النهج الجراحي والتحديات والقرارات لزراعة الرحم في الفئران
Summary
يصف هذا البروتوكول جميع الخطوات الأساسية لنجاح زرع الرحم (UTx) في الفئران. أثبت نموذج الفئران أنه مناسب لتعزيز التنفيذ السريري ل UTx. ومع ذلك ، فإن الفئران UTx هو إجراء معقد للغاية يتطلب تعليمات دقيقة.
Abstract
زرع الرحم (UTx) هو نهج جديد لعلاج النساء المصابات بالعقم الرحمي المطلق (AUFI). تشير التقديرات إلى أن 3٪ -5٪ من النساء يعانين من AUFI. حرمت هؤلاء النساء من خيار إنجاب الأطفال حتى ظهور UTx. كان التطبيق السريري ل UTx مدفوعا بالدراسات التجريبية على الحيوانات ، وتم تحقيق أول UTx ناجح في الفئران. نظرا لخصائصها الفسيولوجية والمناعية والجينية والإنجابية ، تعد الفئران نظاما نموذجيا مناسبا لعمليات الزرع هذه. على وجه الخصوص ، تعد فترة الحمل القصيرة ميزة واضحة ، حيث أن نقطة النهاية المعتادة ل UTx التجريبية هي الحمل الناجح مع الولادة الحية. يبقى التحدي الأكبر لنماذج الفئران هو التشريح الصغير ، الذي يتطلب مهارات وخبرات جراحية مجهرية متقدمة. على الرغم من أن UTx قد أدى إلى الحمل في العيادة ، إلا أن الإجراء لم يتم تأسيسه ويتطلب تحسينا تجريبيا مستمرا. هنا ، يتم تقديم بروتوكول مفصل ، بما في ذلك استكشاف الأخطاء وإصلاحها الأساسية ل rat UTx ، والتي من المتوقع أن تجعل الإجراء بأكمله أسهل في الفهم لأولئك الذين ليس لديهم خبرة في هذا النوع من الجراحة المجهرية.
Introduction
زرع الرحم (UTx) هو علاج جديد لعقم عامل الرحم المطلق (AUFI). ينتج AUFI عن غياب (خلقي أو مكتسب) أو تشوه في الرحم ويؤثر على 3٪ -5٪ من النساء في جميع أنحاء العالم1. أسباب أخلاقية أو قانونية أو دينية تستبعد التبني أو تأجير الأرحام للعديد من النساء اللواتي لديهن رغبة في الأمومة ولكنهن يعانين من AUFI2. بالنسبة لهؤلاء النساء ، يظل UTx الخيار الوحيد لبدء أسرهن. تم تطبيق UTx في العيادة ، وإن كان ذلك بنجاح متفاوت. الإجراء صعب تقنيا ويتطلب تحسينا مطردا لإنشائه السريري.
في عام 2014 ، تم إجراء أول عملية زرع للرحم من متبرع حي (LD) – مما أدى إلى نجاح الحمل – من قبل المجموعة السويدية الرائدة Brännström3. تم الإبلاغ عن أول ولادة بعد UTx من متبرع متوفى (DD) في عام 2016 في البرازيل4. بحلول عام 2021 ، تم إجراء أكثر من 80 UTxs في جميع أنحاء العالم ، ولكن بمعدل نجاح يبلغ حوالي 50٪ ومع الطعوم القادمة من LD للغالبية1.
على الرغم من أنه ليس منقذا للحياة ، إلا أن UTx هو إجراء شائع بشكل متزايد لتلبية رغبات ذريتهم. على هذا النحو ، يتزايد الطلب على الطعوم ، مما يضع التبرع ب DD في التركيز المستقبلي. ومع ذلك ، فإن التبرع ب DD معقد بسبب التعرض لنقص تروية البرد لفترة أطول بكثير (وفي حالة الموت القلبي ، دافئ أيضا) ، مما يزيد من مخاطر اختلال الكسب غير المشروع والرفض 5,6. تظل التقنية الجراحية ، ومطابقة التوافق المطلوبة ، وكبت المناعة المرتبط بها من القضايا الحرجة فيما يتعلق بنتائج UTx7.
