Methodenartikel

Oprichting van een experimenteel muismodel van endometrioom om de gerelateerde onvruchtbaarheid te bestuderen

2K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/66240

⸱

5 april 2024

 ,  ,  , 
1Department of Obstetrics and Gynaecology, Faculty of Medicine, The Chinese University of Hong Kong, 2Reproduction and Development, Li Ka Shing Institute of Health Sciences, The Chinese University of Hong Kong, 3School of Biomedical Sciences, Faculty of Medicine, The Chinese University of Hong Kong, 4Chinese University of Hong Kong-Sichuan University Joint Laboratory in Reproductive Medicine, The Chinese University of Hong Kong

In dit artikel

Samenvatting

Deze studie introduceert een nieuw muismodel dat speciaal is ontworpen om endometrioom te simuleren, een klinisch significant subtype van endometriose. Door gebruik te maken van C57BL/6J-muizen wil het model de pathofysiologische mechanismen die ten grondslag liggen aan endometrioomgerelateerde onvruchtbaarheid ophelderen en een verfijnd hulpmiddel bieden om de huidige kenniskloof in de reproductieve geneeskunde te overbruggen.

Samenvatting

Endometrioom (OMA), een subtype van endometriose dat wordt gekenmerkt door de vorming van endometriosecysten in de eierstokken, treft 17-44% van de personen bij wie endometriose is vastgesteld. Vrouwen met OMA ervaren vaak een gecompromitteerde vruchtbaarheid, maar de exacte mechanismen die ten grondslag liggen aan OMA-geassocieerde onvruchtbaarheid blijven onduidelijk. Met name bestaande diermodellen simuleren oppervlakkige peritoneale endometriose (SUP) en diep infiltrerende endometriose (DIE), waardoor er een opmerkelijke lacune ontstaat in het onderzoek gericht op OMA. Als reactie op de leemte in de kennis introduceert dit artikel een baanbrekend OMA-simulerend muismodel en geeft het een uitgebreide beschrijving van de technieken en procedures die in het model worden gebruikt. Met een hoog slagingspercentage van 83% en specificiteit van ovariële laesies is dit model veelbelovend voor het vergroten van ons begrip van OMA, vooral in de context van onvruchtbaarheid. Het biedt een waardevol platform voor het uitvoeren van gericht onderzoek naar OMA-geassocieerde vruchtbaarheidsuitdagingen, en kan mogelijk de weg vrijmaken voor verbeterde diagnostische en therapeutische strategieën op het gebied van reproductieve geneeskunde.

Inleiding

Endometrioom (OMA) is het meest overheersende subtype van endometriose, waargenomen bij ongeveer 17-44% van de personen met de diagnose endometriose 1,2. Het wordt gekenmerkt door de vorming van endometriose cysten in de eierstokken. Deze cysten, in de volksmond "chocoladecysten" genoemd, ontlenen hun naam aan hun kenmerkende bruine, teerachtige consistentie3. Naast OMA kan endometriose zich ook presenteren als oppervlakkige peritoneale endometriose (SUP) en diep infiltrerende endometriose (DIE). SUP verwijst naar de laesies op de peritoneale voering, terwijl DIE verwijst naar laesies die meer dan 5 mm onder het peritoneale oppervlak doordringen4. De heterogeniteit in locatie, uiterlijk en diepte van de laesie tussen deze subtypes van endometriose resulteert in diverse klinische symptomen en variabele ernst van de ziekte 5,6. OMA wordt met name geassocieerd met ernstigere stadia van endometriose en is betrokken bij onvruchtbaarheid, bekkenverklevingen en een verhoogd risico op eierstokkanker 1,7,8,9.

De associatie van endometriose, vooral OMA, met onvruchtbaarheid is een klinische kwestie van grote zorg. Endometriose is aanwezig bij 25-50% van de onvruchtbare vrouwen, waarbij 30-50% van de vrouwen bij wie endometriose is vastgesteld, onvruchtbaarheid ervaart 10,11,12,13,14. Hoewel de exacte OMA-geassocieerde onvruchtbaarheidsmechanismen ongrijpbaar blijven, zijn er enkele hypothesen naar voren gebracht. Men suggereert dat endometriose leidt tot een chronische ontstekingstoestand, die de normale eierstokfunctie kan verstoren en de eicelkwaliteit kan aantasten15,16. Een andere stelt een abnormale ijzerstapeling in de follikelvloeistof van de eierstokken voor, waarvan wordt aangenomen dat deze verband houdt met een eicelrijpingsstoornis14. Andere studies richten zich op de verstoringen in hormonale regulatie17, eicelkwaliteit18 en embryonale ontwikkeling19.

Historisch gezien hebben knaagdiermodellen een cruciale rol gespeeld bij het verdiepen van ons begrip van endometriose, met name bij het bestuderen van de pathologie, de impact op de vruchtbaarheid en de mechanismen van pijn 20,21,22,23. Knaagdieren, met name ratten en muizen, zijn op grote schaal gebruikt als diermodellen bij het onderzoeken van de oorzaak-gevolgrelaties, onderliggende mechanismen, mogelijke diagnostische technieken en therapeutische interventies voor deze ziekte 22,24,25,26. Het is belangrijk om te erkennen dat alle diermodellen hun specifieke toepassingen en beperkingen hebben. De keuze voor een bepaald model hangt af van de specifieke uitkomst of het specifieke aspect dat wordt gemeten of bestudeerd27. Een rattenmodel toonde bijvoorbeeld aan dat stress manifestaties van endometriose kan verergeren en ontstekingsparameters kan beïnvloeden, wat inzicht geeft in de mogelijke triggers van de ziekte28.

