Name: mongolian gerbils as an animal model of wound healing
Uploaded: 2023-01-06T12:30:00
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Vorremmo ringraziare l'ingegnere Rodrigo de la Fuente per il suo prezioso aiuto e supporto tecnico. Ringraziamo anche María Eugenia Corbela per la narrazione e Priscilla Hazrún per l'edizione delle figure. Hugo Luján ci ha permesso di utilizzare le strutture del Centro di ricerca e sviluppo in immunologia e malattie infettive (CIDIE).

Tutte le procedure di ricerca sono state approvate dalla "Commissione istituzionale per la cura e l'uso degli animali da laboratorio" dell'Universidad Católica de Córdoba e hanno seguito la Guida del Consiglio Nazionale delle Ricerche per la cura e l'uso degli animali da laboratorio. Queste procedure sono state approvate anche dalle autorità della "Facultad de Ciencias de la Salud" dell'Universidad Católica de Córdoba e dell'"Instituto de la Visión Cerro".
1. Manipolazione del gerb...

<ol>
	<li>Kuo, I. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corneal+wound+healing.">Corneal wound healing.</a> Current Opinion in Ophthalmology. 15 (4), 311-315 (2004).</li><li>Agrawal, V. B., Tsai, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corneal+epithelial+wound+healing.">Corneal epithelial wound healing.</a> Indian Journal of Ophthalmology. 51 (1), 5-15 (2003).</li><li>Lu, L., Reinach, P. S., Kao, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corneal+epithelial+wound+healing.">Corneal epithelial wound healing.</a> Experimental Biology and Medicine. 226 (7), 653-664 (2001).</li><li>Rathi, V. M., Vyas, S. P., Sangwan, V. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phototherapeutic+keratectomy.">Phototherapeutic keratectomy.</a> Indian Journal of Ophthalmology. 60 (1), 5-14 (2012).</li><li>Baumeister, M., B&#252;hren, J., Ohrloff, C., Kohnen, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corneal+re-epithelialization+following+phototherapeutic+keratectomy+for+recurrent+corneal+erosion+as+in+vivo+model+of+epithelial+wound+healing.">Corneal re-epithelialization following phototherapeutic keratectomy for recurrent corneal erosion as in vivo model of epithelial wound healing.</a> Ophthalmologica. 223 (6), 414-418 (2009).</li><li>Fagerholm, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phototherapeutic+keratectomy:+12+years+of+experience.">Phototherapeutic keratectomy: 12 years of experience.</a> Acta Ophthalmologica Scandinavica. 81 (1), 19-32 (2003).</li><li>Mohan, R. R., Stapleton, W. M., Sinha, S., Netto, M. V., Wilson, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+method+for+generating+corneal+haze+in+anterior+stroma+of+the+mouse+eye+with+the+excimer+laser.">A novel method for generating corneal haze in anterior stroma of the mouse eye with the excimer laser.</a> Experimental Eye Research. 86 (2), 235-240 (2008).</li><li>Shah, D., Aakalu, V. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Murine+corneal+epithelial+wound+modeling.">Murine corneal epithelial wound modeling.</a> Methods in Molecular Biology. 2193, 175-181 (2021).</li><li>Zorio, D. A. R., 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=De+novo+sequencing+and+initial+annotation+of+the+Mongolian+gerbil+(Meriones+unguiculatus)+genome.">De novo sequencing and initial annotation of the Mongolian gerbil (Meriones unguiculatus) genome.</a> Genomics. 111 (3), 441-449 (2019).</li><li>Kalha, S., Kuony, A., Michon, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corneal+epithelial+abrasion+with+ocular+burr+as+a+model+for+cornea+wound.">Corneal epithelial abrasion with ocular burr as a model for cornea wound.</a> Journal of Visualized Experiments. (137), e58071 (2018).</li><li>Yang, 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=The+electroretinogram+of+Mongolian+gerbil+(Meriones+unguiculatus.):+Comparison+to+mouse.">The electroretinogram of Mongolian gerbil (Meriones unguiculatus.): Comparison to mouse.</a> Neuroscience Letters. 589, 7-12 (2015).</li><li>Baker, A. G., Emerson, V. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Grating+acuity+of+the+Mongolian+gerbil+(Meriones+unguiculatus).">Grating acuity of the Mongolian gerbil (Meriones unguiculatus).</a> Behavioural Brain Research. 8 (2), 195-209 (1983).</li><li>Govardovskii, V. I., R&#246;hlich, P., Sz&#233;l, A., Khokhlova, T. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cones+in+the+retina+of+the+Mongolian+gerbil,+Meriones+unguiculatus:+An+immunocytochemical+and+electrophysiological+study.">Cones in the retina of the Mongolian gerbil, Meriones unguiculatus: An immunocytochemical and electrophysiological study.</a> Vision Research. 32 (1), 19-27 (1992).</li><li>Zanandr&#233;a, L. I., Oliveira, G. M., Abreu, A. S., Pereira, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ocular+lesions+in+gerbils+(Meriones+unguiculatus)+infected+with+low+larval+burden+of+Toxocara+canis:+Observations+using+indirect+binocular+ophthalmoscopy.">Ocular lesions in gerbils (Meriones unguiculatus) infected with low larval burden of Toxocara canis: Observations using indirect binocular ophthalmoscopy.</a> Revista da Sociedade Brasileira de Medicina Tropical. 41 (6), 570-574 (2008).</li><li>Cheng, 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=Enhancement+of+de+novo+sequencing,+assembly+and+annotation+of+the+Mongolian+gerbil+genome+with+transcriptome+sequencing+and+assembly+from+several+different+tissues.">Enhancement of de novo sequencing, assembly and annotation of the Mongolian gerbil genome with transcriptome sequencing and assembly from several different tissues.</a> BMC Genomics. 20 (1), 903 (2019).</li><li>Henriksson, J. T., McDermott, A. M., Bergmanson, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dimensions+and+morphology+of+the+cornea+in+three+strains+of+mice.">Dimensions and morphology of the cornea in three strains of mice.</a> Investigative Ophthalmology and Visual Science. 50 (8), 3648-3654 (2009).</li><li>Panagiotopoulos, M., Gan, L., Fagerholm, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stroma+remodelling+during+healing+of+corneal+surface+irregularities+induced+by+PTK.">Stroma remodelling during healing of corneal surface irregularities induced by PTK.</a> Acta Ophthalmologica Scandinavica. 85 (4), 387-394 (2007).</li></ol>

