The authors would like to acknowledge funding support from the University of South Florida, Department of Surgery (Mack Wu, MD, PhD).

REMARQUE: Approbation de toutes les procédures d&#39;animaux présentés ci-dessous a été obtenue de l&#39;Université de Comité de protection des animaux de Floride du Sud (IACUC) et respecter toutes les exigences de la Loi sur la protection des animaux et le Guide pour les soins et l&#39;utilisation des animaux de laboratoire. 1. Préparation des feuilles de silicone et des instruments chirurgicaux <ol><li> bandes prédécoupées (10,5 cm x 3,0 cm) de non-renforcées 0,01 épaisseur, des bâches en silicone de qualité médicale et stériliser l&#39;aide d&#39;un autoclave. </li><li> Nettoyer et stériliser les instruments chirurgicaux appropriés (ciseaux, pinces et des stores ou des serviettes pour créer un champ stérile pendant la chirurgie). </li></ol> 2. animaux d&#39;expérimentation <ol><li> Utilisez mâle adulte ou rats femelles pesant dans la gamme de 250 à 350 g obtenu d&#39;un éleveur commercial. Si les rats âgés sont utilisés, ils devraient être ≥350 g afin d&#39;assurer une meilleure survie post-chirurgie. Avant le début de toutes les expériences acclimater tous les animaux pendant au moins7 jours dans des conditions normales d&#39;un cycle lumière-obscurité de 12 h avec de la nourriture et de l&#39;eau ad libitum. </li></ol> 3. Anesthésie, analgésie pré-opératoire et la préparation opérationnelle <ol><li> Induire une anesthésie générale à l&#39;aide d&#39;isoflurane à 3% à 4% par l&#39;intermédiaire d&#39;une chambre d&#39;induction et maintenir (via l&#39;utilisation d&#39;un cône de nez) à 1% -2% de O 2 pendant la préparation de la peau et la chirurgie. Surveiller la profondeur de l&#39;anesthésie par l&#39;observation de la vitesse et la profondeur de la respiration, une pincée interdigital ou palpébrale réflexe de clignement. NOTE: A ce moment, un onguent vétérinaire peut être placé sur les yeux pour prévenir la sécheresse alors que l&#39;animal est sous anesthésie. </li><li> Dans un endroit éloigné de la zone chirurgicale stérile, placer le rat en position couchée et se raser le dos avec une tondeuse de la base du cou vers le bas d&#39;environ 11 cm. Pochoir avec un marqueur permanent, les grandes lignes du 3,0 cm x 10,5 cm volet (voir la figure 1A). </li><li> Déplacez le rat, une Surgica désigné proprel espace équipé d&#39;un coussin chauffant approuvé et des rideaux ou des serviettes chirurgicales stériles. Injecter 5 mg / kg par voie sous cutanée kétoprofène avant les premières incisions chirurgicales pour la gestion de la douleur. Fluides supplémentaires (salines) peuvent être donnés (jusqu&#39;à 5 cc) sous-cutanée au besoin. </li><li> Préparer la peau plus loin en frottant d&#39;abord avec 70% d&#39;alcool isopropylique et le second avec 0,2% de chlorhexidine, puis appliquer des champs stériles pour créer un champ stérile. 10% de povidone-iode (Bétadine) peut également être utilisé. REMARQUE: Un antibiotique (ampicilline à 15 mg / kg) peut être administré par voie sous cutanée, mais si bonnes techniques aseptiques sont utilisés, il ne est pas nécessaire. </li></ol> 4. Création plaies d&#39;excision et Bipedicled Flap <ol><li> En utilisant un outil stérile, à usage unique 6 mm biopsie punch, créer deux plaies circulaires &quot;ischémiques&quot; dans le centre de la zone désignée de volet (figure 1B). La profondeur de la plaie doit être réduit à (pas de passage) du fascia sous-jacent de la carno panniculusSus musculaire (figure 1B encadré). </li><li> Aide d&#39;une pince soulever la peau au milieu du contour de la plaie créée par la biopsie de poinçon puis utilisez des ciseaux iris (avec des conseils courbes) pour exciser la pièce circulaire de tissu (y compris le panniculus carnosus musculaire). Le résultat sera une épaisseur complète de la plaie avec la planche de bord en tant que base de la plaie. NOTE: Le tissu excisé (bouchons plaies) peuvent être congelés rapidement dans de l&#39;azote liquide ou fixés à 10% O tamponnée de formol / N pour un traitement ultérieur que le contrôle, la peau normale. </li><li> Insérer un rabat bipedicled en faisant des incisions avec un scalpel stérile sur chaque côté des plaies ischémiques le long des lignes pré-établi (figure 1c) qui sont 10,5 cm de longueur et 3,0 cm. La profondeur des incisions devrait être réduit à les muscles