Содержание
Модели животных широко использовались в исследованиях кожи. Они часто используются для изучения чрескожного всасывания, заживления ран, воспаления кожи и псориаза. Эти исследования требуют соответствующих моделей с точки зрения структуры и иммунологии для оценки реакции кожи человека и для снижения риска клинических испытаний на людях.
Выбор модели животного зависит от различных факторов: доступности, стоимости, простоты обращения, знакомства с исследователем, анатомического и функционального сходства с людьми. В зависимости от типа исследования, одна модель животного может быть более актуальной, чем другая. Универсальной модели кожи животного не существует.
Наиболее часто используемые животные для изучения реакции кожи — это мелкие млекопитающие, такие как кролики, морские свинки, крысы и мыши, поскольку они недороги и просты в обращении. Некоторые крупные животные, такие как свиньи, используются реже из-за их длительного срока беременности и необходимости в более крупных и приспособленных помещениях.
Каковы основные различия между структурой кожи человека и животных?
Кожа является самым большим органом тела и представляет собой первый барьер защиты от внешних воздействий. Кожа человека, так же как кожа мыши и свиная кожа, состоит из трех слоев: эпидермиса, дермы и подкожной клетчатки.
Что касается придатков и кровоснабжения, кожа человека и свиньи также схожи. Однако были замечены некоторые различия: в свиной коже отсутствуют эккринные железы, а апокринные железы распределены по поверхности кожи. Кроме того, у некоторых пород нет пигментов.
Иммуногистохимические особенности дермы свиньи и человека. А) Экспрессия CD31 в кровеносных и лимфатических сосудах в коже свиньи (А1) и человека (А2). Б) Экспрессия кератина 7 в клетках потовых желез свиньи апокрина (В1) и человека эккрина (В2). В) Кальдесмон, экспрессируемый миоэпителиальными клетками в апокриновых (С1) и эккриновых (С2) потовых железах свиней. D) Нейрофиламенты в аксонах кожных нервов в коже свиньи (D1) и человека (D2). Линейки шкалы: 20 мкм.
Рисунок из: Дебир, С., Ле Людуэк, Дж.-Б., Кайзерлиан, Д., Лоран, П., Николя, Дж.-Ф., Дюбуа, Б. и Канитакис, Дж. (2013) «Сравнительная гистология и иммуногистохимия кожи свиней по сравнению с кожей человека», Европейский журнал дерматологии, 23(4), стр. 456-466.
Мыши также представляют собой существенное отличие от людей, поскольку у них есть дополнительный слой подкожной ткани, называемый Panniculus carnosus. Этот дополнительный мышечный слой позволяет заживлять раны путем сокращения, не оставляя шрамов, в отличие от свиней и людей, которые заживают путем повторной эпителизации, образуя шрам.
На более макроскопическом уровне люди и свиньи имеют прочно прикрепленную кожу, в то время как мыши и другие мелкие млекопитающие имеют свободно прикрепленную кожу.
В заключение следует отметить, что с точки зрения структуры кожи свиньи наиболее близки к людям, хотя и существуют некоторые заметные различия. Мышиная кожа, однако, не является подходящей моделью для животных, имитирующей структуру кожи человека, и, в частности, для изучения заживления ран и инъекций.
Сравнение кожи разных видов.
Рисунок основан на: Саммерфилд, А., Меренс, Ф. и Риклин, М.Е. (2015) «Иммунология свиной кожи и ее значение в качестве модели для кожи человека», Молекулярная иммунология, 66(1), стр.14-21.
Похожи ли иммунные системы кожи человека и животных?
Для получения соответствующих данных необходимы важные сходства не только в структуре кожи, но и в иммунной системе кожи. Поскольку иммунная система мышей была полностью описана, они широко используются для моделирования иммунной системы человека. Однако существуют значительные различия между развитием, активацией и реакцией иммунной системы мышей и человека. Перевод результатов с животных на людей может быть сложной задачей.
Эпидермальные кератиноциты являются первой линией защиты кожи. Известно, что у людей они экспрессируют широкий спектр Toll-подобных рецепторов. Они также могут выделять широкий спектр провоспалительных цитокинов и антимикробных пептидов, таких как кателицидины, которые играют решающую защитную роль против бактериальной инфекции кожи. Преобладающими кателицидинами в коже человека являются LL37. В свиной коже содержится 11 кателицидинов, но в настоящее время неизвестно, какие из них эффективно вырабатываются кератиноцитами.
Если мы сосредоточимся на клетках Лангерганса (LCS), подмножестве дендритных клеток эпидермиса, некоторые различия появятся также между людьми, свиньями и мышами. Эпидермальные Т-клетки человека особенно эффективны при праймировании и перекрестном праймировании нативных CD8-Т-клеток в мощные цитотоксические Т-клетки. Мышиный кожный Лангерин CD103 DC индуцирует Т-клеточные реакции CD8 в большей степени, чем LCS. Это означает, что LCS являются одноразовыми в ответах Т-клеток CD8 мыши.
Когда дело доходит до эпидермальных лимфоцитов, кожа человека в основном населена клетками aβT, а кожа мыши — клетками γδT. Т-клетки WC1 иногда обнаруживаются в свиной коже, но присутствие γδT-клеток не продемонстрировано.
В кожном слое кожа человека заполнена интерстициальными DC (DC1A и DC14). Эти подмножества DC, по-видимому, имеют эквиваленты в мышиной коже, но их нелегко найти, поскольку появляются существенные различия в поверхностных рецепторах DC мыши и человека. В свиной коже подмножества DC не были глубоко изучены, предварительная классификация показывает некоторые фенотипические сходства, но объем знаний довольно мал.
В заключение следует отметить, что найти подходящую модель кожи животного — непростая задача, поскольку их иммунная система часто не полностью описана и охарактеризована. Это затрудняет оценку значимости кожи животных для исследований, связанных с иммунной системой кожи.
Несмотря на то, что животные могут быть интересными моделями на первых этапах разработки лекарств, результаты часто трудно перевести на людей, что приводит ко многим неудачам клинических испытаний. Поскольку ткани кожи человека могут быть получены и сохранены в живых достаточно долго для проведения исследований безопасности и эффективности косметики, лекарств и медицинских устройств, необходимость в моделях кожи животных больше не требуется для получения ценных данных. Реальные модели кожи человека всегда будут давать лучшие и более надежные результаты, которые легко перевести в клинические испытания.
https://genoskin.com/blog/2020/03/04/human-vs-animal-skin/
Загрузка...
