Er zijn veel murine model systemen beschikbaar om wondgenezing processen te onderzoeken, elk met specifieke voordelen en beperkingen1,2. De volgende methoden presenteren twee murinewondmodellen, die elk een bepaald aspect van de wondgenezingsrespons aandeorde, en die kunnen worden gebruikt om de oorzaak en het effect van verstoringen in de reactie op letsel te identificeren. Het proces van wondgenezing vindt plaats in verschillende fasen. De eerste fase is inflammatoir, gekenmerkt door de snelle instroom van bloedplaatjes, neutrofielen en monocyten/macrofagen, evenals de productie van ontstekingscytokines en chemokines. Na de oplossing van ontsteking, de omgeving overgangen naar een meer herstellende toestand met de inductie van profibrotische en proangiogene cytokines en groeifactoren. Granulatieweefsel wordt afgezet en neovessels vormen zich met de migratie van myofibroblasten, fibroblasten, epitheelcellen en endotheelcellen. In de laatste fase wordt de voorlopige extracellulaire matrix gerenoveerd en verloopt littekenvorming en wondsluiting2,3,4,5,6,7,8.
Geen enkel murinemodel biedt een systeem om alle stadia van wondgenezing te bestuderen2. Hier worden twee chirurgische wondmodellen beschreven: de ene verduidelijkt acute cellulaire en cytokinewondgenezingsreacties, en de andere maakt de beoordeling van wondsluiting en histologische analyses mogelijk. Deze twee methoden kunnen op complementaire wijze worden gebruikt om de effecten van een verstoring of comorbiditeit op verschillende aspecten van de wondgenezingsrespons te beoordelen. De dorsale onderhuidse implantatie van polyvinyl alcohol (PVA) sponzen is een systeem dat is gebruikt in knaagdiermodellen voor decennia tot tal van aspecten van cellulaire en granulatie weefsel reacties9,,10,11,12,14,,15,16,17,18,19,20,1420 ,21,22,23,24. Deze aanpak maakt het ophalen van cytokine-rijke wondvloeistoffen en cellulaire infiltreert. In dit model worden 1 cm x 1 cm x 0,5 cm stukken PVA-spons in onderhuidse zakken geplaatst door middel van een incisie van 2 cm gemaakt aan de achterste ruglijn. De incisie wordt gesloten met chirurgische clips, en de sponzen kunnen worden opgehaald op latere tijd punten voor cel-en vloeistofisolatie. Het cellulaire en cytokine-milieu van geïsoleerde sponzen weerspiegelt de normale stadia van acute wondgenezing tot ongeveer 14 dagen na implantatie. Op latere tijdpunten is het model voordeliger voor het bestuderen van granulatieweefselvorming en de vreemde lichaamsrespons1. Met dit systeem is het mogelijk om >106 cellen te isoleren, wat een duidelijk voordeel biedt voor fenotypische en functionele testen en RNA-isolatie, over het isoleren van cellen van andere biopsie-gebaseerde methoden1,22,23,25,26.
De snelheid van wondsluiting wordt bepaald met behulp van het staarthuidexcisiemodel. In dit model, zoals in eerste instantie beschreven door Falanga et al. en gemeld door anderen27,28,29,30, een 1 cm x 0,3 cm volledige dikte sectie van de staart huid wordt verwijderd in de buurt van de basis van de staart. Het wondgebied wordt gemakkelijk gevisualiseerd en kan na verloop van tijd worden gemeten. Als alternatief kan staartweefsel worden geïsoleerd voor histologische analyse. Deze aanpak kan worden gebruikt als een alternatief voor of in combinatie met de gevestigde dorsale punch biopsie methode. Het primaire onderscheid tussen deze twee modellen zijn de snelheid van wondsluiting, de aan- of afwezigheid van bont en de huidstructuur2,31,32. Staarthuidwonden bieden een langer tijdsbestek om de wondsluiting te beoordelen, omdat het ongeveer 21 dagen duurt voordat de volledige sluiting optreedt. Dit is in tegenstelling tot ongespkal dorsale punch biopten, die veel sneller genezen (~ 7-10 dagen), voornamelijk door contractie als gevolg van de werking van de panniculus carnosus. Spalkd rugstompbiopten genezen langzamer en verminderen de effecten van contractiele genezing, maar vertrouwen op de aanwezigheid van een vreemd lichaam om contractiele mechanismen te beperken1,2,27,30,31,33.
De beschreven wondmodellen zijn informatief voor het begrijpen van normale wondgenezingsprocessen bij afwezigheid van verstoring. Terwijl de genezing van knaagdierhuid op zeer significante manieren verschilt van de menselijke huid, waaronder losse structuur, afhankelijkheid van contractiele genezing en andere anatomische verschillen, biedt het murinesysteem bepaalde voordelen voor mechanistische en screeningsstudies. Belangrijkste onder deze is de beschikbaarheid van inteelt stammen en genetische mutanten, genetische traktaat, en lagere kosten. Mechanistisch inzicht dat is opgedaan met murinestudies kan worden vertaald naar complexe diermodellen die de genezing van de menselijke huid, zoals het varkenssysteem2,,31,beter nabootsen.
Naast het onderzoeken van wondgenezingsreacties in de steady state, kunnen deze modellen worden gecombineerd met comorbide aandoeningen om de basis van wondgenezingsdefecten op cellulair, cytokine en brutoweefselniveau te begrijpen. Het is in deze specifieke setting dat de twee modellen in overleg kunnen worden gebruikt om de effecten van een bepaalde comorbide aandoening, zoals postoperatieve longontsteking, te beoordelen op zowel de acute cellulaire wondgenezingsrespons als de snelheid van wondsluiting30.