17 lutego 2023
Model ran cukrzycowych wywołanych streptozotocyną u samców szczurów SD jest obecnie najczęściej używanym modelem do badania gojenia się ran w cukrzycy typu I. Niniejszy protokół opisuje metody użyte do skonstruowania tego modelu. Przedstawiono również potencjalne wyzwania i omówiono je, a także zbadano progresję i charakterystykę angiogenną ran cukrzycowych.
Wiele szczegółów procesu modelowania ran w cukrzycy typu 1 jest podatnych na błędy. Jest to trudne wyzwanie dla doświadczonych badaczy. W związku z tym konieczne jest wykorzystanie tego protokołu.
W najprostszy możliwy sposób technika ta może skutecznie odtworzyć niektóre cechy przewlekłych ran cukrzycowych, takie jak brak gojenia się ran, opóźniona reepitelializacja i zmniejszona angiogeneza. Roztwór streptozotocyny należy zużyć natychmiast po przygotowaniu. Podczas tworzenia rany należy zwrócić uwagę na to, że rozmiar i lokalizacja rany muszą być regulowane.
Zacznij od rozpuszczenia proszku streptozotocyny w odpowiedniej ilości 0,1 mola na litr buforu cytrynianu sodu, aby osiągnąć stężenie 1% i potrząsaj nim przez 30 sekund za pomocą oscylatora leku przed umieszczeniem go w ładnym pudełku. W przypadku dootrzewnowego wstrzyknięcia 1% roztworu streptozotocyny, należy chwycić szczura i odsłonić skórę brzucha w miejscu wstrzyknięcia. Dwukrotnie zdezynfekować miejsce wstrzyknięcia za pomocą wacika nasączonego 75% alkoholem i umieścić głowę szczura poniżej brzucha.
Wbić igłę równolegle do linii środkowej brzucha pod kątem 45 stopni. Następnie zmniejsz kąt igły do 30 stopni i włóż od dwóch do trzech milimetrów. Delikatnie wyciągnąć zatyczkę igły, wstrzyknąć roztwór streptozotocyny i wyciągnąć igłę przed nałożeniem bawełnianego wacika.
Aby zmierzyć przyczynowy poziom glukozy we krwi o godzinie 9:00 w dniu 3 i 7, znajdź lokalizację żyły ogonowej. Zdezynfekuj ogon szczura dwukrotnie przy użyciu 75% alkoholu przed nakłuciem żyły ogonowej w celu wywołania krwawienia i zmierz poziom glukozy we krwi za pomocą glukometru. Po zakończeniu zatamuj krwawienie bawełnianym wacikiem.
Ogol obszar o wymiarach 5 na 5 centymetrów po stronie grzbietowej szczura za pomocą elektrycznej maszynki do golenia na dzień przed modelowaniem rany. Przetrzyj ogolony obszar ciepłym wacikiem z soli fizjologicznej i pozostaw do wyschnięcia w celu nałożenia kremu do depilacji na pięć minut. Oczyść obszar gazą i zmyj resztki kremu do depilacji ciepłą solą fizjologiczną.
Następnie dwukrotnie zdezynfekuj skórę grzbietową za pomocą wacików nasączonych jodem i 75% alkoholem w alternatywnych rundach. Po wyschnięciu przeciąć skórę okrągłym stemplem do biopsji o średnicy 20 milimetrów. Pielęgnuj skórę kleszczami, a następnie użyj nożyczek chirurgicznych, aby usunąć całą grubość skóry wzdłuż śladów po przebiciu.
Po zakończeniu zatamuj krwawienie zwykłym wacikiem z soli fizjologicznej. Przykryj ranę gazą wazelinową. Cukrzyca została wywołana u wszystkich szczurów po trzech dniach wstrzykiwania streptozotocyny, przy czym poziom glukozy we krwi był wyższy niż 16,7 milimoli na litr.
Poziom glukozy ustabilizował się pięć tygodni po indukcji. Masa ciała grupy chorych na cukrzycę zwiększała się stopniowo po wstrzyknięciu streptozotocyny. Waga zmniejszyła się w 3. tygodniu i powoli ponownie rosła od 4. tygodnia.
W przeciwieństwie do tego, waga szczura z normalnej grupy stale rosła. Ich średnia masa ciała po trzech dniach indukcji cukrzycy była wyższa niż w grupie z cukrzycą. Analiza makroskopowa przeprowadzona w 7 i 14 dniu po zranieniu wykazała, że reepitelializacja była bardziej wyraźna u szczurów w grupie normalnej niż w grupie z cukrzycą.
Wyniki ilościowe z dnia 7 i dnia 14 wykazały, że szybkość gojenia się ran była znacznie niższa w grupie z cukrzycą niż w grupie normalnej. Jednak w 14. dniu tempo gojenia się ran wynosiło ponad 90% w grupie z cukrzycą. Rany cukrzycowe wykazały częściową utratę mieszków włosowych i gruczołów łojowych z mniejszą liczbą widocznych naczyń włosowatych.
W angiogenezie ran analizowanej za pomocą barwienia immunologicznego CD31 średnia gęstość optyczna ekspresji CD31 wykazała, że angiogeneza w miejscu rany była znacznie wyższa w grupie normalnej niż w grupie z cukrzycą. Podczas modelowania rany upewnij się, że skóra o przedniej grubości została usunięta, w tym naskórek, skóra właściwa i tkanka podskórna.
Niniejszy artykuł przedstawia protokół tworzenia modelu rany cukrzycowej indukowanej streptozotocyną u samców szczurów linii SD, będący szeroko stosowaną metodą badania gojenia ran w cukrzycy typu I. Omówiono w nim potencjalne problemy oraz przeanalizowano charakterystykę angiogenną ran cukrzycowych.
Solidne przedkliniczne modele przewlekłych ran cukrzycowych są niezbędne do oceny hipotez terapeutycznych i minimalizowania ryzyka strategii translacyjnych ukierunkowanych na upośledzone gojenie w cukrzycy typu 1. Niniejszy protokół standaryzuje indukcję i ocenę patologii ran cukrzycowych u szczurów, umożliwiając powtarzalny pomiar zamykania się rany, reepitelializacji i angiogenezy. Niezawodne opracowanie modelu na tym etapie zwiększa pewność prognostyczną w ramach późniejszego przesiewu i badań mechanistycznych w procesie rozwoju leków biofarmaceutycznych.
Niniejszy protokół przedstawia model rany cukrzycowej u szczura jako podstawowe narzędzie, wykorzystywane od wczesnych etapów odkrywania leków po przedkliniczną ocenę terapeutyków wspomagających gojenie ran.