Name: rat burn model to study full-thickness cutaneous thermal burn and infection
Uploaded: 2022-08-23T14:40:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Rat Burn Model to Study Full-Thickness Cutaneous Thermal Burn and Infection at JoVE.com

De auteurs bedanken de afdeling Vergelijkende Geneeskunde aan de Universiteit van North Carolina voor de verstrekking en verzorging van dieren. We bedanken Lauren Ralph en Mia Evangelista in de Pathology Services Core voor deskundige technische assistentie met histopathologie / digitale pathologie, inclusief weefselsectie en beeldvorming. Dit onderzoek werd ondersteund door een onderzoekssubsidie van het Ministerie van Defensie (Award nummer W81XWH-20-1-0500, GR en TV).

Alle procedures werden goedgekeurd door de Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) van de Universiteit van North Carolina en werden uitgevoerd in overeenstemming met de vastgestelde richtlijnen. Mannelijke en vrouwelijke Sprague Dawley-ratten (250-300 g) van 7-9 weken oud werden gebruikt voor de experimenten. Alle dieren werden gehuisvest in een licht-donkercyclus van 12 uur met vrije toegang tot voedsel en water ad libitum. Werk altijd samen met uw dierenarts over een pijnstillend plan voorafgaand a...

<ol>
	<li>Peck, M., Molnar, J., Swart, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+global+plan+for+burn+prevention+and+care.">A global plan for burn prevention and care.</a> Bulletin of the World Health Organization. 87, 802-803 (2009).</li><li>American Burn Association. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Burn+incidence+and+treatment+in+the+United+States:+2011+fact+sheet.">Burn incidence and treatment in the United States: 2011 fact sheet.</a> Chicago: American Burn Association. , (2011).</li><li>Miller, S. F., 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=National+burn+repository+2007+report:+a+synopsis+of+the+2007+call+for+data.">National burn repository 2007 report: a synopsis of the 2007 call for data.</a> Journal of Burn Care &amp; Research. 29 (6), 862-870 (2008).</li><li>Kruger, E., Kowal, S., Bilir, S. P., Han, E., Foster, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relationship+between+patient+characteristics+and+number+of+procedures+as+well+as+length+of+stay+for+patients+surviving+severe+burn+injuries:+analysis+of+the+American+Burn+Association+National+Burn+Repository.">Relationship between patient characteristics and number of procedures as well as length of stay for patients surviving severe burn injuries: analysis of the American Burn Association National Burn Repository.</a> Journal of Burn Care &amp; Research. 41 (5), 1037-1044 (2020).</li><li>American Burn Association. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Burn+incidence+and+treatment+in+the+United+States:+2016.+Burn+Incidence+Fact+Sheet.">Burn incidence and treatment in the United States: 2016. Burn Incidence Fact Sheet.</a> Chicago: American Burn Association. , (2016).</li><li>Willis, M. L., 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=Plasma+extracellular+vesicles+released+after+severe+burn+injury+modulate+macrophage+phenotype+and+function.">Plasma extracellular vesicles released after severe burn injury modulate macrophage phenotype and function.</a> Journal of Leukocyte Biology. 111 (1), 33-49 (2022).</li><li>Kartchner, L. B., 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=One-hit+wonder:+late+after+burn+injury,+granulocytes+can+clear+one+bacterial+infection+but+cannot+control+a+subsequent+infection.">One-hit wonder: late after burn injury, granulocytes can clear one bacterial infection but cannot control a subsequent infection.</a> Burns. 45 (3), 627-640 (2019).</li><li>Abdullahi, A., Amini-Nik, S., Jeschke, M. <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+in+burn+research.">Animal models in burn research.</a> Cellular and Molecular Life Sciences. 71 (17), 3241-3255 (2014).</li><li>Cai, E. Z., 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=Creation+of+consistent+burn+wounds:+a+rat+model.">Creation of consistent burn wounds: a rat model.</a> Archives of Plastic Surgery. 41 (4), 317 (2014).</li><li>Pessolato, A. G. T., dos Santos Martins, D., Ambr&#243;sio, C. E., Man&#231;anares, C. A. F., de Carvalho, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Propolis+and+amnion+reepithelialise+second-degree+burns+in+rats.">Propolis and amnion reepithelialise second-degree burns in rats.</a> Burns. 37 (7), 1192-1201 (2011).</li><li>Gurung, S., &#352;kalko-Basnet, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wound+healing+properties+of+Carica+papaya+latex:+in+vivo+evaluation+in+mice+burn+model.">Wound healing properties of Carica papaya latex: in vivo evaluation in mice burn model.</a> Journal of Ethnopharmacology. 121 (2), 338-341 (2009).</li><li>Eloy, R., Cornillac, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wound+healing+of+burns+in+rats+treated+with+a+new+amino+acid+copolymer+membrane.">Wound healing of burns in rats treated with a new amino acid copolymer membrane.</a> Burns. 18 (5), 405-411 (1992).</li><li>Upadhyay, 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=Safety+and+healing+efficacy+of+Sea+buckthorn+(Hippophae+rhamnoides+L.)+seed+oil+on+burn+wounds+in+rats.">Safety and healing efficacy of Sea buckthorn (Hippophae rhamnoides L.) seed oil on burn wounds in rats.</a> Food and Chemical Toxicology. 47 (6), 1146-1153 (2009).