La fisiologia della guarigione delle ferite corneali è un equilibrio tra la rigenerazione dei tessuti e il mantenimento dell'omeostasi. Un'eccessiva guarigione delle ferite può portare a fibrosi e cicatrici, che alla fine possono comportare la perdita della funzione degli organi. Con la rapida evoluzione delle procedure chirurgiche corneali, l'importanza di comprendere la guarigione delle ferite corneali e gli eventi fisiologici e patologici coinvolti non può essere sopravvalutata11. 
<p cl...

Alcuni degli aspetti più importanti della guarigione delle ferite corneali, che sono preoccupazioni chiave per la chirurgia del segmento anteriore, sono l'integrità dell'architettura epiteliale, il mantenimento della trasparenza dello stroma corneale e, infine, il risultato in termini di proprietà refrattive della cornea1.
La cornea è il tessuto chiaro più esterno nella parte anteriore del bulbo oculare ed è, quindi, suscettibile di traumi, infezioni e ustioni; La guarigione compromessa di queste ferite può compromettere la salute visiva2.
Allo stato attuale, sono disponibili diversi modelli animali per studiare la guarigione corneale, e alcuni di essi sono migliori di altri, a seconda della specie e del tipo di meccanismo da studiare1. Ci sono alcune registrazioni di precedenti indagini sulla retina dei gerbilli2. Tuttavia, finora, non esiste letteratura pubblicata sui processi cicatriziali nella cornea di questi roditori.
Qui, presentiamo Meriones unguiculatus (gerbillo mongolo) come modello animale di guarigione delle ferite nella cornea. Vengono descritte le procedure per ottenere la guarigione corneale dopo cheratectomia fotorefrattiva, che ci permettono di studiare i diversi tipi di processi cicatriziali corneali, comprendere la guarigione delle ferite in termini di fasi dinamiche del tessuto vivente e, infine, pianificare appropriati trattamenti futuri3. La cheratectomia fototerapeutica è una tecnica altamente riproducibile con la possibilità di controllare con precisione parametri come la profondità e il diametro della lesione corneale4. Inoltre, questa tecnica non richiede procedure con strumenti chirurgici o soluzioni chimiche (ad esempio, soluzione salina, formalina, alcool, ecc.) che possono aggiungere variabili specifiche agli strumenti o all'operatore che esegue la procedura5.
Tre gerbilli maschi di 6 mesi di dimensioni e pesi simili (circa 90 g) sono stati utilizzati per l'esperimento presentato in questo articolo. Le procedure sono state eseguite solo con l'occhio destro. Un gerbillo (indicato come gerbillo 1 o controllo) non è stato sottoposto a cheratectomia fototerapeutica ed è stato enucleato per valutare tutte le normali strutture oculari. La cheratectomia fototerapeutica comporta l'erogazione controllata di luce ultravioletta generata dal laser ad eccimeri alla cornea ed è stata sviluppata per eseguire la chirurgia refrattiva6. È stato utilizzato in altri roditori, come i topi7. Gli altri due gerbilli sono stati sottoposti a cheratectomia fototerapeutica. Uno di questi è stato enucleato a 24 ore (indicato come gerbillo 2) e l'altro a 96 ore dopo l'intervento chirurgico (indicato come gerbillo 3).
Per eseguire questo esperimento, è stato filmato un gerbillo selezionato a caso per ogni condizione da studiare, ma questo esperimento è stato precedentemente eseguito con 16 gerbilli in totale per ogni condizione. Per motivi di editing, è stato deciso di utilizzare un gerbillo selezionato casualmente per ogni condizione (tre gerbilli in totale) come esempio.
L'obiettivo principale di questa ricerca è quello di esplorare il miglior modello animale disponibile. Tuttavia, è importante notare che non tutte le specie hanno caratteristiche oculari simili a quelle dell'occhio umano8. Questo articolo descrive la metodologia utilizzata per studiare la cornea di Meriones unguiculatus e la procedura eseguita per generare la lesione corneale, che ci permettono di studiare il processo di guarigione.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Anesthesia</td>
			<td>Tododrogas</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eppendorf tubes</td>
			<td>Tododrogas</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Excimer Laser</td>
			<td>Technolas</td>
			<td>2022445</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescein</td>
			<td>Poen</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>Ofcor</td>
			<td>3339</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formaldehyde</td>
			<td>Tododrogas</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gloves</td>
			<td>Tododrogas</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optical coherence tomography</td>
			<td>Optovue</td>
			<td>659007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Proparacaine</td>
			<td>Poen</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scisors</td>
			<td>Ofcor</td>
			<td>3336</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile drapes</td>
			<td>Soporte hospitalario</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile gauzes</td>
			<td>Soporte hospitalario</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringes and needles</td>
			<td>Tododrogas</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

