Особливості експериментального моделювання повношарової рани шкіри свині

Oлександр Кулянда

В сучасному світі існує необхідність створення ревалентної експериментальної моделі рани шкіри, яка б максимально відтворювала процеси регенерації, що відбуваються в рані людини. Мета статті полягала у спробі створення попередження завчасної контракції країв рани при експериментальному моделюванні повношарової рани шкіри свині, що дозволить створити оптимальні умови для вивчення ефективності способу місцевого лікування. Проведено експериментальне дослідження на свині білої породи, вагою 15 кг. Повношарову рану розміром 5х5 см змодельовано на спині тварини під тіопентал-натрієвим наркозом з розрахунку 80 мг/кг. За допомогою панч-біопсії під загальним обезболенням вилучено тканини з рани, що фіксувалися в 10 % розчині нейтрального формаліну і ущільнювалися парафіном за стандартною методикою. Депарафінізовані зрізи було пофарбовано гематоксиліном і еозином. Для обчислення площі рани методом Монте-Карло було розроблено комп’ютерну програму мовою програмування Python. Використано графічний метод у вигляді діаграм для візуалізації результатів дослідження і спостереження тенденцій. Отримано можливість коригуючого впливу на процес контракції країв повношарового дефекту шкіри за допомогою надрізів. Найбільш оптимальним є варіант рани, що передбачає тангенціальні надрізи в кожному куті рани довжиною до 1 см. Застосована методика впливу на краї рани довзолила зменшити ступінь скорочення країв рани. На 28 добу спостереження площа рани становила 69,3 % від початкової, відповідно площа контрольної рани становила 39,3 % від її початкового значення. Для визначення ефективності лікування повношарової рани шкіри в експерименті на свині необхідно зберігати рану відповідної площі протягом не менше 28 діб для вивчення процесу формування рубцевої тканини. Запропонована модель рани дає можливість контролювати перебіг контракції, зберігати на необхідний час достатню площу ранової поверхні для вивчення процесу формування рубцевої тканини

ексцизійна модель рани; модель на свині; контракція країв рани; площа рани; заживлення рани; дермальний матрикс

[1] Hamilton DW, Walker JT, Tinney D, Grynyshyn M, El-Warrak A, Truscott E, et al. The pig as a model system for investigating the recruitment and contribution of myofibroblasts in skin healing. Wound Rep Reg. 2022;30(1):45–63. DOI: 10.1111/wrr.12981

[2] Ryk T. Molecular genetic status of pigs of Ukrainian breeds suitable for use in xenotranplantation. Sci Rep Natl Univ Life Environ Sci Ukr. 2024;20(2). DOI: 10.31548/dopovidi.2(108).2024.003

[3] Shiff J, Schwartz K, Hausman B, Seshadri DR, Bogie KM. Development and use of a porcine model with clinically relevant chronic infected wounds. J Tissue Viability. 2023;32(4):527–35. DOI: 10.1016/j.jtv.2023.08.004

[4] Elloso M, Hutter MF, Jeschke N, Rix G, Chen Y, Douglas A, et al. Challenges of porcine wound models: A review. Int J Transl Med. 2025;5(1):4. DOI: 10.3390/ijtm5010004

[5] Tucci M, Hildebrandt D, Lichtenhan J, Benghuzzi H. Evaluation of full thickness wounds following application of a visco-liquid hemostat in a swine model. Pathophysiology. 2024;31(3):458–70. DOI: 10.3390/pathophysiology31030034

[6] Diller RB, Tabor AJ. The role of the extracellular matrix (ECM) in wound healing: A review. Biomimetics. 2022;7(3):87. DOI: 10.3390/biomimetics7030087

[7] Tottoli EM, Dorati R, Genta I, Chiesa E, Pisani S, Conti B. Skin wound healing process and new emerging technologies for skin wound care and regeneration. Pharmaceutics. 2020;12(8):735. DOI: 10.3390/pharmaceutics12080735

[8] Bargavi P, Ramya R, Chitra S, Vijayakumari S, Chandran RR, Durgalakshmi D, et al. Bioactive, degradable and multi-functional three-dimensional membranous scaffolds of bioglass and alginate composites for tissue regenerative applications. Biomater Sci. 2020;8:4003–25. DOI: 10.1039/D0BM00714E

[9] Xu J, Fang H, Zheng S, Li L, Jiao Z, Wang H, et al. A biological functional hybrid scaffold based on decellularized extracellular matrix/gelatin/chitosan with high biocompatibility and antibacterial activity for skin tissue engineering. Int J Biol Macromol. 2021;187:840–9. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2021.07.162

