Особенности планирования эксперимента по изучению раневого процесса

Особенности планирования эксперимента по изучению раневого процесса

Автор: К.И. Сергацкий, М.М. Миронов, В.И. Никольский, М.Г. Федорова, В.С. Романова, А.Д. Захаров

Журнал: Ульяновский медико-биологический журнал @medbio-ulsu

Рубрика: Обзоры

Статья в выпуске: 4, 2024 года.

Бесплатный доступ

Экспериментальные модели играют важную роль в изучении процессов заживления кожных ран, разработке новых методов лечения и анализе эффективности применяемых средств. Однако существует ряд проблем и ограничений, которые следует учитывать при проведении и интерпретации исследований. Одной из основных сложностей является разнообразие самих моделей. Некоторые могут не полностью отражать процессы, происходящие в организме человека, что затрудняет перенос результатов исследований в клиническую практику. Нечеткая стандартизация и большой арсенал предлагаемых вариантов проведения эксперимен-та ставит перед исследователем ряд трудностей. Некоторые методы могут быть недостаточно чувствительными или специфичными, что может привести к искажению результатов. В статье представлен обзор некоторых из наиболее часто используемых моделей ран на животных. Рассматриваются основные принципы планирования экспериментов, включая выбор подходящих животных моделей, а также методы оценки кожной раны у лабораторных животных. Несмотря на свои ограничения рациональные исследования на экспериментальных животных остаются одним из наиболее полезных инструментов, помогающих получить ответ на разнооб-разные вопросы, касающиеся основ раневого процесса. Изучение и адаптация моделей ран на животных могут способствовать разработке эффективных методов лечения раневых дефектов.

Еще

Раны, модель раны на животных, животные модели, методы оценки ран

Короткий адрес: https://sciup.org/14132319

IDR: 14132319   |   DOI: 10.34014/2227-1848-2024-4-50-69

Список литературы Особенности планирования эксперимента по изучению раневого процесса

