Name: demonstration of the rat ischemic skin wound model
Uploaded: 2015-04-01T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 35 s
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The authors would like to acknowledge funding support from the University of South Florida, Department of Surgery (Mack Wu, MD, PhD).

NOTA: approvazione per tutte le procedure, presentato di seguito è stato ottenuto presso l&#39;Università del comitato Animal Care del South Florida (IACUC) e rispettare tutti i requisiti della legge sulla protezione degli animali e la Guida per la cura e l&#39;uso di animali da laboratorio. 1. Preparazione di fogli di silicone e strumenti chirurgici <ol><li> Strisce pretagliate (10,5 centimetri x 3,0 cm) di non rinforzati 0,01 di spessore, di grado medico teli di silicone e sterilizzare in autoclave. </li><li> Pulire e sterilizzare idonei strumenti chirurgici (forbici, pinze e tende o asciugamani per creare un campo sterile durante l&#39;intervento chirurgico). </li></ol> 2. Gli animali sperimentali <ol><li> Utilizzare maschio adulto o ratti femmina di peso nella gamma 250-350 g ottenuti da un allevatore commerciale. Se vengono utilizzati ratti anziani, dovrebbero essere ≥350 g per garantire post-chirurgia migliore sopravvivenza. Prima dell&#39;inizio di qualsiasi esperimenti acclimatarvi tutti gli animali per almeno7 giorni in condizioni standard di un ciclo luce-buio 12 ore con cibo e acqua ad libitum. </li></ol> 3. Anestesia, Analgesia pre-operatoria e di preparazione operativa <ol><li> Indurre anestesia generale utilizzando isoflurano al 3% -4% tramite una camera di induzione e mantenere (mediante uso di un cono) a 1% -2% di O 2 durante la preparazione della pelle e chirurgia. Monitorare la profondità dell&#39;anestesia dall&#39;osservazione del tasso e la profondità della respirazione, pinch interdigitale o palpebrale riflesso corneale. NOTA: In questo momento, un unguento veterinario può essere posizionato sugli occhi per prevenire la secchezza mentre l&#39;animale è sotto anestesia. </li><li> In una remota località della zona chirurgica sterile, collocare il topo in posizione prona e radersi il dorso con Clippers dalla base del collo in giù circa 11 centimetri. Stencil con pennarello indelebile, la traccia per il 3,0 centimetri x 10,5 centimetri falda (vedi Figura 1A). </li><li> Spostare il ratto di un ambiente pulito, surgica designatozona l dotato di un rilievo di riscaldamento approvato e teli o asciugamani chirurgici sterili. Iniettare 5 mg / kg per via sottocutanea ketoprofene prima delle prime incisioni chirurgiche per la gestione del dolore. Altri fluidi (saline) possono essere dati (fino a 5 cc) per via sottocutanea come necessario. </li><li> Preparare la pelle ulteriormente tampone prima con 70% di alcool isopropilico e secondo con clorexidina 0,2%, quindi applicare teli sterili per creare un campo sterile. 10% iodopovidone (Betadine) può essere utilizzato anche. NOTA: Un antibiotico (ampicillina a 15 mg / kg) può essere somministrato per via sottocutanea, ma se sono usate buone tecniche asettiche non è necessaria. </li></ol> 4. Creazione di Ferite escissionali e Bipedicled Flap <ol><li> Utilizzando un sterili monouso 6 millimetri strumento biopsia, creare due ferite circolari &quot;ischemici&quot; nel centro dell&#39;area lembo designata (Figura 1B). La profondità della ferita dovrebbe essere giù a (non attraverso) la fascia sottostante del Carno pannicolosus muscolare (Figura 1B nel riquadro). </li><li> Uso pinze sollevare la pelle al centro del contorno ferita creata dalla biopsia e quindi utilizzare le forbici iris (con punte curve) per asportare il pezzo circolare di tessuto (compreso il carnosus muscolo pannicolo). Il risultato sarà un tutto spessore avvolto con la fascia come base della ferita. NOTA: Il tessuto asportato (tappi ferita) può essere a scatto congelati in azoto liquido o fissati in 10% tamponata-formalina O / N per l&#39;elaborazione successiva come il controllo, la pelle normale. </li><li> Creare un lembo bipedicled facendo incisioni con un bisturi sterile su ogni lato delle ferite ischemiche lungo le linee pre-elaborato (Figura 1C) che sono 