</li><li>El-Kased, R. F., Amer, R. I., Attia, D., Elmazar, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Honey-based+hydrogel:+In+vitro+and+comparative+In+vivo+evaluation+for+burn+wound+healing.">Honey-based hydrogel: In vitro and comparative In vivo evaluation for burn wound healing.</a> Scientific Reports. 7 (1), 1-11 (2017).</li><li>Fan, G. -. Y., 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=Severe+burn+injury+in+a+swine+model+for+clinical+dressing+assessment.">Severe burn injury in a swine model for clinical dressing assessment.</a> Journal of Visualized Experiments. (141), e57942 (2018).</li><li>Davenport, L., Dobson, G., Letson, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+model+for+standardising+and+treating+thermal+injury+in+the+rat.">A new model for standardising and treating thermal injury in the rat.</a> MethodsX. 6, 2021-2027 (2019).</li><li>Kaufman, T., Lusthaus, S., Sagher, U., Wexler, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deep+partial+skin+thickness+burns:+a+reproducible+animal+model+to+study+burn+wound+healing.">Deep partial skin thickness burns: a reproducible animal model to study burn wound healing.</a> Burns. 16 (1), 13-16 (1990).</li><li>Casal, D., 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=Blood+supply+to+the+integument+of+the+abdomen+of+the+rat:+a+surgical+perspective.">Blood supply to the integument of the abdomen of the rat: a surgical perspective.</a> Plastic and Reconstructive Surgery Global Open. 5 (9), (2017).</li><li>Casal, D., 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=A+model+of+free+tissue+transfer:+the+rat+epigastric+free+flap.">A model of free tissue transfer: the rat epigastric free flap.</a> Journal of Visualized Experiments. (119), e55281 (2017).</li><li>Naldaiz-Gastesi, N., Bahri, O. A., Lopez de Munain, A., McCullagh, K. J., Izeta, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+panniculus+carnosus+muscle:+an+evolutionary+enigma+at+the+intersection+of+distinct+research+fields.">The panniculus carnosus muscle: an evolutionary enigma at the intersection of distinct research fields.</a> Journal of Anatomy. 233 (3), 275-288 (2018).</li><li>Weber, B., 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=Modeling+trauma+in+rats:+similarities+to+humans+and+potential+pitfalls+to+consider.">Modeling trauma in rats: similarities to humans and potential pitfalls to consider.</a> Journal of Translational Medicine. 17 (1), 1-19 (2019).</li><li>Nguyen, J. Q. M., 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=Spatial+frequency+domain+imaging+of+burn+wounds+in+a+preclinical+model+of+graded+burn+severity.">Spatial frequency domain imaging of burn wounds in a preclinical model of graded burn severity.</a> Journal of Biomedical Optics. 18 (6), 066010 (2013).</li><li>Sobral, C., Gragnani, A., Morgan, J., Ferreira, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibition+of+proliferation+of+Pseudomonas+aeruginosa+by+KGF+in+an+experimental+burn+model+using+human+cultured+keratinocytes.">Inhibition of proliferation of Pseudomonas aeruginosa by KGF in an experimental burn model using human cultured keratinocytes.</a> Burns. 33 (5), 613-620 (2007).</li><li>Olivera, F., Bevilacqua, L., Anaruma, C., Boldrini Sde, C., Liberti, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphological+changes+in+distant+muscle+fibers+following+thermal+injury+i+n+Wistar+rats.">Morphological changes in distant muscle fibers following thermal injury i n Wistar rats.</a> Acta Cirurgica Brasileira. 25, 525-528 (2010).</li><li>Davies, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Physiological Responses to Burning Injury. , (1982).</li><li>Neely, C. J., 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=Flagellin+treatment+prevents+increased+susceptibility+to+systemic+bacterial+infection+after+injury+by+inhibiting+anti-inflammatory+IL-10++IL-12-neutrophil+polarization.">Flagellin treatment prevents increased susceptibility to systemic bacterial infection after injury by inhibiting anti-inflammatory IL-10+ IL-12-neutrophil polarization.</a> PloS One. 9 (1), e85623 (2014).</li><li>Dunn, J. L., 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=Direct+detection+of+blood+nitric+oxide+reveals+a+burn-dependent+decrease+of+nitric+oxide+in+response+to+Pseudomonas+aeruginosa+infection.">Direct detection of blood nitric oxide reveals a burn-dependent decrease of nitric oxide in response to Pseudomonas aeruginosa infection.</a> Burns. 42 (7), 1522-1527 (2016).</li><li>Gouma, E., 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=A+simple+procedure+for+estimation+of+total+body+surface+area+and+determination+of+a+new+value+of+Meeh's+constant+in+rats.">A simple procedure for estimation of total body surface area and determination of a new value of Meeh's constant in rats.</a> Laboratory Animals. 46 (1), 40-45 (2012).</li><li>Dawson, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+surface-area/body-weight+relationship+in+mice.">The surface-area/body-weight relationship in mice.</a> Australian Journal of Biological Sciences. 20 (3), 687-690 (1967).</li><li>Moins-Teisserenc, H., 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=Severe+altered+immune+status+after+burn+injury+is+associated+with+bacterial+infection+and+septic+shock.">Severe altered immune status after burn injury is associated with bacterial infection and septic shock.</a> Frontiers in Immunology. 12, 529 (2021).</li><li>Robins, E. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immunosuppression+of+the+burned+patient.">Immunosuppression of the burned patient.</a> Critical Care Nursing Clinics. 1 (4), 767-774 (1989).</li></ol>

