مدل‌سازی بیماری‌های پوستی در جوندگان: بهبود زخم، سوختگی، پسوریازیس و اگزما

مقدمه‌ای بر مدل‌سازی بیماری‌های پوستی در جوندگان

پوست بزرگترین عضو بدن است که به عنوان یک سد محافظ در برابر آسیب‌های محیطی، عوامل بیماری‌زا و آسیب‌های مکانیکی عمل می‌کند.

همچنین نقش مهمی در تنظیم دما، حس لامسه  دارد و همینطور به عنوان اولین سد دفاعی بدن نقش  ایفا می‌کند. اختلال در سلامت پوست، چه از طریق آسیب فیزیکی، فرآیندهای خودایمنی یا التهاب مزمن، می‌تواند منجر به عوارض قابل توجهی شود و زمینه اصلی تحقیقات زیست پزشکی را تشکیل می‌دهد.

مدل‌های جوندگان، به ویژه در موش‌های سوری و موش‌های صحرایی به عنوان مدل هایی برای بهبود زخم، آسیب سوختگی، پسوریازیس و درماتیت آتوپیک (اگزما) ، زمینه را جهت مطالعه و تحقیقات در این حوزه فراهم می آورند.

در آزمایشگاه دانش بنیان ژنیران، ما مدل‌های بیماری‌های پوستی جوندگان را ایجاد و  به متقاضی ارائه می‌دهیم که امکان بررسی عمیق مکانیسم‌های بیماری، سیستم‌های دارورسانی، استراتژی‌های احیاکننده و درمان‌های تعدیل‌کننده سیستم ایمنی را فراهم می‌کند.

مدل القا زخم با پانچ

مدل زخم بیوپسی پانچ یکی از پرکاربردترین روش‌ها برای مطالعه بهبود زخم‌های پوستی است.این روش ساده اما در عین حال قدرتمند جهت بررسی اپیتلیالیزاسیون مجدد، رگ‌زایی، التهاب و بازسازی بافت است.

مکانیسم

تحت بیهوشی، از یک پانچ بیوپسی استریل (معمولاً با قطر ۴ تا ۸ میلی‌متر) برای ایجاد یک زخم دایره‌ای با ضخامت کامل روی پوست پشت حیوان استفاده می‌شود.

فرایند التیام زخم شامل چندین مرحله است:

ایست خون یا همان تشکیل لخته خون که منجر به توقف خونریزی می شود، التهاب، تکثیر که در این مرحله سلول های جدید ساخته می شوند تا بافت آسیب دیده را جبران کنند، بازسازی بافت که در این مرحله ساختار بافت ترمیم می شود. محققان می‌توانند از طریق تصویربرداری دیجیتال، بافت‌شناسی یا سنجش‌های مولکولی، بهبود  زخم را در طول زمان کنترل کنند.

این مدل برای آزمایش و بررسی فاکتورهای رشد، درمان‌های مبتنی بر سلول‌های بنیادی و مواد زیستی مانند داربست‌ها و هیدروژل‌ها ایده‌آل است.

مزایا و معایب

مزایا:

• تکرارپذیری آزمایش
• مانیتورینگ و بررسی روند بهبودی به نسبت آسان
• مناسب جهت کار های مهندسی بافت و پزشکی بازساختی

معایب:

• درمان سریعتر مدل موش های آزمایشگاهی نسبت به انسان
• فاقد پیچیدگی‌های زخم‌های مزمن یا زخم‌های دیابتی است، مگر اینکه با بیماری‌های دیگرهمراه باشد.

القا مدل سوختگی

سوختگی‌های حرارتی باعث آسیب شدید به لایه‌های پوست می‌شوند که اغلب منجر به التهاب، نکروز و تأخیر در بهبود می‌شود.مدل‌های جوندگان برای شبیه سازی آسیب سوختگی درجه 3 استفاده می شوند وبرای مطالعه نکروز بافت، عفونت و جای زخم استفاده می‌شوند.

مکانیسم

القا زخم سوختگی با استفاده از یک میله فلزی گرم‌شده یا سکه فلزی، که برای مدت زمان مشخصی (معمولاً 10 تا 20 ثانیه) روی پوست تراشیده شده پشتی اعمال می‌شود، ایجاد می‌شوند. عمق و شدت سوختگی را می‌توان با دما، زمان تماس و فشار تنظیم کرد.

این مدل دقیقا هسته مرکزی مرده، لبه های التهابی که حاوی سلول های ایمنی است و روند التیام کند زخم سوختگی را مشابه آنچه در انسان اتفاق می افتد را شبیه سازی می کند.

محققان از این مدل برای آزمایش ضدعفونی‌کننده‌ها، پانسمان‌های زخم، درمان‌های سلول‌های بنیادی و عوامل ضد اسکار استفاده می‌کنند.