paraspinous. Utilisation iris ciseaux, séparer le fascia pannicules carnosus des muscles paraspinous, en veillant à conserver le fascia intact comme la «base» des poinçons 6 mm (Figure 1D). </li><li> Prenez une feuille de silicone pré-coupés stérile et le placer entre le fascia pannicules carnosus et les muscles paraspinous (figure 1E) assurant que la feuille ne bouclent pas leur ceinture ou se coucher. Avec du noir, des sutures non résorbables (taille 4,0) fermer deux incisions en ancrant la feuille de silicone sur la peau avec au moins huit points de suture interrompues de chaque côté, le long de la longueur de la patte (Figure 1F et 1G). </li><li> L&#39;utilisation d&#39;un outil stérile, jetable biopsie poinçon, créer deux plaies contrôle internes &quot;non ischémiques&quot; (en bas à la planche de bord antérieur du panniculus carnosus muscle) 1 cm en dehors des plaies ischémiques part et d&#39;autre de la patte (figure 1G). </li><li> Placez une règle ci-dessous les blessures et prendre des photos numériques à des fins de mesure des plaies (voir la figure 3A). A ce moment, le flux de sang (de perfusion) peut être contrôlé par l&#39;utilisation de laser Doppler (ou d&#39;autres manipulations de placement de médicament topique) effectuées.</li><li> Appliquer un adhésif liquide approuvé deux crânienne et caudale aux blessures et un film transparent pansement pour maintenir l&#39;environnement humide et propre (stérile). Un pansement supplémentaire peut être placé à l&#39;extrémité caudale de la trappe pour empêcher l&#39;animal de retirer les sutures les plus caudale. </li></ol> 5. Procédures post-opératoires <ol><li> Placez les animaux individuellement dans des cages (logé) équipés de dispositifs d&#39;alimentation peu profondes de manière à empêcher le site chirurgical de frotter contre le dispositif d&#39;alimentation. Animaux ne devraient pas être laissés sans surveillance ou retournés à la compagnie d&#39;autres animaux jusqu&#39;à ce qu&#39;ils reprennent conscience suffisante pour maintenir décubitus sternal et présentent mouvements volontaires. tapis de chauffage doivent être placés sous la moitié de la cage jusqu&#39;à 2 jours lors de la récupération. </li><li> Pour gérer la douleur post-opératoire, administrer kétoprofène (5 mg / kg) par voie sous cutanée à des animaux le matin et 1 fois par jour suivant pour un maximum de 48 heures après la chirurgie. Les animaux doivent aussi être inspectés quotidiennement poursignes prolongés de la douleur, la perte de poids ou des infections du site opératoire. </li></ol> 6. Mesures de plaies ultérieures et les changements de pansement <ol><li> Mesurer plaies ischémiques et non ischémiques souvent sous anesthésie générale en utilisant de l&#39;isoflurane à 3% -4% via une chambre d&#39;induction et maintenu (via un cône de nez) à 1% -2% de O 2 comme à l&#39;étape 3.1. </li><li> Enlever le pansement doucement pour ne pas tirer l&#39;adhésif de la peau. A cette époque photos numériques supplémentaires sont prises pour les mesures de la plaie, les traitements topiques ré-appliquées, l&#39;imagerie laser Doppler (LDI) ou d&#39;autres manipulations effectuées pour répondre aux besoins de l&#39;enquêteur. </li><li> Appliquer la colle et un pansement propre et laisser l&#39;animal de récupérer comme dans l&#39;étape 5.1. </li></ol> 7. Blessure Collection et l&#39;euthanasie <ol><li> ischémique de récolte et de blessures non ischémiques (les jours de l&#39;enquêteur juge approprié) alors que l&#39;animal est sous anesthésie générale à l&#39;isoflurane à 3% -4% via un indchambre de uction et maintenus (par l&#39;intermédiaire d&#39;un cône de nez) à 1% -2% de O 2 comme à l&#39;étape 3.1. </li><li> Avec un scalpel, faire une excision de forme carrée autour de la plaie afin d&#39;inclure certains tissus sains autour de la plaie. Placez l&#39;excision dans un composant logiciel enfichable 1,5 ml tube de bouchon, et refixer gel dans l&#39;azote liquide (conserver à -80 ° C) pour l&#39;analyse moléculaire futur ou incuber dans 10% de formol tamponné O / N à la température ambiante pour le traitement histologique. NOTE: Les excisions de la plaie peuvent également être coupés en deux pour donner plus d&#39;échantillons pour analyse. </li><li> Après élimination des tissus de la plaie, euthanasie de l&#39;animal en utilisant la méthode de CO 2 inhalation approuvée. </li></ol>