  • Masson-Meyers D.S, Andrade T.A.M., Caetano G.F., Guimaraes F.R., Leite M.N., Leite S.N., Fra-de M.A.C. Experimental models and methods for cutaneous wound healing assessment. Int J Exp Pathol. 2020; 101 (1-2): 21-37. DOI: 10.1111/iep.12346.
  • Elliot S., Wikramanayake T.C., Jozic I., Tomic-Canic M. A Modeling Conundrum: Murine Models for Cutaneous Wound Healing. J Invest Dermatol. 2018; 138 (4): 736-740. DOI: 10.1016/j.jid.2017.12.001.
  • Andrade T.A., Iyer A., Das P.K., Foss N.T., Garcia S.B., Coutinho-Netto J., Jordao Jr. A.A., Frade M.A.C. The inflammatory stimulus of a natural latex biomembrane improves healing in mice. Braz J Med Biol Res. 2011; 44: 1036-1047.
  • Leite S.N., Leite M.N., Caetano G.F., Ovidio P.P., Jordao Junior A.A., Frade M.A. Phototherapy improves wound healing in rats subjected to high-fat diet. Lasers Med Sci. 2015; 30: 1481-1488.
  • Masson-Meyers D.S., Bumah V.V., Enwemeka C.S. Blue light does not impair wound healing in vitro. J Photochem Photobiol B. 2016; 160: 53-60.
  • Цибулевский А.Ю., Дубовая Т.К., Демьяненко И.А. Моделирование заживления ран кожи. Крымский журнал экспериментальной и клинической медицины. 2020; 10 (4): 64-71. DOI: 10.37279/ 2224-6444-2020-10-4-64-71.
  • Zindle J.K., Wolinsky E., Bogie K.M. A review of animal models from 2015 to 2020 for preclinical chronic wounds relevant to human health. J Tissue Viability. 2021; 30 (3): 291-300. DOI: 10.1016/j.jtv.2021.05.006.
  • Stephens P., Caley M., Peake M. Alternatives for animal wound model systems In: Gourdie R.G., Myers T.A., eds. Wound Regeneration and Repair Methods and Protocols. New York, NY: Humana Press; 2013: 177-201.
  • Nauta A.C., Gurtner G.C., Longaker M.T. Adult stem cells in small animal wound healing models. In: Gourdie R.G., Myers T.A., eds. Wound Regeneration and Repair Methods and Protocols. New York, NY: Humana Press; 2013: 81-98.
  • Grambow E., Sorg H., Sorg C.G.G., Struder D. Experimental Models to Study Skin Wound Healing with a Focus on Angiogenesis. Med Sci (Basel). 2021; 9 (3): 55. DOI: 10.3390/medsci9030055.
  • Егорихина М.Н., Алейник Д.Я., Рубцова Ю.П., Чарыкова И.Н., Стручков А.А., Ежевская А.А., За-греков В.И., Соснина Л.Н., Загайнова Е.В. Модель биомедицинского клеточного продукта для доклинических исследований на крупном лабораторном животном. Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2020; 22 (1): 142-156.
  • Zomer H.D., Trentin A.G. Skin wound healing in humans and mice: Challenges in translational research. J Dermatol Sci. 2018; 90 (1): 3-12. DOI: 10.1016/j.jdermsci.2017.12.009.
  • Grada A., Mervis J., Falanga V. Research Techniques Made Simple: Animal Models of Wound Healing. J Invest Dermatol. 2018; 138 (10): 2095-2105.e1. DOI: 10.1016/j.jid.2018.08.005.
  • Dorsett-Martin W.A. Rat models of skin wound healing: a review. Wound Repair Regen. 2004; 12 (6): 591-599. DOI: 10.1111/j.1067-1927.2004.12601.x.
  • Dunn L., Prosser H.C., Tan J.T., Vanags L.Z., Ng M.K., Bursill C.A. Murine model of wound healing. J Vis Exp. 2013; 75: e50265. DOI: 10.3791/50265.
  • Довнар Р.И. Нюансы выбора экспериментального животного для моделирования процесса заживления кожной раны. Журнал Гродненского государственного медицинского университета. 2020; 18 (4): 429-435.
  • Смотрин С.М., Довнар Р.И., Васильков А.Ю., Прокопчик Н.И., Иоскевич Н.Н. Влияние перевязочного материала, содержащего наночастицы золота или серебра, на заживление экспериментальной раны. Журнал Гродненского государственного медицинского университета. 2012; 1 (37): 75-80.
  • WangX., Ge J., Tredget E.E., Wu Y. The mouse excisional wound splinting model, including applications for stem cell transplantation. Nat Protoc. 2013; 8 (2): 302-329. DOI: 10.1038/nprot.2013.002.
  • Кананыхина Е.Ю., Большакова Г.Б. Количественная характеристика полноты регенерации кожи при заживлении раны на спине и животе крыс. Клиническая и экспериментальная морфология. 2016; 1 (17): 27-36.
  • Peplow P.V., Chung T.Y., Baxter G.D. Laser photobiomodulation of proliferation of cells in culture: a review of human and animal studies. Photomed Laser Surg. 2010; 28: S3-S40.
  • Довнар Р.И. Моделирование кожных ран в эксперименте. Новости хирургии. 2021; 29 (4): 480-489.
