Summary

Modello murino di endometriosi chirurgicamente indotto da Auto-trapianto di tessuto uterino

Published: January 06, 2012
doi:

Summary

Una descrizione della induzione chirurgica di endometriosi in topi e ratti con auto-trapianto di tessuto uterino alla cascata delle arterie del mesentere intestinale.

Abstract

L'endometriosi è una malattia cronica, dolorosa malattia la cui eziologia rimane sconosciuta. Inoltre, il trattamento di endometriosi può richiedere la rimozione laparoscopica delle lesioni, e / o croniche gestione farmaceutica del dolore e dei sintomi infertilità. Il costo associato con endometriosi è stato stimato a 22 miliardi di dollari all'anno negli Stati Uniti 1. Per ulteriormente la nostra comprensione dei meccanismi alla base di questa malattia enigmatica, i modelli animali sono stati impiegati. Primati sviluppano spontaneamente endometriosi e quindi modelli di primati più simili alla malattia nelle donne. Modelli di roditori, tuttavia, sono più convenienti e facilmente reperibili 2. Il modello che abbiamo descritto qui comporta un trasferimento autologo di tessuto uterino al mesentere intestinale (Figura 1) ed è stato sviluppato nel ratto 3 e poi trasferito al mouse 4. L'obiettivo del modello roditore autologo di endometriosi chirurgicamente indotta è quella di imitarela malattia nelle donne. Noi e altri hanno già dimostrato che l'alterato pattern di espressione genica osservata nelle lesioni endometriosiche da topi o ratti rispecchia quella osservata nelle donne con la malattia 5,6. Uno dei vantaggi del realizzare l'intervento nel topo è che l'abbondanza di ceppi di topi transgenici disponibile può aiutare i ricercatori a determinare il ruolo di specifici componenti importanti nella creazione e la crescita di endometriosi. Un modello alternativo in cui vengono introdotti asportati frammenti umani endometriale al peritoneo di topi immunocompromessi è anche ampiamente utilizzato, ma è limitata dalla mancanza di un normale sistema immunitario che si ritiene essere importante per l'endometriosi 2,7. È importante sottolineare che il modello murino di endometriosi indotta chirurgicamente è un modello versatile che è stato utilizzato per studiare come il sistema immunitario 8, 9,10 ormoni e fattori ambientali influenzano 11,12 endometriosi così come gli effetti dell'endometriosi sulla Fertility 13 e il dolore 14.

Protocol

1. Pianificazione per animali vivi chirurgia Assicurano che l'approvazione appropriato è stato ricevuto per lavorare con animali da laboratorio. Topi d'ordine e di almeno una settimana di ambientamento al nuovo ambiente. Topi di sesso femminile ospitato in assenza di esposizione ai feromoni maschili può fermare il ciclismo, un fenomeno denominato effetto Whitten 15,16. Per mantenere ciclismo topi trasferimento di urina intrisa di biancheria maschile alla gabbia donna o…

Discussion

Ci sono diversi parametri critici che dovrebbero essere notato durante l'esecuzione l'induzione chirurgica di endometriosi nei topi. In primo luogo, l'endometriosi è una malattia estrogeno-dipendenti e come tale questo tipo di chirurgia deve essere eseguita nell'animale intatto o in alternativa negli animali ovariectomizzati integrato con estrogeni 20. In secondo luogo, la sutura biopsie endometriali alla cascata arteriosa deve essere eseguita con estrema cura. Abbiamo scoperto che usando sol…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Un ringraziamento speciale a Chris Kassotis e Audrey Bailey per la revisione critica di questo manoscritto e il Dr. Scott Korte, Giuseppe Beeman, Alison Curfman, Paul Kimball, Bridget Neibreggue, Jacob Redel, Amy Schroder, Maija Steinberg, e Stacey Winkeler per la loro assistenza per l'ottimizzazione di questo modello nel nostro laboratorio. Il finanziamento è stato fornito dalla formazione di Grant Clinica Biodetectives (NIH T90) (Kep), Università del Missouri Scienze della Vita Undergraduate Research Program Opportunità, MU Research Council, MU Assegni di ricerca Board e NIH R21HD056441 (SCN).