In het kader van endometrioseonderzoek worden er verschillende knaagdiermodellen gebruikt. Een veelgebruikte benadering is het homologe model, waarbij baarmoederweefsel van knaagdieren wordt getransplanteerd in de buikholte of mesenteriale vaten van dezelfde soort29. Dit model biedt voordelen op het gebied van immunocompetentie en geschiktheid voor langetermijnstudies30. Er ontstaan echter beperkingen als gevolg van de gedeeltelijke ongelijkheid tussen het geïmplanteerde ectopische baarmoederweefsel van de muis en de kenmerken van menselijke endometrioselaesies31. Een andere benadering is het heterologe model, waarbij een menselijke endometriumbiopsie wordt geïmplanteerd in een muis met immunosuppressie32. Dit model maakt het gebruik van humaan ectopisch endometrium mogelijk als donorweefsel voor de ontwikkeling van laesies, wat constructieve validiteit oplevert32. Het vertrouwt echter op muizen met immunosuppressie als ontvangers, wat een uitgebreide beoordeling van de immuunresponsen die betrokken zijn bij de etiologie van de aandoening belemmert33. Desalniettemin is het belangrijk om te erkennen dat de bestaande modellen zich voornamelijk richten op het spiegelen van de gegeneraliseerde conditie SUP, waardoor de unieke kenmerken van OMA en DIE34 onvoldoende worden vastgelegd. Momenteel is er een gebrek aan specifieke modellen beschikbaar voor het bestuderen van DIE, met slechts een paar modellen, waaronder een recent knaagdiermodel ontwikkeld door Yan et al.35. Deze schaarste onderstreept de noodzaak van verder onderzoek en de ontwikkeling van modellen die de specifieke kenmerken van DIE nauwkeurig vastleggen. Bovendien blijft ons begrip van OMA, met name de genuanceerde associatie met vruchtbaarheid, ook beperkt 26,36.

Om de bestaande uitdagingen aan te pakken, presenteert dit artikel een nieuw experimenteel homoloog muismodel dat is ontworpen om OMA specifiek te simuleren. Het is gericht op het verschaffen van unieke inzichten in de pathologische mechanismen die ten grondslag liggen aan OMA-gerelateerde onvruchtbaarheid, en zo de kenniskloof op dit cruciale gebied van de reproductieve geneeskunde te overbruggen. Kortom, C57BL/6J-muizen werden gebruikt vanwege hun mensachtige voortplantingseigenschappen. Na synchronisatie van de oestruscyclus werden baarmoederweefsels van donormuizen fijngehakt en getransplanteerd in de ovariële slijmbeurs van de ontvangende muizen in een verhouding van 1:2. Na een interval van 4 weken werden zowel morfologische als histologische onderzoeken van de ovariële laesies uitgevoerd om de aanwezigheid van OMA te valideren en eventuele geassocieerde folliculaire atresie te evalueren. Met een slagingspercentage van 83% biedt dit model onderzoekers een betrouwbaar platform voor OMA-studies, waarbij de nadruk ligt op de ontwikkeling van laesies specifiek in de eierstokken voor gericht onderzoek.

Protocol

Alle experimentele procedures die in deze studie zijn uitgevoerd, zijn goedgekeurd en gereguleerd onder protocolnummer 21-203-MIS_[C] door het ethisch comité van de Chinese Universiteit van Hong Kong.

