Establecimiento de un modelo robusto y reproducible de fibrosis cutánea y muscular inducida por radiación

Resumen

Aquí presentamos un protocolo para inducir fibrosis cutánea inducida por radiación en la extremidad trasera de ratones y realizamos mediciones posteriores a la irradiación del deterioro crónico a través de análisis de la excursión de la extremidad y el índice de marcha para evaluar el resultado funcional. El modelo dilucida los mecanismos de fibrosis cutánea relacionados con la radiación y es útil en estudios terapéuticos subclínicos.

Resumen

La fibrosis cutánea inducida por radiación (RISF, por sus siglas en inglés) puede ser el resultado de una gran cantidad de escenarios, incluida la terapia contra el cáncer, la exposición accidental o los actos de terrorismo. Los haces radiactivos pueden penetrar a través de la piel y afectar las estructuras a su paso, incluida la piel, los músculos y los órganos internos. La piel es la primera estructura en exponerse a la radiación y es susceptible de desarrollar fibrosis crónica, que es difícil de tratar. En la actualidad, las opciones de tratamiento limitadas muestran una eficacia moderada para mitigar la fibrosis cutánea relacionada con la radiación. Un factor clave que dificulta el desarrollo de contramedidas eficaces es la ausencia de un modelo conveniente y robusto que pueda permitir la traducción de los hallazgos experimentales a los seres humanos. Aquí, se ha establecido un modelo robusto y reproducible de fibrosis cutánea de extremidades traseras murinas para la evaluación profiláctica y terapéutica de posibles agentes para la recuperación funcional y molecular.

La extremidad posterior derecha fue irradiada con una dosis única de 40 (Gray) Gy para inducir fibrosis cutánea. Los sujetos desarrollaron edema y dermatitis en las primeras etapas, precedidas por constricción visible de la piel. Las extremidades irradiadas mostraron una reducción significativa del rango de movimiento de las extremidades en las semanas siguientes. En las últimas etapas, los efectos secundarios agudos disminuyeron, pero la fibrosis crónica persistió. Se realizó un índice de marcha como ensayo funcional adicional, que demostró el desarrollo de deterioro funcional. Estos métodos no invasivos demostraron mediciones fiables para el seguimiento de la progresión de la fibrosis, lo que está respaldado por análisis histológicos. Los análisis de dosis de radiación, aplicación y post-irradiación empleados en este modelo ofrecen un método vigoroso y reproducible para estudiar la fibrosis cutánea inducida por radiación y probar la eficacia de los agentes terapéuticos.

Introducción

La piel es el órgano más grande del cuerpo, que cubre y protege el cuerpo de los peligros. Tiene tres capas distintas: epidermis, dermis e hipodermis. Cada capa tiene sus funciones únicas: la epidermis evita la deshidratación y la invasión microbiana; La dermis tiene una rica red de células y una matriz extracelular que proporciona resistencia a la tracción y elasticidad¹; La capa dérmica contiene los receptores sensoriales, los folículos pilosos, las glándulas y los vasos para las redes linfáticas y capilares. La hipodermis o tejido subcutáneo, con su abundancia de tejido adiposo, contornea el cuerpo y distrib....

Protocolo

El uso ético de animales fue aprobado por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales (IACUC), que actúa de conformidad con la Ley de Bienestar Animal. Los animales fueron alojados en una instalación aprobada por la Asociación para la Evaluación y Acreditación de Cuidado de Animales de Laboratorio (AAALAC) y tratados de acuerdo con la Guía de los Institutos Nacionales de Salud para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio.

1. Anestesia

1. Coloque los ratones en la caja de un sistema de anestesia para animales pequeños (Figura 1). Administre isoflurano al 4% en la caja y esp....

Resultados

El establecimiento y la optimización del protocolo de irradiación actual dieron como resultado una inducción consistente y reproducible de la fibrosis en ratones. Las extremidades derechas de los ratones se colocaron y aseguraron dentro del campo de radiación el día de la irradiación, y se administraron 40 Gy de radiación.

El desarrollo del deterioro funcional de la piel se controló mediante la captura de imágenes cada semana, después de la irradiación. Las fotos mostraron que el protocolo opt.......

Discusión

Las lesiones cutáneas son el resultado probable de una exposición accidental o relacionada con el tratamiento médico a la radiación. Los reactores nucleares poseen un riesgo de ruptura accidental debido a errores humanos o desastres naturales como Chernóbil y Fukushima^26,27. La dosis terapéutica para el tratamiento del cáncer es la exposición más común, que utiliza regímenes fraccionados de dosis repetidas que corren el riesgo de.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
10% Formalina	Fischer Scientific	23-427098
Bolo	Orfit	8333.SO1/R
Clipper	Kent Scientific Corp.	CL8787-KIT
CO2	Varias
cámaras de CO2	E-Z Systems Inc.	E-22000
Crema Depilatoria	Iglesia & Dwight Co., Inc.		Nair
Cámara Digital	Wolfang	GA100
Eppendrof Tubos	Eppendorf	22364111
Lubricante Ocular	Dechra		Puralube  Ungüento oftálmico
Gasa	Covidien 682252
Programa de procesamiento de imágenes	NIH		Image J
Isoflurano	Dechra		USP Anestésico por inhalación
Acelerador lineal	Varian Medical Systems, Inc.		23EX
PBS	Cytiva SH30256.LS
Pentobarbital	Akorn Pharmaceuticals		Nembutal
Protractor	Westcott	550-1120
Sistema de anestesia para animales pequeños	E-Z Systems Inc.	EZ-SA800	Sistema de un solo animal
Software de hoja de cálculo
	Medline	MDS0834111
cinta quirúrgica	3M	1538-1
Cinta	3M	H-1113

Tijeras quirúrgicas Microsoft Excel