Approccio chirurgico, sfide e risoluzioni per il trapianto di utero nei ratti
Summary
Il presente protocollo descrive tutti i passaggi essenziali per il successo del trapianto uterino (UTx) nei ratti. Il modello di ratto si è dimostrato adatto a promuovere l’implementazione clinica di UTx; tuttavia, rat UTx è una procedura molto complessa che richiede istruzioni accurate.
Abstract
Il trapianto uterino (UTx) è un nuovo approccio per il trattamento delle donne con infertilità assoluta del fattore uterino (AUFI). Si stima che il 3% -5% delle donne soffra di AUFI. Queste donne sono state private della possibilità di avere figli fino all’avvento di UTx. L’applicazione clinica di UTx è stata guidata da studi sperimentali su animali e il primo UTx di successo è stato raggiunto nei ratti. Date le loro caratteristiche fisiologiche, immunologiche, genetiche e riproduttive, i ratti sono un sistema modello adatto per tali trapianti. In particolare, il loro breve periodo di gestazione è un chiaro vantaggio, poiché l’endpoint abituale dell’UTx sperimentale è la gravidanza di successo con parto vivo. La sfida più grande per i modelli di ratto rimane la piccola anatomia, che richiede competenze microchirurgiche avanzate ed esperienza. Sebbene UTx abbia portato alla gravidanza in clinica, la procedura non è stabilita e richiede una continua ottimizzazione sperimentale. Qui viene presentato un protocollo dettagliato, inclusa la risoluzione dei problemi essenziali per il ratto UTx, che dovrebbe rendere l’intera procedura più facile da comprendere per coloro che non hanno esperienza in questo tipo di microchirurgia.
Introduction
Il trapianto uterino (UTx) è un nuovo trattamento per l’infertilità assoluta del fattore uterino (AUFI). L’AUFI deriva da un’assenza (congenita o acquisita) o da una malformazione dell’utero e colpisce il 3%-5% delle donne in tutto il mondo1. Ragioni etiche, legali o religiose escludono l’adozione o la maternità surrogata per molte donne che hanno un desiderio di maternità ma soffrono di AUFI2. Per queste donne, UTx rimane l’unica opzione per iniziare la propria famiglia. UTx è stato applicato in clinica, anche se con successo misto; La procedura è tecnicamente impegnativa e richiede un miglioramento costante per il suo stabilimento clinico.
Nel 2014, il primo trapianto di utero da un donatore vivente (LD), con conseguente gravidanza di successo, è stato eseguito dal pionieristico gruppo svedese di Brännström3. La prima nascita dopo UTx da un donatore deceduto (DD) è stata segnalata nel 2016 in Brasile4. Entro il 2021, più di 80 UTx sono stati eseguiti in tutto il mondo, tuttavia con un tasso di successo di circa il 50% e con innesti provenienti da LD per la maggior parte1.
Sebbene non salvi la vita, UTx è una procedura sempre più popolare per soddisfare i desideri della propria progenie. Pertanto, la domanda di innesti sta aumentando, ponendo la donazione DD in un focus futuro. Tuttavia, la donazione di DD è complicata a causa di esposizioni ischemiche notevolmente più lunghe al freddo (e nel caso di morte cardiaca, anche a caldo), aumentando i rischi di disfunzione e rigetto del trapianto 5,6. La tecnica chirurgica, la corrispondenza di compatibilità richiesta e l’immunosoppressione associata rimangono problemi critici per quanto riguarda gli esiti UTx7.
Per gestire i rischi di cui sopra nella clinica, sono necessari modelli animali appropriati per l’esplorazione dell’ischemia e dell’immunosoppressione. L’endpoint clinicamente più rilevante per i modelli animali rimane la nascita positiva; ad oggi, gravidanze a seguito di UTx sperimentale sono state raggiunte in topi, ratti, pecore, conigli e scimmie cynomolgus8. Mentre gli animali più grandi sono predestinati all’acquisizione e all’ottimizzazione delle tecniche chirurgiche, i roditori hanno il netto vantaggio di brevi periodi di gestazione. Pertanto, i modelli di roditori sono superiori per quanto riguarda le considerazioni pratiche, finanziarie ed etiche9. Tuttavia, la sfida principale di UTx nei topi è la piccola anatomia, con la chirurgia altamente impegnativa legata alla bassa riproducibilità di UTx10 murino. Al contrario, i ratti sono chirurgicamente più accessibili e conservano i vantaggi di brevi tempi di gestazione. Come tale, il ratto è diventato il modello di scelta per UTx9. Wranning et al. hanno introdotto il modello di ratto di UTx ortotopico nel 2008, e utilizzando questo modello, il primo parto vivo dopo UTx e accoppiamento naturale è stato riportato11,12,13. Studi successivi hanno avuto contributi critici all’implementazione di UTx negli esseri umani9.