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	<li>Ansell, D. M., Holden, K. A., Hardman, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+wound+repair:+Are+they+cutting+it.">Animal models of wound repair: Are they cutting it.</a> Experimental dermatology. 21 (8), 581-585 (2012).</li><li>Dorsett-Martin, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rat+models+of+skin+wound+healing:+a+review.">Rat models of skin wound healing: a review.</a> Wound repair and regeneration : official publication of the Wound Healing Society [and] the European Tissue Repair Society. 12 (6), 591-599 (2003).</li><li>Davidson, J. 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J., Leong, M., Sonstein, J., Wilson, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimization+and+validation+of+an+ischemic+wound+model.">Optimization and validation of an ischemic wound model.</a> Wound repair and regeneration : official publication of the Wound Healing Society [and] the European Tissue Repair Society. 13 (6), 576-582 (2004).</li><li>Loots, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differences+in+cellular+infiltrate+and+extracellular+matrix+of+chronic+diabetic+and+venous+ulcers+versus+acute+wounds.">Differences in cellular infiltrate and extracellular matrix of chronic diabetic and venous ulcers versus acute wounds.</a> The Journal of investigative dermatology. 111 (5), 850-857 (1998).</li><li>Schwartz, D. A., Lindblad, W. J., Rees, R. 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N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Consequences+of+age+on+ischemic+wound+healing+in+rats:+altered+antioxidant+activity+and+delayed+wound+closure.">Consequences of age on ischemic wound healing in rats: altered antioxidant activity and delayed wound closure.</a> Age (Dordrecht, Netherlands). 36 (2), 733-748 (2014).</li><li>Roy, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+a+preclinical+model+of+chronic+ischemic+wound).">Characterization of a preclinical model of chronic ischemic wound).</a> Physiological genomics. 37 (3), 211-224 (2009).</li><li>Biswas, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypoxia+inducible+microRNA+210+attenuates+keratinocyte+proliferation+and+impairs+closure+in+a+murine+model+of+ischemic+wounds.">Hypoxia inducible microRNA 210 attenuates keratinocyte proliferation and impairs closure in a murine model of ischemic wounds.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (15), 6976-6981 (2010).</li><li>Winocour, S., Vorstenbosch, J., Trzeciak, A., Lessard, L., Philip, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CD109,+a+novel+TGF-beta+antagonist,+decreases+fibrotic+responses+in+a+hypoxic+wound+model.">CD109, a novel TGF-beta antagonist, decreases fibrotic responses in a hypoxic wound model.</a> Exp Dermatol. 23 (7), 475-479 (2014).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

