances osseuses. Il, cependant, connaît peu de choses sur l’impact de la SCI sur la guérison de blessure de la peau dans le contexte des modèles animaux dans les paramètres expérimentaux contrôlés. Dans cette étude, un modèle de souris simple, non invasif, reproductible et cliniquement pertinente de PUs dans le cadre de la SCI complet est présenté. Des souris mâles adultes (Balb/c, âgés de 10 semaines) ont été rasées et épilées. Post-épilation (24h), souris ont été soumises à une laminectomie suivie de transection de moelle épinière complète (T9-T10 vertèbres). Immédiatement après, un pli de peau sur le dos des souris a été levé et pris en sandwich entre deux disques magnétiques qui s’est tenues en place avant 12 h, créant ainsi une zone ischémique qui se transformèrent en une unité centrale au cours des jours suivants. Les zones blessés a démontré un oedème tissulaire et disparition épidermique par application d’un aimant après jour 3. PUs spontanément développé et guéri. La guérison était, cependant, comparée plus lente chez les souris de la SCI pour contrôler la souris non-SCI lorsque la plaie a été créée sous le niveau du SCI. par contre, aucune différence dans la guérison a été observée entre la SCI et le contrôle des souris non-SCI lorsque la plaie a été créée au-dessus du niveau de la SCI. Ce modèle est un outil potentiellement utile pour étudier la dynamique du développement d’unité centrale de peau et la guérison après SCI, aussi bien quant à tester des approches thérapeutiques qui peuvent aider à guérir les blessures.
Introduction
Escarres (PUs) sont les principales complications secondaires de traumatique SCI1. PUs sont des lésions localisées de la peau ou des tissus sous-jacents qui se produisent généralement sur les proéminences osseuses importantes où le poids corporel est concentré pendant que le patient est assis ou couché1. La peau, la graisse et le muscle sont exposés à cette pression constante qui mène au développement d’ischémie localisée, une inflammation des tissus, des dommages mécaniques et nécrose2,3.
Le développement de PUs est affecté par plusieurs facteurs locaux, y compris l’ampleur de la pression et de cisaillement, durée, humidité de la peau et la température, longévité de blessure et hygiène peau générales de chargement. Il y a aussi des facteurs systémiques qui jouent un rôle, tels que l’état physique général, OS et morphologie des tissus musculaires et force4, âge du patient, mesures hématologiques, sexe et des facteurs socio-économiques même, y compris l’état matrimonial, l’éducation, et revenu4,5.
La prévention et le traitement de PUs restent des défis importants chez les patients de la SCI. SCI patients développent PUs en ~ 30-40 % des cas, avec un taux de répétition de 60 à 85 %, probablement en raison de la faiblesse du tissu cicatriciel et le manque de sensation protectrice1. Ainsi, PUs aboutit souvent à la nouvelle hospitalisation de patients SCI et dans l’ensemble constituent un fardeau financier important (80 % vs SCI uniquement) pour le système de santé5,6,7,8,9 , 10.
Au meilleur de notre connaissance, il n’y a eu aucune étude dans les paramètres expérimentaux contrôlés d’étudier l’impact de la SCI sur le processus de guérison de PU à cause du manque de modèles animaux appropriés. Est décrit ici, un modèle de souris reproductible et cliniquement pertinente de PU dans la peau. Ce modèle peut être utilisé pour étudier la dynamique de l’apparition d’unité centrale et la guérison ultérieure, ainsi que de tester des approches thérapeutiques potentiels pour empêcher d’unité centrale ou améliorer d’unité centrale de guérison dans le cadre de la SCI.
Protocol
Representative Results
Discussion
Le protocole dans la présente étude décrit un nouveau modèle expérimental de PUs d’évaluer l’impact de la SCI sur la cicatrisation des plaies. La peau PUs ont été induits via une application de 12 h de deux aimants de disque diamètre 12 mm sur un repli de peau dorsale, soit définir au-dessus ou au-dessous du site de la SCI. Les données montrent que la SCI ralentit la peau la cicatrisation chez les souris. Ce qui est important, ces observations ont été faites spécifiquement dans les blessures de la peau …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail a été partiellement soutenu par la Commission de New Jersey sur la recherche de la moelle épinière (CSCR15IRG010), le U.S. Department of Defense (SC160029) et le Yale département de chirurgie Ohse recherche programme de subventions. Nous remercions Sean o ‘ Leary du W.M. Keck Center for Neuroscience Collaborative, Rutgers pour l’assistance technique.
