Este protocolo descreve um procedimento para induzir lesão uterina em um modelo de camundongo, seguido por análises a jusante durante uma gravidez subsequente.
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Artigo de método
Este protocolo descreve um procedimento para induzir lesão uterina em um modelo de camundongo, seguido por análises a jusante durante uma gravidez subsequente.
A lesão uterina por cesariana (cesariana) e outros procedimentos (dilatação e curetagem, miomectomias, etc.) podem levar a várias morbidades em gestações subsequentes, incluindo placenta prévia, espectro de acretismo placentário (SAP), gravidez com cicatriz cesariana e ruptura uterina. As cesarianas representam aproximadamente 30% dos partos nos EUA, com taxas projetadas para aumentar. Portanto, uma compreensão mais profunda dos mecanismos pelos quais surgem os distúrbios da gravidez associados a lesões e uma plataforma para testar possíveis intervenções são essenciais. Para atingir esses objetivos, há uma necessidade crítica de modelos animais de lesão uterina, particularmente aqueles que abordam o impacto da lesão nos resultados subsequentes no útero. Este protocolo descreve um novo procedimento cirúrgico para um modelo de lesão uterina induzida mecanicamente em camundongos de laboratório (Mus musculus). São demonstradas as etapas tomadas na preparação para a cirurgia, a indução da própria lesão uterina e os procedimentos de recuperação pós-cirúrgica. Informações adicionais são fornecidas sobre a dissecção a jusante de camundongos não grávidas e prenhes. De modo geral, ao detalhar um conjunto de procedimentos para induzir lesão uterina em um modelo in vivo , este protocolo apresenta um método tratável para elucidar os eventos moleculares e celulares da cicatrização de feridas uterinas e seus efeitos na gravidez subsequente.
Embora 1 em cada 3 partos nos EUA seja realizado por cesariana (cesariana), pouco se sabe sobre como o útero cicatriza e como um útero lesionado leva a complicações em gestações subsequentes 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12, 13. Essas complicações incluem ruptura uterina, placenta prévia, SAP e gravidez com cicatriz cesariana, que juntas afetam ~ 2,5% das pacientes que tiveram uma ou mais cesarianas 1,2,6,8,12,14,15,16,17. A placenta prévia é caracterizada pela colocação anormal da placenta na porção inferior do útero 4,16. Isso não apenas causa obstrução física do colo uterino e um risco elevado de sangramento durante a gravidez, mas também é um fator de risco significativo para a condição mais grave e invasiva da SAP 8,12. A SAP é definida pela invasão excessiva da placenta muito profundamente nos tecidos maternos, até mesmo na bexiga ou no reto, e muitas vezes requer uma histerectomia por cesariana para evitar hemorragia materna com risco de vida12,17. As gestações com cicatrizes cesáreas, embora raras, apresentam uma alta taxa de morbidades relacionadas, incluindo aborto espontâneo, morte fetal e parto prematuro18,19. Além das complicações associadas a uma história de cesarianas anteriores, outros procedimentos uterinos, como miomectomia ou dilatação e curetagem (D&C), também levam a morbidades da paciente. Por exemplo, ~ 30% dos pacientes submetidos a um D & C após um aborto espontâneo tardio e até 46% dos pacientes submetidos a uma segunda ressecção histeroscópica para leiomioma desenvolvem aderências intrauterinas características da síndrome de Asherman (AS) 20 , 21 . A EA afeta ~ 2% das mulheres, causando amenorreia, dismenorreia, falha na implantação do embrião, perda recorrente da gravidez, trabalho de parto prematuro e / ou SAP21,22. Portanto, dadas as principais morbidades e mortalidades substanciais associadas ao trauma uterino prévio, um modelo animal experimental é fundamental não apenas para elucidar os mecanismos pelos quais as feridas uterinas cicatrizam e como a lesão uterina afeta os resultados subsequentes da gravidez, mas também como uma plataforma para o desenvolvimento de novos diagnósticos e terapêuticas23,24.