10,5 centimetri di lunghezza e 3,0 centimetri di distanza. La profondità delle incisioni dovrebbe essere giù ai muscoli paraspinali. Utilizzando forbici iris, separare la fascia pannicolo carnosus dai muscoli paraspinali, facendo attenzione a mantenere intatta la &quot;base&quot; dei punzoni 6 millimetri la fascia (FIGURA 1D). </li><li> Prendere 1 sterile foglio di silicone pre-tagliati e posizionarlo tra la fascia pannicolo carnosus e muscoli paraspinali (Figura 1E) assicurando che il foglio non fibbia o piegare. Usando nero, suture non assorbibili (formato 4.0) chiude entrambi incisioni ancorando il foglio di silicone per la pelle con almeno 8 interrotte punti su ciascun lato, lungo la lunghezza del lembo (Figura 1F ed 1G). </li><li> Utilizzando un sterili monouso punzone biopsia, creare due controllo ferite &quot;non-ischemici&quot; interni (fino alla fascia anteriore del muscolo carnosus panniculus) 1 cm lateralmente alle ferite ischemici su entrambi i lati del lembo (Figura 1G). </li><li> Posizionare un righello sotto le ferite e scattare foto digitali per scopi di misurazione della ferita (vedi Figura 3A). In questo momento, il flusso di sangue (perfusione) può essere monitorato utilizzando Doppler laser o altre manipolazioni (collocamento farmaco topico) eseguite.</li><li> Applicare un adesivo liquido approvato sia craniale e caudale per le ferite e una pellicola trasparente spogliatoio per mantenere l&#39;ambiente umido e pulito (sterile). Una medicazione supplementare può essere posizionato all&#39;estremità caudale del lembo per impedire all&#39;animale di rimuovere le suture più caudale. </li></ol> Procedure 5. post-operatorie <ol><li> Inserire animali in gabbia (singolarmente alloggiati) dotati di alimentatori superficiale in modo da prevenire il sito chirurgico da sfregamento contro l&#39;alimentatore. Gli animali non devono essere lasciati incustoditi o restituiti alla compagnia di altri animali fino a che riprendano conoscenza sufficiente a mantenere decubito sternale ed esibire movimento deciso. Tappeti di riscaldamento devono essere posti sotto la metà della gabbia per un massimo di due giorni durante il recupero. </li><li> Per gestire il dolore post-operatorio, amministrare Ketoprofene (5 mg / kg) per via sottocutanea per gli animali al mattino e 1 volta al giorno successivo per la post-intervento chirurgico fino a 48 ore. Gli animali devono essere monitorati ogni giorno persegni prolungati di dolore, perdita di peso o infezioni del sito chirurgico. </li></ol> 6. Misure Ferita successive e cambi di medicazione <ol><li> Misurare ferite ischemiche e non ischemiche spesso in anestesia generale con isoflurano al 3% -4% tramite una camera di induzione e mantenuto (tramite un cono) al 1% -2% di O 2 come al punto 3.1. </li><li> Rimuovere delicatamente la medicazione per non tirare l&#39;adesivo dalla pelle. In questo momento altre foto digitali sono prese per le misure della ferita, i trattamenti topici ri-applicati, laser Doppler Imaging (LDI) o altre manipolazioni effettuate in base alle esigenze del ricercatore. </li><li> Applicare l&#39;adesivo e una medicazione pulita e permettere all&#39;animale di recuperare come al punto 5.1. </li></ol> 7. Ferita Collection e l&#39;eutanasia <ol><li> Harvest ischemica e le ferite non ischemiche (nei giorni sperimentatore ritenga necessari), mentre l&#39;animale è in anestesia generale con isoflurano al 3% -4% tramite un indCamera uzione e mantenuto (tramite un cono) al 1% -2% di O 2 come al punto 3.1. </li><li> Usando un bisturi, fare una escissione di forma quadrata attorno alla ferita per includere qualche tessuto sano intorno alla ferita. Posizionare il escissione in un 1,5 ml scatto tubo cap e scatto congelamento in azoto liquido (conservare a -80 ° C) per l&#39;analisi molecolare futuro o incubare nel 10% formalina tamponata O / N a RT per l&#39;elaborazione istologica. NOTA: Le escissioni ferita possono essere tagliati a metà per fornire più campioni per l&#39;analisi. </li><li> Dopo la rimozione del tessuto della ferita, eutanasia l&#39;animale con il metodo approvato CO 2 inalazione. </li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

