The Role of Necroptosis in Burn Injury Progression in a Rat Comb Burn Model

Abstract

Objectives: Progression of cell death after burn injury may occur by one of three mechanisms: passive necrosis, apoptosis, and programmed necroptosis that requires the receptor-interacting protein kinase-3 (RIP-3). The hypothesis was that RIP-3 is present in normal and burned skin; that necroptosis plays a role in burn injury progression; and that treatment with necrostatin-1, an inhibitor of necroptosis, would reduce burn progression.Methods: Skin specimens from rats were examined for the presence of RIP-3. Using a 150-g brass comb preheated to 100°C, we created two comb burns (one on each side) consisting of four rectangular burns, separated by three unburned interspaces, on both sides of the backs of anesthetized male SpragueDawley rats (240 to 300 g). The interspaces represent the ischemic zones surrounding the central necrotic core. Left untreated, these areas undergo necrosis. In the first experiment, 10 rats each were randomized to 1.65 mg/kg necrostatin-1 or control given by intraperitoneal injection 1 hour after injury. In the second experiment, 10 rats each were randomized to two intravenous injections of 1.65 mg/kg necrostatin-1 or its vehicle at 1 and 4 hours after injury. The primary outcome was the percentage of interspaces undergoing necrosis within 7 days of injury. Binary data were compared with chi-square or Fishers' exact tests.Results: All normal and burned skin specimens from rats stained positive for RIP-3. In the first experiment, nearly all unburned interspaces in both the experimental and the control rats underwent necrosis (47 of 48, 97.9% vs. 48 of 48, 100%; p = not significant [NS]). Similarly, in the second experiment, there was no difference in the percentage of unburned interspaces undergoing necrosis within 7 days of injury in rats treated with two doses of necrostatin-1 or the control vehicle (46 of 48, 95.8% vs. 48 of 48, 100%; p = NS). There were no wound infections noted in rats injected with necrostatin-1. Conclusions:The skin of rats contains RIP-3 necessary for necroptosis. Injection of rats with either a single intraperitoneal dose or two intravenous doses of necrostatin-1 failed to reduce burn injury progression in a rat comb burn model. This may be due to inactivity of necrostatin-1 or the lack of a role of necroptosis in burn injury progression in the rat comb burn model.

Identification of an antibody‐based immunoassay for measuring direct target binding of RIPK1 inhibitors in cells and tissues

“…RIPK1 has emerged as an significant drug target for the treatment of a number of inflammatory disorders ranging from TNF-mediated diseases such as ulcerative colitis and multiple sclerosis, to ischemic events such as myocardial infarction and stroke, to acute criticalcare situations such as burn injury, sepsis, and toxic epidermal necrolysis. 12,28,29,[31][32][33]35 We have previously reported on identification of GSK2982772 as a novel, potent, ultraselective inhibitor of RIPK1 22 that has recently completed Phase 1 safety and tolerability studies in healthy volunteers 15 and is currently being explored in Phase 2a experimental medicine studies for the treatment of psoriasis, 16 ulcerative colitis, 17 and rheumatoid arthritis. 18 As GSK2982772…”

Expression of apoptosis and inflammation markers in skin of rats in the treatment of experimental thermal burns with nanosilver and its combination with a proteinase inhibitor

“…Макрофаги при репаративной регенерации выступают в роли ключевых элементов, подключая в процесс ранозаживления другие клеточные диффероны посредством секреции цитокинов [4,5]. Эти клетки мигрируют из кровеносного русла в рану уже на этапе повреждения происходит усиление высвобождения воспалительных медиаторов и проапоптотических эффекторов [2][3][4][5]. Полученные данные подтверждают интересную закономерность, выявленную и другими авторами: в эпидермисе на молодых келоидных рубцах, несмотря на активные процессы пролиферации, кератиноциты активно элиминируются апоптозом, который сдерживает гипертрофию эпителия [2][3][4].…”

“…Эти клетки мигрируют из кровеносного русла в рану уже на этапе повреждения происходит усиление высвобождения воспалительных медиаторов и проапоптотических эффекторов [2][3][4][5]. Полученные данные подтверждают интересную закономерность, выявленную и другими авторами: в эпидермисе на молодых келоидных рубцах, несмотря на активные процессы пролиферации, кератиноциты активно элиминируются апоптозом, который сдерживает гипертрофию эпителия [2][3][4]. В зоне роста молодых келоидов наблюдается активная пролиферация клеток, апоптоз которых ингибируется геном Bcl2.…”

“…Все ткани реализуют свои регенераторные возможности в соответствии с общими закономерностями эмбрионального гистогенеза [2][3][4]. Апоптоз считается морфологическим проявлением реализации внутриклеточной программы самоуничтожения клетки и отличается от других известных форм ее гибели высокой организацией и четкостью молекулярного каскада реакций [3,9]. Этот механизм играет важную роль, как в патогенезе кожных болезней, так и в поддержании гомеостаза здоровой кожи.…”

“…Механизм ранозаживления представляет собой последовательный гуморальный и клеточный каскад реакций эпителиальных клеток, соединительной ткани, сосудов кожи, который приводит к закрытию дефекта кратчайшим путем, либо через нагноение [2,3]. Тканевые реакции в ожоговой ране характеризуются альтерацией, коагуляцией, воспалительно-экссудативной реакцией, синтезом и накоплением компонентов внеклеточного матрикса, неоваскуляризацией с формированием грануляционной ткани, контракцией, ремоделированием, а также регенерацией эпителия [4,5].…”