<html> La cicatrisation des plaies chez les rats a souvent été l&#39;objet de débats en raison de leur capacité à guérir les plaies infectées et le taux élevé de variabilité interanimal 5. Un des objectifs initiaux du modèle lors de son développement était de réduire cette variation. Modifications à la largeur de la patte, ce qui réduit le nombre de blessures avec emplacement spécifique (centrées sur le volet avec l&#39;emplacement de cranio-caudale cohérente) et l&#39;introduction d&#39;une...

Le développement de médicaments efficaces et d&#39;autres agents thérapeutiques de cicatrisation des plaies exigent appropriée dans des modèles in vivo, malgré les problèmes connus en traduire les résultats dans des modèles animaux pour les thérapies humaines 1. Ce qui suit est une description d&#39;un protocole détaillé pour l&#39;utilisation d&#39;un modèle de rat de la peau ischémique cicatrisation des plaies pour étudier les mécanismes qui favorisent la compréhension de la guérison de la plaie pathologique. Les espèces de rats, souvent employée en raison de sa grande disponibilité, la taille et la nature docile est utilisé pour les études de cicatrisation car il est assez grand pour fournir une zone de la peau approprié pour blessure par incision et excision, l&#39;imagerie et la collecte de tissus 2. Toutefois, il devrait être pris en considération attention à ce que la peau d&#39;un rat et d&#39;un humain anatomiquement sont différents, avec des rats étant désignées animaux lâches peau. Cette caractéristique distincte permet de contraction de la plaie, plutôt que épithélialisation contribuer de manière significative à la fermeture de la peau de rat w2 plaies. En outre, la présence d&#39;un panniculus carnosus muscle sous-cutanée chez le rat, contribue à la guérison à la fois par la contraction et la formation de collagène 3,4. Ces distinctions anatomiques très importantes ont été prises en compte dans le développement du modèle de plaie ischémique de la peau de rat et des modifications spécifiques ont été mises en œuvre pour diminuer contraction de la plaie et de réduire l&#39;influence de la panniculus carnosus musculaire 5. Dans les ulcères du pied diabétique, les ulcères de jambe veineux et les ulcères de pression, la guérison est retardée et ces blessures sont considérée comme chronique. Les plaies sont caractérisées par une inflammation excessive, ce qui empêche la plaie de progresser aux prochaines phases de la cicatrisation des plaies 6. L&#39;un des principaux facteurs dans le développement d&#39;une plaie chronique est une ischémie localisée des tissus (réduction du flux sanguin) 5 contribuer à l&#39;incapacité de supprimer l&#39;inflammation. À l&#39;heure au cours de laquelle ce modèle a été mis au point et validé (dans 2003-4), Il n&#39;y avait pas d&#39;animaux modèles standardisés qui pourraient fournir assez de tissu pour tester l&#39;induction de l&#39;angiogenèse dans le lit de la plaie, une étape clé lors de la cicatrisation normale des plaies et de la motivation pour développer ce modèle 5. Cela dit, le modèle présenté ici est une modification du modèle de blessure ischémique initialement décrite par Schwartz et al. 7 et par la suite utilisés sous forme modifiée par Chen et al. 8 Dans le modèle de blessure ischémique modifié, des changements ont été effectués pour contourner les caractéristiques anatomiques mentionnées ci-dessus du rat qui conduisent à la guérison par contraction plutôt que épithélialisation: (1) Deux plaies d&#39;excision pleine épaisseur sont créées au sein d&#39;un volet et la peau dorsale bipedicled panniculus carnosus muscle est retiré du lit de la plaie en disséquant juste au dessus du fascia musculaire. (2) Le volet lui-même a des dimensions plus étroites, en se assurant que l&#39;approvisionnement en sang est aléatoire et les plaies situées au milieu de til sont rabat ischémique. (3) Une feuille de silicone est inséré sous le rabat, la prévention et la reperfusion readherence du rabat de tissu sous-jacent. Contraction de la plaie est limitée (pas éliminé) par ancrage ou suturer le rabat à la feuille de silicone 5. Le modèle a été récemment utilisé dans les études des effets allant de l&#39;oxygène hyperbare sur blessure ischémique guérison 9,10 pour la cicatrisation des plaies ischémiques chez les jeunes rats âgés de 11 par rapport à et se est avérée être un modèle fiable de l&#39;ischémie tissulaire prolongée. Les dimensions du volet bipedicled ont également été adaptés à différentes souches de rats Sprague Dawley, y compris (11 cm de long sur 2 cm de large) et des rats F344 (10,5 cm de long sur 3,0 à 3,5 cm de large) et d&#39;autres espèces, y compris les porcs et les souris 12 13,14. Cette vidéo utilise la souche de rat consanguine F344 dans la démonstration du modèle de plaie cutanée ischémique. Approbation de toutes les procédures d&#39;animaux présentés ci-dessous était obtenired de l&#39;Université de Comité de protection des animaux de Floride du Sud (IACUC) et respecter toutes les exigences de la Loi sur la protection des animaux et le Guide pour les soins et l&#39;utilisation des animaux de laboratoire.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="605">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Name of Reagent/ Equipment</td>
			<td style="width:103px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:216px;">Sil-Tec medical grade sheeting</td>
			<td style="width:103px;">Technical Products Inc.</td>
			<td style="width:119px;">500-3</td>
			<td>nonreinforced, 0.01 inches in thickness</td>
		</tr>
		<tr height="61">
			<td height="61" style="height:61px;width:216px;">Mini Iris scissors, 8cm, curved, SS</td>
			<td style="width:103px;">World Precision Instruments</td>
			<td style="width:119px;">#503671</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Ethilon Nylon Sutures</td>
			<td style="width:103px;">Ethicon</td>
			<td style="width:119px;">1964G</td>
			<td>black, size 4.0, PC-3 16mm needles (3/8 circle)</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:216px;">Laser Doppler Imager</td>
			<td style="width:103px;">Moor Instruments</td>
			<td style="width:119px;">moorLDI2-IR</td>
			<td>Standard blood flow imager: http://us.moor.co.uk/product/moorldi2-laser-doppler-imager/8</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">ImageJ</td>
			<td style="width:103px;">NIH</td>
			<td style="width:119px;">free download</td>
			<td>http://rsb.info.nih.gov/ij/</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Mastisol</td>
			<td style="width:103px;">Henry Schein</td>
			<td style="width:119px;">Cat # 7289210</td>
			<td>Fisher Scientific NC9774929</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:216px;">Tegaderm</td>
			<td style="width:103px;">Medical Specialties&#160;</td>
			<td style="width:119px;">3M1624W</td>
			<td>Fisher Scientific NC9922128</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

demonstration of the rat ischemic skin wound model

La propension des plaies chroniques chez les humains augmente avec le vieillissement, les conditions de maladies telles que le diabète et les troubles de la fonction cardiovasculaire, et une pression constante en raison de l&#39;immobilité. Les modèles animaux ont été développés qui tentent d&#39;imiter ces conditions dans le but d&#39;approfondir notre compréhension de la complexité des plaies chroniques. Le modèle décrit ci-après est un modèle de lambeau cutané ischémique du rat qui permet une réduction prolongée de la circulation sanguine dans les plaies résultant qui deviennent ischémiques et ressemblent à un phénotype d&#39;une plaie chronique (vascularisation réduite, une inflammation accrue et un retard de fermeture de la plaie). Il se compose d&#39;un rabat dorsal bipedicled avec 2 plaies ischémiques placés au centre et deux plaies non ischémiques au rabat latéral comme témoins. Une nouvelle addition de ce modèle de lambeau cutané ischémique est le placement d&#39;une feuille de silicone sous le rabat qui fonctionne comme une barrière et une attelle pour empêcher et réduire la contraction revascularisation que les blessures guérissent. Malgré ledébat sur ​​des rats pour cicatrisation des études en raison de leurs différences anatomiques et physiologiques bien distinctes par rapport à l&#39;homme (ce est à dire, la présence d&#39;un muscle pannicules carnosus, courte durée de vie, augmentation du nombre de follicules pileux, et leur capacité à guérir les plaies infectées) les modifications employées dans ce modèle en font une alternative intéressante aux modèles de lambeau de peau ischémiques développés précédemment.

