L'approccio di campionamento a 4 nave per studi integrativi della fisiologia placentare umana<em> In Vivo</em
Summary
Presentiamo un metodo dettagliato per studiare la fisiologia placentare umana in vivo a termine. Il metodo combina il campionamento di sangue dai vasi in entrata e in uscita sui lati materni e fetali della placenta con misurazioni a ultrasuoni del flusso di sangue del volume e del campionamento dei tessuti placentari.
Abstract
La placenta umana è altamente inaccessibile per la ricerca mentre è ancora in utero . L'attuale comprensione della fisiologia placentare umana in vivo è quindi fondata in gran parte su studi sugli animali, nonostante l'elevata diversità tra le specie in anatomia placentare, emodinamica e durata della gravidanza. La stragrande maggioranza degli studi di placenta umana sono studi di perfusione ex vivo o studi in trofoblasti in vitro . Anche se studi in vitro e modelli animali sono essenziali, l'estrapolazione dei risultati da tali studi alla placenta umana in vivo è incerta. Abbiamo cercato di studiare fisiologia umana della placenta in vivo a termine e presentare un protocollo dettagliato del metodo. Sfruttando l'accesso intraabdominale alla vena uterina poco prima dell'incisione uterina durante la sezione cesarea pianificata, raccogliamo campioni di sangue dalle navi in entrata e in uscita sui lati materni e fetali della placenta. Quando si combinano conMisurazioni di centratura da campioni di sangue con misurazioni del flusso di sangue volume, siamo in grado di quantificare l'assorbimento placentario e fetale e il rilascio di qualsiasi composto. Inoltre, i campioni di tessuto placentare provenienti dalle stesse catene materno-fetali possono fornire misure di densità e attività trasportatori e altri aspetti delle funzioni placentari in vivo . Attraverso questo uso integrativo del metodo di campionamento a 4 navi siamo in grado di testare alcuni dei concetti attuali di trasferimento nutriente e metabolismo placentare in vivo , sia in gravidanze normali che patologiche. Inoltre, questo metodo consente di identificare le sostanze scelte dalla placenta alla circolazione materna, che potrebbero essere un importante contributo alla ricerca di biomarcatori di disfunzione della placenta.
Introduction
Secondo gli Istituti Nazionali di Salute, USA, la placenta è l'organo meno compreso nel corpo umano 1 , 2 , 3 . È difficile accedere e studiare la placenta umana in vivo senza imporre rischi non etici sulla gravidanza in corso. Gli studi sulla funzione placentare nell'uomo sono pertanto largamente basati su modelli in vitro e ex vivo . La maggior parte degli studi in vivo precedenti del trasporto del placenta e del metabolismo sono stati eseguiti negli animali 4 , 5 , 6 . Tuttavia, poiché la struttura e le funzioni placentari variano notevolmente tra le specie, l'estrapolazione dei risultati da animali agli esseri umani deve essere effettuata con cautela. Solo alcuni studi umani più piccoli in vivo hanno studiato l'assorbimento placentare e fetale e il trasporto sotto normali fisiologicheE nessuno ha esplorato il trasferimento integrato di diversi composti 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 . Questi studi fondamentali dimostrano che studi in vivo della placenta umana sono fattibili e che possono servire a diversi scopi. Innanzitutto, i concetti attuali di funzioni placentari, derivanti principalmente da studi in vitro , ex vivo e animali, possono essere testati in un ambiente umano e quindi forniscono una nuova e più specifica visione della placenta umana. In secondo luogo, le proprietà della placenta disfunzionale associata a crescita fetale aberrante, preeclampsia, diabete materno, sindrome metabolica e altri disturbi metabolici materni possono essere meglio caratterizzati. In terzo luogo, studi umani in vivo forniscono un'opportunità per sviluppare la diagnosiTic e strumenti predittivi di funzione placentare.
Su questo sfondo abbiamo cercato di stabilire una raccolta completa di dati fisiologici per studiare la funzione placentare umana in vivo. Durante una sezione cesarea pianificata, sfruttiamo l'accesso intraabdominale alla vena uterina per raccogliere campioni di sangue dalle navi in entrata e in uscita sui lati materni e fetali della placenta (metodo di campionamento a 4 vasche). Questi campioni vengono utilizzati per calcolare le differenze di concentrazione arteriovenosa accoppiate di sostanze nutritive e altre sostanze 14 . Inoltre misuriamo il flusso di sangue del volume su entrambi i lati della placenta mediante ultrasuoni. Di conseguenza, l'assorbimento placentario e fetale di qualsiasi composto può essere quantificato. Inoltre, è possibile determinare le sostanze rilasciate dalla placenta alle circolazioni materne e fetali 15 , 16 , 17 . Quando si combinanoD con parametri clinici di madre e figlio e analisi di tessuti placentari e di altri tessuti rilevanti, questo metodo ha il potenziale eccitante di integrare molti aspetti delle funzioni placentari in vivo nelle coppie materno-fetali.