  • Силина Е.В., Мантурова Н.Е., Артюшкова Е.Б., Литвицкий П.Ф., Васин В.И., Синельникова Т.Г., ГладченкоМ.П., Крюков А.А., Аниканов А.В., Kaплин А.Н., НаимзадаМ.Д.З., Ступин В.А. Динамика заживления кожной раны при применении инъекционных стимуляторов регенерации у крыс. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2020; 64 (3): 54-63. DOI: 10.25557/00312991.2020.03.54-63.
  • Neves L.M.G., Wilgus T.A., Bayat A. In Vitro, Ex Vivo, and In Vivo Approaches for Investigation of Skin Scarring: Human and Animal Models. Adv Wound Care (New Rochelle). 2023; 12 (2): 97-116. DOI: 10.1089/wound.2021.0139.
  • Трофимец Е.И., Гущин Я.А., Крышень К.Л., Макарова М.Н., Мамыкин С.М. Изучение ранозажив-ляющего действия образца оружейного масла на модели кожной раны у крыс. Фармация. 2020; 69 (8): 43-49.
  • Melnikova N., Balakireva A., Orekhov D., Kamorin D., Didenko N., Malygina D., Knyazev A., Novopolt-sev D., Solovyeva A. Zinc Oxide Nanoparticles Protected with Terpenoids as a Substance in Redox Imbalance Normalization in Burns. Pharmaceuticals. 2021; 14: 492. DOI: https://doi.org/10.3390/ph14060492.
  • Abdullahi A., Amini-Nik S., Jeschke M.G. Animal models in burn research. Cell Mol Life Sci. 2014; 71 (17): 3241-3255. DOI: 10.1007/s00018-014-1612-5.
  • Clouatre E., Pinto R., Banfield J., Jeschke M.G. Incidence of hot tap water scalds after the introduction of regulations in ontario. J Burn Care Res. 2013; 34 (2): 243-248.
  • Caliari-Oliveira C., Yaochite J.N., Ramalho L.Z.N., Palma P.V.B, Carlos D., Cunha F. de Q., De Souza D.A, Cipriani Frade M.A., Covas D.T., Malmegrim K.C.R., OliveiraM.C., Voltarelli J.C. Xenoge-neic mesenchymal stromal cells improve wound healing and modulate the immune response in an extensive burn model. Cell Transplant. 2016; 25: 201-215.
  • Escobar Chávez J., Bonilla Martínez D., Villegas González M., Molina TrinidadE., Casas Alancaster N., Revilla Vázquez A. Microneedles: a valuable physical enhancer to increase transdermal drug delivery. J Clin Pharmacol. 2011; 51: 964-977.
  • Kottner J., Hillmann K., Fimmel S., Seité S., Blume Peytavi U. Characterisation of epidermal regeneration in vivo: a 60 day follow up study. J Wound Care. 2013; 22: 395-400.
  • Wigger Alberti W., Kuhlmann M., Ekanayake S., Wilhelm D. Using a novel wound model to investigate the healing properties of products for superficial wounds. J Wound Care. 2009; 18: 123-131.
  • Wassermann E., van Griensven M., Gstaltner K., Oehlinger W., Schrei K., Redl H. A chronic pressure ulcer model in the nude mouse. Wound Repair Regen. 2009; 17 (4): 480-484. DOI: 10.1111/j.1524-475X.2009.00502.x.
  • Seaton M., Hocking A., Gibran N.S. Porcine models of cutaneous wound healing. ILAR J. 2015; 56 (1): 127-138. DOI: 10.1093/ilar/ilv016.
  • Dai T., Kharkwal G.B., Tanaka M., Huang Y.Y., Bil de Arce V.J., Hamblin M.R. Animal models of external traumatic wound infections. Virulence. 2011; 2 (4): 296-315. DOI: 10.4161/viru.2.4.16840.
  • Зайцев А.Е., Асанов О.Н., Мясников Н.И. Опыт моделирования трофической гнойной раны в эксперименте. Вестник экспериментальной и клинической хирургии. 2023; 16: 4: 310-315. DOI: 10.18499/2070-478X-2023-16-4-310-315.
  • Greaves N.S., Benatar B., Whiteside S., Alonso-Ras gado T., Baguneid M., Bayat A. Optical coherence tomography: a reliable alternative to invasive histological assessment of acute wound healing in human skin. Br J Dermatol. 2014; 170: 840-850.
  • TsaiM.T., Yang C.H., Shen S.C., Lee Y.J., Chang F.Y., Feng C.S. Monitoring of wound healing process of human skin after fractional laser treatments with optical coherence tomography. Biomed Opt Express. 2013; 4: 2362-2375.
  • Sattler E.C., PoloczekK., Kastle R., Welzel J. Confocal laser scanning microscopy and optical coherence tomography for the evaluation of the kinetics and quantification of wound healing after fractional laser therapy. J Am Acad Dermatol. 2013; 69: e165-e173.
  • Григорьян А.Ю., Бежин А.И., Панкрушева Т.А., Суковатых Б.С., Чекмарева М.С., Жиляева Л.В. Многокомпонентное раневое покрытие в лечении экспериментальной гнойной раны. Бюллетень сибирской медицины. 2019; 18 (3): 29-36.