mongolian gerbils as an animal model of wound healing

Gli studi sulla guarigione delle ferite corneali sono stati condotti per lungo tempo e hanno contribuito a ridurre la sofferenza e sviluppare trattamenti che contribuiscono a migliorare la salute degli occhi dei pazienti. Storicamente, la guarigione corneale è stata studiata in roditori come topi e ratti, ma questi modelli potrebbero non imitare completamente i disturbi umani. Tuttavia, le informazioni su altri roditori come i gerbilli mongoli (Meriones unguiculatus) sono scarse nella ricerca corneale.
Qui, descriviamo una tecnica per sviluppare un nuovo modello animale per studiare la guarigione corneale dopo cheratectomia fotorefrattiva. A causa della limitata letteratura disponibile sulla cornea di M. unguiculatus, descriviamo anche un'analisi istologica della cornea normale. Queste tecniche di ricerca possono anche essere impiegate nello studio delle malattie degli occhi a causa della somiglianza tra le cornee dei gerbilli mongoli e gli esseri umani in termini di genetica, anatomia e fisiologia.

Nel presente studio, l'intera struttura corneale è stata accuratamente analizzata utilizzando tecniche istologiche e studi complementari del segmento anteriore, come la tomografia a coerenza ottica. L'analisi delle immagini mediante tomografia a coerenza ottica delle strutture del segmento anteriore mostra un epitelio e uno stroma normali (Figura 1), con spessori corneali centrali e periferici rispettivamente di 160 μm e 106 μm ± 2 μm. Altre pubblicazioni hanno anche dimostrato che la c...

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Mongolian Gerbils as an Animal Model of Wound Healing

Questo articolo descrive un nuovo modello animale sviluppato per studiare l'anatomia e l'istologia della cornea e dei suoi processi di guarigione. Questo nuovo modello animale utilizza il gerbillo mongolo, che ha una cornea con molte somiglianze con la cornea umana.

Gerbilli mongoli come modello animale di guarigione delle ferite

Corneal wound healing studies have been conducted for a long time and have helped to reduce suffering and develop treatments that contribute to improving ...