<html> La guarigione delle ferite nei ratti è stata spesso oggetto di dibattito a causa della loro capacità di guarire le ferite infette e alto tasso di variabilità interanimal 5. Uno degli obiettivi originali del modello durante il suo sviluppo è stato quello di ridurre questa variazione. Modifiche alla larghezza del lembo, riducendo il numero di ferite con posizionamento specifico (centrate sul lembo con coerente posizione cranio-caudale) e l&#39;introduzione di una carta siliconata ha compiuto questo ob...

Lo sviluppo di farmaci efficaci e di altre terapie cicatrizzanti richiedono appropriati modelli in vivo, nonostante i problemi noti a tradurre i risultati in modelli animali per le terapie umane 1. Quella che segue è una descrizione di un protocollo dettagliato per l&#39;utilizzo di un modello di ratto di ischemico pelle guarigione delle ferite per indagare meccanismi che ulteriormente la comprensione della cicatrizzazione patologica. Le specie di ratto, spesso impiegato per la sua ampia disponibilità, le dimensioni e la natura docile viene utilizzato per gli studi la guarigione di ferite come è grande abbastanza per fornire una zona di pelle adatta per incisionale ed escissionali ferimento, l&#39;imaging e la raccolta dei tessuti 2. Tuttavia dovrebbe essere preso in attenta considerazione che la pelle di un topo e un essere umano sono diversi anatomicamente, con i ratti è stata sottoposta agli animali come sciolto dalla pelle. Questa caratteristica permette distinto per ferita contrazione, piuttosto che epithelialization contribuire in modo significativo alla chiusura di pelle di ratto wounds 2. Inoltre, la presenza di un pannicolo sottocutaneo carnosus muscolare nei ratti, contribuisce alla guarigione sia contrazione e formazione di collagene 3,4. Queste distinzioni molto importanti anatomici sono stati considerati nello sviluppo del modello ischemico ferita della pelle di ratto e specifiche modifiche sono state attuate per diminuire ferita contrazione e ridurre l&#39;influenza del pannicolo carnosus muscolare 5. In ulcere diabetiche del piede, ulcere venose e ulcere da pressione, la guarigione è ritardata e queste ferite sono considerate croniche. Le ferite sono caratterizzati da infiammazione eccessiva, che impedisce la ferita di progredire alle successive fasi di riparazione della ferita 6. Uno dei principali fattori di sviluppo di una ferita cronica è localizzato ischemia tissutale (ridotto flusso di sangue) 5 contribuire alla incapacità di eliminare l&#39;infiammazione. Al momento in cui questo modello è stato sviluppato e validato (nel 2003-4), Non c&#39;erano modelli animali standardizzati che potrebbero fornire abbastanza tessuto per testare l&#39;induzione dell&#39;angiogenesi nel letto della ferita, una tappa fondamentale nel normale guarigione delle ferite e la motivazione per lo sviluppo di questo modello 5. Detto questo, il modello qui presentato è una modifica del modello ischemico ferita originariamente descritto da Schwartz et al. 7 e successivamente utilizzato in forma modificata da Chen et al. 8 Nel modello ferita ischemica modificata, sono state apportate modifiche di eludere le caratteristiche anatomiche di cui sopra del topo che conducono alla guarigione dalla contrazione piuttosto che epithelialization: (1) Due ferite escissionali tutto spessore vengono create all&#39;interno di un lembo cutaneo dorsale bipedicled e la panniculus muscolare carnosus viene rimosso dal letto della ferita sezionando appena sopra la fascia muscolare. (2) Il lembo stesso ha dimensioni più strette, assicurando che apporto di sangue è casuale e le ferite poste nel punto medio di tegli lembo sono ischemica. (3) Un foglio di silicone è inserito sotto il lembo, impedendo readherence e riperfusione del lembo di tessuto sottostante. La contrazione della ferita è limitata (non eliminato) per l&#39;ancoraggio o la sutura del lembo al foglio di silicone 5. Il modello è stato utilizzato di recente negli studi che vanno dagli effetti di ossigeno iperbarico sulla ferita ischemica guarigione 9,10 per ischemico guarigione della ferita in giovane contro ratti anziani di 11 e ha dimostrato di essere un modello affidabile di ischemia del tessuto prolungata. Le dimensioni del lembo bipedicled sono state adattate a differenti ceppi di ratto, compresi Sprague Dawley (lunga 11 cm e larga 2 cm) e ratti F344 (lunghezza 10,5 centimetri da 3,0-3,5 cm di larghezza) e altre specie, tra 12 e suina topi 13,14. Questo video utilizza la F344 ceppo di ratti inbred nella dimostrazione del modello ischemico ferita pelle. L&#39;approvazione per tutte le procedure, presentato sotto era ottenereed all&#39;Università del comitato Animal Care del South Florida (IACUC) e rispettare tutti i requisiti della legge sulla protezione degli animali e la Guida per la cura e l&#39;uso di animali da laboratorio.

