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Articolo metodologico

Valutazione della guarigione acuta delle ferite utilizzando l'impianto di spugna alcolica sottocutaneo dorsale e modelli di ferite cutanee della coda excisionali.

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DOI:

10.3791/60653

25 marzo 2020

In questo articolo

Sommario

Qui vengono descritti due modelli di guarigione delle ferite murine, uno progettato per valutare le risposte di guarigione della ferita cellulare e citochina e l'altro per quantificare il tasso di chiusura della ferita. Questi metodi possono essere utilizzati con modelli di malattia complessi come il diabete per determinare i meccanismi di vari aspetti della scarsa guarigione delle ferite.

Abstract

La guarigione delle ferite è un processo complesso che richiede la progressione ordinata dell'infiammazione, la formazione del tessuto granulosa, la fibrosi e la risoluzione. I modelli Murine forniscono preziose informazioni meccanicistiche su questi processi; tuttavia, nessun singolo modello affronta completamente tutti gli aspetti della risposta di guarigione della ferita. Invece, è ideale utilizzare più modelli per affrontare i diversi aspetti della guarigione della ferita. Qui vengono descritti due diversi metodi che affrontano diversi aspetti della risposta di guarigione della ferita. Nel primo modello, le spugne di alcool polivinile sono impiantate sottocutaneamente lungo il dorsum del topo. Dopo il recupero della spugna, le cellule possono essere isolate da interruzioni meccaniche e i fluidi possono essere estratti dalla centrifugazione, consentendo così una caratterizzazione dettagliata delle risposte cellulari e citochine nell'ambiente della ferita acuta. Una limitazione di questo modello è l'incapacità di valutare il tasso di chiusura della ferita. Per questo, viene utilizzato un modello di escissione della pelle della coda. In questo modello, un pezzo rettangolare di coda da 10 mm x 3 mm viene espulso lungo la superficie dorsale, vicino alla base della coda. Questo modello può essere facilmente fotografato per l'analisi planimetrica per determinare i tassi di guarigione e può essere assolto per l'analisi istologica. Entrambi i metodi descritti possono essere utilizzati in ceppi di topi geneticamente alterati, o in combinazione con modelli di condizioni comorbide, come diabete, invecchiamento o infezione secondaria, al fine di chiarire i meccanismi di guarigione della ferita.

Introduzione

Ci sono molti sistemi modello murine disponibili per esaminare i processi di guarigione delle ferite, ognuno dei quali possiede vantaggi e limitazioni specifici1,2. I seguenti metodi presentano due modelli di ferite murine, ognuno dei quali affronta un particolare aspetto della risposta di guarigione della ferita e che può essere utilizzato per identificare la causa e l'effetto delle perturbazioni nella risposta alla lesione. Il processo di guarigione delle ferite avviene in fasi distinte. La prima fase è infiammatoria, caratterizzata dal rapido afflusso di piastrine, neutrofili e monociti/macrofagi, nonché da....

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Protocollo

Tutti gli studi sugli animali qui descritti sono stati approvati dal Comitato per la cura e l'uso istituzionale degli animali della Brown University e sono stati effettuati in conformità con la Guida per la cura e l'uso degli animali dei National Institutes of Health.  NOTA: nel video, il drappo chirurgico è stato omesso a scopo dimostrativo.

1. Impianto sottocutaneo di spugne PVA

  1. Utilizzare le forbici per tagliare fogli di spugna PVA in pezzi 8 mm x 8 mm x 4 mm. Reidratare i pezzi di spugna PVA immergendoli in sterile 1x PBS in un becher.
  2. Autoclave le spugne in 1x PBS per sterilizzare, e raffreddare completamente. Conse....

