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Method Article
Il presente protocollo descrive un metodo per valutare la riserva ovarica in pazienti di età inferiore ai 25 anni che necessitano di preservazione della fertilità attraverso la crioconservazione del tessuto ovarico. Questo metodo comporta: (1) la valutazione istologica della riserva ovarica nei campioni corticali, (2) il confronto con un set di dati di riferimento e (3) il calcolo degli Z-score.
Le donne nascono con un pool non rinnovabile di follicoli ovarici, indicato come riserva ovarica. Questa riserva è costituita da follicoli primordiali nelle ovaie e può essere influenzata da molti fattori, come disturbi genetici ed endocrini, interventi medici e interferenti endocrini. La preservazione della fertilità è consigliata quando sono necessari trattamenti gonadotossici. Le opzioni preferite dalle donne sono la crioconservazione degli ovociti e degli embrioni. Tuttavia, in pazienti molto giovani e sessualmente immature, la crioconservazione del tessuto ovarico è l'unica opzione. Conoscere la densità follicolare dei campioni di tessuto crioconservati è essenziale nella consulenza sulla fertilità per i giovani pazienti. Questo protocollo dimostra l'uso dei punteggi Z per la densità dei follicoli corticali come strumento per valutare la qualità del tessuto ovarico nelle ragazze e nelle giovani donne di età pari o inferiore a 25 anni che sono sottoposte a conservazione della fertilità. La densità dei follicoli nei campioni dei pazienti viene confrontata con gli standard di riferimento normalizzati per età, sviluppati da Hassan et al. per stimare possibili deviazioni dallo standard. La densità dei follicoli viene misurata attraverso la quantificazione istologica. Per questo, un piccolo pezzo di tessuto corticale ovarico (~2 mm x 2 mm x 2 mm) viene fissato in una soluzione di Bouin o di formaldeide, incorporato in paraffina, sezionato a 4 μm di spessore, colorato con ematossilina ed eosina e digitalizzato utilizzando uno scanner per vetrini. Gli stadi follicolari presenti nella corteccia vanno dai follicoli primordiali a quelli primari. L'area corticale era a 1 mm dall'epitelio superficiale sulle sezioni istologiche. La densità follicolare viene calcolata utilizzando una formula modificata presentata da Schmidt et al. e il punteggio Z viene determinato utilizzando la media di riferimento e la deviazione standard. Lo Z-score indica quanto il valore misurato si discosta dalla media di riferimento, determinando una riserva ovarica ridotta (<-1,7 Z-score). Con questo metodo, la densità dei follicoli può essere utilizzata come misura preziosa della riserva ovarica per le pazienti giovani che necessitano di preservazione della fertilità.
L'ovaio è un organo dinamico, endocrinologicamente attivo, costituito da una corteccia esterna e da un midollo interno. Eterogeneamente distribuiti all'interno delle ovaie sono i follicoli, che contengono l'ovocita gonadico circondato da cellule della granulosa stromale1. Tutti i follicoli si formano già durante lo sviluppo fetale, con un picco intorno alle 20 settimane di età gestazionale, seguito da un declino esponenziale. Alla nascita, 1-2 milioni di follicoli primordiali rimangono all'interno della corteccia e solo poche centinaia di migliaia di follicoli sopravvivono fino alla pubertà2. Il pool di follicoli non in crescita, noto anche come riserva ovarica, influenza la fertilità di una donna, tra gli altri fattori. La riserva ovarica risiede all'interno della corteccia e si sposta nel midollo man mano che i follicoli crescono e maturano. Alcuni ricercatori riconoscono che la riserva ovarica è composta solo da follicoli primordiali, mentre altri includono tutti i follicoli unilaminari (cioè primordiali, intermedi e primari)3,4,5,6. Durante la vita di una donna, solo 300-400 follicoli maturano e sopravvivono per andare incontro all'ovulazione. La menopausa inizia quando il numero di follicoli scende a circa mille, che in genere si verifica intorno ai 50 anni di età 2,7. Attualmente è in corso un dibattito sulla presenza di cellule staminali oogoniali (OSC) nelle ovaie umane adulte che possono formare ovociti dopo lo xenotrapianto. Alcuni studi suggeriscono di isolare cellule che esprimono un profilo genico di cellule germinali primitive e si differenziano in ovociti 8,9, mentre altri indicano che le presunte OSC sono cellule perivascolari dei vasi sanguigni 10,11,12.
