Objective: Evaluation of the effect of equine type I collagen on the collagenesis process in a mouse model by measuring gene expression in mouse skin (genes: COL1, COL3, MMP1, MMP3, ELN, VCAN, IL-6, TNFα, TGFβ) and performing histological examination of tissues.
Materials and methods: The study used female BALB/C mice aged 6–8 weeks. The animals were kept under standard vivarium conditions at controlled temperature (22 ± 2 °C), humidity (50 ± 10%) and 12/12-hour light regime with access to water and food ad libitum. Experimental animals were shaved with two skin areas of ~3 cm² on the dorsal surface using a trimmer (day 0). On the next day (day 1), 100 μl of sterile saline (0.9% NaCl, control) were injected intradermally into one area, and 100 μl of equine collagen type I solution diluted in sterile saline according to the manufacturer’s instructions into the other ones. On day 1 of the experiment (24 hours after the first injection of the drug), one of the animals was sacrificed and skin areas in the injection areas were excised. Gene expression was measured using real-time polymerase chain reaction with reverse transcription (RT-rtPCR).
Histological analysis was performed on the 21st, 35th, and 53rd days.
Results: On day 1 of the experiment (24 hours after the first injection of equine collagen type I), a statistically significant increase in the expression of the COL1 and COL3 genes encoding collagen types I and III, the main structural proteins of the dermis, was observed in the tissues. This clearly indicates the initiation of new collagen synthesis by fibroblasts. Additionally, a significant increase in the TGFβ expression was recorded, which is one of the key regulators of fibroblast activity and differentiation, which is also known as a powerful inducer of collagenesis. Histological data confirm these molecular observations: on the 21st day, a higher ratio of fibroblasts to the total number of dermal cells and a denser organization of collagen fibers were found in the experimental samples than in the control group. Considering that fibroblasts are the main producers of extracellular matrix components, inclu-ding collagen, their high density in the dermis serves as an indirect sign of activation of the synthetic function of the skin under the influence of the drug.
A tendency towards an increase in the thickness of the dermis on the 35th day was also revealed in the experimental group, which may reflect the accumulation of a new matrix and structural reorganization of the tissue. At the same time, the structure of collagen fibers on the 35th and 53rd days remained compact and dense, which indicates stabilization of the remodeled matrix.
Цель исследования: изучить влияние препарата лошадиного коллагена I типа на процесс коллагенеза на мышиной модели с помощью измерения экспрессии генов в коже мыши (гены: COL1, COL3, MMP1, MMP3, ELN, VCAN, IL-6, TNFα, TGFβ) и выполнения гистологического исследования тканей.
Материалы и методы: В исследовании использовали самок мышей линии BALB/C в возрасте 6–8 недель. Животные содержались в стандартных условиях вивария при контролируемой температуре (22±2 °C), влажности (50±10%) и 12/12-часовом световом режиме с доступом к воде и корму ad libitum. Экспериментальным животным с помощью триммера на дорсальной поверхности выбривали два участка кожи площадью ~3 см² (день 0). На следующий день (день 1) внутрикожно инъецировали в один участок 100 мкл стерильного физиологического раствора (0,9% NaCl, контроль), а в другой – 100 мкл раствора препарата лошадиного коллагена I типа, разведенного в стерильном физиологическом растворе согласно инструкции производителя. В 1 день эксперимента (спустя 24 часа после первого введения препарата) одно из животных умерщвляли и иссекали участки кожи в зонах инъекций. Экспрессию генов измеряли с помощью полимеразной цепной реакции в режиме реального времени с обратной транскрипцией (RT-rtPCR).
Гистологический анализ проводили на 21-е, 35-е и 53-и сутки.
Результаты: В 1-й день эксперимента (через 24 часа после первой инъекции лошадиного коллагена I типа) в тканях наблюдалось статистически значимое повышение экспрессии генов COL1 и COL3, кодирующих коллаген I и III типов, – основных структурных белков дермы. Это однозначно указывает на запуск синтеза нового коллагена фибробластами. Дополнительно зафиксировано значительное повышение экспрессии TGFβ – одного из ключевых регуляторов фибробластной активности и дифференцировки, который также известен как мощный индуктор коллагенеза. Гистологические данные подтверждают эти молекулярные наблюдения: на 21-е сутки в опытных образцах выявлено более высокое соотношение фибробластов к общему количеству клеток дермы и более плотная организация коллагеновых волокон, чем в контрольной группе. С учетом того, что фибробласты являются главными продуцентами компонентов внеклеточного матрикса, включая коллаген, их высокая плотность в дерме служит косвенным признаком активации синтетической функции кожи под действием препарата.
Также выявлена тенденция к увеличению толщины дермы на 35-е сутки в опытной группе, что может отражать накопление нового матрикса и структурную перестройку ткани. При этом структура коллагеновых волокон на 35-е и 53-и сутки сохраняла компактность и плотность, что указывает на стабилизацию ремоделированного матрикса.