Le protocole de modèle de cicatrisation de la plaie ischémique du rat devrait prendre environ 20 minutes par animal si elle est effectuée de manière efficace. Avant l&#39;application d&#39;un pansement le modèle doit apparaître comme représenté sur la figure 1G. Il sera important de vérifier que le volet et blessures bipedicled y sont ischémique. Pression d&#39;oxygène sous-cutanée (PSCo 2) au niveau des plaies a été mesurée lors de la validation de ce modèle 5 en p...

Watch this Scientific Journal Video about Demonstration of the Rat Ischemic Skin Wound Model at JoVE.com

Demonstration of the Rat Ischemic Skin Wound Model

Le rat, en raison de sa taille, la disponibilité et le comportement plutôt docile, a été utilisé comme un modèle de recherche depuis de nombreuses années. L&#39;objectif de ce protocole est d&#39;utiliser le rat comme un modèle de cicatrisation de la peau de la plaie ischémique de fournir de précieux renseignements sur la physiopathologie des plaies chroniques.

Démonstration de la peau plaies Modèle Rat ischémique

The propensity for chronic wounds in humans increases with ageing, disease conditions such as diabetes and impaired cardiovascular function, and ...

demonstration-of-the-rat-ischemic-skin-wound-model

Research

JoVE Journal

Medicine

21.1K vues.  University of South Florida.  Le rat, en raison de sa taille, la disponibilité et le comportement plutôt docile, a été utilisé comme un modèle de recherche depuis de nombreuses années. L'objectif de ce protocole est d'utiliser le rat comme un modèle de cicatrisation de la peau de la plaie ischémique de fournir de précieux renseignements sur la physiopathologie des plaies chroniques. 

Vidéo: Demonstration of the Rat Ischemic Skin Wound Model

Accurate and Simple Measurement of the Pro-inflammatory Cytokine IL-1&beta; using a Whole Blood Stimulation Assay

Inflammatory processes resulting from the secretion of soluble mediators by immune cells, lead to various manifestations in skin, joints and other tissues as well as altered cytokine homeostasis. The innate immune system plays a crucial role in recognizing pathogens and other endogenous danger stimuli. One of the major cytokines released by innate immune cells is Interleukin (IL)-1. Therefore, we utilize a whole blood stimulation assay in order to measure the secretion of inflammatory cytokines and specifically of the pro-inflammatory cytokine IL-1&beta; 1, 2, 3.
Patients with genetic dysfunctions of the innate immune system causing autoinflammatory syndromes show an exaggerated release of mature IL-1&beta; upon stimulation with LPS alone. In order to evaluate the innate immune component of patients who present with inflammatory-associated pathologies, we use a specific immunoassay to detect cellular immune responses to pathogen-associated molecular patterns (PAMPs), such as the gram-negative bacterial endotoxin, lipopolysaccharide (LPS). These PAMPs are recognized by pathogen recognition receptors (PRRs), which are found on the cells of the innate immune system 4, 5, 6, 7. A primary signal, LPS, in conjunction with a secondary signal, ATP, is necessary for the activation of the inflammasome, a multiprotein complex that processes pro-IL-1&beta; to its mature, bioactive form 4, 5, 6, 8, 9, 10.
The whole blood assay requires minimal sample manipulation to assess cytokine production when compared to other methods that require labor intensive isolation and culturing of specific cell populations. This method differs from other whole blood stimulation assays; rather than diluting samples with a ratio of RPMI media, we perform a white blood cell count directly from diluted whole blood and therefore, stimulate a known number of white blood cells in culture 2. The results of this particular whole blood assay demonstrate a novel technique useful in elucidating patient cohorts presenting with autoinflammatory pathophysiologies.

Accurate and Simple Measurement of the Pro-inflammatory Cytokine IL-1&amp;#946; using a Whole Blood Stimulation Assay

We describe a simple immunoassay to measure the production of pro-inflammatory cytokines, such as IL-1 beta production, in patients presenting with autoinflammatory phenotypes. By activating cells in whole blood cultures with pathogen-associated molecular patterns, specifically with lipopolysaccharide, cytokine secretion can be conveniently evaluated in whole blood supernatants.

Mesure précise et simple de la cytokine pro-inflammatoire IL-1β en utilisant un dosage de sang total Stimulation

Inflammatory processes resulting from the secretion of soluble mediators by immune cells, lead to various manifestations in skin, joints and other tissues ...