1. Acclimatisatie en selectie van dieren

  1. Bereiding van muizen
    1. Koop 18 C57BL/6J-muizen (primipare vrouwtjes, 8-9 weken oud: 6 donoren, 12 ontvangers) bij een gerenommeerde leverancier. Controleer de gezondheidscertificaten.
    2. Houd alle muizen in een gecontroleerde behuizingsomgeving: 22-24 °C, vochtigheidsgraad tussen 40% en 60%, en met een licht/donkercyclus van 12 uur. Gebruik HEPA-gefilterde lucht, indien beschikbaar.
    3. Laat de muizen 72 uur acclimatiseren met continue toegang tot voedsel en water, waardoor menselijke interactie wordt geminimaliseerd om stress te verminderen.
  2. Synchronisatie van de oestrische cyclus
    1. Verzamel beddengoed met mannelijke feromonen; Introduceer het gedurende 48 uur in vrouwelijke kooien.
  3. Vaginale cytologie
    1. Voer de volgende ochtend vaginale cytologie uit.
      OPMERKING: Het is noodzakelijk om een uitstrijkje uit te voeren op een vast tijdstip van de dag, meestal 9:00 uur.
      1. Bereid van tevoren tweekoppige wattenstaafjes, geautoclaveerde PBS, een petrischaaltje van 35 mm en glazen dia's voor. Doseer 10 ml PBS in een petrischaaltje. Dompel het ene uiteinde van het wattenstaafje onder in de PBS zodat het de vloeistof kan absorberen.
      2. Haal voorzichtig een muis uit zijn kooi en plaats hem op het deksel van een lege kooi.
      3. Pak de staart vast met de duim en wijsvinger van de ene hand en neem met de andere hand het bevochtigde wattenstaafje en steek het voorzichtig in de vagina van de muis. Steek de punt van het wattenstaafje voorzichtig tot een diepte van ongeveer 1.0 cm in de vagina van de muis. Draai het wattenstaafje voorzichtig, terwijl u een hoek van ongeveer 45° met de lange as van het lichaam van het dier aanhoudt.
        OPMERKING: Door het wattenstaafje langzaam te draaien tijdens het inbrengen, kan een soepelere procedure worden vergemakkelijkt en de mogelijke stimulatie van de baarmoederhals worden geminimaliseerd.
      4. Verwijder voorzichtig cellen uit het vaginale lumen en de wanden door het wattenstaafje continu te draaien en trek het wattenstaafje vervolgens voorzichtig terug.
        NOTITIE: Zorg er tijdens dit proces voor dat het wattenstaafje continu wordt gedraaid en zorg ervoor dat het niet in contact komt met de omringende haren. Trek daarna het wattenstaafje voorzichtig terug om mogelijke besmetting te voorkomen.
      5. Breng de verzamelde cellen over door de punt van het wattenstaafje voorzichtig op een schoon, voorgelabeld glasplaatje te rollen.
        OPMERKING: Het wattenstaafje moet worden weggegooid na het overbrengen van cellen naar objectglaasjes en voor elk dier moet een nieuwe worden gebruikt.
      6. Inspecteer de objectglaasjes onder een microscoop om verhoornde epitheelcellen te detecteren. Zoek naar de uniforme aanwezigheid van verhoornde epitheelcellen in de vaginale cytologie, wat een indicatie is van het oestrusstadium. Maak foto's en leg de observaties vast.
        OPMERKING: Met de juiste expertise is kleuring van vaginale uitstrijkjes niet nodig. Als een onderzoeker de uitstrijkjes echter niet kan "lezen" zonder dat ze worden gekleurd, dan is het noodzakelijk.

2. Endometrioma model instelling

OPMERKING: Selecteer alleen muizen in het oestrusstadium als donor- en ontvangende muizen in de modelvestiging. Wanneer u experimenten op één muis uitvoert, zorg er dan voor dat deze uit het zicht van anderen is en dat deze niet opnieuw wordt geïntroduceerd in het gezelschap van andere dieren totdat deze volledig is hersteld. Het diagram van het genereren van modellen is te vinden in figuur 1.

  1. Voorbereiding van donorweefsel
    1. Smeer de donormuizen met een combinatie van ketamine (75 mg/kg) en xylazine (10 mg/kg). Euthanaseer de donormuizen door cervicale translocatie onder narcose.
    2. Desinfecteer de buikstreek met een wattenstaafje van 70% ethanol.
    3. Gebruik een steriele chirurgische schaar om een incisie (1 cm) langs de middellijn van het buikvlies te maken om de spierlaag bloot te leggen. Kies een andere chirurgische schaar om de spierlaag door te knippen en de bekkenholte te onthullen.
    4. Sluit de uiteinden van de tang en til de darmen voorzichtig op met behulp van het stompe centrale gedeelte.
    5. Zoek de baarmoeder en eierstokweefsels. Voer een steriele dissectie uit van de hele baarmoederhoorn, inclusief beide baarmoederhoorns, en zorg ervoor dat de geschatte grootte van het stuk dat wordt verwijderd ~1.5 cm lang is. Plaats de uitgesneden weefsels in een petrischaaltje met PBS en verwijder overtollig vetweefsel.
    6. Ontleed de weefsels minutieus in stukjes van 1 mm³ met behulp van een gesteriliseerd scalpel. Houd de tissues vochtig door periodiek PBS toe te voegen.
  2. Transplantatie procedure
    1. Verdoof de ontvangende muizen met een mengsel van ketamine (75 mg/kg) en xylazine (10 mg/kg).
    2. Breng oogzalf aan om droge ogen tijdens de operatie te voorkomen. Plaats de muizen in rugligging op een steriel chirurgisch bord.
    3. Bepaal de operatieplaats door de achterpoten van de muis voorzichtig te manipuleren, met een benig uitsteeksel dat voelbaar is onder de huid. Dit prominente punt, duidelijk zichtbaar door de huid, dient als een betrouwbare anatomische marker voor de eierstokken van de ontvangende muis tijdens de chirurgische ingreep.
    4. Scheer de operatieplaats en zorg ervoor dat 150% van het gebied eromheen vrij is van vacht. Desinfecteer vervolgens de huid minstens 3 keer met afwisselende rondes betadine en 70% alcohol. Gebruik een steriel chirurgisch laken om contact tussen weefsels, steriele instrumenten en hechtingen met eventuele achtergebleven vacht te voorkomen. Maak ten slotte een nauwkeurige laterale incisie (3-5 mm) op de vooraf bepaalde operatieplaats.
    5. Stabiliseer de eierstok met een niet-dominante handtang. Injecteer voorzichtig 100 μL PBS in de slijmbeurs van de eierstokken en let op de lichte scheiding.
    6. Maak een klein spleetje in de slijmbeurs. Transplanteer de baarmoederweefselfragmenten (1 mm³) met een microtang.
      OPMERKING: Vermijd te veel vulling om druk op de omliggende weefsels te voorkomen.
    7. Voor schijnchirurgie repliceert u alle stappen behalve stap 2.2.6.
  3. Postoperatieve zorg
    1. Hecht de spierlagen met resorbeerbare hechtingen (d.w.z. 5-0 vicryl) en de huid met niet-resorbeerbare hechtingen (d.w.z. 5-0 nylon).
    2. Plaats een muis op een verwarmingskussen dat is ingesteld op 37 °C totdat het volledige bewustzijn terugkeert. Houd de ademhaling in de gaten en wacht tot de ledematen roze worden.
    3. Dien buprenorfine (0,1 mg/kg, subcutaan) toe bij pijn om de 12 uur gedurende 48 uur. Controleer de eerste 8 uur elke 24 uur op tekenen van pijn, infectie of angst en daarna 3x daags gedurende de volgende 3 dagen.
      OPMERKING: Het dier wordt niet zonder toezicht achtergelaten totdat het weer voldoende bewustzijn heeft herwonnen om sternaal liggend te blijven.

