全層皮膚熱傷と感染を研究するためのラット火傷モデル

要約

熱傷と感染症の臨床シナリオを模倣したモデルは、熱傷研究を促進するために必要です。本プロトコルは、ヒトにおけるそれに匹敵する単純で再現可能なラット熱傷感染モデルを実証する。これにより、新しい局所抗生物質治療を開発するための火傷および火傷後の感染症の研究が容易になります。

要約

熱傷誘発の方法論は、ラットモデルでは一貫して説明されていません。再現可能な熱傷研究を行うには、臨床シナリオを表す均一な熱傷モデルが必要です。本プロトコルは、ラットにおいて~20%の全体表面積(TBSA)全層熱傷を生じさせるための簡単で再現性のある方法を記載している。ここでは、水浴中で97°Cで加熱した22.89cm2(直径5.4cm)の銅棒をラット皮膚表面に塗布し、熱傷を誘発した。熱伝導率の高い銅棒は、皮膚組織の奥深くに熱を放散して、全層の火傷を引き起こすことができました。組織学的分析は、真皮および皮下組織の全層範囲への凝固損傷を伴う表皮の減弱を示す。さらに、このモデルは、免疫調節不全や細菌感染などの火傷後の入院熱傷患者で観察される臨床状況の代表です。このモデルは、グラム陽性菌とグラム陰性菌の両方による全身性細菌感染を再現できます。結論として、この論文は、免疫調節不全や細菌感染などの臨床状況を模倣した、習得が容易で堅牢なラット熱傷モデルを提示し、熱傷や感染症に対する新しい局所抗生物質薬の開発にかなりの有用性があります。

概要

火傷は最も壊滅的な形態の外傷の1つであり、専門の火傷センターでも死亡率は12%に達します^1,2,3。最近発表された報告によると、米国では毎年~486,000人の熱傷患者が医療を必要としており、3,500人近くが死亡しています1,2,3,4,5,6。火傷は患者の免疫系に大きな課題を課し、治癒が遅い重大な開放創を作り出し、院内および日和見細菌による皮膚、肺、および全身のコロニー形成の影響を受けやすくなります。細菌感染と組み合わされた免疫調節不全は、火傷患者の罹患率と死亡率の増加に関連しています⁷。

動物の熱傷および感染モデルは、皮膚の損傷および熱傷外傷に関連する免疫抑制後の細菌感染の病因を研究するために不可欠です。このようなモデルは、熱傷患者の細菌感染症を治....

プロトコル

すべての手順は、ノースカロライナ大学の施設内動物管理使用委員会(IACUC)によって承認され、確立されたガイドラインに従って実施されました。7〜9週齢の雄および雌のSprague Dawleyラット(250〜300g)を実験に使用した。すべての動物は、12時間:12時間の明暗サイクルで飼育され、食物と水が 自由に自由にアクセスできました。研究を開始する前に、鎮痛計画について必ず施設の獣医師と協力してください。

1.火傷に対するラットの準備

1. 火傷の24時間前に火傷に備えて動物を準備します。
2. 呼吸が遅くなるまで、誘導チャンバー内の100%酸素中の5%イソフルランでラットを5分間麻酔します(流量:2 L / min)。
3. ラットが深く麻酔されたら(すべての手足のつま先のつまみに反応しない)、ラットを腹臥位の加熱パッドに移動し、ノーズコーンを介して維持するためにイソフルランを酸素で1.5%に減らします。
4. 麻酔後および処置中の角膜の乾燥を防ぐために、綿先端のアプリケーターを使用して両眼の角膜に眼脂を塗布します。
5. 電気バリカンを使用してラットの背部を剃り( 材料の表を参照)、肩甲骨から尾の付け根まで大きな長方形でできるだけ多くの髪を取り除きます(図2A

結果

ここに提示されたプロトコルは非常に再現性が高く、ラットに3度の全層熱傷をもたらしました。火傷の傷は、火傷誘発後にワックス状の白色に見えます(図2B)。火傷の色は、火傷後72時間の間に白から茶色に変化しました(図2B-E)。

組織学的分析により、全層熱傷(熱傷後24時間の深さ>2.61 mm;

ディスカッション

熱傷の病態生理学を研究するために、いくつかの熱傷モデルが提示されている⁸、^12、16、17。本研究では、ラットモデルを使用して、患者の感染した熱傷をシミュレートするために、全層熱傷とそれに続く細菌感染を誘発するためのシンプルで再現性のあるプロトコルを開発しました。人間の状態.......

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
1 mL syringe	BD, USA	309597	Used to inject the analgesic
1.7 mL Microtube	Olympus, USA	24-282	Used to carry morphine
10% NBF	VWR, USA	16004-115	Used to fix the skin piece for staining
30 mL syringe	BD, USA	302832	Used to inject the lactate ringer solution
70% ethyl alcohol	Fischer Scientific, USA	BP28184
Aperio AT2 Digital Pathology  Slide Scanner with ImageScope software	Aperio, Technologies Inc., Vista, CA, USA	n/a	Scanning of H & E slides and analysis
Cetrimide agar plates	BD, USA	285420	Selective media plates for Pseudomonas aeruginosa growth
Copper rods	n/a	n/a	Used to induce the burn injury
Cotton tipped applicators	OMEGA Surgical supply, USA	4225-IMC	Used to apply eye ointment
Electric shaver	Oster, USA	Golden A5	Used to remove the dorsal side hairs
Eye lube	Dechra, UK	n/a	The eye wetting agent to provide long lasting comfort and avoid eye dryness
Fluff filled underpads	Medline, USA	MSC281225	Used in the burn procedure
Forcep	F.S.T.	11027-12	Used to hold the skin piece
Gauze sponges	Oasis, USA	PK412	Used to clean the applied nair cream from the dorsal side
Heat-resistant gloves	n/a	n/a	Used to hold the heated copper rods
Hematology Analyzer	IDEXX laboratories, USA	ProCyte Dx
Induction chamber	Kent Scientific, USA	vetFlo-0730	Used to anesthesize the animals
Insulin syringe	BD, USA	329461
Isoflurane	Pivetal, USA	NDC46066-755-04	Used to anesthesized rats to induce a loss of consciousness
Isoflurane vaporiser	n/a	n/a
Lactated ringer's solution	icumedical, USA	NDC0990-7953-09	Used to resuscitate the rats
L-shaped spreader	Fischer Scientific, USA	14-665-230
Mannitol Agar	BD, USA	211407	Selective media plates for Staphylococcus aureus growth
Minicollect tubes (K2EDTA)	greiner bio-one, USA	450480	Used to collect the blood
Morphine	Mallinckrodt, UK	NDC0406-8003-30	This analgesia was used to induce the inability to feel burn injury pain
Muller Hinton Broth	BD, USA	275730
Muller Hinton II Agar	BD, USA	211438
Nair hair removal lotion	Nair, USA	n/a	Used to remove the residual hairs on dorsal side
Needle 23 G	BD, USA	305193	Used to inject the lactate ringer solution
Normal saline	n/a	n/a
Spectrophotometer	ThermoScientific, USA	Genesys 30
Sprague-Dawley rats, male and female	Charles River Labs	n/a	7-9 weeks old for burn induction
Surgical Scissor	F.S.T.	14501-14	Used to cut the desired skin piece
Tissue collection tubes	Globe Scientific	220101236
Tissue Homogenizer	Kinematica, Inc, USA	POLYTRON PT2100	Used to homogenize the tissue samples
Water bath	Fischer Scientific, USA	n/a	Used to induce the burn injury
Weighted heating pad	Comfytemp, USA	n/a	Used during the procedure to keep rat's body warm