لإدارة المخاطر المذكورة أعلاه في العيادة ، هناك حاجة إلى نماذج حيوانية مناسبة لاستكشاف نقص التروية وكبت المناعة. تظل نقطة النهاية الأكثر صلة سريريا بالنماذج الحيوانية هي الولادة الناجحة. حتى الآن ، تم تحقيق حالات الحمل بعد UTx التجريبي في الفئران والجرذان والأغنام والأرانب cynomolgus8. في حين أن الحيوانات الكبيرة مقدرة مسبقا لاكتساب التقنيات الجراحية وتحسينها ، فإن القوارض تأتي مع ميزة واضحة تتمثل في فترات الحمل القصيرة. لذلك ، فإن نماذج القوارض متفوقة فيما يتعلق بالاعتبارات العملية والمالية والأخلاقية9. ومع ذلك ، فإن التحدي الرئيسي ل UTx في الفئران هو التشريح الصغير ، مع الجراحة الصعبة للغاية المرتبطة بانخفاض قابلية استنساخ الفئران UTx10. على النقيض من ذلك ، يمكن الوصول إلى الفئران جراحيا وتحتفظ بمزايا أوقات الحمل القصيرة. على هذا النحو ، أصبح الجرذ النموذج المفضل ل UTx9. قدم Wranning et al. نموذج الفئران من UTx orthotopic في عام 2008 ، وباستخدام هذا النموذج ، تم الإبلاغ عن أول ولادة حية بعد UTx والتزاوج الطبيعي11،12،13. كان للدراسات اللاحقة مساهمات حاسمة في تنفيذ UTx في البشر9.
ومع ذلك ، لا يزال UTx يمثل تحديا في الفئران ، ولم يتقن سوى عدد قليل من المجموعات حتى الآن هذه التقنية الجراحية. تتمثل إحدى العقبات ذات الصلة أمام انتشار UTx للفئران بين الباحثين في عدم وجود وصف دقيق لخطوات الجراحة المجهرية الفردية ، والمزالق ، والتدابير وفقا لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها14. يهدف هذا البروتوكول إلى توفير دليل مفصل لهذا الإجراء الجراحي المجهري المعقد للغاية لتسهيل تنفيذ هذا النموذج الحيواني في الأبحاث المستقبلية.
Protocol
Representative Results
Discussion
يقدم البروتوكول المقدم هنا تعليمات مفصلة للنهج الجراحي وراء زرع الرحم في الفئران. تم تحسين البروتوكول لزيادة احتمالات الولادات الحية بعد UTx والتزاوج اللاحق. تم أخذ البروتوكول الأصلي من مجموعة Brännström 12،13 ، مستوحى من عمل الماوس ل Akouri et al.10 ، وتم تعديله بناء عل…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
تم دعم هذه الدراسة من قبل المؤسسة الوطنية السويسرية للعلوم (منحة المشروع رقم 310030_192736). نود أن نشكر الدكتورة فراوك سيهوسن من معهد علم الأمراض البيطرية بجامعة زيورخ على دعمها النسيجي المرضي.
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 |
Riferimenti
- Richards, E. G., et al. Uterus transplantation: state of the art in 2021. Journal of Assisted Reproduction and Genetics. 38 (9), 2251-2259 (2021).
- Jones, B. P., et al. Options for acquiring motherhood in absolute uterine factor infertility; adoption, surrogacy and uterine transplantation. The Obstetrician & Gynaecologist. 23 (2), 138-147 (2021).
- Brannstrom, M., et al. The first clinical trial of uterus transplantation: surgical technique and outcome. American Journal of Transplantation. 14, 44 (2014).
- Ejzenberg, D., et al. Livebirth after uterus transplantation from a deceased donor in a recipient with uterine infertility. Lancet. 392 (10165), 2697-2704 (2018).
- Lavoue, V., et al. Which donor for uterus transplants: brain-dead donor or living donor? A systematic review. Transplantation. 101 (2), 267-273 (2017).
- O’Donovan, L., Williams, N. J., Wilkinson, S. Ethical and policy issues raised by uterus transplants. British Medical Bulletin. 131 (1), 19-28 (2019).
- Kisu, I., et al. Long-term outcome and rejection after allogeneic uterus transplantation in cynomolgus macaques. Journal of Clinical Medicine. 8 (10), 1572 (2019).
- Ozkan, O., et al. Uterus transplantation: From animal models through the first heart beating pregnancy to the first human live birth. Womens Health. 12 (4), 442-449 (2016).
- Favre-Inhofer, A., et al. Involving animal models in uterine transplantation. Frontiers in Surgery. 9, 830826 (2022).
