A Novel Patient-like Swine Model of Perianal Crohn's Disease

BACKGROUND: Perianal Crohn's disease is associated with poor outcomes and high medical costs. It is notoriously difficult to treat despite therapeutic advancements for luminal disease. A large animal model that mimics human perianal disease is needed to test innovative therapies. OBJECTIVE: This study aimed to create a swine model that replicates the inflammatory component and therapeutic challenges found in patients with perianal Crohn's disease. DESIGN: This was an animal preclinical study. SETTINGS: The experiments were performed at the animal laboratory at the Johns Hopkins University. PATIENTS: Four sus scrufus female pigs were included in the study. INTERVENTIONS: Four female pigs underwent creation of 3 surgical perianal fistulas each, 1 rectovaginal and 2 perianal. Size 24 French setons were placed to maintain patency of the fistula tracts for 4 weeks. After removal of the setons, trinitrobenzene sulfonic acid was administered into the fistula tract to create and maintain local inflammation mimicking perianal Crohn's disease. MAIN OUTCOMES MEASURES: An MRI was obtained to assess the fistulas and the pigs were euthanized to review histopathology. RESULTS: Three inflammatory chronic fistula tracts were successfully created in each pig as confirmed by MRI and examination under anesthesia. This is the first report of maintaining patent fistulas in swine 2 weeks after removal of setons. For the first time, we reported that 2 pigs developed branching fistulas and small abscesses reminiscent of human perianal Crohn's disease. The corresponding histopathologic examination found significant chronic active inflammation on standard hematoxylin and eosin staining. LIMITATIONS: The fistulas were surgically induced and did not occur naturally. CONCLUSIONS: A chronic perianal fistula model in pigs that strongly resembles human perianal Crohn's disease was successfully created. This model can be used to test novel therapeutics and techniques to pave the path for human trials. See Video Abstract at http://links.lww.com/DCR/B969. UN NUEVO MODELO PORCINO SIMILAR A UN PACIENTE DE LA ENFERMEDAD DE CROHN PERIANAL ANTECEDENTES: La enfermedad de Crohn perianal se asocia con malos resultados y altos costos médicos. Es notoriamente difícil de tratar a pesar de los avances terapéuticos para la enfermedad luminal. Se precisa de un modelo animal grande que imite la enfermedad perianal humana para probar terapias innovadoras. OBJETIVO: Nuestro objetivo de este estudio fue crear un modelo porcino que replique el componente inflamatorio y los desafíos terapéuticos que se encuentran en los pacientes con enfermedad de Crohn perianal. DISEÑO: Este fue un estudio preclínico en animales. AJUSTES: Los experimentos se realizaron en el laboratorio de animales de la Universidad Johns Hopkins. PACIENTES: Se incluyeron en el estudio cuatro cerdas sus scrofa. INTERVENCIONES: Cuatro cerdas fueron sometidas a la creación de 3 fístulas perianales quirúrgicas cada una: 1 recto vaginal y 2 perianales. Se colocaron sedales de 24 French para mantener la permeabilidad de los trayectos fistulosos durante 4 semanas. Tras el retiro de los sedales, se administró ácido trinitrobenceno sulfónico en el trayecto de la fístula para crear y mantener la inflamación local simulando la enfermedad de Crohn perianal. PRINCIPALES MEDIDAS DE RESULTADOS: Se obtuvo una resonancia magnética para evaluar las fístulas y los cerdos fueron sacrificados para revisar la histopatología. RESULTADOS: Se crearon de manera exitosa tres trayectos fistulosos inflamatorios crónicos en cada cerdo, confirmados por imágenes de resonancia magnética y examen bajo anestesia. Este es el primer informe de preservación de fístulas permeables en cerdos 2 semanas tras el retiro de los setones. Por primera vez, informamos que dos cerdos desarrollaron fístulas ramificadas y pequeños abscesos que recuerdan a la enfermedad de Crohn perianal humana. El examen histopatológico correspondiente encontró una significativa inflamación crónica activa en la tinción estándar de hematoxilina y eosina. LIMITACIONES: Las fístulas se indujeron quirúrgicamente y no se produjeron de forma natural. CONCLUSIONES: Se logro recrear con éxito un modelo de fístula perianal crónica en cerdos que se asemeja mucho a la enfermedad de Crohn perianal humana. Este modelo se puede utilizar para probar nuevas terapias y técnicas para allanar el camino para los ensayos en humanos. Consulte Video Resumen en http://links.lww.com/DCR/B969. (Traducción - Dr Osvaldo Gauto).