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Médecine

A Simplified Technique for Producing an Ischemic Wound Model

One major obstacle in current diabetic wound research is a lack of an ischemic wound model that can be safely used in diabetic animals. Drugs that work well in non-ischemic wounds may not work in human diabetic wounds because vasculopathy is one major factor that hinders healing of these wounds. We published an article in 2007 describing a rabbit ear ischemic wound model created by a minimally invasive surgical technique. Since then, we have further simplified the procedure for easier operation. On one ear, three small skin incisions were made on the vascular pedicles, 1-2 cm from the ear base. The central artery was ligated and cut along with the nerve. The whole cranial bundle was cut and ligated, leaving only the caudal branch intact. A circumferential subcutaneous tunnel was made through the incisions, to cut subcutaneous tissues, muscles, nerves, and small vessels. The other ear was used as a non-ischemic control. Four wounds were made on the ventral side of each ear. This technique produces 4 ischemic wounds and 4 non-ischemic wounds in one animal for paired comparisons. After surgery, the ischemic ear was cool and cyanotic, and showed reduced movement and a lack of pulse in the ear artery. Skin temperature of the ischemic ear was 1-10 &deg;C lower than that on the normal ear and this difference was maintained for more than one month. Ear tissue high-energy phosphate contents were lower in the ischemic ear than the control ear. Wound healing times were longer in the ischemic ear than in the non-ischemic ear when the same treatment was used. The technique has now been used on more than 80 rabbits in which 23 were diabetic (diabetes time ranging from 2 weeks to 2 years). No single rabbit has developed any surgical complications such as bleeding, infection, or rupture in the skin incisions. The model has many advantages, such as little skin disruption, longer ischemic time, and higher success rate, when compared to many other models. It can be safely used in animals with reduced resistance, and can also be modified to meet different testing requirements.

We have developed a minimally invasive technique to create a rabbit ischemic ear wound model by dividing the central artery and nerve and the cranial neurovascular bundle. A subcutaneous tunnel then cuts all subcutaneous tissues. This procedure causes minimal skin disruption and can be safely used in diabetic animals.

Une technique simplifiée pour produire un modèle de plaie ischémique

One major obstacle in current diabetic wound research is a lack of an ischemic wound model that can be safely used in diabetic animals. Drugs that work ...

Endothelin-1 Induced Middle Cerebral Artery Occlusion Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Rat

Stroke is the number one cause of disability and third leading cause of death in the world, costing an estimated $70 billion in the United States in 20091, 2. Several models of cerebral ischemia have been developed to mimic the human condition of stroke. It has been suggested that up to 80% of all strokes result from ischemic damage in the middle cerebral artery (MCA) area3. In the early 1990s, endothelin-1 (ET-1) 4 was used to induce ischemia by applying it directly adjacent to the surface of the MCA after craniotomy. Later, this model was modified 5 by using a stereotaxic injection of ET-1 adjacent to the MCA to produce focal cerebral ischemia. The main advantages of this model include the ability to perform the procedure quickly, the ability to control artery constriction by altering the dose of ET-1 delivered, no need to manipulate the extracranial vessels supplying blood to the brain as well as gradual reperfusion rates that more closely mimics the reperfusion in humans5-7. On the other hand, the ET-1 model has disadvantages that include the need for a craniotomy, as well as higher variability in stroke volume8. This variability can be reduced with the use of laser Doppler flowmetry (LDF) to verify cerebral ischemia during ET-1 infusion. Factors that affect stroke variability include precision of infusion and the batch of the ET-1 used6. Another important consideration is that although reperfusion is a common occurrence in human stroke, the duration of occlusion for ET-1 induced MCAO may not closely mimic that of human stroke where many patients have partial reperfusion over a period of hours to days following occlusion9, 10. This protocol will describe in detail the ET-1 induced MCAO model for ischemic stroke in rats. It will also draw attention to special considerations and potential drawbacks throughout the procedure.

Several animal models of cerebral ischemia have been developed to simulate the human condition of stroke. This protocol describes the endothelin-1 (ET-1) induced middle cerebral artery occlusion (MCAO) model for ischemic stroke in rats. In addition, important considerations, advantages, and shortcomings of this model are discussed.

L&#39;endothéline-1 induite Moyen Modèle occlusion de l&#39;artère cérébrale pour AVC ischémique avec guidage laser Doppler chez le rat

Stroke is the number one cause of disability and third leading cause of death in the world, costing an estimated $70 billion in the United States in ...

Angiogenesis in the Ischemic Rat Lung

The adult lung is perfused by both the systemic bronchial artery and the entire venous return flowing through the pulmonary arteries. In most lung pathologies, it is the smaller systemic vasculature that responds to a need for enhanced lung perfusion and shows robust neovascularization. Pulmonary vascular ischemia induced by pulmonary artery obstruction has been shown to result in rapid systemic arterial angiogenesis in man as well as in several animal models. Although the histologic assessment of the time course of bronchial artery proliferation in rats was carefully described by Weibel 1, mechanisms responsible for this organized growth of new vessels are not clear. We provide surgical details of inducing left pulmonary artery ischemia in the rat that leads to bronchial neovascularization. Quantification of the extent of angiogenesis presents an additional challenge due to the presence of the two vascular beds within the lung. Methods to determine functional angiogenesis based on labeled microsphere injections are provided.

The lung is perfused by both the systemic bronchial artery and pulmonary arteries. In most lung pathologies, it is the smaller systemic vasculature that shows robust neovascularization. Cessation of pulmonary blood flow promotes brisk bronchial angiogenesis. We provide surgical details of inducing left pulmonary artery ischemia that promotes bronchial neovascularization.