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Risultati

Risposta infiammatoria sistemica dopo l'impianto di spugna PVA
La chirurgia di impianto di spugna PVA ha generato una risposta infiammatoria sistemica, come dimostrato dall'induzione di IL-6 nel plasma 1 giorno dopo il ferimento (Figura 2A). Altre citochine infiammatorie, tra cui TNF-z e IL-1, così come una serie di chemiochine tra cui CCL2 e CXCL1 sono stati indotti sistemicamente nei primi 7 giorni di impianto di spugna post-PVA, e sono stati descritti altrove

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Discussione

Questo articolo descrive due modelli di ferite murine trattabili che consentono la valutazione della risposta di guarigione acuta della ferita. Il primo metodo prevede l'impianto chirurgico di spugne PVA nello spazio sottocutaneo dorsale. Questo approccio offre un netto vantaggio rispetto ai modelli di ferita basati sulla biopsia per studiare la risposta di guarigione cellulare della ferita a causa del gran numero di cellule e della quantità di fluidi della ferita ottenuti dalle spugne isolate. Per la riuscita esecuzione.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Gli autori desiderano ringraziare Kevin Carlson del Brown University Flow Cytometry and Sorting Facility per la consultazione e l'assistenza con esperimenti di citometria di flusso. Immagini in Figura 1B e C sono state create con BioRender. Kayla Lee e Gregory Serpa sono ringraziati per la loro assistenza fotografica. Questo lavoro è stato sostenuto da sovvenzioni dei seguenti: Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) YFAA15 D15AP00100, Dean's Areas of Emerging New Science Award (Brown University), National Heart Lung and Blood Institute (NHLBI) 1R01HL126887-01A1, National Institute of Environmental Science (NIES) T32-ES7272 (Formazione in Patologia Ambiental....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
10x Soluzione salina tamponata con fosfatoFisher ScientificBP3991
Provette da centrifuga da 15 mL, OlympusGenesee28-103
1x HBSS (+Calcio, +Magnesio, – Rosso fenolo)ThermoFisher Scientific 14025076
Siringa da 5 mlBD309646
Anti-topo CD45.2-APC Fire750BioLegend109852Clone 104
Anti-topo F4/80-eFluor660ThermoFisher Scientific50-4801-82Clone BM8
Anti-topo Ly6C-FITCBD Biosciences553104Clone AL-21
Anti-topo Ly6G-PerCP-eFluor710ThermoFisher Scientific46-9668-82Clone 1A8-Ly6g
Anti-topo Siglec-F-APC-R700BD Biosciences565183Clone E50-2440
Autoclip Clip per ferita in acciaio inossidabileBraintree ScientificNC9021392
Autoclip clip per ferite in acciaio inossidabile, 9mmBraintree ScientificNC9334081
Sacca per frullatore, 80 ml FisherScientific14258201
provetta per coltura, 16 ml, 17x100Genesee Scientific21-130
Siero fetale bovino - StandardThermoFisher Scientific10437028
Colorante di vitalità fissabile eFluor506ThermoFisher Scientific65-0866-14
Hepes Solution, 1MGenesee Scientific25-534
ImageJ SoftwareNIH
Penicillina-Streptomicina (5000 U/mL)ThermoFisher Scientific15070-063
Spugna di alcol polivinilico - pori di grandi dimensioniIvalon/PVA Soluzione illimitatadi www.sponge-pva.com
di iodio povidone, 10%Fisher Scientific3955-16
Pellicola barriera spray, Cavilon3M3346E
Stomacher 80 Biomaster, 110VSeward0080/000/AJ

Riferimenti

  1. Gottrup, F., Agren, M. S., Karlsmark, T. Models for use in wound healing research: a survey focusing on in vitro and in vivo adult soft tissue. Wound Repair and Regeneration: Official Publication of the Wound Healing Society [and] the European Tissue Repair Society. 8 (2), 83-96 (2000).
  2. Elliot, S., Wikramanayake, T.....

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Ristampe e permessi

Tag

Modelli di guarigione delle feriteimpianto di spugna di PVAescissione cutanea della codaisolamento cellulareestrazione di fluidianalisi planimetricaanalisi istologicacinetica delle citochinevalutazione della chiusura della feritarisposta infiammatoria