<table><tbody><tr><td>Sil-Tec medical grade sheeting</td><td>Technical Products Inc.</td><td>500-3</td><td>nonreinforced, 0.01 inches in thickness</td></tr><tr><td>Mini Iris scissors, 8 cm, curved, SS</td><td>World Precision Instruments</td><td>#503671</td><td></td></tr><tr><td>Ethilon Nylon Sutures</td><td>Ethicon</td><td>1964G</td><td>black, size 4.0, PC-3 16&amp;nbsp;mm needles (3/8 circle)</td></tr><tr><td>Laser Doppler Imager</td><td>Moor Instruments</td><td>moorLDI2-IR</td><td>Standard blood flow imager: http://us.moor.co.uk/product/moorldi2-laser-doppler-imager/8</td></tr><tr><td>ImageJ</td><td>NIH</td><td>free download</td><td>http://rsb.info.nih.gov/ij/</td></tr><tr><td>Mastisol</td><td>Henry Schein</td><td>Cat # 7289210</td><td>Fisher Scientific NC9774929</td></tr><tr><td>Tegaderm</td><td>Medical Specialties&amp;nbsp;</td><td>3M1624W</td><td>Fisher Scientific NC9922128</td></tr></tbody></table>

demonstration of the rat ischemic skin wound model

La propensione per le ferite croniche negli esseri umani aumenta con l&#39;invecchiamento, condizioni di malattia come il diabete e la funzione cardiovascolare compromessa, e la pressione non alleviata a causa di immobilità. I modelli animali sono stati sviluppati che tentativo di imitare queste condizioni al fine di promuovere la nostra comprensione della complessità delle ferite croniche. Il modello qui descritto è un modello lembo cutaneo ischemica topo che permette una riduzione prolungata del flusso sanguigno con conseguente ferite che diventano ischemica e assomigliano un fenotipo cronica ferita (ridotta vascolarizzazione, una maggiore infiammazione e la chiusura della ferita in ritardo). È costituito da un lembo dorsale bipedicled con 2 ferite ischemiche posizionati centralmente e 2 ferite non ischemiche laterale al lembo come controlli. Un romanzo Oltre a questo modello ischemico lembo cutaneo è il posizionamento di un foglio di silicone sotto il lembo che funziona come una barriera e una stecca per prevenire rivascolarizzazione e ridurre la contrazione come le ferite guariscono. Nonostante ladibattito di utilizzare ratti per la guarigione delle ferite studi a causa delle loro differenze anatomiche e fisiologiche ben distinte rispetto per l&#39;uomo (cioè, la presenza di un muscolo pannicolo carnosus, breve durata, aumento del numero dei follicoli piliferi, e la loro capacità di guarire le ferite infette) le modifiche impiegati in questo modello lo rendono una valida alternativa ai modelli lembo cutaneo ischemici precedentemente sviluppate.