Verschillende brandwondenmodellen zijn gepresenteerd om de pathofysiologie van brandwonden te bestuderen 8,12,16,17. In de huidige studie gebruikten we een rattenmodel om een eenvoudig en reproduceerbaar protocol te ontwikkelen om een brandwond van volledige dikte te induceren, gevolgd door een bacteriële infectie om een geïnfecteerd brandwondentrauma bij patiënten te simuleren. De keuze van...

Brandwonden behoren tot de meest verwoestende vormen van trauma, met sterftecijfers die 12% bereiken, zelfs in gespecialiseerde brandwondencentra 1,2,3. Volgens onlangs gepubliceerde rapporten hebben ~ 486.000 brandwondenpatiënten jaarlijks medische zorg nodig in de Verenigde Staten, met bijna 3.500 sterfgevallen 1,2,3,4,5,6. Brandwonden vormen een grote uitdaging voor het immuunsysteem van patiënten en creëren een aanzienlijke open wond, die langzaam geneest, waardoor ze vatbaar zijn voor huid-, long- en systemische kolonisatie met nosocomiale, opportunistische bacteriën. Immuunontregeling in combinatie met de bacteriële infectie is geassocieerd met verhoogde morbiditeit en mortaliteit bij brandwondenpatiënten7.
Een dierlijk brand- en infectiemodel is essentieel voor het bestuderen van de pathogenese van bacteriële infecties na huidbeschadiging en immuunsuppressie geassocieerd met brandwondentrauma. Dergelijke modellen maken het ontwerp en de evaluatie van nieuwe methoden voor de behandeling van bacteriële infecties bij brandwondenpatiënten mogelijk. Ratten en mensen delen vergelijkbare huidfysiologische en pathologische kenmerken die eerder zijn gedocumenteerd8. Bovendien zijn ratten kleiner van formaat, waardoor ze gemakkelijker te hanteren, betaalbaarder en gemakkelijker te verkrijgen en te onderhouden zijn dan grotere diermodellen.
Deze eigenschappen maken ratten een ideaal modeldier om brandwonden en infecties te bestuderen9. Helaas is de techniek voor brandwondinductie inconsistent en vaak minimaal beschreven 10,11,12,13,14. Het huidige protocol is ontworpen om een eenvoudige, kosteneffectieve en reproduceerbare procedure te ontwikkelen voor het creëren van een consistente brandwond van volledige dikte in een rattenmodel dat het klinische scenario simuleert en kan worden gebruikt om immuunsuppressie en bacteriële infectie te evalueren.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1 mL syringe</td>
			<td>BD, USA</td>
			<td>309597</td>
			<td>Used to inject the analgesic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1.7 mL Microtube</td>
			<td>Olympus, USA</td>
			<td>24-282</td>
			<td>Used to carry morphine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10% NBF</td>
			<td>VWR, USA</td>
			<td>16004-115</td>
			<td>Used to fix the skin piece for staining</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>30 mL syringe</td>
			<td>BD, USA</td>
			<td>302832</td>
			<td>Used to inject the lactate ringer solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70% ethyl alcohol</td>
			<td>Fischer Scientific, USA</td>
			<td>BP28184</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aperio AT2 Digital Pathology&#160; Slide Scanner with ImageScope software</td>
			<td>Aperio, Technologies Inc., Vista, CA, USA</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Scanning of H &#38; E slides and analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cetrimide agar plates</td>
			<td>BD, USA</td>
			<td>285420</td>
			<td>Selective media plates for Pseudomonas aeruginosa growth</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Copper rods</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Used to induce the burn injury</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton tipped applicators</td>
			<td>OMEGA Surgical supply, USA</td>
			<td>4225-IMC</td>
			<td>Used to apply eye ointment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electric shaver</td>
			<td>Oster, USA</td>
			<td>Golden A5</td>
			<td>Used to remove the dorsal side hairs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eye lube</td>
			<td>Dechra, UK</td>
			<td>n/a</td>