Tuttavia, UTx rimane impegnativo nei ratti e solo pochi gruppi hanno ancora padroneggiato questa tecnica chirurgica. Un ostacolo rilevante alla diffusione dell’UTx nel ratto tra i ricercatori è la mancanza di una descrizione precisa delle singole fasi microchirurgiche, delle insidie e delle misure appropriate per la risoluzione dei problemi14. Questo protocollo mira a fornire una guida dettagliata per questa procedura microchirurgica altamente complessa per facilitare l’implementazione di questo modello animale nella ricerca futura.
Protocol
Representative Results
Discussion
Il protocollo qui presentato offre istruzioni dettagliate per l’approccio chirurgico alla base del trapianto di utero nei ratti. Il protocollo è stato ottimizzato per aumentare le probabilità di nascite vive dopo UTx e successivo accoppiamento. Il protocollo originale è stato ripreso dal gruppo Brännström 12,13, ispirato al lavoro sui topi di Akouri et al.10, e modificato in base alle esperienze degli autori negli ultimi anni. In quan…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo studio è stato sostenuto dal Fondo nazionale svizzero per la ricerca scientifica (sovvenzione del progetto n. 310030_192736). Ringraziamo la dottoressa Frauke Seehusen dell’Istituto di patologia veterinaria dell’Università di Zurigo per il suo sostegno istopatologico.
Materials
| Angled to Side Scissor 5 mm | F.S.T | 15008-08 | |
| Big Paper Clip | No specific | Used as retractor | |
| Blunt Bend Needle G30 | Unimed S.A. | ||
| Bupivacain 0.5% | Sintetica | ||
| Buprenorphine 0.3 mg/mL | Temgesic | ||
| Dosiernadel G25 | H.SIGRIST& PARTNER AG | ||
| Dumont #5SF Forceps | F.S.T | 11252-00 | |
| Ethilon 10/0 | Ethicon | 2810G | |
| Ethilon 6/0 | Ethicon | 667H | |
| Ethilon 7/0 | Ethicon | EH7446H | |
| Ethilon 8/0 | Ethicon | 2808G | |
| Femal Brown Norway Rats (150-170 g) | Janvier | ||
| Femal Lewis Rats (150-170 g) | Charles River Deutschland | ||
| Fine Scissors – Sharp | F.S.T | 14060-09 | Any other small scissor works too |
| Halsey Micro Needle Holder | F.S.T | 12500-12 | Any other small needholder works too |
| Heparin Natrium 25000 I.E./ 5 mL | B. Braun | ||
| Institute Georges Lopez Perfusion Solution (IGL) | Institute Georges Lopez | Organ preservation solution | |
| Male Lewis Rats (300-320 g) | Charles River Deutschland | ||
| Micro Serrefines 13 mm | F.S.T | 18055-04 | |
| Micro Serrefines 16 mm gebogen | F.S.T | 18055-06 | |
| Micro-Serrefine Clamp Applicator with Lock | F.S.T | 18056-14 | |
| Mölnlyncke Op Towel | Mölnlyncke | 800300 | Sterile drape |
| NaCl 0.9% | B.Braun | ||
| Octenisept | Schülke | ||
| Paper Tape | Tesa | For fixing the animal | |
| Philips Avent Schneller Flaschenwärmer SCF358/02 | Philips | 12824216 | |
| Ringerfundin | B.Braun | ||
| Rompun 2% | Bayer | Xylazine | |
| Round Handled Needle Holders | F.S.T | 12075-12 | |
| Round Handled Needle Holders | F.S.T | 12075-12 | |
| S&T Vessel Dilating Forceps – Angled 45° | F.S.T | 00276-13 | |
| Sacryl Naht | KRUUSE | 152575 | |
| Scapel No 10 | Swann Morton | 201 | |
| Small Histo-Container | Any small histo-container works fine-for coldstorage of the graft | ||
| Small Plastik Bags | Any transparant plastic bags are fine | ||
| Steril Cotton swab | Lohmann-Rauscher | Any steril cotton swab is fine | |
| Sterile Gauze | Lohmann-Rauscher | Any steril gauze is fine | |
| Straight Scissor 8mm | F.S.T | 15024-10 | |
| Surgical microscope – SZX9 | Olympus | OLY-SZX9-B | |
| Sutter Non Stick GLISS 0.4 mm | Sutter | 78 01 69 SLS | |
| Suture Tying Forceps | F.S.T | 00272-13 | |
| ThermoLux warming mat | ThermoLux | ||
| Tissue Forceps for Skin | Any tissue forceps are fine | ||
| Vesseldilatator Forceps | F.S.T | 00125-11 | |
| Vicryl plus 4/0 | Ethicon | VCP292H |
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