- El-Akouri, R. R., Wranning, C. A., Molne, J., Kurlberg, G., Brannstrom, M. Pregnancy in transplanted mouse uterus after long-term cold ischaemic preservation. Human Reproduction. 18 (10), 2024-2030 (2003).
- Sahin, S., Selcuk, S., Eroglu, M., Karateke, A. Uterus transplantation: Experimental animal models and recent experience in humans. Turkish Journal of Obstetrics and Gynecology. 12 (1), 38-42 (2015).
- Wranning, C. A., Akhi, S. N., Diaz-Garcia, C., Brannstrom, M. Pregnancy after syngeneic uterus transplantation and spontaneous mating in the rat. Human Reproduction. 26 (3), 553-558 (2011).
- Wranning, C. A., Akhi, S. N., Kurlberg, G., Brannstrom, M. Uterus transplantation in the rat: Model development, surgical learning and morphological evaluation of healing. Acta Obstetricia et Gynecologica Scandinavica. 87 (11), 1239-1247 (2008).
- Brannstrom, M., Wranning, C. A., Altchek, A. Experimental uterus transplantation. Human Reproduction Update. 16 (3), 329-345 (2010).
- Diaz-Garcia, C., Akhi, S. N., Wallin, A., Pellicer, A., Brannstrom, M. First report on fertility after allogeneic uterus transplantation. Acta Obstetricia et Gynecologica Scandinavica. 89 (11), 1491-1494 (2010).
- R, E., Brown, M. J., Karas, A. Z. . Anesthesia and Analgesia in Laboratory Animals. 2nd edn. , (2008).
- Donovan, J., Brown, P. Euthanasia. Current Protocols. , 8 (2006).
- Rutledge, C., Raper, D. M. S., Abla, A. A. How I do it: superficial temporal artery-middle cerebral artery bypass for flow augmentation and replacement. Acta Neurochirurgica. 162 (8), 1847-1851 (2020).
- Kuo, S. C. -. H., et al. The multiple-U technique: a novel microvascular anastomosis technique that guarantees everted anastomosis sites with solid intima-to-intima contact. Plastic and Reconstructive Surgery. 149 (5), 981 (2022).
- Magee, D. J., Manske, R. C. . Pathology and Intervention in Musculoskeletal Rehabilitation. 2nd edn. , 25-62 (2016).
- Diaz-Garcia, C., Johannesson, L., Shao, R. J., Bilig, H., Brannstrom, M. Pregnancy after allogeneic uterus transplantation in the rat: perinatal outcome and growth trajectory. Fertility and Sterility. 102 (6), 1545-1552 (2014).
- Canovai, E., et al. IGL-1 as a preservation solution in intestinal transplantation: a multicenter experience. Transplant International. 33 (8), 963-965 (2020).
- Habran, M., De Beule, J., Jochmans, I. IGL-1 preservation solution in kidney and pancreas transplantation: A systematic review. PLoS One. 15 (4), 0231019 (2020).
- Mosbah, I. B., et al. IGL-1 solution reduces endoplasmic reticulum stress and apoptosis in rat liver transplantation. Cell Death & Disease. 3 (3), 279 (2012).
- Wiederkehr, J. C., et al. Use of IGL-1 preservation solution in liver transplantation. Transplantation Proceedings. 46 (6), 1809-1811 (2014).
- Tilney, N. L., Guttmann, R. D. Effects of initial ischemia/reperfusion injury on the transplanted kidney. Transplantation. 64 (7), 945-947 (1997).
- de Rougemont, O., Dutkowski, P., Clavien, P. A. Biological modulation of liver ischemia-reperfusion injury. Current Opinion in Organ Transplantation. 15 (2), 183-189 (2010).
- Jakubauskiene, L., et al. Relaxin and erythropoietin significantly reduce uterine tissue damage during experimental ischemia-reperfusion injury. International Journal of Molecular Sciences. 23 (13), 7120 (2022).
- Wang, Y., Wu, Y., Peng, S. Resveratrol inhibits the inflammatory response and oxidative stress induced by uterine ischemia reperfusion injury by activating PI3K-AKT pathway. PLoS One. 17 (6), 0266961 (2022).
- Kisu, I., et al. Risks for donors in uterus transplantation. Reproductive Sciences. 20 (12), 1406-1415 (2013).
- Jones, B. P., et al. Uterine transplantation in transgender women. BJOG: an International Journal of Obstetrics and Gynaecology. 126 (2), 152-156 (2019).
