Musemodell av trykket magesår etter ryggmargsskade
Summary
Her beskriver vi en enkel metode for å indusere klinisk relevante huden Press magesår (PUs) i en musemodell av ryggmargsskade (SCI). Denne modellen kan brukes i pre kliniske studier til skjermen for forskjellige therapeutics for healing PUs i SCI pasienter.
Abstract
Press magesår (PUs) er vanlige ødeleggende komplikasjoner av traumatisk ryggmargsskade (SCI) og tendens til å skje i mykt vev rundt benete prominences. Det er imidlertid lite kjent om virkningen av SCI på huden sår helbredelse i sammenheng med dyremodeller i kontrollerte eksperimentelle innstillinger. I denne studien er en enkel, ikke-invasiv, reproduserbare og klinisk relevante musemodell PUs i sammenheng med komplett SCI presentert. Voksne mannlige mus (Balb/c, 10 uker gammel) ble barbert og depilated. Etter hårfjerning (24 timer), mus ble utsatt for laminectomy etterfulgt av komplett ryggmargen transection (T9-T10 vertebrae). En hudfold på baksiden av musene ble løftet og klemt mellom to magnetiske plater i stedet for neste 12 h, dermed skape en iskemiske området som en PU over følgende dager. Sårede områdene vist vev ødem og epidermal forsvinningen av dag 3 etter magnet program. PUs spontant utviklet og helbredet. Healing var, men tregere i SCI mus forhold du kan angi ikke-SCI mus når såret ble opprettet under nivået av SCI. omvendt, ingen forskjell i healing ble sett mellom SCI og kontroll ikke-SCI mus når såret ble opprettet over nivået på SCI. Denne modellen er et potensielt nyttig verktøy for å studere dynamikken i huden PU utvikling og healing etter SCI, samt å teste terapeutiske metoder som kan bidra til å helbrede slike sår.
Introduction
Press magesår (PUs) er store sekundære komplikasjoner traumatisk SCI1. PUs er lokalisert skader til hud og/eller underliggende vev som vanligvis oppstår over benete prominences der kroppsvekt er konsentrert mens pasienten er sittende eller liggende1. Den hud, fett og muskler er utsatt for dette konstant presset som fører til utvikling av lokaliserte iskemi, vev betennelse, mekaniske og nekrose2,3.
Utviklingen av PUs påvirkes av flere lokale faktorer, inkludert omfanget av press og skjær, lasting varighet, huden fuktighet og temperatur, skade levetid og generell hygiene. Det er også systemiske faktorer som spiller en rolle, for eksempel generelle fysiske tilstand, bein og muskler vev morfologi og styrke4, pasientens alder, Hematologisk tiltak, kjønn og selv sosio-økonomiske faktorer inkludert sivilstand, utdanning, og inntekt4,5.
Forebygging og behandling av PUs fortsatt betydelige utfordringer i SCI pasienter. SCI pasienter utvikle PUs i ~ 30-40% av tilfellene, med en re-forekomsten rate på 60-85%, muligens på grunn av svak arrvev og mangel på beskyttende sensasjon1. Dermed PUs fører ofte til re sykehusinnleggelse SCI pasienter, og samlet utgjør en betydelig økonomisk byrde (80% mer vs SCI bare) til helsevesenet5,6,7,8,9 , 10.
Til best av vår kunnskap, har det vært noen studier i kontrollerte eksperimentelle for å undersøke virkningen av SCI på PU helbredelsesprosessen på grunn av egnet dyremodeller. Her beskrives en reproduserbar og klinisk relevant musemodell PU i huden. Denne modellen kan brukes å studere dynamikken i PU utbruddet og påfølgende helbredelse, samt teste potensielle terapeutiske metoder for å hindre PU eller forbedre PU i sammenheng med SCI.
Protocol
Representative Results
Discussion
Protokollen i denne studien beskriver en ny eksperimentell modell av PUs å evaluere virkningen av SCI på sårtilheling. Huden PUs ble indusert via en 12t anvendelse av to 12 mm diameter platen magneter på en dorsal hudfold, enten angi over eller under SCI området. Dataene viser at SCI bremser ned huden sår helbredelse i mus. Viktigere, disse observasjonene var spesielt laget i sår på huden under hvilket gir SCI, som sår gjort over SCI nivået, og dermed som forble innervated, var i stor grad upåvirket i sitt hel…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette arbeidet ble delvis støttet av New Jersey kommisjonen på ryggmargen forskning (CSCR15IRG010), US Department of Defense (SC160029) og den Yale avdeling av kirurgi Ohse Research Grant Program. Vi takker Sean o ‘ Leary fra WM Keck senter for samarbeidende nevrovitenskap, Rutgers for teknisk assistanse.
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).
