Un protocole pour la construction d’un modèle de plaie de rat du diabète de type 1
17 février 2023
Le modèle de plaie diabétique induite par la streptozotocine chez les rats SD mâles est actuellement le modèle le plus largement utilisé pour étudier la cicatrisation des plaies dans le diabète sucré de type I. Ce protocole décrit les méthodes utilisées pour construire ce modèle. Il présente et aborde également les défis potentiels et examine la progression et les caractéristiques angiogéniques des plaies diabétiques.
De nombreux détails du processus de modélisation des plaies du diabète de type 1 sont sujets à erreur. C’est un défi difficile pour les chercheurs expérimentés. Par conséquent, il est nécessaire d’utiliser ce protocole.
De la manière la plus simple possible, cette technique peut reproduire efficacement certaines caractéristiques des plaies diabétiques chroniques telles que l’absence de cicatrisation, la réépithélialisation retardée et la réduction de l’angiogenèse. La solution de streptozotocine doit être utilisée immédiatement après la préparation. Lors de la création de la plaie, veillez à ce que la taille et l’emplacement de la plaie soient régulés.
Commencez par dissoudre la poudre de streptozotocine dans une quantité appropriée de 0,1 moles par litre de tampon de citrate de sodium pour atteindre une concentration de 1% et agitez-la pendant 30 secondes à l’aide d’un oscillateur de médicament avant de la placer dans une belle boîte. Pour l’injection intrapéritonéale de solution de streptozotocine à 1%, saisir le rat et exposer la peau abdominale au site d’injection. Désinfectez le site d’injection deux fois à l’aide d’une boule de coton imbibée d’alcool à 75% et placez la tête du rat sous l’abdomen.
Insérez l’aiguille parallèlement à la ligne médiane abdominale à 45 degrés. Réduisez ensuite l’angle de l’aiguille à 30 degrés et insérez-en deux à trois millimètres. Tirez doucement le bouchon de l’aiguille, injectez la solution de streptozotocine et retirez l’aiguille avant d’appliquer un coton-tige.
Pour mesurer la glycémie causale à 9h00 le jour 3 et le jour 7, trouvez l’emplacement de la veine caudale. Désinfectez la queue du rat deux fois en utilisant de l’alcool à 75% avant de ponctionner la veine caudale pour provoquer un saignement et mesurer la glycémie à l’aide d’un glucomètre. Une fois cela fait, arrêtez le saignement avec un coton-tige.
Rasez la zone de 5 centimètres sur 5 du côté dorsum du rat avec un rasoir électrique un jour avant la modélisation de la plaie. Essuyez la zone rasée avec une boule de coton salée normale et chaude, et laissez-la sécher pour appliquer de la crème dépilatoire pendant cinq minutes. Nettoyez la zone avec de la gaze et lavez toute crème dépilatoire résiduelle avec une solution saline chaude normale.
Ensuite, désinfectez la peau dorsale deux fois en utilisant des boules de coton imbibées d’iode, et 75% d’alcool dans les rondes alternatives. Après séchage, coupez la peau avec un poinçon de biopsie circulaire de 20 millimètres de diamètre. Soignez la peau avec une pince, puis utilisez des ciseaux chirurgicaux pour enlever toute l’épaisseur de la peau le long des marques de coupure de poinçon.
Une fois cela fait, arrêtez le saignement avec une boule de coton saline normale. Couvrir la plaie avec de la gaze de vaseline. Le diabète a été induit chez tous les rats après trois jours d’injection de streptozotocine, avec une glycémie supérieure à 16,7 millimoles par litre.
Le taux de glucose a été stabilisé cinq semaines après l’induction. Le poids du groupe diabétique a augmenté progressivement après l’injection de streptozotocine. Le poids a diminué au cours de la semaine 3 et a lentement augmenté à partir de la semaine 4.
En revanche, le poids du rat du groupe normal a augmenté régulièrement. Leur poids moyen après les trois jours d’induction du diabète était supérieur à celui du groupe diabétique. L’analyse macroscopique effectuée les jours 7 et 14 après la blessure a révélé que la réépithélialisation était plus prononcée chez les rats du groupe normal que dans le groupe diabétique.
Les résultats quantitatifs des jours 7 et 14 ont révélé que le taux de cicatrisation des plaies était significativement plus faible dans le groupe diabétique que dans le groupe normal. Cependant, au 14e jour, le taux de cicatrisation des plaies était supérieur à 90% dans le groupe diabétique. Les plaies diabétiques ont montré une perte partielle des follicules pileux et des glandes sébacées avec moins de capillaires visibles.
Dans l’angiogenèse des plaies analysée par immunomarquage CD31, la densité optique moyenne de l’expression de CD31 a montré que l’angiogenèse au site de la plaie était significativement plus élevée dans le groupe normal que dans le groupe diabétique. Lors de la modélisation de la plaie, assurez-vous que la peau de l’épaisseur antérieure est enlevée, y compris l’épiderme, le derme et le tissu sous-cutané.
Aperçu
Cet article présente un protocole permettant de créer un modèle de plaie diabétique induite par la streptozotocine chez des rats SD mâles, une méthode largement utilisée pour l'étude de la cicatrisation des plaies dans le diabète de type I. Il aborde les difficultés potentielles et examine les caractéristiques angiogéniques des plaies diabétiques.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Neurosciences
- Recherche sur le diabète
- Guérison des plaies
Contexte
- Le diabète sucré de type 1 est associé à une cicatrisation altérée des plaies.
- La streptozotocine est couramment utilisée pour induire le diabète chez les modèles animaux.
- Comprendre les mécanismes de cicatrisation des plaies dans les conditions diabétiques est essentiel au développement de traitements efficaces.
