بررسی زنده مانی گرافت تمام ضخامت پوست انسان و استفاده از آنتی‌بیوتیک جنتامایسین در این فرآیند در شرایط آزمایشگاهی

محورهای موضوعی : فصلنامه زیست شناسی جانوری

مرجان محمدعلی ¹ , علی غیاث الدین ² , شیوا ایرانی ³ , محمد امیر امیرخانی ⁴ , مصطفی ده مرده ئی ⁵

1 - گروه زیست شناسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - مرکز تحقیقات سلول‌های بنیادی و پزشکی بازساختی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران |گروه علوم تشریحی، دانشکده علوم پزشکی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
3 - گروه زیست شناسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
4 - مرکز تحقیقات پوست و سلول‌های بنیادی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران
5 - گروه جراحی پلاستیک و ترمیمی، مرکز تحقیقات سوختگی، دانشگاه علوم پزشکی ایران، تهران، ایران

تاریخ دریافت : 1401/12/10 تاریخ پذیرش : 1402/05/29 تاریخ انتشار : 1402/12/01

کلید واژه: آلودگی باکتریایی, زنده مانی, جنتامایسین, گرافت پوستی انسان,

چکیده مقاله :

امروزه استفاده از گرافت‌های پوستی برای جایگزینی موقت پوست از دست رفته یا آسیب دیده در سراسر جهان انجام می‌شود. آلودگی‌های طبیعی می‌توانند روی پوست وجود داشته باشند و این آلودگی می تواند تهدیدی برای گیرندگان گرافت باشد. در این مطالعه، پس از دریافت نمونه گرافت پوست تمام ضخامت انسان و کشت آن در شرایط آزمایشگاهی، از نظر زنده مانی سلولی و وجود آلودگی باکتریایی به مدت 72 ساعت مورد ارزیابی قرار گرفت. میزان آلودگی میکروبی در حضور و عدم حضور آنتی‌بیوتیک جنتامایسین با غلظت 02/0 درصد توسط روش‌های استاندارد مورد بررسی قرار گرفت. زنده مانی بالای سلول ها در طول مدت 72 ساعت در نمونه بافت پوستی نرمال توسط تست رنگ‌آمیزی آکریدین اورنج تایید شد. مشاهدات میکروسکوپ الکترونی، تصاویر رنگ آمیزی هماتوکسیلین-ائوزین و تری کروم ماسون تفاوت بین دو گروه مورد آزمایش را به وضوح نشان داد. کشت گرافت پوست در عدم حضور جنتامایسین بدلیل آلودگی با باکتری، لایه های درم و اپیدرم (به جز لایه شاخی) را از دست داد که در تصاویر بدست آمده قابل مشاهده است. در نهایت نتایج بدست آمده تاثیر میزان آلودگی میکروبی بالا بر پوست را که می تواند در اثر عوامل مختلف باشد به خوبی نشان می‌دهد.

چکیده انگلیسی:

Nowadays, skin grafts use to replace lost or damaged skin around the world. Natural contaminants can exist on the skin and this contamination can be a threat to graft recipients. In this study, after obtaining human full thickness skin graft sample and culturing it in-vitro condition, skin samples were evaluated for cell viability and the presence of bacterial contamination during 72 hr. The amount of microbial contamination in the presence and absence of antibiotic gentamicin 0.02% was also investigated by standard methods. High cell viability during 72 hr in normal skin tissue samples was confirmed by the acridine orange staining. Electron scanning microscope observations, hematoxylin-eosin, and Masson's trichrome staining images clearly showed the difference between the two experimental groups. Skin graft samples lost the layers of dermis and epidermis (except the stratum corneum layer), in the absence of gentamicin due to contamination with bacteria which can be seen in the obtained images. Finally, the obtained results clearly showed the effect of high microbial contamination on the skin tissue structure, which can be caused by various factors.

منابع و مأخذ:

1. Abaci H.E., Zongyou G., Yanne D., Jacko J., Christiano A. 2017. Next generation human skin constructs as advanced tools for drug development. Experimental Biology and Medicine, 242: 1657-1668.