			<td>The eye wetting agent to provide long lasting comfort and avoid eye dryness</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluff filled underpads</td>
			<td>Medline, USA</td>
			<td>MSC281225</td>
			<td>Used in the burn procedure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forcep</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>11027-12</td>
			<td>Used to hold the skin piece</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gauze sponges</td>
			<td>Oasis, USA</td>
			<td>PK412</td>
			<td>Used to clean the applied nair cream from the dorsal side&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heat-resistant gloves</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Used to hold the heated copper rods</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hematology Analyzer</td>
			<td>IDEXX laboratories, USA</td>
			<td>ProCyte Dx</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Induction chamber</td>
			<td>Kent Scientific, USA</td>
			<td>vetFlo-0730</td>
			<td>Used to anesthesize the animals</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulin syringe</td>
			<td>BD, USA</td>
			<td>329461</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Pivetal, USA</td>
			<td>NDC46066-755-04</td>
			<td>Used to anesthesized rats to induce a loss of consciousness</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane vaporiser</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lactated ringer&#39;s solution</td>
			<td>icumedical, USA</td>
			<td>NDC0990-7953-09</td>
			<td>Used to resuscitate the rats</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-shaped spreader</td>
			<td>Fischer Scientific, USA</td>
			<td>14-665-230</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mannitol Agar</td>
			<td>BD, USA</td>
			<td>211407</td>
			<td>Selective media plates for Staphylococcus aureus growth</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Minicollect tubes (K2EDTA)</td>
			<td>greiner bio-one, USA</td>
			<td>450480</td>
			<td>Used to collect the blood</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Morphine</td>
			<td>Mallinckrodt, UK</td>
			<td>NDC0406-8003-30</td>
			<td>This analgesia was used to induce the inability to feel burn injury pain</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Muller Hinton Broth</td>
			<td>BD, USA</td>
			<td>275730</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Muller Hinton II Agar</td>
			<td>BD, USA</td>
			<td>211438</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nair hair removal lotion</td>
			<td>Nair, USA</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Used to remove the residual hairs on dorsal side</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle 23 G</td>
			<td>BD, USA</td>
			<td>305193</td>
			<td>Used to inject the lactate ringer solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Normal saline</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectrophotometer</td>
			<td>ThermoScientific, USA</td>
			<td>Genesys 30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sprague-Dawley rats, male and female</td>
			<td>Charles River Labs</td>
			<td>n/a</td>
			<td>7-9 weeks old for burn induction</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Scissor</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>14501-14</td>
			<td>Used to cut the desired skin piece</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue collection tubes</td>
			<td>Globe Scientific</td>
			<td>220101236</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue Homogenizer</td>
			<td>Kinematica, Inc, USA</td>
			<td>POLYTRON PT2100</td>
			<td>Used to homogenize the tissue samples</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water bath</td>
			<td>Fischer Scientific, USA</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Used to induce the burn injury</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Weighted heating pad</td>
			<td>Comfytemp, USA</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Used during the procedure to keep rat&#39;s body warm</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

