Generazione di un modello di decidualizzazione artificiale del topo con ovariectomia per la ricerca sulla decidualizzazione endometriale

Con lo sviluppo della tecnologia di riproduzione assistita dall’uomo, l’attuale tasso di gravidanza clinica di fecondazione in vitro-trasferimento di embrioni (IVF-ET) ha raggiunto o addirittura superato quello della gravidanza naturale. Nonostante ciò, molte pazienti nella pratica clinica della riproduzione assistita si sottopongono ancora a trasferimenti multipli di embrioni ma non riescono a ottenere la gravidanza come desiderato. Tuttavia, il suo specifico meccanismo molecolare non è ancora chiaro, quindi l’intervento clinico è inefficace, che è una delle sfide significative che la medicina riproduttiva deve affrontare ^1,2.

I fattori endometriali rappresentano circa i due terzi delle cause del fallimento della fecondazione in vitro³. L’impianto dell’embrione umano è diviso in tre fasi: posizionamento, adesione e invasione ^4,5,6. L’endometrio materno subisce una serie di cambiamenti per andare incontro all’arrivo dell’embrione. La formazione di un “periodo finestra” di impianto fornisce condizioni favorevoli per l’impianto dell’embrione ^7,8.

Nella maggior parte dei mammiferi, dopo che la blastocisti aderisce all’epitelio luminale dell’utero, le cellule stromali che circondano la blastocisti iniziano rapidamente a proliferare e differenziarsi, e il rapido rimodellamento del mesenchima cambia la sua forma e funzione, portando all’impianto dell’embrione ^5,9,10. Il rapido aumento del volume e del peso del sito consente alla blastocisti di essere incorporata nello stroma uterino, un processo noto come decidualizzazione¹¹. Lo stroma endometriale si differenzia e si rimodella in preparazione alla gravidanza, mentre la transizione delle cellule stromali fornisce spazio e nuove connessioni di segnalazione per le cellule deciduali per svolgere le loro funzioni^12,13. Le cellule stromali si trasformano in cellule deciduali e secernono molti fattori iconici come la prolattina (PRL), la proteina legante il fattore di crescita insulino-simile 1 (Igfbp1) e così via. Gli studi hanno dimostrato che la decidualizzazione anormale è una delle ragioni principali del fallimento dell’impianto dell’embrione, ma la causa della decidualizzazione anormale non è ancora chiara e deve essere ulteriormente chiarita ^1,14.

Il modello di decidualizzazione artificiale del topo è essenziale per studiare il processo fisiologico e i meccanismi molecolari alla base della decidualizzazione. La decidualizzazione artificiale (AD) si riferisce principalmente al processo di decidualizzazione endometriale stabilito da metodi artificiali per simulare la gravidanza o il ciclo mestruale. In termini di morfologia, c’è poca differenza complessiva tra decidualizzazione della gravidanza e decidualizzazione artificiale^15,16. Le ghiandole uterine esistono nell’endometrio prima della formazione decidua e scompaiono dopo la decidualizzazione. Per quanto riguarda l’espressione genica, è stata identificata solo una leggera differenza tra la decidualizzazione naturale della gravidanza (NPD) e l’AD¹⁵. Di conseguenza, il modello di decidualizzazione artificiale nei topi può simulare la decidualizzazione della gravidanza per esplorare la patogenesi sconosciuta e il nuovo trattamento delle malattie riproduttive umane.

NPD, AD e decidualizzazione in vitro (IVD) sono tre metodi per ottenere la decidualizzazione del topo. Il modello NPD dipende dalla gravidanza naturale ed è più vicino allo stato fisiologico materno, compresi gli effetti degli embrioni. Confrontare le differenze tra siti di impianto e non impianto è un approccio più fisiologico e conveniente per studiare la decidualizzazione. Il modello AD è stato sviluppato utilizzando un’iniezione intrauterina di olio di sesamo come stimolante per indurre la decidualizzazione in un topo femmina pseudogravido accoppiato con maschi vasectomizzati per evitare l’impatto degli embrioni. Entrambi i modelli NPD e AD svolgono ruoli essenziali in diversi scopi di ricerca, ma non possono evitare il fallimento dell’accoppiamento e le differenze all’interno del gruppo causate dalle diverse attività del metabolismo ormonale materno. IVD è un metodo che dipende dal trattamento combinato di estrogeni e progesterone a livello cellulare, che richiede condizioni sperimentali più rigorose e capacità operativa. Tuttavia, il modello in vitro non può simulare completamente la risposta deciduale in condizioni fisiologiche¹⁵. Pertanto, proponiamo un metodo di induzione semplice e migliorato modificato dall’AD tradizionale per ridurre l’effetto degli ormoni endogeni sulla decidualizzazione. Basato sul garantire il successo dell’induzione della decidualizzazione, è più vicino allo stato fisiologico e più adatto per esperimenti che devono escludere fattori embrionali.