Vários estudos desenvolveram modelos de camundongos de lesão uterina. No entanto, os primeiros estudos não examinaram as consequências da lesão uterina em gestações subsequentes25 ou limitaram o dano à superfície luminal uterina para investigar a implantação do embrião fora da janela de receptividade endometrial em camundongos ovariectomizados26. Para colmatar essas lacunas de conhecimento, o modelo descrito neste protocolo, juntamente com outros estudos recentes, apresenta uma nova metodologia cirúrgica para a introdução de lesão uterina em camundongos 27,28. Este protocolo usa o camundongo de laboratório comum como organismo modelo devido à sua ampla acessibilidade, tratabilidade genética, gestação curta, tempo rápido desde o nascimento até a puberdade, grandes tamanhos de ninhada e custo-benefício. Além disso, a característica anatômica de dois chifres uterinos em camundongos permite um controle interno com um chifre não lesionado em cada animal experimental, bem como a capacidade de separar defeitos locais diretamente na cicatriz vs. defeitos globais em todo o ambiente uterino. A abordagem descrita neste Protocolo envolve uma laparotomia dorsal simples, seguida pelo uso de uma agulha rebarbada para criar uma incisão através das camadas endometrial e miometrial de um único corno uterino. Essa metodologia imita mais de perto as lesões observadas durante cesarianas e miomectomias, embora possa ser facilmente modificada para investigar lesões não incisionais, como D&Cs, que precedem a EA29,30. Após a lesão, os animais podem se recuperar e, em seguida, acasalar com machos reprodutores para gestações programadas para examinar as consequências da lesão nos resultados subsequentes no útero27,28.
Embora semelhante em estratégia geral a outros estudos recentes, existem aspectos desse protocolo que oferecem vantagens distintas. Por exemplo, tanto Li et al. quanto Burke et al. acessaram o útero abdominalmente em oposição a dorsalmente, conforme descrito aqui31,32. Uma abordagem dorsal é mais simples de realizar e mais propícia à rápida recuperação pós-operatória do animal. Para os camundongos não prenhes no estudo de Burke et al., agulhas dobradas ou curetas foram usadas para raspar o endométrio, imitando assim mais de perto as D&Cs, em oposição às lesões incisionais de espessura total neste protocolo que modelam mais de perto cesarianas e miomectomias32. Em camundongos periparto, Burke et al. introduziram incisões no mesometrial em oposição à superfície anti-mesometrial onde os embriões se implantam, conforme descrito aqui. Ao usar uma agulha rebarbada em oposição à tesoura usada por Li et al.31, essa abordagem pode ser mais facilmente modificada de lesões de espessura total para lesões restritas ao endométrio para modelar tanto D&Cs quanto cesarianas e miomectomias. Tanto Li et al. quanto Burke et al. fecharam feridas uterinas com suturas, o que, embora mais fiel aos eventos durante uma cesariana, introduz variabilidade adicional no processo de cicatrização, bem como o potencial de efeitos de corpo estranho 31,32,33,34,35,36. Estudos semelhantes em ratos utilizaram vias abdominais para gerar feridas uterinas incisionais de espessura total37,38 ou excisionais39 que são fechadas com suturas 37,38,39 em animais não prenhes 38,39 e prenhes37. Portanto, o protocolo aqui apresentado é particularmente adequado para pesquisadores interessados em uma abordagem fácil e reprodutível que requer experiência cirúrgica mínima, aborda eventos relacionados à implantação do embrião e à placentação após uma lesão uterina de espessura total e é facilmente adaptável a uma ampla variedade de questões, incluindo lesões semelhantes a D & C no endométrio27,28.
A etapa 1 deste protocolo descreve as etapas pré-operatórias. A etapa 2 descreve o procedimento cirúrgico para induzir lesão a um corno uterino. Finalmente, a Etapa 3 detalha a dissecção de uma mãe grávida para investigar os efeitos da cirurgia uterina em uma gravidez subsequente. Ao todo, este estudo apresenta um modelo cirúrgico exclusivo de roedores de cicatrização de feridas uterinas e resultados de gravidez associados que é rápido de executar e fácil de adotar.
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Todos os procedimentos demonstrados neste protocolo foram aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais (IACUC) da Universidade da Califórnia, Davis (Protocolo IACUC # 23985). Os procedimentos descritos neste protocolo são normalmente realizados em fêmeas C3H entre 7 e 10 semanas de idade e 19 a 25 g de peso, embora este protocolo seja adequado para camundongos fêmeas de todas as linhagens, idades e pesos, dependendo da pergunta do pesquisador. Monitore os animais antes da cirurgia para garantir que apenas animais saudáveis sem sinais de lesão ou sofrimento sejam usados para estudos. Os detalhes dos reagentes e do equipamento utilizado estão listados na Tabela de Materiais.