3. Validatie van het model

  1. Bruto validatie
    1. Verdoof de ontvangende muizen na 4 weken met een combinatie van ketamine (75 mg/kg) en xylazine (10 mg/kg). Euthanaseer de muizen vervolgens, onder diepe verdoving, door cervicale translocatie uit te voeren.
    2. Voer een incisie in de middellijn uit en leg de buikholte bloot voor orgaaninspectie.
    3. Extraheer de eierstokken met zichtbare laesies en maak foto's.
    4. Inspecteer grondig op externe endometriose-laesies.
  2. Histologische validatie
    OPMERKING: Vanwege de aanwezigheid van mogelijk irriterende geurende oplosmiddelen in de histologische experimenten, moet dit in een zuurkast worden uitgevoerd.
    1. Fixeer de eierstokken samen met de laesies in 10% neutraal gebufferde formaline.
    2. Verwerk de weefsels volgens dezelfde procedures als beschreven door Adeniran et al.37, inclusief weefseltoewijzing, fixatie en inbedding.
    3. Snijd weefsels serieel door met een dikte van 4-5 μm, drijf ze in een waterbad bij 45 °C en monteer ze op glazen dia's. Label de dia's duidelijk met het muisnummer, de eierstokzijde en het sectienummer. Droog een nacht bij 37 °C.
    4. PAS-hematoxyline kleuring
      1. Deparaffinisatie: Plaats de glaasjes in xyleen of een xyleenvervanger om de paraffine te verwijderen.
        OPMERKING: Het kan zijn dat u deze stap een paar keer moet uitvoeren.
      2. Rehydratatie: Rehydrateer de weefselsecties geleidelijk door de objectglaasjes in een reeks afnemende ethanolconcentraties te plaatsen (100%, 95%, 80%, 70%).
      3. Periodieke zuurbehandeling: Bedek de weefselsecties met een periodieke zuuroplossing van 1% en laat ze 5-10 minuten op kamertemperatuur staan.
        OPMERKING: Deze stap oxideert de glycolgroepen van het weefsel tot aldehydegroepen, waardoor een reactie met het Schiff-reagens mogelijk is en de vorming van een paarsroze vlek om de eierstokstructuren aan te geven.
      4. Spoel de dia's grondig af met gedestilleerd water om eventueel achtergebleven periodiek zuur te verwijderen.
      5. Kleur de weefselcoupes gedurende 15 minuten met een Schiff's oplossing.
      6. Spoel de dia's eerst af in warm stromend kraanwater om overtollige vlekken te verwijderen en vervolgens in gedestilleerd water.
      7. Bestkleur de secties met 1 g/L Meyer's hematoxyline gedurende 2-3 min.
      8. Spoel de dia's 2-3 minuten af in stromend kraanwater.
      9. Breng Bluing Reagens aan gedurende 30 s.
      10. Spoel de dia's af in gedestilleerd water.
      11. Dehydrateer de secties geleidelijk door ze onder te dompelen in toenemende ethanolconcentraties (70%, 80%, 95% en 100%).
      12. Dompel de secties onder in een klaringsmiddel (bijv. xyleen) om ze transparant te maken.
      13. Breng een montagemedium aan op de secties op de dia's en plaats voorzichtig een dekglaasje over de secties, zorg ervoor dat er geen luchtbellen zijn. Laat de dia's aan de lucht drogen in de kap om het stollen van het montagemedium te vergemakkelijken.
    5. Onderzoek onder een lichtmicroscoop. Documenteer de aanwezigheid van endometriumklieren, stroma en hemorragische cysten die endometriose in de eierstok bevestigen.

Resultaten

De succesvolle oprichting van OMA
Van de 12 muizen die aan het transplantatieprotocol werden onderworpen, vertoonden er 10 karakteristieke OMA-laesies, zowel op bruto anatomisch als histologisch niveau, wat zich vertaalt in een slagingspercentage van 83%. Grof onderzoek onthulde met vloeistof gevulde laesies die aan de eierstokken hechten, die doen denken aan klinische OMA-presentaties (Figuur 2). Histopathologisch onderzoek, zoals geïllustreerd in figuur 3, bevestigde de succesvolle implantatie van het ectopische endometriumweefsel. Bovendien veroorzaakte de infiltratie van endometriose laesies massieve atresie van follikels naast de implantaten, wat wijst op interferentie met het ovariële milieu.

Specificiteit van het model
Cruciaal voor de validiteit van het model was de specificiteit voor ovariële endometriose. Na grondig onderzoek werden geen externe endometriose-implantaten geïdentificeerd in een ander bekken- of buikorgaan, wat de precisie van het model en zijn potentieel als een robuust hulpmiddel voor het onderzoeken van endometrioom en de daarmee samenhangende onvruchtbaarheid onderstreept.

figure-results-1
Figuur 1: Generatie van endometrioommodellen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figure-results-2
Figuur 2: Bruto anatomie van endometrioom. Vergeleken met de schijncontrolegroep was ectopische endometriumcystische groei zichtbaar in verband met de ovariële morfologie 4 weken na de transplantatie in de OMA-groep in morfologie. Blauw gestippelde omtrek: endometrioselaesie. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figure-results-3
Figuur 3: Histologisch gekleurd gedeelte van een endometriumlaesie van het muismodel. Vergeleken met de schijncontrolegroep was ectopische endometriumcystische groei zichtbaar in associatie met de eierstok 4 weken na de transplantatie in de OMA-groep in histologie. Zwarte pijlen geven atretische follikels aan. Schaal staven = 0,5 mm. Afkorting: OMA = endometrioom. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Discussie

De prevalentie van OMA in de wereldwijde vrouwelijke bevolking onderstreept een kritiek gezondheidsprobleem38. Naast de algemene symptomen van endometriose, brengt OMA extra uitdagingen voor de vruchtbaarheid met zich mee, waaronder ernstige bekkenpijn, kans op ovariële torsie en andere opmerkelijke implicaties 39,40. Hoewel het begrip van de pathogenese en progressie van OMA grotendeels in mysterie is gehuld, belemmert het kennisvacuüm niet alleen de formulering van gerichte therapeutische strategieën, maar betekent het ook dat veel vrouwen blijven lijden aan suboptimale behandelingen en terugkerende symptomen. De beslissing van veel moderne vrouwen om het krijgen van kinderen uit te stellen, versterkt de vruchtbaarheidsproblemen in verband met OMA, waardoor het nog noodzakelijker wordt om de pathofysiologie ervan uitgebreid te begrijpen en aan te pakken.

Historisch gezien is een van de belangrijkste obstakels voor het bevorderen van ons begrip van OMA het ontbreken van een resoluut en nauwkeurig diermodel. Hoewel er in het verleden verschillende modellen zijn onderzocht, schoten ze vaak tekort in het reproduceren van de specifieke kenmerken van OMA of het introduceren van extra verstorende variabelen als gevolg van de manifestatie van laesies in andere organen dan de eierstokken41. We ontwikkelden een muismodel om OMA te repliceren en ons begrip van de ziekte te verbeteren. Onze chirurgische techniek omvatte het implanteren van gehakt baarmoederweefsel in de eierstokslijmbeurs van muizen om de ontwikkeling van endometriose laesies in de eierstokken te verzekeren. Nauwgezette monitoring na de operatie stelde ons in staat om de progressie van OMA te beoordelen en het welzijn van de muizen te waarborgen. Om de relevantie van het model te vergroten, hebben we de eierstokslijmbeurs intact gehouden in plaats van deze te verwijderen. Deze verandering was bedoeld om het lekken van implantaten naar andere organen te voorkomen en de specifieke lokalisatie van laesies in de eierstokken te garanderen. Daarnaast hebben we mogelijke complicaties, zoals bloedingen of infecties, tijdens de procedure aangepakt. In deze studie werd PAS-kleuring gebruikt om de aanwezigheid van slijm te detecteren, wat gewoonlijk wordt gedaan om de histologie van ovariële follikels te beoordelen42,43. De identificatie van atretische follikels in eierstoksecties naast de endometrioselaesie is cruciaal bewijs van hoe endometriose de ontwikkeling van de follikels negatief beïnvloedt 43,44,45. Deze bevinding is van groot belang voor verder onderzoek naar onvruchtbaarheid gerelateerd aan endometrioom, zoals ondersteund door ons model. Door histologische validatie op te nemen, kon een uitgebreid begrip worden verkregen van de pathologische veranderingen die verband houden met endometriose in ons model. Deze opname versterkt de betrouwbaarheid en relevantie van onze bevindingen en helpt bij het leggen van het verband tussen endometriose en ovariële disfunctie. Het is ook belangrijk om de beperkingen van onze techniek te erkennen. Hoewel dit model met succes ovariële laesies geassocieerd met OMA heeft gerepliceerd, geeft het mogelijk niet volledig de complexiteit van endometriose weer. Het vertalen van bevindingen van diermodellen naar mensen heeft inherente beperkingen als gevolg van verschillen tussen soorten.