  • Боков Д.А., Михайлов Н.О., Лаптиёва А.Ю., Горюшкина Е.С. Современные способы измерения площади раневой поверхности и их сравнение между собой. Молодежный инновационный вестник. 2023; 12 (2): 14-16.
  • Степенко Ю.В., Солдатов В.О., Затолокина М.А., Майорова А.В., Сысуев Б.Б., Демиденко А.Н., Ивахно Е.Н., Сарычева М.В., Покровский М.В. Cтимуляция репарации в модели линейной раны у крыс гелем с Бишофитом. Фармация и фармакология. 2019; 7 (1): 42-52. DOI: 10.19163/2307-92662019-7-1-42-52.
  • Гуменюк С.Е., Гайворонская Т.В., Гуменюк А.С., Ушмаров Д.И., Исянова Д.Р. Моделирование раневого процесса в экспериментальной хирургии. Кубанский научный медицинский вестник. 2019; 26 (2): 18-25.
  • Ушмаров Д.И., Гуменюк С.Е., Гуменюк А.С., Гайворонская Т.В., Караблина С.Я., Поморцев А.В., Сотниченко А.С., Мелконян К.И., Григорьев Т.Е. Сравнительная оценка многофункциональных раневых покрытий на основе хитозана: многоэтапное рандомизированное контролируемое экспериментальное исследование. Кубанский научный медицинский вестник. 2021; 28 (3): 78-96.
  • Binsuwaidan R., Elekhnawy E., Elseady W.S., Keshk W.A., Shoeib N.A., Attallah N.G.M., Mokhtar F.A., AbdElHadi S.R., AhmedE., Magdeldin S., Negm W.A. Antibacterial activity and wound healing potential of Cycas thouarsii R.Br n-butanol fraction in diabetic rats supported with phytochemical profiling. Biomed Pharmacother. 2022; 155: 113763. DOI: 10.1016/j.biopha.2022.113763.
  • Tsukamoto T., Pape H.C. Animal models for trauma research: what are the options? Shock. 2009; 31 (1): 3-10. DOI: 10.1097/SHK.0b013e31817fdabf.
  • Seaton M., Hocking A., Gibran N.S. Porcine models of cutaneous wound healing. ILAR J. 2015; 56 (1): 127-138. DOI: 10.1093/ilar/ilv016.
  • Grey J.E., Enoch S., HardingK.G. Wound assessment. BMJ. 2006; 332: 285-288.
  • RobsonM.C., BarbulA. Guidelines for the best care of chronic wounds. Wound Repair Regen. 2006; 14: 647-648.
  • Koschwanez H.E., Broadbent E. The use of wound healing assessment methods in psychological studies: a review and recommendations. Br J Health Psychol. 2011; 16 (Pt. 1): 1-32. DOI: 10.1348/135910710X524633.
  • Planz V, Franzen L., Windbergs M. Novel in vitro approaches for the simulation and analysis of human skin wounds. Skin Pharmacol Physiol. 2015; 28: 91-96.
  • Andrade T.A., Aguiar A.F., Guedes F.A., Leite M.N., Caetano G.F., Coelho E.B., Das P.K., Frade M.A. Ex vivo model of human skin (hOSEC) as alternative to animal use for cosmetic tests. Procedia Eng. 2015; 110: 67-73.
  • Terra V.A., Souza-Neto F.P., Frade M.A.С., Ramalho L.N.Z., Andrade ТЛ.М, Pasta A.A.C., Conchon A.C., Guedes F.A., Luiz R.C., Cecchini R., Cecchini A.L. Genistein prevents ultraviolet B radiation-induced nitrosative skin injury and promotes cell proliferation. J Photochem Photobiol B. 2015; 144: 20-27.
  • Okuma C.H., Andrade T.A., Caetano G.F., Finci L.I., Maciel N.R., Topan J.F., Cefali L.C., Polizel-lo A.C.M., Carlo T., Rogerio A.P., Spadaro A.C.C., Isaac V.L.B., Frade M.A.C., Rocha-Filho P.A. Development of lamellar gel phase emulsion containing marigold oil (Calendula officinalis) as a potential modern wound dressing. Eur J Pharm Sci. 2015; 71: 62-72.
  • Amirthalingam E., Rodrigues M., Casal-Dujat L., Calpena A.C., Amabilino D.B., Ramos-Lopez D., Perez-Garcia. Macrocyclic imidazolium-based amphiphiles for the synthesis of gold nanoparticles and delivery of anionic drugs. J Colloid Interface Sci. 2015; 437: 132-129.
  • Caetano G.F., Fronza M., Leite M.N., Gomes A., Frade M.A. Comparison of collagen content in skin wounds evaluated by biochemical assay and by computer-aided histomorphometric analysis. Pharm Biol. 2016; 3: 1-5.
  • Nauseef W.M. Myeloperoxidase in human neutrophil host defence. Cell Microbiol. 2014; 16: 1146-1155.
  • Tsuji J.M., Whitney J.D., Tolentino E.J., Perrin M.E., Swanson P.E. Evaluation of cellular wound healing using flow cytometry and expanded polytetrafluroethylene implants. Wound Repair Regen. 2010; 18: 335-340.
  • Caetano G.F., Frade M.A., Andrade T.A., Leite M.N., Bueno C.Z., Moraes A.M., Ribeiro-Paes J.T. Chi-tosan-alginate membranes accelerate wound healing. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2015; 103: 1013-1022.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp