במחקר חדש של עכברים, החוקרים השתמשו בטומוגרפיה של קוהרנטיות אופטית (OCT) כדי לחשוף תובנות חדשות לגבי האופן בו הצינור החצוף מעביר עוברים לפני ההשתלה לכיוון הרחם להריון. ממצאים אלה עוזרים להניח את הבסיס להבנת גורמים מסוימים לסיבוכי פוריות והריון אצל אנשים.
הצינור החצוף, המכונה גם ה- Oviduct, הוא מבנה צינורי המחבר בין השחלה ואת הרחם. זה אחראי למספר תהליכים קריטיים המובילים להריון, כולל הובלת ביציות וזרע, אירוח הפריה והובלת עוברים לפני השתלה עם התפתחותם.
"מרבית תפקידי הביוץ – כולל העברת עוברים מוקדמים לעבר הרחם – לא נצפו בסביבתם הטבעית, ואנחנו עדיין לא יודעים אילו מנגנונים ביולוגיים מבטיחים שהם עובדים כראוי", אמר מנהיג צוות המחקר שאנג וואנג ממכון הטכנולוגיה של סטיבנס. "חוסר מידע זה הוא סיבה מרכזית לכך שהגורמים להריון חוץ רחמי של צינורות ואי פוריות הקשורים לאבידוקטור נותרו ברובם לא ידועים."
בכתב העת של קבוצת ההוצאה לאור אופטיקה אופטיקה ביו -רפואית אקספרסהחוקרים מדווחים על תוצאות משימוש בגישות הדמיה מתקדמות של אוקטובר כדי לתפוס את הדינמיקה של Oviduct עם העובר לפני ההשתלה בפנים. מחקר עכברים זה העלה כי ה- Oviduct משתמש במנגנון שאיבה לא ידוע בעבר כדי להניע תנועת עוברים במהלך התפתחות לפני ההשתלה.
אוקטובר היה אידיאלי למחקר זה מכיוון שהוא סיפק הדמיית תלת מימד נטולת תוויות בסולם שפתר פרטים מבניים ברחבי המרחב הפנימי של Oviduct תוך כדי צילום תמונות מספיק מהר כדי להמחיש את הרקמות והדינמיקה של התא. מחקר זה הוא רק תחילתו של חשף כיצד התומך Oviduct תומך בהריון ובתפתחות עוברים מוקדמת, מה שעלול בסופו של דבר להוביל לאסטרטגיות טובות יותר לטיפול קליני בהריון חוץ רחמי ולצורות מסוימות של עקרות. "
הואן האן, מועמד לדוקטורט במעבדה של שאנג וואנג
מציץ לתוך הביוץ
אחד המוקדים במעבדה של וואנג הוא בפיתוח טכניקות הדמיה לחקר הביומכניקה של תהליכים רבייה והתפתחותיים המתרחשים ב- Oviductו "מעט ידוע בתחום קריטי זה, בגלל הקושי הטכני ללמוד אותו", אמר וואנג. "יישמנו שיטות הדמיה in vivo מתקדמות ב- vivo במודל העכבר, ופתחנו חלון ייחודי לתנועת העובר והשלב המוקדם של התפתחות העובר בתוך הצינור החצוי."
כדי לדמיין תהליכים בביוץ העכבר, החוקרים השתמשו בחלון הניתן להשתלה כדי לעקוף את עורו ושריר העכבר, ומספקים גישה אופטית ישירה לאזור. מכיוון שהסיליה הדמוית השיער הנזילה שקורה את פני השטח הלומינליים של Oviduct הם קטנים מכדי להילכד עם אוקטובר, הם מדדו את תדר פעימות Cilia על ידי ניתוח התנודות באות עוצמת אוקטובר. הם גם העריכו את הפעילות השרירית של Oviduct על ידי ביצוע דמיית ה- OCT של 4D (תלת מימד+) של ה- OVIDUCT ומדידת שטח הלומיין החותך. זה גם סיפק מידע על האופן בו גלי התכווצות התפשטו דרך הביוץ.
ל- Oviduct יש שני חלקים עיקריים: האמפולה, שם מתרחשת הפריה, והאיסמוס, קרוב יותר לרחם, שם עוברים מתפתחים ומעבירים דו כיווני במהלך ההשתלה לפני ההשתלה. כדי לחקור את מנגנון השאיבה העומד בבסיס תנועת עוברים דו כיוונית זו, החוקרים התמקדו בתחילה רק באיסטמוס לצורך הדמיה וניתוח, שלא חשפו כיצד התרחשה התנועה.
משאבה פריסטלטית דליפה
החוקרים השתמשו במנגנון רחב יותר, והשתמשו אז ב- 4D אוקטובר כדי לדמיין הן את אמפולה והן את האיסמוס. זה חשף גלי התכווצות שמקורם באמפוללה והופצו דרך האיסטמוס, יחד עם הרפיה ותנועת עוברים. ניתוח מרחבי כמותי של תצוגה מלאה זו חשף כיצד ה- Oviduct מניע תנועה דו כיוונית להובלת העובר לכיוון הרחם.
היכולת לדימוי ולנתח יחד את שני אזורי הביוץ גילתה כי ה- Oviduct פועל כמשאבה פריסטלטית דולפת – גל התכווצות דוחף נוזל קדימה והרפיה באתרי התכווצות קודמים המושכים נוזלים לאחור – בעת הובלת העובר לפני ההשתלה באיתוסמוס. החוקרים מצאו כי לומן מכווץ בנקודות המפנה של Oviduct יכול לעצור את תנועת העובר לאחור לעיתים, ולייצר תזוזה נטו של עוברים באיסטמוס לכיוון הרחם.
וואנג אמר כי "למרות ששיטות ההדמיה המתקדמות בהן השתמשנו הודגמו ודיווחו בעבר, זו הפעם הראשונה שהוחלו כדי לחקור כיצד ה- Oviduct מעביר עוברים לפני ההשתלה במודל העכבר". "כעת, כשאנחנו מבינים את התהליך הרגיל של האופן בו מועברים העוברים, ניתן לחקור את התהליכים הלא תקינים העומדים בבסיס הפרעות ומחלות קשורות."
בהתבסס על עבודה זו, החוקרים מתכננים לבצע מחקרי הדמיה להבנת הובלה לא תקינה המתרחשת כאשר עוברים נשארים בתוך הביוב, מה שעלול להוביל להריון חוץ רחמי צינורי.
