Orquiectomia murina e ooforectomia para reduzir a produção de hormônios sexuais
Summary
Este manuscrito descreve uma maneira consistente de realizar rapidamente orquiectomias e ovariectomias de roedores de sobrevivência.
Abstract
A sinalização de hormônios sexuais desempenha um papel crítico em vários sistemas de órgãos, bem como na progressão de várias doenças, incluindo doenças neurodegenerativas. A manipulação dos níveis de hormônios sexuais no sistema modelo murino permite o estudo de seu impacto em órgãos/tecidos e na progressão da doença. Orquiectomia – a remoção cirúrgica dos testículos – e ovariectomia – a remoção cirúrgica dos ovários – fornecem um método para esgotar os hormônios sexuais endógenos para que os níveis hormonais precisos possam ser fornecidos através de drogas ou outros métodos de entrega. Aqui, fornecemos métodos rápidos e minimamente invasivos para orquiectomia e ooforectomia no sistema modelo murino para a redução de hormônios sexuais. Este protocolo detalha o preparo cirúrgico e a excisão dos testículos através do saco escrotal, e a excisão dos ovários através de duas incisões no dorso lateral direito e esquerdo.
Introduction
Os testículos e ovários são os principais órgãos responsáveis pela produção de hormônios sexuais. A cascata de comunicação hormonal que leva à produção de testosterona e estrógeno é um processo bem caracterizado que se inicia no hipotálamo com a liberação do hormônio liberador de gonadotrofinas (GnRH)1. A liberação de GnRH causa a liberação de hormônio luteinizante (LH) e hormônio folículo-estimulante (FSH) da glândula pituitária. Como esses hormônios entram na corrente sanguínea, eles então afetam outros tecidos do corpo. O alvo primário do LH são os testículos (no sexo masculino) e os ovários (no sexo feminino)2. Em resposta ao LH, os testículos produzem e liberam testosterona3. Da mesma forma, os ovários produzem estrogênio4. Enquanto os efeitos pretendidos desses hormônios são preparar as células e o corpo para a fertilização e garantir um sistema reprodutivo funcional, muitos outros sistemas corporais podem ser afetados.
Os hormônios sexuais têm sido associados a diversas funções fisiológicas. Por exemplo, o estrogênio ajuda a manter a homeostase óssea, impedindo a reabsorção óssea pelos osteoclastos. Por essa razão, modelos de camundongos ovariectomizados podem ser utilizados para estudar a fisiologia de doenças ósseas como a osteoporose 5,6,7. Testosterona e estrogênio também são alvos de pesquisa para muitas doenças cardiovasculares e neurodegenerativas. Recentemente, a produção elevada de testosterona aliada à dieta rica em gordura tem sido associada ao estresse oxidativo vascular8. No cérebro, alterações no LH após ooforectomia têm causado alterações na memória espacial9. A redução de estrógenos após ooforectomia também se tornou um sistema modelo para estudar a morte celular no hipocampo, pois pode induzir apoptose, resultando em déficits de memória10. A testosterona também tem demonstrado um papel no crescimento dos rins tanto em modelos de camundongos quanto em humanos após transplante renal11.
A criação de um modelo murino privado de hormônios permite o estudo de hormônios sexuais e suas cascatas hormonais em várias doenças ou tecidos. Isso pode ser realizado pela remoção cirúrgica dos testículos (orquiectomia) ou ovários (ooforectomia). Este procedimento pode ser realizado em camundongos de qualquer linhagem quando eles são tão jovens quanto a idade de desmame (vinte e um dias) ou qualquer idade adulta. A ooforectomia é realizada em camundongos fêmeas, enquanto a orquiectomia é realizada em camundongos machos. Com a remoção desses órgãos, os níveis de estrogênio e testosterona e muitos de seus derivados, como a progesterona, podem ser bastante reduzidos12,13. O processo de realização de orquiectomias ou ovariectomias em camundongos pode ser rápido e minimamente invasivo com a técnica adequada. A rápida excisão desses órgãos de forma segura e eficiente pode permitir um processamento cirúrgico rápido, mantendo o número mínimo de camundongos por ter uma taxa de sobrevivência de 100% quando realizada corretamente. Aqui, detalhamos um protocolo para a excisão rápida dos testículos e ovários e demonstramos o acompanhamento pós-cirúrgico adequado para permitir que os pesquisadores realizem essa cirurgia de forma rápida e segura. Também incluímos exemplos visuais dos órgãos sexuais e tecidos circundantes para fornecer ao cirurgião pontos de referência anatômicos ao realizar este procedimento.
Protocol
Representative Results
Discussion
A remoção cirúrgica de testículos e ovários permite estudar a fisiologia murina sob privação hormonal controlada. Essa técnica é importante para vários campos da ciência, incluindo neurodegeneração, metabolismo mineral, saúde cardiovascular e reprodutiva 15,16,17,18,19,20,21. A…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Agradecemos ao Centro de Recursos Animais do Centro Médico do Sudoeste do Texas por sua ajuda no treinamento cirúrgico e revisão de protocolos. Agradecemos à equipe de suporte do Wert Lab por sua inestimável assistência. Este trabalho foi apoiado por fundos do National Institute of Health (NIH P30EY030413). Biorender.com foi usado para a criação de esquemas de desenhos animados.
Materials
| 1mL Syringe | BD | 309659 | |
| 30G 1/2" Needle | BD | 305106 | |
| AutoClip System | Fine Science Tools | 12020-00 | |
| Betadine Solution | Fisher Scientific | NC0158124 | |
| Cotton-Tipped Applicators | Fisher Scientific | 10-000-692 | |
| Double -ended Micro Spatula | Fine Science Tools | 10091-12 | |
| Galilean Loupes | Fine Science Tools | 28050-30 | Optional, can provide better clarity during procedure |
| Gauze Sponges, 4"x4" | Fisher Scientific | 13-761-52 | |
| Graefe Forceps | Fine Science Tools | 11150-10 | |
| High Temp Cautery Kit | Fine Science Tools | 18010-00 | Using the fine tip attachment |
| Needle Holders | Fine Science Tools | 12001-13 | |
| PGA Absorbable Suture:4-0 / NFS-2 Reverse Cutting 19MM / 30 IN | Covetrus | 29242 | 4-0 or 5-0 Absorbable sutures are best |
| Rodent Warming pad | Kent Scientific | RT-0515 | |
| Sterile Alcohol Prep Pads | Fisher Scientific | 22-363-750 | |
| Straight Locking Micro Needle Holders | Fine Science Tools | 12060-01 | |
| Surgical Scissors | Fine Science Tools | 140-60-09 | |
| Vannas Spring Scissors – 2.5mm Cutting Edge | Fine Science Tools | 15000-08 | |
| Veet Sensitive Hair Remover Gel Cream | Amazon | N/A | |
| Wahl Professional Animal Compact Trimmer and Grooming Kit, Blue | Amazon | #9861-900 |
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