Studi precedenti dimostrano che la cheratectomia fotorefrattiva o PRK transepiteliale, è uno dei migliori modelli animali per lo studio della guarigione corneale, e anche, i cambiamenti associati allo sbrigliamento istopatologico della cornea epiteliale. Lavorare con i gerbilli mongoli come modello animale ha diversi vantaggi rispetto ad altri roditori. In primo luogo, la cornea ha gli stessi strati istologici della cornea umana.In secondo luogo, l'occhio è anatomicamente più grande dell'occhio di altri roditori, consentendo una più facile manipolazione. Tutta questa ricerca è stata effettuata nelle strutture del Centro di ricerca e sviluppo in immunologia e malattie infettive dell'Universidad Catolica de Cordoba. Il primo passo è stato quello di disinfettare la superficie di lavoro dell'armadio a flusso laminare.A tale scopo è stato utilizzato il 70% di alcol. Strumenti chirurgici da utilizzare. Nell'area di lavoro sono stati collocati materiali monouso come aghi e siringhe e farmaci per anestetizzare il roditore.Un campo chirurgico monouso dovrebbe anche essere posizionato per contenere secrezioni e peli di roditori, se necessario. Tre gerbilli mongoli maschi di sei mesi di dimensioni e peso simili, circa 90 grammi sono stati utilizzati nell'esperimento. Le procedure da eseguire in seguito sono state eseguite solo sull'occhio destro.La gabbia con il roditore viene presa e posizionata all'interno dell'armadio a flusso laminare. Procediamo ad aprire la scatola, identificare ciascuno dei gerbilli e pesarli sulla bilancia. Sono animali innocui ma delicati.I guanti monouso devono essere indossati in ogni momento. Per una corretta manipolazione, l'operatore dovrebbe usare la sua mano non esperta per tenerlo saldamente per la coda, e con la mano esperta, premere delicatamente verso il basso con il pollice e l'indice dietro le orecchie per tenere l'animale e con il mignolo, tenere la coda. In base al peso dell'animale, viene calcolata la quantità di anestesia necessaria per ciascuno dei gerbilli.Una siringa da un millilitro deve essere riempita con ketamina, 50 oltre 100 milligrammi per chilogrammo, e xilazina, due milligrammi per chilogrammo. Prima di eseguire la tomografia a coerenza ottica, sono stati posizionati teli chirurgici sterili per proteggere l'apparecchiatura da secrezioni o peli di animali. Mentre uno degli operatori tiene l'animale, un altro operatore deve prendere le catture.L'occhio è stato fotografato al microscopio e sono state fatte più fette del segmento interno del roditore. Si possono osservare l'intera cornea, la camera anteriore, l'iride, l'angolo iridocorneale e la lente, che sporge nella camera anteriore. Inoltre, sono state effettuate misurazioni dello spessore corneale centrale e periferico che mostrano uno spessore centrale di 160 micrometri che diminuisce a circa 110 micrometri nella periferia.Prima di eseguire il laser ad eccimeri PTK, sono stati posizionati teli chirurgici sterili per proteggere l'apparecchiatura da secrezioni o peli di animali. Tra 60 e 62 micrometri di spessore corneale sono stati ablati al diametro di tre millimetri. La cornea è stata fotografata per valutare i cambiamenti morfologici immediati.In questa fotografia, si può vedere, il bulbo oculare dell'occhio destro gerbillo. A, si osserva una superficie irregolare del bulbo oculare normale. B, fotografia scattata cinque minuti dopo l'esecuzione della PTK che mostra che la superficie corneale presenta irregolarità.Vedi evidenza dell'ulcera corneale colorata con fluoresceina. Sull'OCT, la freccia destra segna l'area in cui i detriti si sono accumulati al centro e la freccia sinistra segna il bordo dell'ulcera corneale. Il metodo di sacrificio utilizzato in questo esperimento era attraverso l'uso di una camera di anidride carbonica.Sono stati sacrificati a diversi intervalli di tempo e l'enucleazione del bulbo oculare normale e post-chirurgico è stata eseguita a 24 e 96 ore dopo l'intervento chirurgico per osservare la guarigione corneale. Ogni bulbo oculare enucleato è stato posto in formaldeide ed elaborato da un patologo. Sono state scattate più sezioni, misurazioni e fotografie.Istologicamente, lo spessore corneale è costituito da quello ottenuto dall'OCT, e vi è un progressivo assottigliamento verso la periferia. Questo perché gli strati di epitelio e fibre stromali diminuiscono nella periferia. La cornea del gerbillo mongolo ha gli stessi strati dell'epitelio anteriore umano stratificato con quattro o sei strati di cellule che rappresentano il 28% dello spessore totale della cornea.Strato di Bowman, stroma che rappresenta il 66% dello spessore totale. Questo cementa membrana ed endotelio. A 24 ore dopo l'intervento, l'ulcera corneale può essere vista dove è segnata la freccia.Osservate anche chiazze multiple di acantolisi epiteliale e discheratosi isolata, infiltrato infiammatorio subepiteliale acuto, edema a livello stromale. I cambiamenti osservati nel gerbillo operato a 96 ore dopo PTK sono, presenza di edema aumentato, disaggregazione delle fibre stromali e delle cellule, e va notato che l'epitelio interno era già completamente rigenerato e non presentava infiltrato infiammatorio. Il presente studio mostra il risultato positivo dell'attuale modello animale nei gerbilli e lo conferma come una nuova opzione di ricerca nella guarigione delle ferite corneali.Ad oggi non esistono pubblicazioni che analizzino, in dettaglio, l'anatomia e l'istologia della cornea del gerbillo mongolo. Pertanto, speriamo che questo modello animale sia la base per future indagini scientifiche.

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