Il protocollo di ratto ischemico modello guarigione dovrebbe durare circa 20 minuti per ogni animale se eseguita in modo efficiente. Prima dell&#39;applicazione di una medicazione modello dovrebbe apparire come rappresentato nella figura 1G. Sarà importante verificare che il lembo e ferite bipedicled ivi sono ischemico. Tensione di ossigeno sottocutaneo (PSCO 2) a livello delle ferite è stata misurata durante la convalida del modello 5 posizionando un elettrodo polarografico nel ...

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Demonstration of the Rat Ischemic Skin Wound Model

Il ratto, grazie alle sue dimensioni, disponibilità e comportamento piuttosto docile, è stato utilizzato come modello di ricerca per molti anni. L&#39;obiettivo di questo protocollo è quello di utilizzare il ratto come una pelle ferita modello ischemico guarigione per fornire informazioni preziose sulla fisiopatologia delle lesioni croniche.

Dimostrazione del Topo ischemica pelle ferita Modello

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

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Research

JoVE Journal

Medicine

21.2K Views.  University of South Florida.  Il ratto, grazie alle sue dimensioni, disponibilità e comportamento piuttosto docile, è stato utilizzato come modello di ricerca per molti anni. L'obiettivo di questo protocollo è quello di utilizzare il ratto come una pelle ferita modello ischemico guarigione per fornire informazioni preziose sulla fisiopatologia delle lesioni croniche. 

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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.

Una tecnica semplificata per produrre un modello di lesione ischemica

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 ...

Ricerca

Medicina

A Murine Closed-chest Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion

Surgical trauma by thoracotomy in open-chest models of coronary ligation induces an immune response which modifies different mechanisms involved in ischemia and reperfusion. Immune response includes cytokine expression and release or secretion of endogenous ligands of innate immune receptors. Activation of innate immunity can potentially modulate infarct size. We have modified an existing murine closed-chest model using hanging weights which could be useful for studying myocardial pre- and postconditioning and the role of innate immunity in myocardial ischemia and reperfusion. This model allows animals to recover from surgical trauma before onset of myocardial ischemia.
Volatile anesthetics have been intensely studied and their preconditioning effect for the ischemic heart is well known. However, this protective effect precludes its use in open chest models of coronary artery ligation. Thus, another advantage could be the use of the well controllable volatile anesthetics for instrumentation in a chronic closed-chest model, since their preconditioning effect lasts up to 72 hours. Chronic heart diseases with intermittent ischemia and multiple hit models are other possible applications of this model.
For the chronic closed-chest model, intubated and ventilated mice undergo a lateral blunt thoracotomy via the 4th intercostal space. Following identification of the left anterior descending a ligature is passed underneath the vessel and both suture ends are threaded through an occluder. Then, both suture ends are passed through the chest wall, knotted to form a loop and left in the subcutaneous tissue. After chest closure and recovery for 5 days, mice are anesthetized again, chest skin is reopened and hanging weights are hooked up to the loop under ECG control.
At the end of the ischemia/reperfusion protocol, hearts can be stained with TTC for infarct size assessment or undergo perfusion fixation to allow morphometric studies in addition to histology and immunohistochemistry.

Surgical trauma induces an inflammatory response. Cytokines and endogenous ligands are known to modulate myocardial infarct size following ischemia and reperfusion. We present a modified closed-chest model of murine ischemia and reperfusion using hanging weights to minimize effects of thoracotomy.