L'insufficienza ovarica prematura (POI) è definita dall'interruzione del ciclo mestruale con livelli elevati di FSH prima dei 40 anni e13 anni. Le cause dei POI sono multifattoriali e possono verificarsi in modo idiopatico; Tuttavia, spesso insorge a causa di condizioni mediche14. Ad esempio, alcune condizioni genetiche congenite sono associate alla POI a causa di una ridotta riserva ovarica già alla nascita, come la sindrome di Turner15. La POI può verificarsi anche come effetto collaterale dei trattamenti gonadotossici, che è particolarmente problematica nelle pazienti molto giovani in quanto può portare all'incapacità di sottoporsi alla normale pubertà e compromettere drasticamente la riserva ovarica. A seconda del rischio di POI e dell'età della paziente, sono disponibili diverse opzioni di conservazione della fertilità, come la crioconservazione di ovociti maturi, la crioconservazione di embrioni dopo fecondazione in vitro e la crioconservazione del tessuto ovarico (OTC). Per i pazienti in età pre-puberale, l'OTC è l'unica opzione praticabile a causa della loro immaturità sessuale16,17. Negli Stati Uniti, la preservazione della fertilità attraverso l'OTC è stata recentemente considerata una routine clinica accettabile18. Tuttavia, l'OTC è ancora considerato sperimentale in molti paesi europei ed è necessaria un'approvazione etica, in particolare per l'autotrapianto19,20. Pertanto, i criteri di inclusione per i protocolli OTC devono essere attentamente considerati e deve essere eseguita un'analisi rischio-beneficio per ciascun paziente. Non tutti i bambini che ricevono terapie gonadotossiche sono idonei per la conservazione della fertilità. In Svezia, solo i pazienti con rischio alto o molto alto sono raccomandati di sottoporsi alla preservazione della fertilità in conformità con le linee guida sulla preservazione della fertilità della Nordic Society of Paediatric Haematology and Oncology21. Questo gruppo comprende (1) bambini pre e post-puberi che necessitano di trapianto di cellule staminali o sottoposti a radioterapia con l'ovaio nel campo del range e (2) bambini post-puberali con alte dosi cumulative di chemioterapia alchilante. Per le ragazze prima del menarca, i criteri di inclusione per un rischio molto elevato di infertilità includono quelle trattate con una delle seguenti: dose di radiazioni >10 Gy all'ovaio o terapia allogenica o autologa con cellule staminali ematopoietiche (HSCT). I criteri di esclusione includono coloro che necessitano di emoderivati aggiuntivi per altri preparati anticoagulanti prima dell'intervento chirurgico o hanno una conta dei neutrofili <1. Per le ragazze/donne dopo il menarca, i criteri di inclusione per un rischio alto o molto alto di infertilità includono quelle trattate con uno dei seguenti: dose di radiazioni >10 Gy all'ovaio, HSCT allogenico, ciclofosfamide >9 g/m², ifosfamide >60 g/m², procarbazina o composti nitrosourea (BCNU/CCNU) >360 mg/m². I criteri di esclusione includono quelli con un aumentato rischio di sanguinamento, un aumento del rischio di infezione, un aumento del rischio di complicanze chirurgiche o un aumento del rischio di problemi di dolore come valutato dal medico responsabile.
