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

Författarna tackar avdelningen för jämförande medicin vid University of North Carolina för tillhandahållande och vård av djur. Vi tackar Lauren Ralph och Mia Evangelista i Pathology Services Core för teknisk experthjälp med histopatologi / digital patologi, inklusive vävnadssnitt och bildbehandling. Denna forskning stöddes av ett forskningsbidrag från försvarsdepartementet (Award nummer W81XWH-20-1-0500, GR och TV).

Alla procedurer godkändes av Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) vid University of North Carolina och genomfördes i enlighet med dess fastställda riktlinjer. Han- och honråttor av Sprague Dawley (250-300 g) i åldern 7-9 veckor användes för experimenten. Alla djur var inrymda i en 12 h: 12 h ljus-mörk cykel med fri tillgång till mat och vatten ad libitum. Arbeta alltid med din institutionella veterinär om en smärtstillande plan innan studiestart.
1. Fö...

<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>

Flera brännskademodeller har presenterats för att studera patofysiologin vid brännskador 8,12,16,17. I den aktuella studien använde vi en råttmodell för att utveckla ett enkelt och reproducerbart protokoll för att inducera en fulltjockleksbrännskada följt av bakteriell infektion för att simulera ett infekterat bränntrauma hos patienter. Valet av råtta som djurmodell för att efterli...

Brännskador är bland de mest förödande formerna av trauma, med dödlighet som når 12% även i specialiserade brännskadecentra 1,2,3. Enligt nyligen publicerade rapporter behöver ~ 486 000 brännskadepatienter medicinsk vård årligen i USA, med nästan 3 500 dödsfall 1,2,3,4,5,6. Brännskada innebär en stor utmaning för patienternas immunförsvar och skapar ett betydande öppet sår, som är långsamt att läka, vilket gör dem mottagliga för kutan, lung- och systemisk kolonisering med nosokomiala, opportunistiska bakterier. Immundysreglering i kombination med bakterieinfektionen är förknippad med ökad sjuklighet och dödlighet hos brännskadepatienter7.
En djurbrännings- och infektionsmodell är avgörande för att studera patogenesen av bakteriella infektioner efter hudskador och immunsuppression i samband med brännskada. Sådana modeller möjliggör design och utvärdering av nya metoder för behandling av bakteriella infektioner hos brännskadepatienter. Råttor och människor delar liknande hudfysiologiska och patologiska egenskaper som tidigare har dokumenterats8. Dessutom är råttor mindre i storlek, vilket gör dem lättare att hantera, billigare och lättare att skaffa och underhålla än större djurmodeller.
Dessa egenskaper gör råttor till ett idealiskt modelldjur för att studera brännskador och infektioner9. Tyvärr är tekniken för bränninduktion inkonsekvent och ofta minimalt beskriven 10,11,12,13,14. Detta protokoll är utformat för att utveckla en enkel, kostnadseffektiv och reproducerbar procedur för att skapa en konsekvent fulltjockleksbrännskada i en råttmodell som simulerar det kliniska scenariot och kan användas för att utvärdera immunsuppression och bakteriell infektion.

<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

Bränninduktionsmetoder beskrivs inkonsekvent i råttmodeller. En enhetlig modell för brännskador, som representerar det kliniska scenariot, är nödvändig för att utföra reproducerbar brännskadeforskning. Detta protokoll beskriver en enkel och reproducerbar metod för att skapa ~ 20% total kroppsyta (TBSA) fulltjockleksbrännskador hos råttor. Här applicerades en 22,89 cm2 (5,4 cm diameter) kopparstav uppvärmd till 97 °C i ett vattenbad på råtthudytan för att inducera brännskadan. En kopparstav med hög värmeledningsförmåga kunde sprida värmen djupare i hudvävnaden för att skapa en fulltjockleksbrännskada. Histologisk analys visar försvagad epidermis med koagulativ skada på dermis och subkutan vävnads fulltjockleksutsträckning. Dessutom är denna modell representativ för de kliniska situationer som observerats hos brännskadepatienter på sjukhus efter brännskador såsom immundysregulering och bakterieinfektioner. Modellen kan rekapitulera den systemiska bakterieinfektionen av både grampositiva och gramnegativa bakterier. Sammanfattningsvis presenterar detta dokument en lättlärd och robust råttbränningsmodell som efterliknar de kliniska situationerna, inklusive immundysregulering och bakterieinfektioner, vilket är av stor nytta för utveckling av nya aktuella antibiotika för brännskador och infektioner.