A Murine chiuso del torace modello di ischemia miocardica e riperfusione

Surgical trauma by thoracotomy in open-chest models of coronary ligation induces an immune response which modifies different mechanisms involved in ...

Murine Model of Hindlimb Ischemia 

In the United States, peripheral arterial disease (PAD) affects about 10 million individuals, and is also prevalent worldwide. Medical therapies for symptomatic relief are limited. Surgical or endovascular interventions are useful for some individuals, but long-term results are often disappointing. As a result, there is a need for developing new therapies to treat PAD. The murine hindlimb ischemia preparation is a model of PAD, and is useful for testing new therapies. When compared to other models of tissue ischemia such as coronary or cerebral artery ligation, femoral artery ligation provides for a simpler model of ischemic tissue. Other advantages of this model are the ease of access to the femoral artery and low mortality rate. 
In this video, we demonstrate the methodology for the murine model of unilateral hindimb ischemia. The specific materials and procedures for creating and evaluating the model will be described, including the assessment of limb perfusion by laser Doppler imaging. This protocol can also be utilized for the transplantation and non-invasive tracking of cells, which is demonstrated by Huang et al.1.

Murine Model of Hindlimb Ischemia

The surgical procedure for induction of unilateral hindlimb ischemia is demonstrated, with confirmation of ischemia by laser Doppler perfusion imaging.

Modello murino di ischemia degli arti posteriori

In the United States, peripheral arterial disease (PAD) affects about 10 million individuals, and is also prevalent worldwide.  Medical therapies for ...

Biologia

In situ Transverse Rectus Abdominis Myocutaneous Flap: A Rat Model of Myocutaneous Ischemia Reperfusion Injury

Free tissue transfer is the gold standard of reconstructive surgery to repair complex defects not amenable to local options or those requiring composite tissue. Ischemia reperfusion injury (IRI) is a known cause of partial free flap failure and has no effective treatment. Establishing a laboratory model of this injury can prove costly both financially as larger mammals are conventionally used and in the expertise required by the technical difficulty of these procedures typically requires employing an experienced microsurgeon. This publication and video demonstrate the effective use of a model of IRI in rats which does not require microsurgical expertise. This procedure is an in situ model of a transverse abdominis myocutaneous (TRAM) flap where atraumatic clamps are utilized to reproduce the ischemia-reperfusion injury associated with this surgery. A laser Doppler Imaging (LDI) scanner is employed to assess flap perfusion and the image processing software, Image J to assess percentage area skin survival as a primary outcome measure of injury.

In situ Transverse Rectus Abdominis Myocutaneous Flap: A Rat Model of Myocutaneous Ischemia Reperfusion Injury

Free tissue transfer is widely employed in reconstructive surgery to restore form and function following oncological resection and trauma. Preconditioning this tissue prior to surgery may improve outcome. This article describes an in situ transverse rectus abdominis myocutaneous flap (TRAM) in rats as a means for testing preconditioning strategies.

In situ trasversale retto addominale miocutaneo Flap: un modello di ratto di miocutaneo ischemia riperfusione

Free tissue transfer is the gold standard of reconstructive surgery to repair complex defects not amenable to local options or those requiring composite ...

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.

Ischemica lesioni dei tessuti nel Skinfold Camera del mouse Dorsale: un modello lembo cutaneo per Indagare Ischemia acuta persistente

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

Induction and Assessment of Ischemia-reperfusion Injury in Langendorff-perfused Rat Hearts

