Eierproducerende kippen zijn een belangrijk onderdeel van de wereldvoedselvoorzieningsketen en zijn een evoluerend diermodel voor de studie van vruchtbaarheid en eierstokkanker. De kip heeft een lange geschiedenis van laboratoriumgebruik, van in ovo-studies van griepvaccins1 tot de studie van kankertumorgroei2, en is een belangrijk dier voor inzicht in de ontwikkeling van gonadale 3,4,5. Inzicht in de rol van het voortplantingssysteem van een kip, in het bijzonder de cyclische aard van de folliculaire ontwikkeling van de eierstokken en de betrokken soorten cellen, is een gebied van groot belang en potentiële toepassing. Multi-omics-benaderingen om de eierstok van de kip te ondervragen, hebben toepassingen voor het verhogen van de landbouwopbrengst door middel van productiviteitsanalyse en het ophelderen van factoren voor de menselijke gezondheid door middel van de kip als model voor voortplantingsziekten.
De vogeleierstok heeft zeer verschillende ontwikkelingsfolliculaire stadia die zijn samengesteld uit (1) kleine primordiale en primaire follikels (>1 mm), (2) pre-rekruteringsfollikels van variabele grootte (wit tot lichtgeel, 2-8 mm) en (3) grote, met dooier gevulde preovulatoire follikels (geel) (Figuur 1)5,6,7. Een geslachtsrijpe vogeleierstok bestaat uit een buitenste cortex die de eierstokfollikels herbergt en de binnenste medulla die bestaat uit gladde spieren, zenuwen en vaatstelsel8. De hele cyclus van folliculaire ontwikkeling vindt plaats in de cortex. Het is echter pas op de leeftijd van ongeveer vijf maanden dat alleen de linker eierstok een volledige ontwikkelingshiërarchie van preovulatoire (d.w.z. gele) follikels vertoont, en de kip zal haar eerste ovulatie en ovipositie (eierleg) ondergaan. De preovulatoire follikels vormen een duidelijk zichtbare hiërarchie van ongeveer 5 tot 6 follikels die variëren van de grootste en bijna ovulaire - F1-follikel - tot de minder ontwikkelde, kleinste follikel - F5 of F6. Pre-ovulatoire follikels zijn gemakkelijk te onderscheiden van de kleinere pre-rekruteringsfollikels vanwege hun grotere omvang, grote innervatie en diepgele dooier.
Alle follikels bevatten gespecialiseerde celtypen die verschillende rollen ondersteunen bij het signaleren, groeien en ontwikkelen van de follikel terwijl deze door verschillende stadia vordert voorafgaand aan de eisprong - dit zijn de granulosacellen, thecacellen en eicellen (vrouwelijke gameten) (Figuur 2A). In het bijzonder vormen de granulosacellagen de binnenwand van de follikel en de thecacellen vormen de andere wand rond de eicel. Naarmate een follikel door de preovulatiehiërarchie vordert, beginnen de theca- en granulosacellagen uit te dunnen, vooral langs een punt direct tegenover de stengel van de preovulatoire follikel. De stengel is het aanhechtingspunt van de follikel aan de eierstok (Figuur 2B). Deze lijn van de granulosa- en thecalagen tegenover de stengel wordt de stigma genoemd (Figuur 2C). Het mist volledig vasculatuur en zal het punt zijn van folliculaire ruptuur tijdens de eisprong van een F1-follikel. Ook zichtbaar is de kiemschijf, of de donzige witte laag steuncellen die de eicel omringen (Figuur 2B).
Zowel granulosa- als thecacellen zijn belangrijke componenten van de ontwikkeling van de follikels, omdat ze de eicel omringen en ondersteunen door middel van complexe hormonale signalering. De granulosacellaag ondersteunt steroïdogene routes via cyclische AMP (cAMP) signalering om de productie van progesteron tot stand te brengen 9,10,11. Thecacellen daarentegen produceren tijdelijk oestradiol, wat grotendeels anders is dan bij zoogdieren waarvan de thecacellen androgeen en progesteron produceren 12,13,14. Samen met externe signalering zijn de granulosa- en thecacellen cruciale aanjagers van follikelrijping en ovipositie. De techniek van het scheiden van de granulosa- en theca-lagen werd oorspronkelijk gerapporteerd door Gilbert et al. in 197715. Het bereiken van een uitgebreide scheiding van de granulosa- en theca-lagen en ervoor zorgen dat er geen granulosa-materiaal achterblijft, kan problemen opleveren met de Gilbert-methode. Bovendien kan het ontbreken van een duidelijke visuele handleiding voor het voltooien van de scheiding de taak uitdagend maken om uit te voeren. Deze studie heeft tot doel de extractie en scheiding van granulosa-, theca- en eicellagen uit de preovulatoire follikels te beschrijven, aanpassingen aan te bieden en een duidelijke visuele weergave te leveren door het gebruik van zowel afbeeldingen als video's (Figuur 3). Door deze techniek te visualiseren, kunnen wetenschappers die de ovariële follikels van vogels bestuderen, reproduceerbaar granulosa- en theca-lagen vastleggen voor zowel agrarische als biomedische multi-omics-benaderingen.