Protokollet som presenteras här är mycket reproducerbart och resulterade i en tredje gradens brännskada i full tjocklek hos råttor. Brännsåret verkar vaxartat vitt efter brännskadeinduktion (figur 2B). Färgen på brännskadan ändrades från vit till brun under loppet av 72 timmar efter bränningen (figur 2B-E).
Histologisk analys bekräftade en brännskada i full tjocklek (djup >2,61 mm vid 2...

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

En modell som efterliknar det kliniska scenariot för brännskador och infektion är nödvändig för att främja brännskadeforskning. Det nuvarande protokollet visar en enkel och reproducerbar råttbränningsinfektionsmodell jämförbar med den hos människor. Detta underlättar studien av brännskador och infektioner efter brännskada för att utveckla nya aktuella antibiotikabehandlingar.

Råttbränningsmodell för att studera kutan termisk brännskada och infektion i full tjocklek

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

Denna brännskademodell kan rekapitulera de kliniska situationer som observerats hos inlagda brännskadepatienter efter brännskador som immundysregulering och bakterieinfektioner. Denna metod för att inducera brännskada hos råttor är lätt att lära sig och kan användas för utveckling och utvärdering av nya tropiska läkemedel för brännskador och infektioner. Denna modell kan användas för att utvärdera sårläkning samt utvecklingen av bakteriell infektion vid brännskadestället.Denna brännskadeinduktionsmetod kan också användas i mus- och andra djurmodeller för brännskadeinduktion och för att studera bakteriell infektion vid brännsår. Börja förbereda den bedövade råttan för brännskadan genom att flytta den över en värmedyna i ett benäget läge. Använd en bomullsapplikator och applicera ögonsmörjmedel på båda ögonen för att förhindra att hornhinnan torkar.Raka råttans ryggområde med en elektrisk klippare i en stor rektangel från axelbladen ner till svansbasen. Torka ut de lösa hårstråna från det rakade området med hjälp av vävnaden blöt i saltlösning. Applicera hårborttagningslotionen på det rakade området med en bomullsapplikator.Torka av området med en våt gasvävsvamp två gånger efter tre minuter för att ta bort lotionen och förhindra hudirritation. Stäng av isofluran och ta bort noskonen innan du placerar råttan i uppvakningsburen. På dagen för brännskadeexperimentet, ställ in vattenbadtemperaturen till 97 grader Celsius och en timme före experimentet, placera 420 gram fyra kopparstavar i vattenbadet.När råttan inte svarar på tånypa på alla lemmar, placera honom på värmedynan i en benägen position och injicera 20 milligram per kilo kroppsvikt morfin via intraperitonealen eller IP-roten för smärtlindring. Kontrollera sedan vattenbadets temperatur. Ställ in timern och sätt på de värmebeständiga handskarna.Ta en uppvärmd kopparstång från vattenbadet och rör den på dorsumområdet i sju sekunder. Applicera omedelbart de följande tre brännskadorna efter varandra med en stav per bränningsställe och producera en cirka 20% total kroppsyta med full kontaktbränning. Efter bränningen, återuppliva djuret genom att injicera 0,1 milliliter per gram kroppsvikt av lakterad Ringers lösning genom IP-vägen.När du är klar stänger du av isofluranen. Ta bort noskonen och placera råttan på värmemattan. På brännings- och infektionsdagen centrifugerar du Pseudomonas aeruginosa eller Staphylococcus aureus-kulturen separat vid 4 000 gånger g i 5 minuter.Tvätta pelleten med normal saltlösning innan du spädar pelleten med saltlösning till 0,1 optisk densitet vid 600 nanometer. Späd 200 mikroliter av bakteriesuspensionen med 800 mikroliter saltlösning och få önskat bakterieinokulum på 2 till 10 till de 7: e kolonibildande enheterna eller CFU per milliliter. 