Daarentegen bouwt deze studie voort op eerder onderzoek naar muismodellen voor endometriose van de eierstokken, waarbij een vergelijkbare procedure voor het implanteren van baarmoederhoorns in de eierstokken werd uitgevoerd46. Er zijn echter opmerkelijke verschillen tussen deze methode en eerdere modellen. Ten eerste vormt dit model uitsluitend laesies op de eierstokken, terwijl het vorige model ook endometriose-laesies in andere organen vertoonde, in plaats van alleen in de eierstokken. Dit onderscheid maakt het waarschijnlijker dat hun model de gecombineerde subtypes van endometriose nabootst in plaats van specifiek te zijn voor OMA. Onze gerichte manifestatie stelt onderzoekers in staat om zich specifiek te concentreren op de nuances van OMA zonder de verstorende invloed van laesies in andere organen. Door deze beperkingen te overwinnen, biedt ons model een nauwkeurigere weergave van OMA en dient het als een robuust platform voor toekomstig onderzoek. Ten tweede vertoont dit model een lovenswaardig slagingspercentage van 83% bij het spiegelen van OMA, wat zorgt voor een hoge getrouwheid bij het reproduceren van de ziekte.

Het is vermeldenswaard dat recidief van OMA een belangrijk punt van zorg is, aangezien veel vrouwen terugkerende symptomen ervaren, zelfs na de eerste behandelingsinterventies. Verschillende onderzoeken hebben recidief van endometriose en diagnostische tests in deze context geëvalueerd. Yildiz et al. bespraken bijvoorbeeld het gebruik van transvaginale echografie als diagnostisch hulpmiddel voor het detecteren van specifieke ultrasone markers en patronen voor een nauwkeurige diagnose en monitoring van recidief47. Een andere studie richtte zich op de langetermijnfollow-up van vrouwen met endometriose en evalueerde het recidiefpercentage na chirurgische behandeling48. Deze studie benadrukt het belang van geïndividualiseerde behandelingsstrategieën op basis van ziektekenmerken en patiëntfactoren om het risico op herhaling te minimaliseren. Bovendien onderzochten sommige onderzoekers het potentieel van circulerende biomarkers voor het voorspellen van recidief van endometriose49. De studie onderzoekt specifieke moleculaire markers en hun associatie met terugkeer van de ziekte, en biedt inzicht in de ontwikkeling van niet-invasieve diagnostische tests en gepersonaliseerde managementbenaderingen. Deze studies benadrukken de voortdurende inspanningen om recidief van endometriose te begrijpen en aan te pakken en de ontwikkeling van diagnostische tests om de resultaten voor patiënten te verbeteren. Het opnemen van kennis uit deze onderzoeken in ons OMA-muismodelonderzoek kan bijdragen aan een uitgebreid begrip van de ziekte, recidiefpatronen en mogelijke diagnostische strategieën voor het monitoren en behandelen van OMA.

Concluderend dient de oprichting van dit specifieke OMA-muismodel als hoeksteen voor een nieuw tijdperk van onderzoek op het gebied van endometriose. Door een al lang bestaande kloof aan te pakken, belooft het een cascade van inzichten en doorbraken die een revolutie teweeg kunnen brengen in de manier waarop we endometrioom begrijpen, behandelen en mogelijk voorkomen, wat leidt tot verbeterde klinische resultaten en een betere kwaliteit van leven voor getroffen vrouwen. Belangrijk is dat door deze methode te vergelijken met eerdere OMA-modellen en bevindingen uit onderzoeken naar endometrioserecidief en diagnostische tests op te nemen, we de relevantie en toepasbaarheid van ons onderzoek in de bredere context van endometrioseonderzoek en patiëntenzorg verder kunnen vergroten.

Openbaarmakingen

De auteurs verklaren geen belangenconflicten.

Dankbetuigingen

Deze studie wordt gefinancierd door het Theme-based Research Scheme dat is toegekend door de Research Grants Council van de regering van Hong Kong of Special Administrative Region (T13-602/21-N).

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
1 cc spuit met 25 G naaldBD Biosciences301320
10 mm weefselkweekschaaltjeFALCON353001
10% Gebufferd formalineFisher ScientificSF100-4
10x fosfaat gebufferde zoutoplossing (PBS) bufferFisher ScientificAM9625
30 G naaldBD Biosciences305107
5-0 zwarte gevlochten zijden niet-absorbeerbare hechtdraadEthicon Inc.W500H
70% Ethanol
Klevende microscoopglazenMarienfeld810401
Buprenorfine Injectie Med-Vet InternationalRXBUPRENOR5
Dubbelkoppige wattenstaafjesSANYO Co., LTD.HUBY-340
Fijne pincettenFine Science Tools11254-20
KetamineAlfasan International b.v2203095-08
MicrobuizenCorning MCT-150-C
NaaldhouderExcelta Corporation2827-NH-35-SE-ND
OogzalfMajor Pharmaceuticals10033691
Periodic Acid Schiff (PAS) Kleurstofkit AbcamAb150680
Poedervrije steriele handschoenenFisher Scientific19020558
Verwerking/inbedding cassettesFisher Scientific15-197-700A
Mesje maat 3Fisher Scientific22-079-657
Kleine gekartelde semi-gebogen pincettenRoboz Surgical Instruments Co.RS-5135
Kleine chirurgische schaarRoboz Surgical Instruments Co.RS-5850
Standaard lichtmicroscoopVoor het evalueren van vaginale cytologie-uitstrijkjes en histologische analyse.
Stalen mesjes #10B.BraunBB510
Steriele gaasjesMEDICOMHMWS 077
Gesteriliseerde pyrex glas Petri-schalenCorning70160-101
Thermogeregeld elektrisch kussen 
VICRYL RAPIDE (polyglactin 910) absorbeerbare hechtdraadEthicon Inc.W9918
Xylazin Alfasan International b.v2110333-10