rat burn model to study full-thickness cutaneous thermal burn and infection

Brandinductiemethoden worden inconsistent beschreven in rattenmodellen. Een uniform brandwondmodel, dat het klinische scenario weergeeft, is nodig om reproduceerbaar brandwondenonderzoek uit te voeren. Het huidige protocol beschrijft een eenvoudige en reproduceerbare methode om ~20% totale lichaamsoppervlakte (TBSA) brandwonden van volledige dikte bij ratten te creëren. Hier werd een koperen staaf van 22,89 cm2 (5,4 cm diameter) verwarmd tot 97 °C in een waterbad op het huidoppervlak van de rat aangebracht om de brandwond op te wekken. Een koperen staaf met een hoge thermische geleidbaarheid was in staat om de warmte dieper in het huidweefsel af te voeren om een brandwond van volledige dikte te creëren. Histologieanalyse toont verzwakte epidermis met stollingsschade aan de volledige dikte van de dermis en het onderhuidse weefsel. Bovendien is dit model representatief voor de klinische situaties die worden waargenomen bij gehospitaliseerde brandwondenpatiënten na brandwonden, zoals immuunontregeling en bacteriële infecties. Het model kan de systemische bacteriële infectie door zowel Gram-positieve als Gram-negatieve bacteriën samenvatten. Kortom, dit artikel presenteert een gemakkelijk te leren en robuust rattenbrandmodel dat de klinische situaties nabootst, waaronder immuunontregeling en bacteriële infecties, wat van groot nut is voor de ontwikkeling van nieuwe actuele antibiotica voor brandwonden en infecties.

Het hier gepresenteerde protocol is zeer reproduceerbaar en resulteerde in een derdegraads brandwond van volledige dikte bij ratten. De brandwond ziet er wasachtig wit uit na brandwondinductie (figuur 2B). De kleur van het brandwond veranderde van wit naar bruin in de loop van 72 uur na de verbranding (figuur 2B-E).
Histologische analyse bevestigde een brandwond van volledige dikte (diepte >2,61 mm 24...