[10] Dai C, Shih S, Khachemoune A. Skin substitutes for acute and chronic wound healing: An updated review. J Dermatolog Treat. 2020;31(6):639–48. DOI: 10.1080/09546634.2018.1530443

[11] Kuo TY, Huang CC, Shieh SJ, Wang YB, Lin MJ, Wu MC, et al. Skin wound healing assessment via an optimized wound array model in miniature pigs. Sci Rep. 2022;12(1):445. DOI: 10.1038/s41598-021-03855-y

[12] Order of the Ministry of Health of Ukraine No. 944. On Approval of the Procedure for Conducting Preclinical Studies of Medicinal Products and Expertise of Materials of Preclinical Studies of Medicinal Products [Internet]. 2009 December 14 [cited 2024 October 7]. Available from: https://ips.ligazakon.net/document/view/re17348?an=2&ed=2009_12_14

[13] European Convention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Research and Other Scientific Purposes [Internet]. 1986 March 18 [cited 2024 October 7]. Available from: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/994_137#Text

[14] Patrieva L, Pidpala T, Kalynychenko H. Bioethics guidelines. Mykolaiv: Mykolaiv National Agrarian University; 2021. P. 125.

[15] Law of Ukraine No. 3447-IV. On the Protection of Animals from Cruelty [Internet]. 2006 February 21 [cited 2024 October 7]. Available from: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/3447-15#Text

[16] Gould H, Tobochnik J, Harrison DE. An introduction to computer simulation methods: Applications to physical systems part 1 and part 2. Comput Phys. 1988;2(1):90–1. DOI: 10.1063/1.4822668

[17] Elia R, Maruccia M, Di Summa PG, Trisciuzzi R, Lovero G, Cazzato G, et al. Conventional versus regenerative methods for wound healing: A comparative experimental study on a sheep model. Medicina. 2024;60(11):1836. DOI: 10.3390/medicina60111836

[18] Coger V, Million N, Rehbock C, Sures B, Nachev M, Barcikowski S, et al. Tissue concentrations of zinc, iron, copper, and magnesium during the phases of full thickness wound healing in a rodent model. Biol Trace Elem Res. 2019;191(1):167–76. DOI: 10.1007/s12011-018-1600-y

[19] Udegbunam SO, Ogbobe S, Okereke NH, Enejere AS, Udegbunam IR, Ezeobialu TH. Assessment of wound contraction, re-epithelialization and histological changes in full thickness excision wounds of rats treated with different concentrations of hydrogen peroxide. Trop J Pharm Res. 2021;20(8):1623–9. DOI: 10.4314/tjpr.v20i8.11

[20] Wallace HA, Basehore BM, Zito PM. Wound healing phases. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2022. P. 35–43.

[21] Cross SE, Naylor IL, Coleman RA, Teo TC. An experimental model to investigate the dynamics of wound contraction. Br J Plast Surg. 1995;48(4):189–97. DOI: 10.1016/0007-1226(95)90001-2

[22] Masson-Meyers DS, Andrade TAM, Caetano GF, Guimaraes FR, Leite MN, Leite SN, et al. Experimental models and methods for cutaneous wound healing assessment. Int J Exp Pathol. 2020;101(1–2):21–37. DOI: 10.1111/iep.12346

[23] Park SA, Raghunathan VK, Shah NM, Teixeira L, Motta MJ, Covert J, et al. PDGF-BB does not accelerate healing in diabetic mice with splinted skin wounds. PLoS One. 2014;9(8):e104447. DOI: 10.1371/journal.pone.0104447

[24] Wang X, Ge J, Tredget EE, Wu Y. The mouse excisional wound splinting model, including applications for stem cell transplantation. Nat Protoc. 2013;8(2):302–9. DOI: 10.1038/nprot.2013.002

[25] Karppinen SM, Heljasvaara R, Gullberg D, Tasanen K, Pihlajaniemi T. Toward understanding scarless skin wound healing and pathological scarring. F1000Res. 2019;8:787. DOI: 10.12688/f1000research.18293.1

[26] Chang F, Yan L, Zha Y, Hong X, Zhu K, Fei Y, et al. Development of a wound epithelialization healing model: Reducing the impact of contraction healing on the wound surface. J Burn Care Res. 2024;45(4):1016–25. DOI: 10.1093/jbcr/irae065