2. Al-Lamki R.S., Bradley J.R., Pober J.S. 2017. Human Organ Culture: Updating the Approach to Bridge the Gap from In Vitro to In Vivo in Inflammation, Cancer, and Stem Cell Biology. Frontiers in Medicine (Lausanne), 4:148.


3. Bal-Öztürk A., Miccolic B., Avci-Adalie M., Mogtader F., Sharifi F., Çeçenh B., Yaşayani G., Braekenc D., Alarcin E. 2018. Current Strategies and Future Perspectives of Skin-on-a-Chip Platforms: Innovations, Technical Challenges and Commercial Outlook. Current Pharmaceutical Design, 24(45):5437-5457.


4. Chaves B.J., Tadi P. 2022. Gentamicin. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. 


5. Diegelmann R.F., Evans M.C. 2004. Wound healing: an overview of acute, fibrotic and delayed healing. Frontiers in Bioscience, 9:283-289.


6. Fischer A.B. 1975. Gentamicin as a bactericidal antibiotic in tissuc culture. Microbiology and. Immunology, 161:23-39.


7. Goetz I.E., Moklebust R., Warren C.J. 1979. Effects of some antibiotics on the growth of human diploid skin fibroblasts in cell culture. Society for in Vitro Biology, 15(2):114-119.


8. Groeber F., Holeiter M., Hampel M., Hinderer S., Schenke-layland K. 2011. Skin tissue engineering-In-vivo and in-vitro applications. Advanced Drug Delivery Reviews, 63:352-366.


9. Huh M.I., Yi S.J., Lee K.P., Kim H.K., An S.H., Kim D.B., Ryu R.H., Kim J.S., Lim J.O. 2018. Full Thickness Skin Expansion ex vivo in a Newly Developed Reactor and Evaluation of Auto-Grafting Efficiency of the Expanded Skin Using Yucatan Pig Model. Tissue Engineering and Regenerative Medicine, 15:629-638.


10. Joodak H., Panzer M. 2018. Skin mechanical properties and modeling: A review. Engineering in Medicine, 232(4):323-343.


11. Kagiwada H., Fukuchi T., Machida H., Yamashita K., Ohgushi H. 2008. Effect of Gentamicin on Growth and Differentiation of Human Mesenchymal Stem Cells. Journal of Toxicology and Pathology, 21: 61-67.


12. Klicks J., Molitor E., Ertongur-Fauth T., Rudolf R., Hafner M. 2017. In vitro skin three-dimensional models and their applications. Journal of Cellular Biotechnology, 3: 21–39.


13. Kucharzewski M., Rojczyk E., Wilemska-Kucharzewska K., Wilk R., Hudecki J., J.Los M. 2019. Novel trends in application of stem cells in skin wound healing. European Journal of Clinical Pharmacology, 843:307-315.


14. Küchler S., Strüver K., Friess W. 2013. Reconstructed skin models as emerging tools for drug absorption studies. Expert Opinion on Drug Metabolism and Toxicology, 9:1255-1263.


15. Meneghetti K.L., do Canto Canabarro M., Otton L.M., dos Santos Hain T., Passos Geimba M., Corção G. 2018. Bacterial contamination of human skin allografts and antimicrobial resistance: a skin bank problem. BMC Microbiology, 18:121.


16. Pianigiani E., Risulo M., Ierardi F., Sbano P., Andreassi L., Fimiani M. 2006. Prevalence of skin allograft discards as a result of serological and molecular microbiological screening in a regional skin bank in Italy. Burns, 32:348-351.


17. Rousselle P., Braye F., Dayan G. 2018. Re-epithelialization of adult skin wounds: cellular mechanisms and therapeutic strategies. Advanced Drug Delivery Reviews, 146:344-365.


18. Taifour Suliman M. 2009. A simple method to facilitate full-thickness skin graft harvest. Burns, 35:87-88.


19. Van Gele M., Geusens B., Brochez L. 2011. Three-dimensional skin models as tools for transdermal drug delivery: challenges and limitations. Expert Opinion on Drug Delivery, 8:705-720.


20. Verbeken G., Verween G., De Vos D., Pascual B., De Corte P., Richters C. 2012. Glycerol treatment as recovery procedure for cryopreserved human skin allografts positive for bacteria and fungi. Cell Tissue Bank, 13:1-7.