Watch this Scientific Journal Video about Rat Burn Model to Study Full-Thickness Cutaneous Thermal Burn and Infection at JoVE.com

Rat Burn Model to Study Full-Thickness Cutaneous Thermal Burn and Infection

Een model dat het klinische scenario van brandwond en infectie nabootst, is noodzakelijk voor het bevorderen van brandwondenonderzoek. Het huidige protocol demonstreert een eenvoudig en reproduceerbaar rattenbrandinfectiemodel dat vergelijkbaar is met dat bij mensen. Dit vergemakkelijkt de studie van brandwonden en infecties na brandwond voor het ontwikkelen van nieuwe actuele antibioticabehandelingen.

Rat Burn Model om cutane thermische verbranding en infectie van volledige dikte te bestuderen

Burn induction methodologies are inconsistently described in rat models. A uniform burn wound model, which represents the clinical scenario, is necessary ...

Dit brandwondenmodel is in staat om de klinische situaties samen te vatten die worden waargenomen bij gehospitaliseerde brandwondenpatiënten na brandwonden zoals immuunontregeling en bacteriële infecties. Deze methode voor het induceren van brandwonden bij ratten is gemakkelijk te leren en kan worden gebruikt voor de ontwikkeling en evaluatie van nieuwe tropische geneesmiddelen voor brandwonden en infecties. Dit model kan worden gebruikt om wondgenezing en de progressie van bacteriële infectie op de brandwondenplaats te evalueren.Deze brandwondeninductiemethode kan ook worden gebruikt in muis- en andere diermodellen voor brandwondeninductie en om de bacteriële infectie van brandwonden te bestuderen. Begin met het voorbereiden van de verdoofde rat op de brandwond door deze over een verwarmingskussen in een buikligging te bewegen. Breng met behulp van een applicator met katoenen punt oogglijmiddel aan op beide ogen om uitdroging van het hoornvlies te voorkomen.Scheer het dorsale gebied van de rat met een elektrische tondeuse in een grote rechthoek van de schouderbladen tot aan de basis van de staart. Veeg de losse haren uit het geschoren gebied met behulp van het weefsel gedrenkt in zoutoplossing. Breng de ontharingslotion aan op het geschoren gebied met behulp van een applicator met katoenpunt.Veeg na drie minuten het gebied twee keer af met een nat gaasspons om de lotion te verwijderen en huidirritatie te voorkomen. Schakel de isofluraan uit en verwijder de neuskegel voordat u de rat in de herstelkooi plaatst. Stel op de dag van het brandwondenexperiment de temperatuur van het waterbad in op 97 graden Celsius en plaats een uur voorafgaand aan het experiment 420 gram van vier koperen staven in het waterbad.Zodra de rat niet reageert op teenknijpen op alle ledematen, plaats hem dan op het verwarmingskussen in een buikligging en injecteer 20 milligram per kilogram lichaamsgewicht morfine via de intraperitoneale of IP-wortel voor pijnbestrijding. Controleer vervolgens de temperatuur van het waterbad. Stel de timer in en trek de hittebestendige handschoenen aan.Neem een verwarmde koperen staaf uit het waterbad en raak deze gedurende zeven seconden aan op het dorsum-gebied. Breng onmiddellijk de volgende drie brandwonden na elkaar aan met behulp van één staaf per brandplaats en produceer een ongeveer 20% totaal lichaamsoppervlak full-contact brandwond. Na de brandwond reanimeert u het dier door 0,1 milliliter per gram lichaamsgewicht van ringer-oplossing met lactatie via de IP-route te injecteren.Als u klaar bent, schakelt u de isofluraan uit. Verwijder de neuskegel en plaats de rat op de warmtemat. Centrifugeer op de dag van brandwond en infectie de Pseudomonas aeruginosa of Staphylococcus aureus-cultuur afzonderlijk bij 4.000 keer g gedurende 5 minuten.Was de pellet met normale zoutoplossing voordat u de pellet verdunt met zoutoplossing tot 0,1 optische dichtheid bij 600 nanometer. Verdun 200 microliter van de bacteriële