El cultivo ovárico es un proceso in vitro que permite investigar el desarrollo, la toxicología y la patología del ovario . [1] Esta técnica también se puede utilizar para estudiar posibles aplicaciones de tratamientos de fertilidad, por ejemplo, aislar ovocitos de folículos ováricos primordiales que podrían usarse para la fertilización. [1]
Existen varios sistemas de cultivo que pueden emplearse para investigar el crecimiento y desarrollo ovárico y folicular. [ cita requerida ]
El cultivo de ovarios intactos favorece la formación y el desarrollo de los folículos primordiales. Los ovarios se disecan a partir de crías de ratón neonatales y se colocan en un medio de cultivo ovárico que contiene albúmina de suero bovino (BSA) disuelta en un medio esencial α-mínimo (αMEM). Los cultivos se mantienen en una incubadora a 37 °C y 5 % de CO 2 y luego los ovarios se congelan o fijan para facilitar su estudio posterior. [1]
Este método de cultivo favorece el crecimiento de folículos individuales desde la etapa preantral tardía hasta la preovulatoria. Este sistema permite estudiar el crecimiento de los folículos y la producción de hormonas. Se extirpan los ovarios de ratones jóvenes (19-23 días) y se cortan por la mitad, y se identifican los folículos bajo un microscopio. Los folículos preantrales tardíos se identifican por tener un diámetro de 180-200 μm y contener 2-3 capas de células de la granulosa . Los folículos se disecan manualmente y luego se examinan para determinar su idoneidad para el cultivo. Los folículos se eligen para el cultivo solo si están sanos (diámetro de 190 ± 10 μm; translúcidos; sin áreas atrésicas oscuras; lámina basal intacta ). Los pocillos que contienen medio de cultivo de folículos (α-Minimal Essential Media, hormona folículo estimulante humana recombinante, ácido ascórbico y suero de ratón hembra adulta) se recubren con aceite de silicona esterilizado, que evita la evaporación del medio. Se coloca un folículo en el fondo de cada pocillo y se mantiene en una incubadora a 37 °C y 5 % de CO2 , para luego trasladarlo a un pocillo que contiene medio fresco durante un máximo de 6 días. Si se toman mediciones de crecimiento visualmente, se debe tener en cuenta la distorsión debida a la capa de aceite. Los folículos se congelan o fijan para que se puedan realizar más análisis. [1]
Al cultivar dos folículos en proximidad cercana, se pueden examinar las interacciones folículo-folículo. Los folículos pueden crecer juntos para formar una unidad de dos folículos. Los folículos se disecan de los ovarios como se indicó anteriormente, luego se colocan en contacto entre sí en pares, en un pocillo con medio de cultivo de folículos y aceite de silicona esterilizado. Se pueden cocultivar folículos de diferentes fuentes genéticas para que se puedan diferenciar los orígenes de los tejidos dentro del cocultivo. El medio se reemplaza cada 2 días y después de 6 días el cultivo se fija o se congela para su posterior procesamiento. [1]
Este método permite estudiar las interacciones folículo-ovario. Los ovarios y los folículos se disecan como se ha indicado anteriormente y, a continuación, se coloca un folículo en contacto con un polo de un ovario neonatal en una placa. La placa folículo-ovario se cultiva en un medio de cultivo de folículos a 37 °C, 5 % de CO2 durante un máximo de 5 días. En este punto, el cocultivo se congela o se fija antes de su posterior procesamiento. Para facilitar la diferenciación entre los orígenes de los tejidos, el ovario y el folículo deben proceder de fuentes genéticas diferentes. [1]
En la actualidad, la investigación en el campo de la toxicología reproductiva se lleva a cabo principalmente in vivo , sin embargo, se han desarrollado nuevos métodos de cultivo con el objetivo de permitir el cultivo de folículos ováricos in vitro . [3] Estos nuevos métodos nos permiten cultivar folículos ováricos aislados, embriones, ovarios (órgano completo o solo parte del tejido) y células madre embrionarias. [1] Los cultivos ováricos son útiles para la investigación, ya que nos permiten replicar el desarrollo folicular sistemático, la ovulación periódica y la atresia folicular en un entorno con condiciones de cultivo moduladas. [1] La capacidad de los cultivos ováricos in vitro para detectar daños en el ovario y sus estructuras especializadas de folículos y ovocitos, permite una detección más rápida de posibles tóxicos para el desarrollo y/o la reproducción. [3] Por lo tanto, los sistemas de cultivo ovárico se han utilizado cada vez más en biología reproductiva y toxicología. [3]
El cultivo de ovario completo o de fragmentos de ovario permite evaluar diversos parámetros de forma controlada y, por lo tanto, tiene el potencial de realizar estudios de toxicidad reproductiva más completos. [3] Una gran ventaja del cultivo de ovario es la capacidad de evaluar el efecto de los fármacos sobre el conjunto de folículos primordiales que conforman la reserva ovárica. Sin embargo, esta estrategia está restringida en cuanto a la duración del tiempo de cultivo, ya que períodos cortos pueden no ser suficientes para asegurar el desarrollo folicular. [4] Por el contrario, las células pueden verse afectadas negativamente por períodos de cultivo más prolongados. [1]
La mayoría de los estudios toxicológicos in vitro utilizan modelos de ratones y ratas hembras. Estas especies han sido seleccionadas para evaluar los efectos adversos de los fármacos sobre la función reproductiva y la fertilidad, debido a su fácil manejo y su pequeño tamaño. [5] Además, estas especies han sido bien caracterizadas anatómica, fisiológica y genéticamente. Sus ciclos de vida cortos hacen que sea conveniente evaluar la gestación, la lactancia y la pubertad. [5] La relevancia de los estudios en animales para la evaluación del riesgo toxicológico en poblaciones humanas heterogéneas sigue sin determinarse, ya que se desconoce si los resultados obtenidos pueden extrapolarse a los humanos. [2]
El uso de la maduración in vivo en cultivos ováricos eliminaría el riesgo de síndrome de hiperestimulación ovárica durante la FIV en pacientes con síndrome de ovario poliquístico (SOP). [1] Para aquellas sin SOP, la maduración in vitro todavía tiene ventajas ya que el proceso es menos intenso ya que no se requiere superovulación. [6] Los principios del cultivo ovárico se pueden aplicar a mujeres que son resistentes a la FSH o tumores sensibles a los estrógenos. [6] En comparación con la FIV, las células utilizadas para la maduración in vitro se recolectan en un tamaño más pequeño, inmaduras y se detienen en la etapa de metafase I de la meiosis. [6] Una vez en el laboratorio, experimentan la maduración a metafase II. [6]
El tejido ovárico se puede extraer antes de los tratamientos que dañan los ovarios y reimplantarlo en una etapa posterior mediante criopreservación. [5] Sin embargo, este método está asociado con la recurrencia de la malignidad en pacientes con cáncer de ovario y leucemia. [5] En teoría, el cultivo de tejido ovárico es un método más seguro para producir ovocitos maduros para la fertilización en estas pacientes. [5]
Medios relacionados con el cultivo ovárico en Wikimedia Commons