Анализ потребления глюкозы и глутамата в питательных средах как метод оценки качества эмбрионов человека пятых суток развития

Цель исследования. Оценить изменение содержания глюкозы и глутамата в культуральных средах эмбрионов 5 суток развития методом флуориметрической детекции и определить ассоциацию исследуемых показателей с качеством и плоидностью эмбрионов.
Материал и методы. В ходе одномоментного исследования в параллельных группах были исследованы 68 образцов сред культивирования эмбрионов различного морфологического качества от 21 пациентки в возрасте до 45 лет, проходящих программу ЭКО (ИКСИ) с использованием препаратов гонадотропинов и с проведением преимплантационного генетического скрининга методом сравнительной геномной гибридизации по показаниям. Анализ потребления глюкозы и глутамата в средах культивирования эмбрионов (5 суток развития) проводился методом флуоресцентной фотометрии с использованием наборов реактивов Amplex Red Glucose Assay kit и Amplex Red glutamic Acid Assay kit (Molecular Probes, Life technologies).
Результаты. В результате исследования было установлено, что применение предложенных методических подходов позволяет регистрировать потребление глюкозы эмбрионами после пяти суток культивирования. Было показано, что для эмбрионов, демонстрирующих более высокие показатели развития к моменту исследования, характерен повышенный уровень потребления глюкозы. Также было установлено, что эмбрионы с нормальным и анэуплоидным кариотипом не проявляют достоверных отличий в потреблении глюкозы на пятый день культивирования. Оценка имплантационного потенциала и содержания глюкозы в питательных средах показала, что у эмбрионов с повышенным потреблением глюкозы возрастает вероятность развития беременности после переноса.
Заключение: На основании полученных данных, в перспективе можно рекомендовать предложенный метод измерения концентрации глюкозы в качестве дополнительного неинвазивного исследования для селективного переноса эмбрионов со сходными морфологическими параметрами.

Активное внедрение вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) в медицину обусловлено широким распространением проблемы бесплодного брака по всему миру.

Современные методы интрацитоплазматической инъекции сперматозоида в цитоплазму ооцита (ИКСИ), дополнительный отбор зрелого сперматозоида по связыванию с гиалуроновой кислотой (ПИКСИ), преимплантационный генетический скрининг (ПГС), позволяющий провести анализ полного хромосомного набора эмбриона до его переноса в полость матки, повышают эффективность лечения в программах экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) [1].

Несмотря на внедрение и использование новых методик, проблема негативных исходов программ ВРТ остается крайне актуальной, поскольку частота наступления беременности не превышает 50%, даже при наличии нормальных ультразвуковых параметров прегравидарного эндометрия и эуплоидного хромосомного набора переносимого эмбриона [2].

Точность морфологической системы классификации эмбрионов недостаточна [3], так как имеет ограниченную прогностическую ценность для определения вероятности наступления и прогрессирования беременности [4], о чем свидетельствует тот факт, что не все эмбрионы «хорошего» морфологического качества успешно имплантируются [5].

Вспомогательным методом селекции эмбриона в последнее время является проведение ПГС, который используется уже более десяти лет, показывая превосходство над отбором только по морфологическим критериям [5]. Основными показаниями для проведения ПГС являются наличие генетических отклонений (наследственных заболеваний) у одного или обоих супругов, наличие наследственных заболеваний в семье (в том числе проявляющихся в зрелом возрасте), наличие наследственных заболеваний у детей, неоднократные неудачные попытки ЭКО, наличие у мужчины тяжелых нарушений сперматогенеза (единичные сперматозоиды, высокий процент аномальных сперматозоидов и др.), привычное невынашивание беременности в анамнезе (особенно в случаях прерывания беременности на ранних сроках), возраст супругов старше 35 лет.

ПГС численных или структурных хромосомных аномалий – это инвазивный способ тестирования эмбриона, направленный на выявление эуплоидных эмбрионов в когорте полученных во время цикла ЭКО. Наличие некоторых ограничений этого метода, а именно воздействие на эмбрион [6], отсутствие учета мозаицизма при интерпретации результатов [7], возможность самокоррекции и селективного апоптоза эмбрионов раннего развития [8], поднимает вопрос о точности изображения хромосомного набора зародыша в целом, а высокая стоимость исследования приводит к ограничению использования данного метода в широкой клинической практике.

В связи с этим возникает необходимость развития и внедрения в практику клиницистов новых методов повышения результативности лечения в программе ЭКО путем селективного переноса в полость матки эмбриона с высоким потенциалом к имплантации [4].

Одним из перспективных подходов в селекции эмбрионов является анализ состава питательных сред после инкубации эмбрионов, с целью выявления отличий в содержании отдельных метаболитов или их профилей. В 1980 году J.P. Renard с соавт. показали, что уровень потребления глюкозы был выше в средах культивирования перспективных бластоцист крупного рогатого скота, полученных через 10 дней после эструса [9]. Подобные работы проводились на эмбрионах разных биологических видов [10], однако количество исследований на эмбрионах человека остается до сих пор незначительным.

Используя ультрамикрофлуоресцентное определение скорости потребления глюкозы 4-дневными эмбрионами мышей до их переноса D.K. Gardner и H.J. Leese показали, что уровень потребления глюкозы был значительно выше у развивающихся бластоцист [11]. Полученные авторами данные также подтвердила научная группа, возглавляемая M. Lane [12]. Помимо глюкозы, внимание ученых было также сосредоточено на изучении метаболизма других важных субстратов: аминокислот, лактата и пирувата [13].

D.К. Gardner с соавт. наблюдал более высокое потребление пирувата и глюкозы у эмбрионов, развившихся до стадии бластоцисты. Кроме того, ск...

Зорина И.М., Смольникова В.Ю., Эльдаров Ч.М., Ярыгина С.А., Горшинова В.К., Макарова Н.П., Калинина Е.А., Бобров М.Ю.