Un modelo de ratón de cicatrices hipertróficas similares a las humanas impulsadas por mecanotransducción

La cicatrización hipertrófica es un proceso anormal de cicatrización de heridas que da lugar a una formación excesiva de tejido cicatricial. La creación de modelos fibróticos similares a los humanos puede ayudar a desarrollar terapias para prevenir las cicatrices y promover la regeneración. Durante la última década, hemos demostrado que la transducción mecánica, en la que los estímulos mecánicos se convierten en respuestas celulares, impulsa la formación excesiva de cicatrices.

Hemos inhibido los estímulos mecánicos y hemos encontrado que promueve la cicatrización y la regeneración en modelos animales grandes, y también identificamos su importancia en la respuesta de cuerpos extraños a los implantes biomédicos. Después de una lesión, los ratones forman menos cicatrices que los humanos debido a su piel más suelta y delgada, así como a la capa muscular subyacente, el músculo panículo carnoso, que contrae la herida. Hemos desarrollado un modelo de ratón que aplica niveles humanos de tensión mecánica sobre una herida en proceso de curación para crear un modelo de cicatrización hipertrófica similar al humano.

Nuestro protocolo destaca por su simplicidad, reproducibilidad y biomímesis. Al aplicar tensión mecánica a las heridas, inducimos de manera confiable cicatrices hipertróficas más parecidas a las humanas, aprovechando las vías de transducción mecánica fisiológicas en lugar de confiar en modelos de quemaduras o lesiones químicas. Esto refleja de forma fiable cómo se forman las cicatrices hipertróficas en el cuerpo, lo que las hace altamente traducibles.

En general, nuestro laboratorio está investigando cómo dirigirse farmacológicamente a la señalización mecánica para reducir la fibrosis en los sistemas de órganos. Específicamente, usando este modelo, exploraremos otras terapias anti-cicatrices, como el andamio regenerativo de tejidos, los apósitos para heridas y los esteroides. Para comenzar, coloque el mouse anestesiado en la superficie de operación.

Inserte la nariz del ratón en la abertura del cono de la nariz para el mantenimiento de la anestesia. Confirme la profundidad de la anestesia por la falta de respuesta a un pellizco en el dedo del pie. Con una aguja de calibre 21, inyecte 0,05 miligramos por kilogramo de buprenorfina por vía subcutánea en el hombro para el tratamiento del dolor posquirúrgico.

Desinfecte el dorso del ratón con tres rondas alternas de exfoliante a base de yodo o clorhexidina y un hisopo con alcohol. Ahora, con un bisturí, haga una incisión de espesor completo en la línea media dorsal a lo largo de la zona marcada. Cierre la incisión con suturas 5-0 en un patrón interrumpido simple dividiendo la herida.

Corta una gasa Telfa en un trozo de tres centímetros por un centímetro. Coloque la pieza de gasa en el centro de un apósito adhesivo de película y aplíquela en el dorso, asegurándose de que la gasa cubra la incisión. Luego, coloque un apósito cortado por la mitad en el abdomen y envuélvalo circunferencialmente hasta que se encuentre con el apósito dorsal.

Después de vendar la herida, coloque al ratón en una jaula estéril separada y vigílelo hasta que se recupere completamente de la anestesia. Cuatro días después de realizar la incisión dorsal en la línea media, anestesiar al ratón y colocarlo en una plataforma de trabajo. Use pinzas para separar el apósito del abdomen del ratón trabajando la herramienta de lado a lado contra el lado ventral.

Deje la herramienta entre la envoltura y la piel para elevar el vendaje de la piel. Luego, usa unas tijeras para cortar el vendaje. Limpie el dorso con un hisopo con alcohol.

Examine la incisión en busca de dehiscencia de la herida o signos de infección. A continuación, cubra ligeramente los brazos de la cicatriz hipertrófica, o dispositivo HTS, con pegamento médico. Con una mano, haga que la piel del dorso del ratón esté ligeramente tensa en la dirección transversal.

Luego, con la ayuda de la otra mano, coloque el dispositivo HTS en el dorso, asegurándose de que la incisión esté equidistante de cada brazo y que la piel esté uniformemente tensa entre los brazos. Después del secado, asegure cuatro suturas alrededor de cada brazo del dispositivo y a través de la piel, asegurándose de que la aguja salga hacia la incisión. Ahora, coloque tres grapas para la piel alrededor de los brazos del dispositivo, asegurándolo a la piel.

A continuación, coloque la pieza de gasa Telfa en el centro de un apósito adhesivo de película y aplíquela en el dorso del ratón, asegurándose de que la gasa cubra la incisión. Coloque un apósito cortado por la mitad en el abdomen y envuélvalo circunferencialmente hasta que se encuentre con el vendaje dorsal. Al día siguiente, retira las suturas de la herida con unas tijeras de disección.

Para el estiramiento inicial del dispositivo HTS, inserte la llave del dispositivo HTS en el dispositivo y gírela para expandir el dispositivo hasta que la piel esté tensa, pero sin riesgo de desgarro. Finalmente, venda el ratón como se demostró anteriormente. Los ratones del grupo de estiramiento exhibieron cicatrices significativamente más anchas en comparación con el grupo de control, con un ancho máximo de la cicatriz de 0,99 milímetros en el noveno día postoperatorio, que permaneció significativamente más ancho en los 15 y 19 días postoperatorios.