Materials

Name of the reagent/equipment Company Catalogue number
Wax pencil Fisher NC9954135
Glass slide Fisher 12-550-433
Eyedropper Fisher S79383
Standard light microscope for evaluating vaginal cytology smears    
Buprenorphine HCL c3 (CARJET) 10X1ml Butler Animal Health Supply 022891
Sterile phosphate buffered saline (PBS) Gibco 14040-117
10,000U/ml Penicillin, 10,000μg/ml Streptomycin in 0.85% NaCl Hyclone SV30010
Isoflurane Abbott Animal Health 05260-05
Isoflurane non-rebreathing anesthetic system    
Recirculating hot water heating pad    
30 ml syringe sheath Fisher 14-823-16G
Powder free sterile gloves Fisherbrand 19020558
Ophthalmic ointment Major Pharmaceuticals 10033691
Small electrical clippers Wahl 9861-600
Chlorhexidine scrub Fisher NC9863042
70% Ethanol    
Polylined sterile field Busse Hospital Disposables 696
Size 3 scalpel Fisher 22-079-657
Number 10 scalpel blades Fisher 22-079-681
Small surgical scissors Roboz RS-5850
Small serrated semi-curved forceps Roboz RS-5135
5-0 black braided silk suture Ethicon K870H
Sterilized pyrex glass Petri dishes Corning 70160-101
2 mm biopsy punch Miltex 33-31
Sterile gauze Kendall 1806
6-0 black monofilament ethilon nylon suture Ethicon 697G
Needle drivers (optional) World Precision Instruments 500023
5-0 undyed braided coated vicryl suture Ethicon J490G
9mm Autoclip wound clips Becton Dickinson 427631
Autoclip applier & remover Becton Dickinson 427630
23G needle Becton Dickinson 305193
1cc syringe Becton Dickson 301025
5X magnifying glass stand (optional) Fisher 14-648-23
10% Buffered formalin Fisher SF100-4
Calipers Roboz RS-6466
Processing/embedding cassettes Fisher 15-197-700A
Biopsy foam pads Fisher 22-038-222
RNAqueous RNA isolation kit Ambion AM1912
Liquid nitrogen    
Snap cap microcentrifuge flat top tube Fisher 02-681-240
Ketamine (optional) Simga K4138
Domitor (medetomidine hydrochloride) (optional) Tocris 2023
Antisedan (atipamezole) (optional) Sigma A9611