مزایا و معایب

مزایا:

• ایجاد آسیب سوختگی به طوری که تمام ضخامت پوست را درگیر کند.
• تکرار پذیر بودن آزمایش
• مناسب برای تحقیقات مربوط به سوختگی و کنترل علایم بیماری و درمان بیماری

معایب:

• نیاز به کنترل دقیق دما و زمان
• بدون بی‌حسی و مسکن مناسب می‌تواند دردناک باشد.
• خطر عفونت و عوارض سیستمیک

مدل پسوریازیس القا شده با Imiquimod

پسوریازیس یک بیماری مزمن پوستی با واسطه سیستم ایمنی است که با تکثیر بیش از حد کراتینوسیت‌ها، پلاک‌های پوسته‌دار و نفوذ سلول‌های ایمنی پوستی مشخص می‌شود.

مدل موشی القا شده با imiquimod (IMQ) به طور گسترده برای مطالعات بیماری پسوریازیس و شبیه سازی این بیماری (مشابه آنچه در انسان اتفاق می افتد) استفاده می شود.

مکانیسم

استفاده موضعی از کرم imiquimod (5%) روی پشت یا گوش‌های تراشیده موش‌های سوری به مدت 5 تا 7 روز متوالی باعث ضخیم شدن پوست، قرمزی و پوسته پوسته شدن می‌شود. TLR7 imiquimod و TLR8 را روی سلول‌های دندریتیک فعال می‌کند و باعث فعال شدن Th17 و IL-23/IL-17 می‌شود، مسیرهایی که در پسوریازیس انسان نقش دارند.

فنوتیپ حاصل شباهت زیادی به پسوریازیس پلاکی دارد، که شامل آکانتوز، پاراکراتوز و نفوذ نوتروفیل‌ها و سلول‌های T است.این مدل برای مطالعه مکانیسم‌های ایمنی، سیگنالینگ سیتوکین و پاسخ‌های دارویی بیولوژیکی، از جمله آنتی‌بادی‌های مونوکلونال و مهارکننده‌های JAK ایده‌آل است.

مزایا و معایب

مزایا:

• القای سریع و تکرارپذیر
• شباهت ایمونولوژیکی قوی با پسوریازیس انسانی
• مفید برای ارزیابی درمان موضعی و سیستمیک

معایب:

• التهاب پس از قطع IMQ به سرعت برطرف می‌شود.
• در درجه اول پسوریازیس حاد را مدل‌سازی می‌کند، نه مزمن
• به دلیل تفاوت در پاسخ ایمنی، در موش‌ها کمتر مؤثر است.

درماتیت آتوپیک (اگزما) ناشی از اکسازولون یا DNCB

درماتیت آتوپیک (AD) یک بیماری التهابی مزمن پوست است که با اختلال عملکرد سد دفاعی، اختلال در Th2 و خارش همراه است.

مدل‌های جوندگان القا شده توسط اکسازولون، ۲،۴-دی‌نیتروکلروبنزن (DNCB) یا کنه هایی که در گردو غبار  خانگی وجود دارند، ویژگی‌های کلیدی اگزمای انسان راشبیه سازی می‌کنند.

مکانیسم

استفاده موضعی مکرر از عوامل حساس کننده مانند اکسازولون یا DNCB روی گوش یا پوست پشت منجر به واکنش ازدیاد حساسیت نوع IV می‌شود. این امر باعث هیپرپلازی اپیدرمی، اسپونژیوز، نفوذ ائوزینوفیل‌ها و افزایش سطح IL-4، IL-13 و IgE می‌شود که از نشانه‌های بارز بیماری اگزما(آتوپیک درماتیت) هستند. این مدل‌ها برای مطالعه‌ی عوامل ترمیم‌کننده‌ی سد دفاعی، ترکیبات ضد خارش و مهارکننده‌های مسیر Th2 ارزشمند هستند.

مزایا و معایب

مزایا

• از نظر شبیه سازی اختلال در سیستم ایمنی کاملا شبیه آنچه که در انسان اتفاق می افتد می باشد.
• در این روش امکان امتیاز دهی کمی برای تورم گوش، قرمزی و رفتار خاراندن وجود دارد.
• برای بررسی کرم‌های محافظتی، کورتیکواستروئیدها و داروهای بیولوژیک مناسب است.

معایب

• کنترل دقیق دوز تجویزی و همینطور تکرر تجویز برای القا بیماری
• ممکن است این روش به خوبی نتواند زمینه ژنتیکی این بیماری در انسان را شبیه سازی کند.
• تغییرات پوستی ایجاد شده با توقف تجویز دارو بهبود می یابند و حالت قبل باز می گردد.

همچنین بخوانید:

• خدمات القا انواع بیماری و ایجاد حیوان مدل
• دوره کارآموزی کار با حیوانات آزمایشگاهی
• خرید انواع رت و موش آزمایشگاهی