suspensie met 800 microliter zoutoplossing en krijg het gewenste bacteriële entmateriaal van 2 bij 10 tot de 7e kolonievormende eenheden of CFU per milliliter. Injecteer 15 minuten na de verbranding subcutaan 50 microliter verdund entmateriaal van de bacteriën in de buurt van het brandwondengebied met behulp van een naald van 29 gauge.Plaats de rat op het verwarmingskussen voor herstel. Breng het herstelde dier na 15 tot 20 minuten over naar een schone kooi. Evalueer direct na het brandwondje het huidletsel morfologisch in termen van kleur en marge.Analyseer na euthanasie volledige bloedtellingen om het effect van brandwondeninductie op het immuunsysteem van de gastheer te bepalen. Verzamel het weefsel van de geëuthanaseerde rat in een opvangbuis van 10 milliliter. Homogeniseer de monsters met behulp van een weefselhomogenisator en verdun de weefselhomogenaten serieel in normale zoutoplossing.Plaat 100 microliter onverdund homogenaat en alle verdunningen van elk weefselmonster verzameld van met P.Aeruginosa geïnfecteerde ratten op cetrimide-agarplaten. Na het incuberen van de platen gedurende 16 tot 18 uur bij 37 graden Celsius in een incubator, tel je de bacteriekolonies op de platen. Vermenigvuldig ze met de verdunningsverhouding om de CFU per milliliter te krijgen en normaliseer deze met het gewicht van het weefsel om het CFU-programmaweefsel te berekenen.Dit zeer reproduceerbare protocol resulteerde in een derdegraads brandwond van volledige dikte bij ratten. De kleur van de brandwond veranderde van wit naar bruin in 24 uur tot 72 uur na de verbranding. In histologische analyse vertoonden de huidmonsters van verbrande dieren letsel in alle lagen op 24, 48 en 72 uur na het verbranden, terwijl de niet-verbrande huid een duidelijk onderscheid vertoonde tussen epidermis, dermis en onderhuidse weefsellagen.Vernietiging van de epidermale laag en schade aan de volledige dikte van de dermis met onderhuids vet en skeletspieren werden waargenomen in verbrande huidmonsters. In 24 uur na de verbranding was een brandwond van volledige dikte meer dan 2,61 millimeter diep. Bij de evaluatie van de bacteriële klaring werd bacterieel herstel waargenomen bij alle ratten met brandwonden.Tijdens P.aeruginosa PAO1-infectie was het aantal bacteriën dat 24 uur na infectie uit de huid van de verbrande rat werd hersteld minder dan het initiële entmateriaal van 1 bij 10 tot de 6e CFU. Het nam echter 48 en 72 uur na infectie toe. Bij S.aureus, ATC25923-infectie, werd 2 log 10-toename waargenomen op alle tijdstippen in de huid in vergelijking met het initiële entmateriaal, wat suggereert dat de vestiging van S.aureus-infectie het gevolg was van de actieve replicatie in de weefsels.Het onderhuidse weefsel en de spieren vertoonden een hogere bacteriële belasting dan de long en milt. De gegevens toonden aan dat verbrande ratten een systemische infectie ontwikkelden 24 uur na P.aeruginosa-inenting en 48 uur na S.aureus-inenting. Verwijder volledig haar op de rat dorsum en houd de temperatuur en brandinductietijd zoals vermeld in het protocol.Het overgebleven haar en de verschillende temperatuur van de koperen staafjes kunnen de kwaliteit van de brandwond beïnvloeden. Het brandwondenmodel bij ratten kan worden onderzocht om nieuwe actuele therapieën te evalueren voor de behandeling van brandwondinfecties en voor het evalueren van verschillende wondverbanden.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Cutaneous Leishmaniasis in the Dorsal Skin of Hamsters: a Useful Model for the Screening of Antileishmanial Drugs

Cutane leishmaniasis in het dorsale huid van Hamsters: een bruikbaar model voor de screening van antileishmaniale Drugs

Traditionally, hamsters are experimentally inoculated in the snout or the footpad. However in these sites an ulcer not always occurs, measurement of ...

