Модель ишемизированной длительно незаживающей кожной раны: клеточная гибель и механизмы ранозаживления

Цель исследования — разработать модель ишемизированного кожного лоскута у лабораторных мышей с описанием процессов некроза и апоптоза в динамике и показать особенности регенерации длительно незаживающей кожной раны в условиях сформированного лоскута.

Материалы и методы. В исследовании было использовано 20 мышей линии BALB/c. На первом этапе эксперимента описан ишемизированный лоскут на 1, 2, 3 и 5-е сутки после его формирования методами гистологии, иммунофлюоресценции, морфометрии и TUNEL. На втором этапе на данном лоскуте была смоделирована длительно незаживающая рана и проведено сравнение ее патогенеза с острой раной методом гистологии.

Результаты. В сформированном лоскуте отмечались такие гистологические признаки ишемии, как кровенаполненность сосудов, микротромбы в сосудах, коагуляционный некроз, миграция воспалительных клеток, а также экстравазация, отек дермы и гиперпролиферация клеток эпителия. Максимум патологических изменений приходился на 3-и сутки после операционного вмешательства, а к 5-м суткам происходило частичное заживление раны. Морфометрическое исследование показало значительное увеличение количества кровенаполненных сосудов и тенденцию к уменьшению рядов эпителия в кожном лоскуте животных экспериментальной группы по сравнению с контролем. Обнаружены клетки в состоянии апоптоза на 1, 2, 3 и 5-е сутки существования лоскута. В некоторых участках наблюдались скопления таких клеток вокруг волосяных фолликулов. В контрольной группе апоптотических клеток не выявлено.

К моменту полной регенерации острых ран длительно незаживающие раны характеризовались отсутствием эпителизации и формирования зрелого рубца, что позволяет трактовать разницу в сроках раневого заживления как значительную.

Заключение. Ишемия вызывает серьезные патологические изменения в коже, а также приводит к отсрочке сроков заживления раны. Разработанная модель длительно незаживающей раны может быть использована для изучения механизмов ранозаживления и способов возможного влияния на них.

1. Das S., Baker A. Biomaterials and nanotherapeutics for enhancing skin wound healing. Front Bioeng Biotechnol 2016; 4: 82, https://doi.org/10.3389/fbioe.2016.00082.
2. Zhou K., Ma Y., Brogan M.S. Chronic and non-healing wounds: the story of vascular endothelial growth factor. Med Hypotheses 2015; 85(4): 399–404, https://doi.org/10.1016/j.mehy.2015.06.017.
3. Demidova-Rice T., Hamblin M., Herman I. Acute and impaired wound healing: pathophysiology and current methods for drug delivery, part 2: role of growth factors in normal and pathological wound healing: therapeutic potential and methods of delivery. Adv Skin Wound Care 2012; 25(8): 349–370, https://doi.org/10.1097/01.asw.0000418541.31366.a3.
4. Zhang Q., Chang Q., Cox R.A., Gong X., Gould L.J. Hyperbaric oxygen attenuates apoptosis and decreases inflammation in an ischemic wound model. J Invest Dermatol 2008; 128(8): 2102–2112, https://doi.org/10.1038/jid.2008.53.
5. Gould L., Leong M., Sonstein J., Wilson S. Optimization and validation of an ischemic wound model. Wound Repair Regen 2005; 13(6): 576–582, https://doi.org/10.1111/j.1524-475x.2005.00080.x.
6. Lee D., Hong H., Roh H., Lee W. The effect of polydeoxyribonucleotide on ischemic rat skin flap survival. Ann Plast Surg 2015; 75(1): 84–90, https://doi.org/10.1097/sap.0000000000000053.
7. Weinlich R., Oberst A., Beere H., Green D. Necroptosis in development, inflammation and disease. Nat Rev Mol Cell Biol 2016; 18(2): 127–136, https://doi.org/10.1038/nrm.2016.149.
8. Caccamo A., Branca C., Piras I.S., Ferreira E., Huentelman M.J., Liang W.S., Readhead B., Dudley J.T., Spangenberg E.E., Green K., Belfiore R. Necroptosis activation in Alzheimer’s disease. Nat Neurosci 2017; 20(9): 1236–1246, https://doi.org/10.1038/nn.4608.
9. Tsai T.C., Tung Y.T., Kuo Y.H., Liao J.W., Tsai H.C., Chong K.Y., Chen H.L., Chen C.M. Anti-inflammatory effects of Antrodia camphorata, a herbal medicine, in a mouse skin ischemia model. J Ethnopharmacol 2015; 159: 113–121, https://doi.org/10.1016/j.jep.2014.11.015.
10. Atlas and synopsis of lever’s histopathology of the skin. Edited by Elder D.E., Elenitsas R., Rubin A.I., Iofredda M., Miller J., Miller O.F. Lippincott Williams & Wilkins; 2013.
11. Rah D., Min H., Kim Y., Cheon Y. Effect of platelet-rich plasma on ischemia-reperfusion injury in a skin flap mouse model. Int J Med Sci 2017; 14(9): 829–839, https://doi.org/10.7150/ijms.19573.
12. Раны и раневая инфекция. Под. ред. Кузина М.И., Костюченок Б.М. М: Медицина; 1990.
13. Moor A.N., Tummel E., Prather J.L., Jung M., Lopez J.J., Connors S., Gould L.J. Consequences of age on ischemic wound healing in rats: altered antioxidant activity and delayed wound closure. Age 2014; 36(2): 733–748, https://doi.org/10.1007/s11357-014-9617-4.

Morgun Е.I., Rogovaya О.S., Vorotelyak Е.А. Ischemic Non-Healing Skin Wound Model: Cell Death and Wound Healing Mechanisms. Sovremennye tehnologii v medicine 2018; 10(4): 69, https://doi.org/10.17691/stm2018.10.4.08