Per l'OTC, il tessuto ovarico viene raccolto durante gli interventi chirurgici addominali mediante laparotomia o laparoscopia mediante ovariectomia unilaterale o biopsia. Il midollo viene rimosso dal tessuto ovarico raccolto e la corteccia rimanente viene quindi sezionata in frammenti più piccoli per la crioconservazione attraverso il congelamento o la vitrificazione a velocità controllata per un uso successivo nel ripristino della fertilità22. I campioni vengono quindi conservati in azoto liquido fino a quando la paziente non si riprende dal trattamento e desidera creare una famiglia. A seconda del tipo di cancro e in assenza di controindicazioni al trapianto di tessuto ovarico, il tessuto viene quindi scongelato e autotrapiantato per ripristinare la funzione ormonale e ovarica. L'OTC si è dimostrata efficace, con un tasso di gravidanza del 50% e più di 200 nati vivi riportati dopo l'innesto di tessuto ovarico crioconservato raccolto durante l'età adulta 23,24,25. I nati vivi riportati dopo l'autotrapianto di tessuto ovarico raccolto durante l'infanzia sono pochi, e nessuno è stato riportato dopo l'autotrapianto di tessuto ovarico indubbiamente pre-puberale 26,27,28,29,30. La qualità dei tessuti è un prerequisito per il successo del ripristino della fertilità31. Pertanto, è essenziale studiare la qualità dei campioni di tessuto raccolti.
Attualmente, un modo per stimare la qualità del tessuto ovarico è attraverso sezioni istologiche e il conteggio manuale dei follicoli. Tuttavia, valutare la normalità della densità follicolare è difficile a causa del naturale declino della riserva con l'aumentare dell'età e della distribuzione eterogenea dei follicoli. Inoltre, il confronto con i valori di riferimento è impegnativo in quanto non sono standardizzati per le dimensioni e l'età della biopsia. Altre opzioni di valutazione, come i livelli sierici di AMH o la colorazione del tessuto digerito con calceina o rosso neutro, non sono ben consolidate o presentano i propri limiti. Wallace e Kelsey hanno precedentemente pubblicato un modello di riserva ovarica normale nel corso dell'età raccogliendo dati sul numero di follicoli da ovaie intere di pazienti senza patologie ovariche note2. Inoltre, poiché le biopsie non sono rappresentative dell'intera ovaia, Schmidt et al. hanno sviluppato un metodo per stimare il numero totale di follicoli basato su biopsie corticali32. Utilizzando una versione modificata di questo metodo e il modello di riserva ovarica normale, è stato stabilito un set di dati di riferimento per la densità follicolare delle donne di età compresa tra 0 e 25 anni33.
Questo articolo descrive la strategia per valutare la normalità della densità follicolare sulla base di piccoli campioni ovarici mediante (1) quantificazione diretta dei follicoli utilizzando l'istologia e (2) confronto dei risultati con riferimenti standard normalizzati per età tramite punteggi Z. L'uso degli Z-score descrive la relazione tra la densità follicolare di una biopia ovarica e una media di gruppo di riferimento standardizzata per età e dimensioni. Questo sarà di grande valore per i medici nel consigliare i loro pazienti per l'autotrapianto e ulteriori trattamenti dopo la conservazione della fertilità.
Tutte le procedure condotte sono state approvate dall'Autorità svedese per la revisione etica (pazienti Sveafertil, Dnr: 2019-03802) e dal Comitato Etico dell'Ospedale Universitario di Helsinki (pazienti HCH, Dnr 340/13/03/03/2015). Le informazioni scritte e orali sullo studio sono state fornite dagli infermieri di ricerca e il consenso informato è stato ottenuto in conformità con la Dichiarazione di Helsinki. Per i pazienti di età inferiore ai 18 anni, il consenso informato è stato ottenuto dai tutori legali. Tutti i campioni sono stati pseudonimizzati ed elaborati secondo il Regolamento generale europeo sulla protezione dei dati (GDPR). I dettagli dei reagenti e delle attrezzature utilizzate in questo studio sono elencati nella Tabella dei materiali.