An In vitro Model to Study Immune Responses of Human Peripheral Blood Mononuclear Cells to Human Respiratory Syncytial Virus Infection

An In vitro Model to Study Immune Responses of Human Peripheral Blood Mononuclear Cells to Human Respiratory Syncytial Virus Infection

Human respiratory syncytial  virus (HRSV) infections present a broad spectrum of disease severity, ranging  from mild infections to life-threatening ...

Use of Galleria mellonella as a Model Organism to Study Legionella pneumophila Infection

Use of Galleria mellonella as a Model Organism to Study Legionella pneumophila Infection

Gebruik<em&gt; Galleria mellonella</em&gt; Als modelorganisme om te studeren<em&gt; Legionella pneumophila</em&gt; Infectie

Legionella pneumophila, the causative agent of a severe pneumonia named Legionnaires&#39; disease, is an important human pathogen that infects and ...

Humanized Mouse Model to Study Bacterial Infections Targeting the Microvasculature

Gehumaniseerd muismodel om te studeren Bacteriële infecties Targeting microvasculature

Neisseria meningitidis causes a severe, frequently fatal sepsis when it enters the human blood stream. Infection leads to extensive damage of the blood ...

Non-Invasive Model of Neuropathogenic Escherichia coli Infection in the Neonatal Rat

Non-Invasive Model of Neuropathogenic Escherichia coli Infection in the Neonatal Rat

Non-Invasive Model van Neuropathogenic<em&gt; Escherichia coli</em&gt; Infectie in de Neonatale Rat

Investigation of the interactions between animal host and bacterial pathogen is only meaningful if the infection model employed replicates the principal ...

In Vivo Investigation of Antimicrobial Blue Light Therapy for Multidrug-resistant Acinetobacter baumannii Burn Infections Using Bioluminescence Imaging

In Vivo Investigation of Antimicrobial Blue Light Therapy for Multidrug-resistant Acinetobacter baumannii Burn Infections Using Bioluminescence Imaging

In vivo onderzoek naar Antimicrobial Blue Light therapie voor Multiresistente Acinetobacter baumannii Burn Infecties met behulp van bioluminescentie Imaging

Burn infections continue to be an important cause of morbidity and mortality. The increasing emergence of multidrug-resistant (MDR) bacteria has led to ...

Murine Full-thickness Skin Transplantation

Murine volledige dikte van de huid Transplantation

Murine full-thickness skin transplantation is a well-established in vivo model to study alloimmune response and graft rejection. Despite its limited ...

A Galleria mellonella Oral Administration Model to Study Commensal-Induced Innate Immune Responses

A Galleria mellonella Oral Administration Model to Study Commensal-Induced Innate Immune Responses

Een mondelinge beheermodel voor wasmot te Study Commensal-Induced aangeboren immuunresponsen

The investigation of the immunogenic potential of commensal bacteria on the host immune system is one essential component when studying intestinal ...

Use of the Invertebrate Galleria mellonella as an Infection Model to Study the Mycobacterium tuberculosis Complex

Use of the Invertebrate Galleria mellonella as an Infection Model to Study the Mycobacterium tuberculosis Complex

Gebruik van de ongewervelde Galleria wasmot als een infectie model voor de studie van de Mycobacterium tuberculose complex

Tuberculosis is the leading global cause of infectious disease mortality and roughly a quarter of the world&#8217;s population is believed to be infected ...

Mouse Footpad Inoculation Model to Study Viral-Induced Neuroinflammatory Responses

Mouse Footpad Inenting Model om virale geïnduceerde neuro-ontstekingsreacties te bestuderen

This protocol describes a footpad inoculation model used to study the initiation and development of neuroinflammatory responses during alphaherpesvirus ...