L&#39;angiogenèse dans le poumon de rat ischémique

The  adult lung is perfused by both the systemic bronchial artery and the entire  venous return flowing through the pulmonary arteries. In most lung ...

Murine Model of Wound Healing

Wound healing and repair are the most complex biological processes that occur in human life. After injury, multiple biological pathways become activated. Impaired wound healing, which occurs in diabetic patients for example, can lead to severe unfavorable outcomes such as amputation. There is, therefore, an increasing impetus to develop novel agents that promote wound repair. The testing of these has been limited to large animal models such as swine, which are often impractical. Mice represent the ideal preclinical model, as they are economical and amenable to genetic manipulation, which allows for mechanistic investigation. However, wound healing in a mouse is fundamentally different to that of humans as it primarily occurs via contraction. Our murine model overcomes this by incorporating a splint around the wound. By splinting the wound, the repair process is then dependent on epithelialization, cellular proliferation and angiogenesis, which closely mirror the biological processes of human wound healing. Whilst requiring consistency and care, this murine model does not involve complicated surgical techniques and allows for the robust testing of promising agents that may, for example, promote angiogenesis or inhibit inflammation. Furthermore, each mouse acts as its own control as two wounds are prepared, enabling the application of both the test compound and the vehicle control on the same animal. In conclusion, we demonstrate a practical, easy-to-learn, and robust model of wound healing, which is comparable to that of humans.

A murine model of cutaneous wound healing that can be used to assess therapeutic compounds in physiological and pathophysiological settings.

Modèle murin de la cicatrisation

Wound healing and repair are the most complex biological processes that occur in human life. After injury, multiple biological pathways become activated. ...

Ischemic Tissue Injury in the Dorsal Skinfold Chamber of the Mouse: A Skin Flap Model to Investigate Acute Persistent Ischemia

Despite profound expertise and advanced surgical techniques, ischemia-induced complications ranging from wound breakdown to extensive tissue necrosis are still occurring, particularly in reconstructive flap surgery. Multiple experimental flap models have been developed to analyze underlying causes and mechanisms and to investigate treatment strategies to prevent ischemic complications. The limiting factor of most models is the lacking possibility to directly and repetitively visualize microvascular architecture and hemodynamics. The goal of the protocol was to present a well-established mouse model affiliating these before mentioned lacking elements. Harder et al. have developed a model of a musculocutaneous flap with a random perfusion pattern that undergoes acute persistent ischemia and results in ~50% necrosis after 10 days if kept untreated. With the aid of intravital epi-fluorescence microscopy, this chamber model allows repetitive visualization of morphology and hemodynamics in different regions of interest over time. Associated processes such as apoptosis, inflammation, microvascular leakage and angiogenesis can be investigated and correlated to immunohistochemical and molecular protein assays. To date, the model has proven feasibility and reproducibility in several published experimental studies investigating the effect of pre-, peri- and postconditioning of ischemically challenged tissue.

The window of the murine dorsal skinfold chamber presented visualizes a zone of acute persistent ischemia of a musculocutaneous flap. Intravital epi-fluorescence microscopy permits for direct and repetitive assessment of the microvasculature and quantification of hemodynamics. Morphologic and hemodynamic results can further be correlated with histological and molecular analyses.

Lésion tissulaire ischémique dans le pli de la Chambre Souris Dorsale: Un lambeau de peau modèle pour étudier l&#39;ischémie aiguë et persistante

Despite profound expertise and advanced surgical techniques, ischemia-induced complications ranging from wound breakdown to extensive tissue necrosis are ...

A Mouse Fetal Skin Model of Scarless Wound Repair

Early in utero, but not in postnatal life, cutaneous wounds undergo regeneration and heal without formation of a scar. Scarless fetal wound healing occurs across species but is age dependent. The transition from a scarless to scarring phenotype occurs in the third trimester of pregnancy in humans and around embryonic day 18 (E18) in mice. However, this varies with the size of the wound with larger defects generating a scar at an earlier gestational age. The emergence of lineage tracing and other genetic tools in the mouse has opened promising new avenues for investigation of fetal scarless wound healing. However, given the inherently high rates of morbidity and premature uterine contraction associated with fetal surgery, investigations of fetal scarless wound healing in vivo require a precise and reproducible surgical model. Here we detail a reliable model of fetal scarless wound healing in the dorsum of E16.5 (scarless) and E18.5 (scarring) mouse embryos.

During mammalian development, early gestational skin wounds heal without a scar. Here we detail a reliable and reproducible model of fetal scarless wound healing in the cutaneous dorsum of E16.5 (scarless) and E18.5 (scarring) mouse embryos.

Un modèle de la peau de souris fœtale de Scarless Wound Repair

Early in utero, but not in postnatal life, cutaneous wounds undergo regeneration and heal without formation of a scar. Scarless fetal wound healing occurs ...