Referenties

  1. Khan, K. N., et al. Pelvic pain in women with ovarian endometrioma is mostly associated with coexisting peritoneal lesions. Hum Reprod. 28 (1), 109-118 (2013).
  2. Gałczyński, K., Jóźwik, M., Lewkowicz, D., Semczuk-Sikora, A., Semczuk, A. Ovarian endometrioma - a possible finding in adolescent girls and young women: A mini-review. J Ovarian Res. 12 (1), 104(2019).
  3. Tan, Z., et al. Impacts of endometrioma on ovarian aging from basic science to clinical management. Front Endocrinol (Lausanne). 13, 1073261(2022).
  4. Khan, K. S., et al. Mri versus laparoscopy to diagnose the main causes of chronic pelvic pain in women: A test-accuracy study and economic evaluation. Health Technol Assess. 22 (40), 1-92 (2018).
  5. Nisenblat, V., et al. Blood biomarkers for the non-invasive diagnosis of endometriosis. Cochrane Database Syst Rev. 2016 (5), 012179(2016).
  6. Harirchian, P., et al. Lesion kinetics in a non-human primate model of endometriosis. Hum Reprod. 27 (8), 2341-2351 (2012).
  7. Santulli, P., et al. Endometriosis-related infertility: Ovarian endometrioma per se is not associated with presentation for infertility. Hum Reprod. 31 (8), 1765-1775 (2016).
  8. Dai, Y., Li, X., Shi, J., Leng, J. A review of the risk factors, genetics and treatment of endometriosis in chinese women: A comparative update. Reprod Health. 15 (1), 82(2018).
  9. Younis, J. S. Endometriosis-associated ovarian cancer: What are the implications for women with intact endometrioma planning for a future pregnancy? A reproductive clinical outlook. Biomolecules. 12 (11), 1721(2022).
  10. Bonavina, G., Taylor, H. S. Endometriosis-associated infertility: From pathophysiology to tailored treatment. Front Endocrinol (Lausanne). 13, 1020827(2022).
  11. Filip, L., et al. Endometriosis associated infertility: A critical review and analysis on etiopathogenesis and therapeutic approaches. Medicina (Kaunas). 56 (9), 460(2020).
  12. Tanbo, T., Fedorcsak, P. Endometriosis-associated infertility: Aspects of pathophysiological mechanisms and treatment options. Acta Obstet Gynecol Scand. 96 (6), 659-667 (2017).
  13. Bulletti, C., Coccia, M. E., Battistoni, S., Borini, A. Endometriosis and infertility. J Assist Reprod Genet. 27 (8), 441-447 (2010).
  14. Ni, Z., et al. Iron-overloaded follicular fluid increases the risk of endometriosis-related infertility by triggering granulosa cell ferroptosis and oocyte dysmaturity. Cell Death Dis. 13 (7), 579(2022).
  15. Mohammed Rasheed, H. A., Hamid, P. Inflammation to infertility: Panoramic view on endometriosis. Cureus. 12 (11), e11516(2020).
  16. Jing, X., et al. Systemic inflammatory response markers associated with infertility and endometrioma or uterine leiomyoma in endometriosis. Ther Clin Risk Manag. 16, 403-412 (2020).
  17. Marcellin, L., et al. Serum antimullerian hormone concentration increases with ovarian endometrioma size. Fertil Steril. 111 (5), 944-952 (2019).
  18. Deng, Y., et al. Does current ovarian endometrioma increase the time for dor patients to reach live birth in ivf. BMC Pregnancy Childbirth. 22 (1), 324(2022).
  19. Dongye, H., Tian, Y., Qi, D., Du, Y., Yan, L. The impact of endometrioma on embryo quality in in vitro fertilization: A retrospective cohort study. J Clin Med. 12 (6), 2416(2023).
  20. He, Y., et al. Re-evaluation of mouse models of endometriosis for pathological and immunological research. Front Immunol. 13, 986202(2022).
  21. Kanellopoulos, D., et al. The interplay between endometriosis and fertility in rats: A systematic review. J Med Life. 15 (6), 742-746 (2022).
  22. Tejada, M. A., et al. Rodent animal models of endometriosis-associated pain: Unmet needs and resources available for improving translational research in endometriosis. Int J Mol Sci. 24 (3), 2422(2023).
  23. Bruner-Tran, K. L., Mokshagundam, S., Herington, J. L., Ding, T., Osteen, K. G. Rodent models of experimental endometriosis: Identifying mechanisms of disease and therapeutic targets. Curr Womens Health Rev. 14 (2), 173-188 (2018).
  24. Buigues, A., et al. Evaluation of pai-1 in endometriosis using a homologous immunocompetent mouse model. Biol Reprod. 99 (2), 326-335 (2018).
  25. Tirado-Gonzalez, I., et al. Endometriosis research: Animal models for the study of a complex disease. J Reprod Immunol. 86 (2), 141-147 (2010).