The biochemical events surrounding ischemia reperfusion injury in the acute setting are of great importance to furthering novel treatment options for myocardial infarction and cardiac complications of thoracic surgery. The ability of certain drugs to precondition the myocardium against ischemia reperfusion injury has led to multiple clinical trials, with little success. The isolated heart model allows acute observation of the functional effects of ischemia reperfusion injury in real time, including the effects of various pharmacological interventions administered at any time-point before or within the ischemia-reperfusion injury window. Since brief periods of ischemia can precondition the heart against ischemic injury, in situ aortic cannulation is performed to allow for functional assessment of non-preconditioned myocardium. A saline filled balloon is placed into the left ventricle to allow for real-time measurement of pressure generation. Ischemic injury is simulated by the cessation of perfusion buffer flow, followed by reperfusion. The duration of both ischemia and reperfusion can be modulated to examine biochemical events at any given time-point. Although the Langendorff isolated heart model does not allow for the consideration of systemic events affecting ischemia and reperfusion, it is an excellent model for the examination of acute functional and biochemical events within the window of ischemia reperfusion injury as well as the effect of pharmacological intervention on cardiac pre- and postconditioning. The goal of this protocol is to demonstrate how to perform in situ aortic cannulation and heart excision followed by ischemia/reperfusion injury in the Langendorff model.

The isolated rat heart is an enduring model for ischemia reperfusion injury. Here, we describe the process of harvesting the beating heart from a rat via in situ aortic cannulation, Langendorff perfusion of the heart, simulated ischemia-reperfusion injury, and infarct staining to confirm the extent of ischemic insult.

Induzione e valutazione di ischemia-riperfusione Injury in Langendorff-perfusi Hearts Rat

The biochemical events surrounding ischemia reperfusion injury in the acute setting are of great importance to furthering novel treatment options for ...

A Pre-clinical Rat Model for the Study of Ischemia-reperfusion Injury in Reconstructive Microsurgery

Ischemia-reperfusion injury is the main cause of flap failure in reconstructive microsurgery. The rat is the preferred preclinical animal model in many areas of biomedical research due to its cost-effectiveness and its translation to humans. This protocol describes a method to create a preclinical free skin flap model in rats with ischemia-reperfusion injury. The described 3 cm x 6 cm rat free skin flap model is easily obtained after the placement of several vascular ligatures and the section of the vascular pedicle. Then, 8 h after the ischemic insult and completion of the microsurgical anastomosis, the free skin flap develops the tissue damage. These ischemia-reperfusion injury-related damages can be studied in this model, making it a suitable model for evaluating therapeutic agents to address this pathophysiological process. Furthermore, two main monitoring techniques are described in the protocol for the assessment of this animal model: transit-time ultrasound technology and laser speckle contrast analysis.

Here, we describe a pre-clinical animal model for studying the pathophysiology of ischemia-reperfusion injury in reconstructive microsurgery. This free skin flap model based on the superficial caudal epigastric vessels in the rat may also allow for the evaluation of different therapies and compounds to counteract ischemia-reperfusion injury-related damage.

Un modello di ratto preclinico per lo studio delle lesioni ischemia-reperfusione in microchirurgia ricostruttiva

Ischemia-reperfusion injury is the main cause of flap failure in reconstructive microsurgery. The rat is the preferred preclinical animal model in many ...

Improved Rodent Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion Injury

Myocardial ischemia and reperfusion injury (MIRI), induced by coronary heart disease (CHD), causes damage to the cardiomyocytes. Furthermore, evidence suggests that thrombolytic therapy or primary percutaneous coronary intervention (PPCI) does not prevent reperfusion injury. There is still no ideal animal model for MIRI. This study aims to improve the MIRI model in rats to make surgery easier and more feasible. A unique method for establishing MIRI is developed by using a soft tube during a key step of the ischemic period. To explore this method, thirty rats were randomly divided into three groups: sham group (n = 10); experimental model group (n = 10); and existing model group (n = 10). Findings of triphenyltetrazolium chloride staining, electrocardiography, and percent survival are compared to determine the accuracies and survival rates of the operations. Based on the study results, it has been concluded that the improved surgery method is associated with a higher survival rate, elevated ST-T segment, and larger infarct size, which is expected to mimic the pathology of MIRI better.

Myocardial ischemia-reperfusion model of rat heart is improved by using a self-made retractor, polyvinyl chloride tube, and a unique knotting method. Electrocardiogram, triphenyltetrazolium chloride and histological staining, and percent survival analysis results showed that the improved model group has higher success and survival rates than the already existing model group.