Rat Model of Photochemically-Induced Posterior Ischemic Optic Neuropathy

Posterior Ischemic optic neuropathy (PION) is a sight-devastating disease in clinical practice. However, its pathogenesis and natural history have&#160;remained poorly understood. Recently, we developed a reliable, reproducible animal model of PION and tested the treatment effect of some neurotrophic factors in this model1. The purpose of this video is to demonstrate our photochemically induced model of posterior ischemic optic neuropathy, and to evaluate its effects with retrograde labeling of retinal ganglion cells. Following surgical exposure of the posterior optic nerve, a photosensitizing dye, erythrosin B, is intravenously injected and a laser beam is focused onto the optic nerve surface. Photochemical interaction of erythrosin B and the laser during irradiation damages the vascular endothelium, prompting microvascular occlusion mediated by platelet thrombosis and edematous compression. The resulting ischemic injury yields a gradual but pronounced retinal ganglion cell dieback, owing to a loss of axonal input - a remote, injury-induced and clinically relevant outcome. Thus, this model provides a novel platform to study the pathophysiologic course of PION,&#160;and can be further optimized for testing therapeutic approaches for optic neuropathies as well as other CNS ischemic diseases.

The goal of this protocol is to photochemically induce ischemic injury to the posterior optic nerve in rat. This model is critical to studies of the pathophysiology of posterior ischemic optic neuropathy, and therapeutic approaches for this and other optic neuropathies, as well as of other CNS ischemic diseases.

Modèle de rat de Photochimiquement induite postérieur neuropathie optique ischémique

Posterior Ischemic optic neuropathy (PION) is a sight-devastating disease in clinical practice. However, its pathogenesis and natural history ...

A Piglet Model of Neonatal Hypoxic-Ischemic Encephalopathy

Birth asphyxia, which causes hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE), accounts for 0.66 million deaths worldwide each year, about a quarter of the world&#8217;s 2.9 million neonatal deaths. Animal models of HIE have contributed to the understanding of the pathophysiology in HIE, and have highlighted the dynamic process that occur in brain injury due to perinatal asphyxia. Thus, animal studies have suggested a time-window for post-insult treatment strategies. Hypothermia has been tested as a treatment for HIE in pdiglet models and subsequently proven effective in clinical trials. Variations of the model have been applied in the study of adjunctive neuroprotective methods and piglet studies of xenon and melatonin have led to clinical phase I and II trials1,2. The piglet HIE model is further used for neonatal resuscitation- and hemodynamic studies as well as in investigations of cerebral hypoxia on a cellular level. However, it is a technically challenging model and variations in the protocol may result in either too mild or too severe brain injury. In this article, we demonstrate the technical procedures necessary for establishing a stable piglet model of neonatal HIE. First, the newborn piglet (&#60; 24 hr old, median weight 1500 g) is anesthetized, intubated, and monitored in a setup comparable to that found in a neonatal intensive care unit. Global hypoxia-ischemia is induced by lowering the inspiratory oxygen fraction to achieve global hypoxia, ischemia through hypotension and a flat trace amplitude integrated EEG (aEEG) indicative of cerebral hypoxia. Survival is promoted by adjusting oxygenation according to the aEEG response and blood pressure. Brain injury is quantified by histopathology and magnetic resonance imaging after 72 hr.

Hypoxic-ischemic encephalopathy following perinatal asphyxia can be studied using animal models. We demonstrate the procedures necessary for establishing a piglet model of neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy.

Un modèle de Porcinet néonatale encéphalopathie hypoxique-ischémique

Birth asphyxia, which causes hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE), accounts for 0.66 million deaths worldwide each year, about a quarter of the ...

The Rodent Model of Nonarteritic Anterior Ischemic Optic Neuropathy (rNAION)

Nonarteritic anterior ischemic optic neuropathy (NAION) is a focal ischemic lesion of the optic nerve that affects 1/700 individuals throughout their lifetime. NAION results in optic nerve edema, selective loss of the retinal ganglion cell neurons (RGCs) and atrophy of the optic nerve. A rodent model of NAION that expresses most NAION features and sequelae has been developed, which is applicable to both rats and mice. This model utilizes a focal laser application of 532 nm wavelength to illuminate a photoactive dye, Rose Bengal (RB), to cause capillary damage and leakage at the targeted anterior optic nerve (the laminar region). After rNAION induction, there is an early optic nerve ischemia, optic nerve edema, and intraneural inflammation, followed by selective RGC and axonal loss. Since the optic nerve is a CNS white matter tract, the rNAION model is applicable to mechanistic studies of selective white matter ischemia, as well as neuroprotective analyses and short and long-term mechanisms of glial and neuronal response to ischemia.

The Rodent Model of Nonarteritic Anterior Ischemic Optic Neuropathy rNAION

The following report describes how to replicate the rodent model of nonarteritic anterior ischemic optic neuropathy (rNAION), using the appropriate dye, contact lens and laser parameters. We also reveal the appropriate steps for evaluating the rNAION lesion in vivo.

Le modèle Rongeur de non-artéritique neuropathie optique ischémique antérieure (de rNAION)

Nonarteritic anterior ischemic optic neuropathy (NAION) is a focal ischemic lesion of the optic nerve that affects 1/700 individuals throughout their ...