1. Preparo da área cirúrgica
2. Indução cirúrgica de lesão uterina
NOTA: Esta seção descreve a cirurgia e o procedimento para introduzir lesão em um único corno uterino de uma rata não grávida. Primeiro, uma laparotomia dorsal é realizada para expor a parte superior do corno uterino. Em seguida, uma agulha rebarbada de 25 G é inserida no lúmen uterino para danificar o endométrio uterino e, se desejado, cortar o miométrio. Isso cria uma ferida longitudinal no corno uterino lesionado, permitindo mais experimentos para abordar questões como como o útero cicatriza e como a lesão afeta uma gravidez subsequente. É importante que o animal esteja devidamente sedado antes de realizar a cirurgia. Conforme descrito na Etapa 1, vários parâmetros indicam que um animal está adequadamente anestesiado. Isso inclui a cessação do movimento, a redução da frequência respiratória e a ausência de um reflexo nos membros anteriores. Além disso, o reflexo do membro posterior ao toque leve deve estar ausente, embora esse reflexo às vezes permaneça presente apesar da anestesia adequada se for aplicada pressão suficiente40,42.
3. Acasalamento e dissecação de camundongos prenhes para avaliar as consequências da lesão uterina
NOTA: Dependendo da questão de pesquisa específica, várias análises de endpoint podem ser realizadas após a lesão uterina. Por exemplo, animais não prenhes podem ser dissecados em diferentes momentos após a lesão para examinar a cinética da cicatrização de feridas27. Além disso, os animais feridos podem ser engravidados por meio de acasalamento natural ou transferência de embriões para examinar o impacto da lesão nas gestações subsequentes27. Esta etapa descreve a avaliação do desenvolvimento embrionário e placentário em um ambiente uterino danificado. Em particular, esta etapa fornece detalhes sobre a configuração de acasalamentos cronometrados e dissecação de animais no dia embrionário 12.5 de gestação (E12.5, com a manhã do tampão vaginal definida como E0.5; mais informações sobre a identificação de plugues vaginais na etapa 3.2 abaixo). Ao todo, a Etapa 3 fornece um exemplo de análises a jusante que podem ser conduzidas após a lesão para examinar um conjunto específico de questões experimentais.
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Após a cirurgia com o uso de cetamina / xilazina como anestésico, os animais são tipicamente parcialmente móveis dentro de ~ 1 h. e totalmente móveis dentro de ~ 4-6 h. A recuperação da anestesia com isoflurano geralmente ocorre em minutos. Quaisquer complicações que possam surgir, como deiscência ou dor da ferida, são normalmente evidentes dentro de 1-3 dias após a cirurgia. Realize verificações diárias de bem-estar para monitorar dores ou complicações até que a incisão na pele cicatrize e os clipes de pele estejam pron...
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As cesarianas representam ~ 33% dos partos nos EUA e até 55% -65% dos partos em países como Brasil e Egito12,52, e ainda pouco se sabe sobre como o útero cicatriza após uma lesão ou como essas lesões afetam as gestações subsequentes. Embora a cesariana prévia seja um importante fator de risco para distúrbios da gravidez, como o espectro de placenta acreta (PAS) e a placenta prévia, os mecanismos pelos quai...
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Os autores não têm conflitos de interesse a declarar.
Agradecemos aos Serviços de Ensino e Pesquisa de Cuidados com Animais da UC Davis (TRACS) por seu apoio contínuo de criação, procedimentos e logística. Agradecemos ao Animal Model Core do UC Davis Cardiovascular Research Institute (CVRI) e ao diretor do núcleo, Dr. Yi-Je (Jay) Chen, DVM, Ph.D. pela orientação técnica e suporte, bem como pelo uso da suíte cirúrgica para as filmagens. Agradecemos a todos os membros do laboratório Zhang por seu apoio a este trabalho. A Figura 5A foi criada com BioRender.com (https://BioRender.com/ig9sfon).