15 minuter efter bränningen injicerar subkutant 50 mikroliter utspädd inokulum av bakterierna nära brännområdet med en 29 gauge nål.Placera råttan på värmedynan för återhämtning. Efter 15 till 20 minuter, överför det återvunna djuret till en ren bur. Omedelbart efter brännskadan, utvärdera hudskadan morfologiskt när det gäller färg och marginal.Efter avlivning, analysera fullständiga blodtal för att bestämma effekten av bränninduktion på värdens immunsystem. Samla vävnaden från den avlivade råttan i ett 10-milliliter uppsamlingsrör. Homogenisera proverna med en vävnadshomogenisator och späd vävnadshomogenaten i normal saltlösning.Platta 100 mikroliter outspätt homogenat och alla spädningar av varje vävnadsprov som samlats in från P.Aeruginosa-infekterade råttor på cetrimidagarplattor. Efter inkubation av plattorna i 16 till 18 timmar vid 37 grader Celsius i en inkubator, räkna bakteriekolonierna på plattorna. Multiplicera dem med utspädningsförhållandet för att få CFU per milliliter antal och normalisera det med vävnadens vikt för att beräkna CFU-programvävnaden.Detta mycket reproducerbara protokoll resulterade i en tredje gradens brännskada i full tjocklek hos råttor. Färgen på brännskadan ändrades från vit till brun på 24 timmar till 72 timmar efter brännskadan. I histologisk analys visade hudproverna från brända djur skador över alla lager vid 24, 48 och 72 timmar efter brännskada, medan huden utan brännskador visade en tydlig skillnad mellan epidermis, dermis och subkutana vävnadsskikt.Förstörelse av epidermalt skikt och skador på dermis fulla tjocklek med subkutant fett och skelettmuskulatur observerades i brända hudprover. I 24-timmars efterbränning var en fulltjockleksbränning mer än 2,61 millimeter djup. Vid utvärdering av bakteriell clearance observerades bakteriell återhämtning hos alla brännskaderåttor.Under P.aeruginosa PAO1-infektion var antalet bakterier som återfanns 24 timmar efter infektion från huden på bränd råtta mindre än det initiala inokulum på 1 av 10 till den 6: e CFU. Det ökade dock 48 och 72 timmar efter infektion. Vid S.aureus, ATC25923-infektion, observerades 2 log 10-ökning vid alla tidpunkter i huden jämfört med den initiala inokulatet, vilket tyder på att etableringen av S.aureus-infektion resulterade på grund av den aktiva replikationen i vävnaderna.Den subkutana vävnaden och musklerna visade en högre bakteriebelastning än lungan och mjälten. Data visade att brända råttor utvecklade en systemisk infektion 24 timmar efter inokulering av P.aeruginosa och 48 timmar efter inokulering av S.aureus. Ta helt bort hår på råttryggen och behåll temperaturen och bränninduktionstiden som nämns i protokollet.Det kvarvarande håret och olika temperaturer på kopparstavarna kan påverka brännskadans kvalitet. Råttbränningsmodellen kan undersökas för att utvärdera nya topikala terapier för behandling av brännskador och för utvärdering av olika sårförband.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

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

Kutan leishmaniasis i rygghuden för Hamsters: en användbar modell för screening av Antileishmanial 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

Användning av<em&gt; Galleria mellon</em&gt; Som modellorganism för att studera<em&gt; Legionella pneumophila</em&gt; Infektion

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

Humaniserad musmodell för att studera bakterieinfektioner Inriktning mikrovaskulaturen

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

Icke-invasiv Modell av Neuropathogenic<em&gt; Escherichia coli</em&gt; Infektion i neonatal 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 Undersökning av Antimicrobial Blue Ljusterapi för multiresistent Acinetobacter baumannii Burn Infektioner Använda Bioluminescence 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

Murin full tjocklek hudtransplantation

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

En Galleria mellonella Oral Administration modell till Study Commensal-Induced medfödda immunsvar

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

Användning av ryggradslösa Galleria mellonella som en infektions modell för att studera den Mycobacterium tuberkulos 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

Mus fotpad inokulering modell för att studera viral-inducerad Neuroinflammatoriska svar

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