Modello di roditore migliorato di ischemia miocardica e danno da riperfusione

Myocardial ischemia and reperfusion injury (MIRI), induced by coronary heart disease (CHD), causes damage to the cardiomyocytes. Furthermore, evidence ...

Middle Cerebral Artery Occlusion in Rats with Preserved Vascular Anatomy

A Rat Model of Middle Cerebral Artery Occlusion/Reperfusion Without Damaging the Anatomical Structure of Cerebral Vessels

Ischemic stroke stands as the primary cause of long-term disability and mortality among adults worldwide. Animal models of ischemic stroke have significantly contributed to our understanding of its pathological mechanisms and the development of potential treatments. Presently, there are two common methods involving filament (endovascular suture) techniques to induce animal models of cerebral ischemia. However, these methods have inherent limitations, such as reduced blood perfusion to the brain, damage to the external carotid artery system, impaired food and/or water intake, and sensory dysfunction of the face. This article introduces a new method for inducing a rat ischemic stroke model without compromising the cerebral vascular anatomy. In this study, the common carotid artery (CCA) of Sprague-Dawley rats was exposed, and an incision was made. A filament was then inserted through the incision into the internal carotid artery to occlude the middle cerebral artery. After 1.5 h of induced ischemia, the occluding filament was fully removed from both the internal carotid artery and the CCA. The incision in the CCA was subsequently sutured using 11-0 microsurgical sutures under a microscope (magnification 4x). Through the utilization of microsurgical techniques to repair the CCA, this study successfully developed a unique method to induce an ischemic stroke model in rats while preserving the anatomical integrity of cerebral blood vessels.

The current protocol describes a rat model of middle cerebral artery occlusion/reperfusion that preserves the anatomical structure of cerebral vessels without causing damage.

Ischemic stroke stands as the primary cause of long-term disability and mortality among adults worldwide. Animal models of ischemic stroke have ...

Neuroscienze

Model of Ischemia and Reperfusion Injury in Rabbits

The protocol here provides a simple, highly replicable methodology to induce in situ acute regional myocardial ischemia in the rabbit for non-survival and survival experiments. New Zealand White adult rabbit is sedated with atropine, acepromazine, butorphanol, and isoflurane. The animal is intubated and placed on mechanical ventilation. An intravenous catheter is inserted into the marginal ear vein for the infusion of medications. The animal is pre-medicated with heparin, lidocaine, and lactated Ringer&#39;s solution. A carotid cut-down is performed to obtain arterial line access for blood pressure monitoring. Select physiologic and mechanical parameters are monitored and recorded by continuous real-time analysis.
With the animal sedated and fully anesthetized, either a fourth intercostal space small left thoracotomy (survival) or midline sternotomy (non-survival) is performed. The pericardium is opened, and the left anterior descending (LAD) artery is located.
A polypropylene suture is passed around the second or third diagonal branch of the LAD artery, and the polypropylene filament is threaded through a small vinyl tube, forming a snare. The animal is subjected to 30 min of regional ischemia, achieved by occluding the LAD by tightening the snare. Myocardial ischemia is confirmed visually by regional cyanosis of the epicardium. Following regional ischemia, the ligature is loosened, and the heart is allowed to re-perfuse.
For both survival and non-survival experiments, the myocardial function can be assessed via an echocardiography (ECHO) measurement of the fractional shortening. For non-survival studies, data from sonomicrometry collected using three digital piezoelectric ultrasonic probes implanted within the ischemic area and the left ventricle developed pressure (LVDP) using an apically inserted left ventricle (LV) catheter can be continuously acquired for evaluating the regional and global myocardial function, respectively.
For survival studies, the incision is closed, a left needle thoracentesis is performed for pleural air evacuation, and postoperative pain control is achieved.

The present study demonstrates a highly reproducible animal model of acute regional myocardial ischemia and reperfusion injury in rabbits using a left mini-thoracotomy for survival cases or a midline sternotomy for non-survival cases.

Modello di danno da ischemia e riperfusione nei conigli

The protocol here provides a simple, highly replicable methodology to induce in situ acute regional myocardial ischemia in the rabbit for non-survival and ...