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| NaCl a 0,9% para injeção, estéril | Fresenius Kabi | 63323-186-10 | |
| 25 G x 5/8 pol. BD PrecisionGlide™ Agulha | BD | 305122 | |
| 70% de etanol | Fisher Científico | BP82031GAL | |
| Sutura de vicryl absorvível 4-0 | Ética | J214 | |
| Gaiolas para animais | VWR | 10712-110 e 10715-323 | As gaiolas fornecidas pelo biotério do pesquisador são aceitáveis |
| Orelha-perfurador animal | Fisher Científico | 13-812-201 | |
| Sistema de fechamento de ferida AutoClip | Ferramentas de Belas Ciências | 12020-00 | |
| Seringa de insulina U-100 | Fisher Científico | 14-826-79 | Marca BD |
| Cotonetes Betadine | Medline | MDS093901 | |
| Buprenorfina de liberação prolongada, 1,3 mg / ml (Ethiqa XR) | Fidelis Farmacêutica | 099114 | Buprenorfina ou Buprenorfina HCl de liberação prolongada alternativa são aceitáveis |
| Carprofeno (RIMADYL) 50 mg/ml | Zoetis | RIM-00284R1 | |
| Tesoura de íris curva | Instrumentos de precisão mundiais | Rolamento 501759G | |
| Esterilizador de ferramentas cirúrgicas de esferas de vidro seco | VWR INTERNACIONAL | 75999-324 | |
| Recarga de contas de vidro seco | VWR INTERNACIONAL | 75999-332 | |
| Camundongos fêmeas, normalmente de 8 a 12 semanas de idade, por exemplo, cepa C3H | Rio Charles | 025 | |
| Tesoura fina - curva 10,5 cm | Ferramentas de Belas Ciências | 14370-23 | |
| Aparador de pêlo | Fisher Científico | 50-195-4544 | |
| Imprensa feliz ' n Selo | Fisher Científico | NC1089054 | |
| Luvas de nitrilo | Fisher Científico | 19-130-1597C | |
| H2O, destilado estéril | Ferramentas de Belas Ciências | 15230170 | |
| Iluminador para cirurgias | AmScope | HL150-AY | |
| Cetamina, 100 mg/mL (Cetamina) | Dechra | 501072 | |
| Jaleco | Uline | S-15376W-50 | |
| Microscópio óptico | Fisher Científico | S13039 | |
| Rolo de fiapos | Fisher Científico | 17-018-329 | |
| Creme Depilatório Nair | Alvo | 049-06-3304 | |
| Porta-agulhas | Ferramentas de Belas Ciências | 12500-12 | |
| Toalhas de papel | Scott | 1804 | |
| Placa de Petri | Fisher Científico | 08-757-100 | |
| Solução salina tamponada com fosfato (PBS) | Thermo Fisher Científico | 10010023 | |
| Copo de plástico | Thermo Fisher Científico | 12010250 | |
| Buscador de sonda com extremidade dobrada | Fisher Científico | 08-995 | |
| Marca Fisher™ Bolsas de esterilização de selagem instantânea 9 cm (L) x 13,3 cm (A) | Fisher Científico | 181250 | |
| Marca Fisher™ Bolsas de esterilização de selagem instantânea 9 cm (L) x 23 cm (A) | Fisher Científico | 181251 | |
| Fórceps, Fino, #5 | Ferramentas de Belas Ciências | 11254-20 | |
| Fórceps, Fino, #55 | Ferramentas de Belas Ciências | 11295-51 | |
| Escala | Fisher Científico | S93805 | |
| Tesouras cirúrgicas | Ferramentas de Belas Ciências | 14060-09 | |
| Frasco de spray | Fisher Científico | S413505P | |
| Almofadas de preparação de álcool estéril | Fisher Científico | 22-363-750 | |
| Pomada veterinária oftálmica estéril | Puralube | PH-PURALUBE-VET | |
| Cotonetes estéreis para aplicação de pomada ocular | Fisher Científico | 18-366-472 | |
| Bolsas de esterilização | Fisher Científico | 19-910-673 | |
| Campo cirúrgico | Fisher Científico | 50-209-1792 | |
| Touca de cabelo cirúrgica | Uline | S-10480BLU | |
| Máscaras cirúrgicas | Fisher Científico | 18-048-010 | |
| Almofada de bancada absorvente Thomas Scientific, almofadas de bancada, 16,5 x 23 pol./42 x 58cm | Fisher Científico | NC1588452 | |
| Câmara de aquecimento/indução com aquecimento de piso completo | Fisher Científico | 14-370-302 | |
| Recargas de clipe de ferida | Ferramentas de Belas Ciências | 12022-09 | |
| xilazina 100mg/ml | Dechra | Rompun 100 mg/mL de xilazina |
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