  26. Lagana, A. S., et al. Translational animal models for endometriosis research: A long and windy road. Ann Transl Med. 6 (22), 431(2018).
  27. Mukherjee, P., Roy, S., Ghosh, D., Nandi, S. K. Role of animal models in biomedical research: A review. Lab Anim Res. 38 (1), 18(2022).
  28. Cuevas, M., et al. Stress exacerbates endometriosis manifestations and inflammatory parameters in an animal model. Reprod Sci. 19 (8), 851-862 (2012).
  29. Nunez-Badinez, P., et al. Preclinical models of endometriosis and interstitial cystitis/bladder pain syndrome: An innovative medicines initiative-paincare initiative to improve their value for translational research in pelvic pain. Pain. 162 (9), 2349-2365 (2021).
  30. Umezawa, M., et al. Expression profile of extracellular matrix and adhesion molecules in the development of endometriosis in a mouse model. Reprod Sci. 19 (12), 1365-1372 (2012).
  31. Grummer, R. Animal models in endometriosis research. Hum Reprod Update. 12 (5), 641-649 (2006).
  32. Tejada, M. A., et al. Identification of altered evoked and non-evoked responses in a heterologous mouse model of endometriosis-associated pain. Biomedicines. 10 (2), 501(2022).
  33. Bruner-Tran, K. L., Carvalho-Macedo, A. C., Duleba, A. J., Crispens, M. A., Osteen, K. G. Experimental endometriosis in immunocompromised mice after adoptive transfer of human leukocytes. Fertil Steril. 93 (8), 2519-2524 (2010).
  34. Malvezzi, H., Marengo, E. B., Podgaec, S., Piccinato, C. A. Endometriosis: Current challenges in modeling a multifactorial disease of unknown etiology. J Transl Med. 18 (1), 311(2020).
  35. Yan, D., Liu, X., Guo, S. -W. The establishment of a mouse model of deep endometriosis. Human Reproduction. 34 (2), 235-247 (2018).
  36. Santulli, P., et al. Protein oxidative stress markers in peritoneal fluids of women with deep infiltrating endometriosis are increased. Hum Reprod. 30 (1), 49-60 (2015).
  37. Adeniran, B. V., Bjarkadottir, B. D., Appeltant, R., Lane, S., Williams, S. A. Improved preservation of ovarian tissue morphology that is compatible with antigen detection using a fixative mixture of formalin and acetic acid. Hum Reprod. 36 (7), 1871-1890 (2021).
  38. Sima, R. M., et al. Novel diagnosis of mesenteric endometrioma: Case report. Medicine (Baltimore). 98 (29), e16432(2019).
  39. Eskenazi, B., Warner, M. L. Epidemiology of endometriosis). Obstet Gynecol Clin North Am. 24 (2), 235-258 (1997).
  40. Laufer, M. R., Goitein, L., Bush, M., Cramer, D. W., Emans, S. J. Prevalence of endometriosis in adolescent girls with chronic pelvic pain not responding to conventional therapy. J Pediatr Adolesc Gynecol. 10 (4), 199-202 (1997).
  41. Tan, Z., et al. What we have learned from animal models to understand the etiology and pathology of endometrioma-related infertility. Biomedicines. 10 (7), 1483(2022).
  42. Meyerholz, D. K., et al. Glycogen depletion can increase the specificity of mucin detection in airway tissues. BMC Research Notes. 11 (1), 763(2018).
  43. Fang, E., et al. Cpeb3 deficiency in mice affect ovarian follicle development and causes premature ovarian insufficiency. Cell Death Dis. 13 (1), 21(2021).
  44. Zhou, J., Peng, X., Mei, S. Autophagy in ovarian follicular development and atresia. Int J Biol Sci. 15 (4), 726-737 (2019).
  45. Kitajima, M., et al. Enhanced follicular recruitment and atresia in cortex derived from ovaries with endometriomas. Fertil Steril. 101 (4), 1031-1037 (2014).
  46. Hayashi, S., et al. Novel ovarian endometriosis model causes infertility via iron-mediated oxidative stress in mice. Redox Biol. 37, 101726(2020).
  47. Yildiz, S., et al. The pain symptoms and mass recurrence rates after ovarian cystectomy or uni/bilateral oophorectomy procedures in patients over 40 years old with endometriosis. Ginekol Pol. 91 (6), 295-300 (2020).
  48. Guney, G., et al. Neutrophil gelatinase-associated lipocalin serum level: A potential noninvasive biomarker of endometriosis. Medicine (Baltimore). 102 (41), e35539(2023).
  49. Kaya, C., et al. The role of serum caspase 3 levels in prediction of endometriosis severity. Gynecol Obstet Invest. 83 (6), 576-585 (2018).

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Muismodel voor endometrioomovariale endometriosecystenonvruchtbaarheid door endometrioseOMA gerelateerde onvruchtbaarheidreproductieve geneeskundediermodel voor endometrioseovariale laesiefertiliteitsonderzoekOMA simulatie

Gerelateerde artikelen