Dostępnych jest wiele systemów modeli mysich do badania procesów gojenia się ran, z których każdy ma określone zalety i ograniczenia1,2. Poniższe metody przedstawiają dwa mysie modele ran, z których każdy odnosi się do określonego aspektu reakcji na gojenie się ran i które można wykorzystać do identyfikacji przyczyny i skutku zaburzeń w reakcji na uraz. Proces gojenia się ran przebiega w odrębnych fazach. Pierwsza faza jest zapalna, charakteryzująca się szybkim napływem płytek krwi, neutrofili i monocytów/makrofagów, a także wytwarzaniem cytokin i chemokin prozapalnych. Po ustąpieniu stanu zapalnego środowisko przechodzi w stan bardziej naprawczy z indukcją cytokin profibrotycznych i proangiogennych oraz czynników wzrostu. Tkanka ziarninowa odkłada się, a nowośnie tworzą się naczynia wraz z migracją miofibroblastów, fibroblastów, komórek nabłonkowych i komórek śródbłonka. W końcowych etapach prowizoryczna macierz zewnątrzkomórkowa ulega przebudowie, a powstawanie blizn i zamykanie ran postępuje2,3,4,5,6,7,8.
Żaden pojedynczy model mysi nie dostarcza systemu do badania wszystkich etapów gojenia się ran2. Opisano tu dwa modele ran chirurgicznych: jeden wyjaśnia ostre odpowiedzi komórkowe i cytokinowe na gojenie się ran, a drugi pozwala na ocenę zamknięcia rany, a także analizy histologiczne. Te dwie metody mogą być stosowane w sposób komplementarny do oceny wpływu zaburzeń lub chorób współistniejących na różne aspekty reakcji na gojenie się ran. Grzbietowa podskórna implantacja gąbek z alkoholu poliwinylowego (PVA) to system, który od dziesięcioleci jest stosowany w modelach gryzoni w celu wyjaśnienia wielu aspektów odpowiedzi komórek i ziarnin tkankowych9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24. Takie podejście pozwala na pobranie bogatych w cytokiny płynów z ran i nacieków komórkowych. W tym modelu kawałki gąbki PVA o wymiarach 1 cm x 1 cm x 0,5 cm umieszcza się w kieszeniach podskórnych poprzez 2 cm nacięcie wykonane na tylnej grzbietowej linii środkowej. Nacięcie jest zamykane klipsami chirurgicznymi, a gąbki można pobrać w późniejszych punktach czasowych w celu izolacji komórek i płynów. Środowisko komórkowe i cytokinowe izolowanych gąbek odzwierciedla normalne etapy gojenia się ran do około 14 dni po implantacji. W późniejszych punktach czasowych model jest bardziej korzystny do badania tworzenia się ziarniny i reakcji ciała obcego1. Dzięki temu systemowi możliwe jest wyizolowanie >106 komórek, co daje wyraźną przewagę w testach fenotypowych i funkcjonalnych oraz izolacji RNA, nad izolacją komórek z innych metod opartych na biopsji1,22,23,25,26.
Szybkość zamykania ran jest określana za pomocą modelu wycinania skóry ogona. W tym modelu, jak początkowo opisali Falanga i wsp. i zgłosili inni27,28,29,30, w pobliżu podstawy ogona usuwany jest fragment skóry ogona o wymiarach 1 cm x 0,3 cm pełnej grubości. Obszar rany jest łatwy do uwidocznienia i może być mierzony w czasie. Alternatywnie można wyizolować tkankę ogona do analizy histologicznej. Podejście to może być stosowane jako alternatywa lub w połączeniu z dobrze znaną metodą biopsji dziurki grzbietowej. Podstawowe różnice między tymi dwoma modelami to szybkość zamykania się ran, obecność lub brak futra oraz struktura skóry2,31,32. Rany skóry ogona dają dłuższy czas na ocenę zamknięcia rany, ponieważ całkowite zamknięcie zajmuje około 21 dni. Jest to przeciwieństwo nieszynowanych biopsji dziurki grzbietowej, które goją się znacznie szybciej (~ 7–10 dni), głównie przez skurcz spowodowany działaniem panniculus carnosus. Szynowane biopsje stempla grzbietowego goją się wolniej i zmniejszają efekty gojenia skurczowego, ale polegają na obecności ciała obcego, aby ograniczyć mechanizmy oparte na skurczu1,2,27,30,31,33.
Opisane modele ran są przydatne do zrozumienia normalnych procesów gojenia się ran przy braku zakłóceń. Podczas gdy gojenie się skóry gryzoni różni się w bardzo znaczący sposób od skóry ludzkiej, w tym luźnej struktury, polegania na gojeniu skurczów i innych różnic anatomicznych, system mysi oferuje pewne korzyści w badaniach mechanistycznych i przesiewowych. Najważniejszym z nich jest dostępność szczepów wsobnych i mutantów genetycznych, podatność genetyczna i niższe koszty. Mechanistyczny wgląd uzyskany z badań na myszach można przełożyć na złożone modele zwierzęce, które bardziej naśladują gojenie się ludzkiej skóry, takie jak system świń2,31.
Oprócz badania reakcji na gojenie się ran w stanie stacjonarnym, modele te mogą być łączone z chorobami współistniejącymi, aby zrozumieć podstawy wad gojenia się ran na poziomie komórkowym, cytokinowym i tkankowym. To właśnie w tym konkretnym otoczeniu oba modele mogą być używane razem do oceny wpływu określonego stanu współistniejącego, takiego jak pooperacyjne zapalenie płuc, zarówno na ostrą odpowiedź na gojenie się ran komórkowych, jak i szybkość zamykania się ran30.