Metodi per studiare i contributi uterini all'instaurazione della gravidanza in un modello murino ovariectomizzato

Con il crescente uso delle tecnologie di riproduzione assistita negli ultimi decenni, molte barriere al concepimento sono state superate, consentendo a molte coppie di creare una famiglia nonostante i problemi di fertilità¹. I deficit di ovociti o spermatozoi possono spesso essere bypassati utilizzando la fecondazione in vitro o l’iniezione intracitoplasmatica di spermatozoi; Tuttavia, le questioni relative all’utero e alla ricettività endometriale rimangono una sfuggente “scatola nera” del potenziale riproduttivo².

La gravidanza è stabilita quando un embrione di alta qualità interagisce con successo con un endometrio ricettivo (rivestimento uterino). Le probabilità di successo di una gravidanza in un dato ciclo mestruale sono basse, intorno al 30%^3,4. Di quelle che hanno successo, solo il 50% -60% avanza oltre le 20 settimane di gestazione, con il fallimento dell’impianto responsabile del 75% delle gravidanze che non raggiungono le 20 settimane³. Nonostante queste cifre risalgano alla fine del 1990, il campo deve ancora superare i limiti causati da un endometrio inadeguatamente ricettivo. Ciò ha comportato tassi di successo della fecondazione in vitro stagnanti – e talvolta in calo – negli ultimi anni ^5,6.

Le donne con infertilità inspiegabile hanno spesso una finestra spostata di ricettività o non sono in grado di raggiungere la ricettività per ragioni sconosciute. Recentemente è stato sviluppato l’array di ricettività endometriale, che valuta l’espressione di centinaia di geni con lo scopo di adattare i tempi del trasferimento embrionale alla finestra di ricettività di un individuo ^7,8,9. Tuttavia, il campo manca ancora di una comprensione della patogenesi delle complicanze della gravidanza che si manifestano dopo che il processo di impianto è completo.

Il sistema riproduttivo femminile è altamente dinamico e sotto stretto controllo ormonale. L’asse ipotalamo-ipofisi-gonadia (HPG) controlla il rilascio dell’ormone luteinizzante e dell’ormone follicolo-stimolante, che regolano aspetti del ciclo ovarico, tra cui la maturazione del follicolo e l’attività degli estrogeni e del progesterone. A sua volta, il ciclo mestruale uterino è regolato da estrogeni e progesterone^10,11. Pertanto, lo studio dei meccanismi biologici uterini è complicato dall’influenza ovarica. Ad esempio, quando si studia come le terapie antitumorali possono avere un impatto sull’utero, può essere difficile distinguere se qualsiasi fenotipo uterino osservato (come la perdita di gravidanza o l’aciclicità mestruale) è il risultato di un insulto diretto all’utero o di un effetto consequenziale da danni alle ovaie.

Per comprendere in modo completo la fertilità, i contributi uterini alla gravidanza devono essere caratterizzati. È importante sottolineare che questa comprensione deve estendersi oltre la funzione uterina sotto controllo ovarico. Questo non può essere studiato negli esseri umani; Pertanto, vengono spesso impiegati modelli animali. Come tale, l’ovariectomia (OVX) è comunemente usata per consentire ai ricercatori di regolare i cicli estrali dei roditori (analoghi al ciclo mestruale) fornendo ormoni esogeni. Inoltre, OVX consente di studiare le risposte uterine indipendentemente dall’influenza ovarica¹². Tuttavia, se gli ormoni non vengono immediatamente forniti dopo l’OVX, si verificherà un fenotipo della menopausa, che deve essere attentamente considerato dai ricercatori.

OVX è frequentemente utilizzato nei modelli di roditori 13,14,15,16,17 ed è relativamente facile da eseguire dopo un adeguato allenamento. I metodi variano a seconda che l’ovaio da solo o l’ovaio e l’ovidotto vengano rimossi, nonché a seconda dell’età dell’animale (gli animali adulti in bicicletta hanno ovaie più grandi con un corpo luteo visibile sulla loro superficie, il che significa che le loro ovaie sono più facili da visualizzare). Allo stesso modo, esistono molti metodi di integrazione ormonale, tra cui iniezioni sottocutanee¹⁴, pellet a lento rilascio 15, mini pompe osmotiche¹⁸ e innesto ovarico.

In questo articolo, vengono fornite istruzioni dettagliate su come eseguire l’ovariectomia e preparare tre tipi di integrazione ormonale, tra cui iniezioni sottocutanee, pellet a lento rilascio e mini pompe osmotiche. Vengono forniti due protocolli dettagliati per endpoint sperimentali che beneficiano di OVX seguiti da supplementazione ormonale esogena (trasferimento embrionale e decidualizzazione artificiale). Questo articolo discute i punti di forza e di debolezza di ciascun approccio con l’obiettivo di guidare i ricercatori su come eseguire studi per isolare gli impatti sull’utero, in particolare nei campi di ricerca sulla gravidanza e sulla fertilità.