1. Raccolta e lavorazione del tessuto ovarico
NOTA: Identificare tutti i pazienti idonei per la conservazione della fertilità quando vi è un'indicazione per un rischio alto o molto alto di infertilità seguendo le linee guida locali (ad esempio, linee guida specifiche nordiche, europee o internazionali). In Europa, reclutare pazienti minorenni solo come parte di programmi di ricerca sulla preservazione della fertilità. Determina il rischio di infertilità utilizzando le linee guida del tuo paese per la conservazione della fertilità.
2. Colorazione con ematossilina ed eosina (H&E)
3. Conteggio dei follicoli
4. Calcoli della densità follicolare, del volume corticale e dello Z-score
I follicoli ovarici vengono quantificati dopo il sezionamento, la colorazione e la scansione dei vetrini. I diversi stadi e la salute dei follicoli vengono distinti e ulteriormente analizzati. Nella Figura 4A, è mostrata una sezione trasversale colorata con HE di un'ovaia fissata da Bouin di un adulto, con esempi di tessuto corticale e midollare. La Figura 4B mostra un'immagine rappresentativa dell'ovaio di un bambino con un es...
Le donne nascono con un pool finito di ovociti, che non possono essere reintegrati. La riserva ovarica è un fattore determinante del potenziale riproduttivo di una donna. Questo articolo delinea un metodo per la quantificazione istologica della densità follicolare e il suo confronto con gli standard di riferimento utilizzando i punteggi Z delle densità dei follicoli corticali ovarici in pazienti giovani e donne fino a 25 anni di età.
In questo protocollo, ...
Gli autori non hanno conflitti di interesse.
Vorremmo ringraziare gli operatori sanitari che ci hanno aiutato con il reclutamento dei partecipanti e la raccolta dei tessuti e tutte le pazienti che hanno donato il loro tessuto ovarico. Ringraziamo anche il Fondo per il cancro infantile (PR2020-0096) e il Karolinska Institutet PhD che finanziano KID, il cui finanziamento ha reso possibile questo lavoro. Si ringrazia inoltre la struttura di Analisi del Fenotipo Morfologico per la preparazione dei vetrini istologici. Ringraziamo Nicola Byers per l'editing linguistico di questo manoscritto.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1x Dulbecco's Phosphate Buffered Saline | Thermo Fisher | 14190144 | |
1x Phosphate Buffered Saline w/ CaCl2, MgCl2, 1 g/L D-glucose, 36 mg/L pyruvate | Thermo Fisher | 14287-080 | |
37% Hydrochloric acid | Sigma-Aldrich | 1.09057.1000 | |
70% ethanol | Histolabs | 01370.01L | |
95% ethanol | Fisher scientific | 10572143 | |
Absolute ethanol | Histolabs | 01399.01L | |
Bouin's solution | Sigma-Aldrich | HT10132-1L | |
Eosin Y Free acid | Sigma-Aldrich | E4009-5G | |
Formaldehyde | Thermo Fisher | 28908 | |
Haematoxylin solution according to Delafield | Sigma-Aldrich | 03971-250ML | |
ImageJ | |||
Microsoft Excel | |||
Microtome | |||
Pertex mounting solution | Histolabs | 00840-05 | |
Propofol | Baxter Holding B.V. | N01AX10 | ATC-code provided instead of catalog number |
QuPath | https://qupath.github.io/ | ||
Rocuronium bromide | B. Braun Melsungen AG | M03AC09 | ATC-code provided instead of catalog number |
Scott's tap water substitute concentrate | Sigma-Aldrich | S5134-6x100ml | |
Sevoflurane | Baxter Medical AB | N01AB08 | ATC-code provided instead of catalog number |
Slide scanner | |||
Sufentanil | Hameln Pharma gmbh | N01AH03 | ATC-code provided instead of catalog number |
Sugammadex | Baxter Holding B.V. | V03AB35 | ATC-code provided instead of catalog number |
SuperFrost plus white | Histolabs | 06400 | |
SuperFrost Plus White microscope slides | Histolabs | 06400 | |
Xylene | Saveen Werner | 131769.1611 |
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