Referências

  1. Simoens, S., Hummelshoj, L., D’Hooghe, T. Endometriosis: cost estimates and methodological perspective. Hum. Reprod. Update. 13, 395-404 (2007).
  2. Grummer, R. Animal models in endometriosis research. Hum. Reprod. Update. 12, 641-649 (2006).
  3. Vernon, M. W., Wilson, E. A. Studies on the surgical induction of endometriosis in the rat. Fertil. Steril. 44, 684-694 (1985).
  4. Cummings, A. M., Metcalf, J. L. Induction of endometriosis in mice: a new model sensitive to estrogen. Reprod. Toxicol. 9, 233-238 (1995).
  5. Pelch, K. E. Aberrant gene expression profile in a mouse model of endometriosis mirrors that observed in women. Fertil. Steril. 93, 1615-1627 (2010).
  6. Flores, I. Molecular profiling of experimental endometriosis identified gene expression patterns in common with human disease. Fertil. Steril. 87, 1180-1199 (2007).
  7. Giudice, L. C., Kao, L. C. Endometriosis. Lancet. 364, 1789-1799 (2004).
  8. Lin, Y. J., Lai, L. e. i., Y, H., Wing, L. Y. Neutrophils and macrophages promote angiogenesis in the early stage of endometriosis in a mouse model. Endocrinology. 147, 1278-1286 (2006).
  9. Fang, Z. Intact progesterone receptors are essential to counteract the proliferative effect of estradiol in a genetically engineered mouse model of endometriosis. Fertil. Steril. 82, 673-678 (2004).
  10. Fang, Z. Genetic or enzymatic disruption of aromatase inhibits the growth of ectopic uterine tissue. J. Clin. Endocrinol. Metab. 87, 3460-3466 (2002).
  11. Cummings, A. M., Metcalf, J. L., Birnbaum, L. Promotion of endometriosis by 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin in rats and mice: time-dose dependence and species comparison. Toxicol. Appl. Pharmacol. 138, 131-139 (1996).
  12. Foster, W. G. Morphologic characteristics of endometriosis in the mouse model: application to toxicology. Can. J. Physiol. Pharmacol. 75, 1188-1196 (1997).
  13. Cummings, A. M., Metcalf, J. L. Effect of surgically induced endometriosis on pregnancy and effect of pregnancy and lactation on endometriosis in mice. Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 212, 332-337 (1996).
  14. Lu, Y., Nie, J., Liu, X., Zheng, Y., Guo, S. W. Trichostatin A, a histone deacetylase inhibitor, reduces lesion growth and hyperalgesia in experimentally induced endometriosis in mice. Hum. Reprod. 25, 1014-1025 (2010).
  15. Whitten, W. K. Modification of the oestrous cycle of the mouse by external stimuli associated with the male. J. Endocrinol. 13, 399-404 (1956).
  16. Whitten, W. K., Bronson, F. H., Greenstein, J. A. Estrus-inducing pheromone of male mice: transport by movement of air. Science. 161, 584-585 (1968).
  17. Goldman, J. M., Murr, A. S., Cooper, R. L. The rodent estrous cycle: characterization of vaginal cytology and its utility in toxicological studies. Birth. Defects. Res. B. Dev. Reprod. Toxicol. 80, 84-97 (2007).
  18. Pritchett-Corning, K. R., Mulder, G. B., Luo, Y., White, W. J. Principles of Rodent Surgery for the New Surgeon. J. Vis. Exp. (47), e2586-e2586 (2011).
  19. Moen, M. H., Halvorsen, T. B. Histologic confirmation of endometriosis in different peritoneal lesions. Acta. Obstet. Gynecol. Scand. 71, 337-342 (1992).
  20. Cummings, A. M. Methoxychlor as a model for environmental estrogens. Crit. Rev. Toxicol. 27, 367-379 (1997).
  21. Fowler, R. E., Edwards, R. G. Induction of superovulation and pregnancy in mature mice by gonadotrophins. J. Endocrinol. 15, 374-384 (1957).
  22. Wilson, E. D., Zarrow, M. X. Comparison of superovulation in the immature mouse and rat. J. Reprod. Fertil. 3, 148-158 (1962).
  23. Lee, B., Du, H., Taylor, H. S. Experimental murine endometriosis induces DNA methylation and altered gene expression in eutopic endometrium. Biol. Reprod. 80, 79-85 (2009).
  24. Somigliana, E. Endometrial ability to implant in ectopic sites can be prevented by interleukin-12 in a murine model of endometriosis. Hum. Reprod. 14, 2944-2950 (1999).
  25. Hirata, T. Development of an experimental model of endometriosis using mice that ubiquitously express green fluorescent protein. Hum. Reprod. 20, 2092-2096 (2005).
  26. Story, L., Kennedy, S. Animal studies in endometriosis: a review. Ilar. J. 45, 132-138 (2004).
  27. Cummings, A. M., Hedge, J. M., Birnbaum, L. S. Effect of prenatal exposure to TCDD on the promotion of endometriotic lesion growth by TCDD in adult female rats and mice. Toxicol. Sci. 52, 45-49 (1999).
  28. Cummings, A. M., Metcalf, J. L. Effects of estrogen, progesterone, and methoxychlor on surgically induced endometriosis in rats. Fundam. Appl. Toxicol. 27, 287-290 (1995).
  29. Sharpe-Timms, K. L. Endometriotic lesions synthesize and secrete a haptoglobin-like protein. Biol. Reprod. 58, 988-994 (1998).
  30. Yavuz, E., Oktem, M., Esinler, I., Toru, S. A., Zeyneloglu, H. B. Genistein causes regression of endometriotic implants in the rat model. Fertil. Steril. 88, 1129-1134 (2007).
  31. Dmitrieva, N. Endocannabinoid involvement in endometriosis. Pain. 151, 703-710 (2010).
  32. Efstathiou, J. A. Nonsteroidal antiinflammatory drugs differentially suppress endometriosis in a murine model. Fertil. Steril. 83, 171-181 (2005).
  33. Becker, C. M. Endostatin inhibits the growth of endometriotic lesions but does not affect fertility. Fertil. Steril. 84, 1144-1155 (2005).
  34. Becker, C. M. Short synthetic endostatin peptides inhibit endothelial migration in vitro and endometriosis in a mouse model. Fertil. Steril. 85, 71-77 (2006).
  35. Sharpe-Timms, K. L. Using rats as a research model for the study of endometriosis. Ann. N.Y. Acad. Sci. 955, 318-327 (2002).
  36. Stilley, J. A., Woods-Marshall, R., Sutovsky, M., Sutovsky, P., Sharpe-Timms, K. L. Reduced Fecundity in Female Rats with Surgically Induced Endometriosis and in Their Daughters: A Potential Role for Tissue Inhibitors of Metalloproteinase 1. Biol. Reprod. 80, (2009).

Play Video

Citar este artigo
Pelch, K. E., Sharpe-Timms, K. L., Nagel, S. C. Mouse Model of Surgically-induced Endometriosis by Auto-transplantation of Uterine Tissue. J. Vis. Exp. (59), e3396, doi:10.3791/3396 (2012).

View Video