Protocol
Representative Results
Discussion
Il metodo di campionamento delle 4 navi in placenta è rilevante per tre scopi principali. In primo luogo, può essere usato per studiare come le sostanze specifiche vengono prelevate dalla placenta sul lato materno e eventualmente trasferite alla circolazione ombelicale e al feto, come dimostrato dai nostri studi sul glucosio e sugli amminoacidi. In secondo luogo, il metodo è molto rilevante per studiare sostanze prodotte dalla placenta e rilasciate alle circolazioni materne o fetali, come dimostrato dai r…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Innanzitutto, ringraziamo sinceramente le madri che hanno partecipato a questo progetto. Successivamente, riconosciamo tutto il personale che ha assistito e facilitato la procedura di campionamento, l'anestesista, l'infermiere anestesista e gli infermieri chirurgici. Il progetto non sarebbe stato possibile senza finanziamenti dall'Autorità regionale per la salute regionale della Norvegia sudorientale e dall'unità consultiva norvegese sulla salute delle donne, dall'Università di Oslo e dai finanziamenti locali forniti dall'Ospedale universitario di Oslo.
Materials
| Maternal body composition | |||
| Impedance scale | Tanita | or similar | |
| Ultrasound measurements | |||
| Sequoia 512 ultrasound machine | Acuson | equipped with a curved transducer with colour and pulsewave Doppler (frequency bandwidth 2-6 MHz) | |
| Blood samples | |||
| Arerial cannula | BD Medical | 682245 | or similar |
| 20cc Eccentric Luer Tip Syringe without Needle | Termo | SS-20ES | or similar. 3 needed. |
| 10cc Eccentric Luer Tip Syringe without Needle | Termo | SS-10ES | or similar. 9 needed. |
| 5cc 6% Luer Syringe without Needle | Termo | SS-05S1 | or similar. 2 needed. |
| Arterial blood gas syringe | Radiometer Medical | or similar. 4 needed. | |
| Sterile winged needle connected to flexible tubing, 21 gauge | Greiner Bio-One | 450081 | (intended for single use).3 needed. |
| Vacutainer tube 6 mL EDTA | Greiner Bio-One | 456043 | or similar. Label with sample site. 10 needed. |
| Vacutainer tube 5 ml LH Lithium Heparin Separator | Greiner Bio-One | 456305 | or similar. Label with sample site. 5 needed. |
| Vacutainer tube 6 mL Serum Clot Activator | Greiner Bio-One | 456089 | or similar. Label with sample site. 5 needed. |
| Vacutainer tube 3 ml 9NC Coagulation sodium citrate 3,2% | Greiner Bio-One | 454334 | or similar. Label with sample site. 5 needed. |
| Cryogenic vials, 2.0 mL | Corning | 430488 | or similar. Label with sample site, serum/type of plasma and ID. 90 needed. |
| Marked trays to transport the syringes | to transport the blood samples in the operation theatre | ||
| Rocker | for gentle mixing of the samples | ||
| Ice | in styrofoam box | ||
| Liquid nitrogen | in appropriate container | ||
| Placenta samples | |||
| Metal tray | |||
| Ice | in styrofoam box | ||
| Calibrated scale | |||
| Metal ruler | |||
| 1 M Phosphate buffered saline | Sigma | D1408 | or similar. Dilute 10 M to 1M before use |
| RNA stabilization solution | Sigma | R0901-500ML | or similar |
| Optimal Cutting Temperature (O.C.T.) compound | vwr | 361603E | or similar |
| Cryogenic vials, 2.0 mL | Corning | 430488 | or similar. Label with sample site. content and ID. 10 needed. |
| Centrifuge tubes, conical bottom 50 mL | Greiner Bio-One | 227,285 | or similar. Label with "RNA later", sample site and ID. 2 needed. |
| Liquid nitrogen | in appropriate container | ||
| Fetal body composition | |||
| Calibrated scale | |||
| Measuring tape |
References
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