Materials
| Magnets | Master Magnetcs, Inc., Castle Rock, CO | CD14C | 3800 G Magnetic force |
| Mice standard diet | PMI Nutrition International, Brentwood, MO | Standard Food Pellet | |
| Isoflurane | HENRY SCHEIN Animal Health | SKU 029405 | |
| ImageJ | NIH, Bethesda, MD | Image Analysis Software | |
| BETADINE Surgical Scrub | HENRY SCHEIN Animal Health | ||
| Ophthalmic Ointment | HENRY SCHEIN Animal Health | SKU 008897 | |
| NAIR-Hair Remover Lotion | Church & Dwight Co., Inc. Princeton, NJ | ||
| ELOXIJECT (meloxicam) Injection | HENRY SCHEIN Animal Health | SKU 049755 | 5 mg/mL, 10 mL |
| Cefazolin Sodium | HENRY SCHEIN Animal Health | SKU 054846 | 1 g, 10 mL bottle |
| Buprenorphine-SR | ZooPharm, Windsor, CO | – | – |
| 0.9% Sodium Chloride Injection USP | BRAUN, Irvine, CA | S8004-5384 | |
| 10% Neutral Buffered Formalin | VWR, Radnor, PA | 16004-130 | |
| BALB/C Male Mouse | Charles River Lab., Wilmington, MA | 28 | |
| Sterile Cotton Tipped Applicator | Puritan, Guilford, ME | SKU#: 25-806 | |
| Michel Suture Clips | Fine Science Tools (USA) Inc., Foster City, CA | 12040-01 | |
| Surgical Suture, U.S.P. | Henry Schein Animal Health | 101-2636 |
References
- Rappl, L. M. Physiological changes in tissues denervated by spinal cord injury tissues and possible effects on wound healing. International Wound Journal. 5 (3), 435-444 (2008).
- Salcido, R., Popescu, A., Ahn, C. Animal models in pressure ulcer research. The Journal of Spinal Cord Medicine. 30 (2), 107-116 (2007).
- Mak, A. F., Zhang, M., Tam, E. W. Biomechanics of pressure ulcer in body tissues interacting with external forces during locomotion. Annual Review of Biomedical Engineering. 12, 29-53 (2010).
- National Pressure Ulcer Advisory Panel. . Prevention and Treatment of Pressure Ulcers: Clinical Practice Guideline. , (2014).
- Marin, J., Nixon, J., Gorecki, C. A systematic review of risk factors for the development and recurrence of pressure ulcers in people with spinal cord injuries. Spinal Cord. 51 (7), 522-527 (2013).
- Krause, J. S. Skin sores after spinal cord injury: relationship to life adjustment. Spinal Cord. 36 (1), 51-56 (1998).
- Redelings, M. D., Lee, N. E., Sorvillo, F. Pressure ulcers: more lethal than we thought?. Advances in Skin & Wound. 18 (7), 367-372 (2005).
- Kruger, E. A., Pires, M., Ngann, Y., Sterling, M., Rubayi, S. Comprehensive management of pressure ulcers in spinal cord injury: current concept and future trends. The Journal of Spinal Cord Medicine. 36 (6), 572-585 (2013).
- Lala, D., Dumont, F. S., Leblond, J., Houghton, P. E., Noreau, L. Impact of pressure ulcers on individuals living with a spinal cord injury. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 95 (15), 2312-2319 (2014).
- Li, C., DiPiro, N. D., Krause, J. A latent structural equation model of risk behaviors and pressure ulcer outcomes among people with spinal cord injury. Spinal Cord. 55 (6), 553-558 (2017).
- Kumar, S., Yarmush, M. L., Berthiaume, F. Impact of complete spinal cord injury on neovascularization and tissue granulation in mouse model of skin pressure ulcers. Journal of Neurotrauma. 34 (13), A72-A73 (2017).
- Kumar, S., Yarmush, M. L., Dash, B. C., Hsia, H. C., Berthiaume, F. Impact of complete spinal cord injury on healing of skin ulcers in mouse models. Journal of Neurotrauma. 35 (6), 815-824 (2018).
- Basso, D. M., Fisher, L. C., Anderson, A. J., Jakeman, L. B., McTigue, D. M., Popovich, P. G. Basso Mouse Scale for locomotion detects differences in recovery after spinal cord injury in five common mouse strains. Journal of Neurotrauma. 23 (5), 635-659 (2006).
- Leary, S., et al. . AVMA Guidelines for the Euthanasia of Animals. , (2013).
- Stadler, I., Zhang, R. Y., Oskoui, P., Whittaker, M. S., Lanzafame, R. J. Development of a simple, noninvasive, clinically relevant model of pressure ulcers in the mouse. Journal of Investigative Surgery. 17 (4), 221-227 (2004).
- Peirce, S. M., Skalak, T. C., Rodeheaver, G. T. Ischemia-reperfusion injury in chronic pressure ulcer formation: a skin model in the rat. Wound Repair and Regeneration. 8 (1), 68-76 (2000).
- 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. 2011, 969618-969625 (2011).