- Les difficultés à reproduire les caractéristiques des plaies diabétiques rendent nécessaire l'établissement de protocoles standardisés.
Objectif de l'étude
- Fournir un protocole détaillé pour induire le diabète et créer un modèle de plaie chez le rat.
- Évaluer le processus de cicatrisation et l'angiogenèse dans les plaies diabétiques.
- Mettre en évidence les différences de cicatrisation des plaies entre les rats diabétiques et les rats normaux.
Méthodes utilisées
- Induction du diabète par injection intrapéritonéale de streptozotocine.
- Création d'une plaie standardisée à l'aide d'un punch biopsique circulaire.
- Surveillance des taux de glucose sanguin pour confirmer l'induction du diabète.
- Évaluation de la cicatrisation des plaies et de l'angiogenèse par des analyses macroscopiques et immunohistochimiques.
Résultats principaux
- Les rats diabétiques ont présenté un retard de réépithélialisation et une angiogenèse réduite par rapport aux rats normaux.
- Les taux de cicatrisation étaient significativement plus faibles chez les rats diabétiques aux jours 7 et 14.
- L'angiogenèse, mesurée par l'expression de CD31, était nettement plus élevée chez les rats normaux.
- Les plaies des rats diabétiques montraient une perte partielle des follicules pileux et moins de capillaires visibles.
Conclusions
- Le modèle de plaie diabétique induit par la streptozotocine imite efficacement les plaies diabétiques chroniques.
- Ce modèle peut être utilisé pour étudier les mécanismes sous-jacents au retard de cicatrisation des plaies dans le diabète.
- De futures recherches pourront s'appuyer sur ce protocole pour explorer des interventions thérapeutiques.
Questions fréquemment posées
Pertinence industrielle pour les cadres
Des modèles précliniques robustes de plaies chroniques diabétiques sont essentiels pour évaluer les hypothèses thérapeutiques et réduire les risques liés aux stratégies translationnelles ciblant un processus de cicatrisation altéré dans le diabète de type 1. Ce protocole normalise l'induction et l'évaluation de la pathologie de la plaie diabétique chez le rat, permettant une mesure reproductible de la fermeture de la plaie, de la réépithélialisation et de l'angiogenèse. Une construction fiable du modèle à ce stade soutient la confiance prédictive pour le criblage en aval et les études mécanistiques dans le flux de développement biopharmaceutique.
Applications stratégiques en recherche et développement biopharmaceutique
Début de la découverte et validation de la cible
- Permet l'analyse des mécanismes de cicatrisation des plaies dans des conditions diabétiques pour la validation de cibles thérapeutiques.
- Contribue à la détection des risques biologiques en reproduisant des caractéristiques de plaies chroniques telles qu'un réépithélium retardé et une angiogenèse réduite.
- Facilite la confiance prédictive dans le choix des candidats en fournissant des métriques quantitatives de cicatrisation des plaies.
Développement de criblages et de tests
- Prépare un système in vivo validé pour évaluer des interventions sur la cicatrisation des plaies dans un contexte pertinent pour la maladie.
- Standardise la création et la mesure des plaies, favorisant la reproductibilité et la comparabilité des tests.
- Génère des données quantitatives (surface de la plaie, marqueurs d'angiogenèse) pour une évaluation fiable des composés.
Recherche translationnelle et préclinique
- Aligne les caractéristiques du modèle préclinique avec la pathologie humaine des plaies diabétiques pour assurer une continuité translationnelle.
- Permet des décisions d'orientation fondées sur le risque en fournissant des données mécanistiques et phénotypiques pertinentes pour la cicatrisation des plaies chroniques.
- Facilite l'analyse de biomarqueurs (par exemple, CD31 pour l'angiogenèse) afin d'éclairer les critères d'évaluation translationnels.
Intégration des pipelines et des flux de travail
Ce protocole établit le modèle de plaie diabétique chez le rat comme un outil fondamental, de la découverte initiale à l'évaluation préclinique des thérapeutiques destinées à la cicatrisation des plaies.
- Biologie de la découverte : Permet la vérification d'hypothèses sur les voies de cicatrisation altérées et angiogéniques dans le diabète.
- Évaluation : Fournit une plateforme reproductible pour l'analyse quantitative de l'efficacité de composés candidats in vivo.
- Analyse : Fournit des mesures normalisées de la surface de la plaie et de l'angiogenèse afin de permettre la comparaison entre études.
- Recherche translationnelle : Relie la découverte à la validation préclinique en modélisant les caractéristiques des plaies chroniques observées chez les patients.
- Réutilisation institutionnelle : Met en place un modèle normalisé et réutilisable pour la recherche continue sur la cicatrisation des plaies et l'évaluation de composés.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Accroît la confiance prédictive et réduit l'ambiguïté mécanistique dans les études sur la cicatrisation des plaies diabétiques.
- Valeur opérationnelle : Améliore la reproductibilité et la standardisation entre les équipes de recherche et les études.
- Valeur stratégique : Permet une meilleure prise de décision quant au passage à l'étape suivante ou à l'abandon et optimise l'efficacité du capital en fournissant des données précliniques solides.
- Impact sur le portefeuille : Facilite la priorisation ajustée au risque des candidats à la cicatrisation des plaies pour leur développement ultérieur.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Nécessite une expertise en manipulation animale, en technique chirurgicale et en induction du diabète.
- Suppose l'accès à des instruments de surveillance de la glycémie et d'analyse histopathologique.
- Exige une standardisation rigoureuse entre équipes des protocoles de création et de mesure des plaies.
- Pourrait nécessiter des adaptations selon les souches de rats ou les tailles de plaies, en fonction des objectifs de recherche.
- La stabilité du modèle et les taux de mortalité dépendent d'une administration précise des doses et d'une exactitude procédurale.
