Предикторы эффективности спонтанного хетчинга бластоцист человека в программах вспомогательных репродуктивных технологий

DOI: https://dx.doi.org/10.18565/aig.2018.2.88-95

28.02.2018
239

1 ФГБУ Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова Минздрава России, Москва; 2 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Россия

Неспособность бластоцист человека к спонтанному хетчингу в программах вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) может приводить к неудачам имплантации и отсутствию беременности. Механизм спонтанного хетчинга и предикторы его эффективности известны не в полной мере и требуют дальнейшего изучения.
Цель исследования. Изучить роль клеточных, генетических, клинико-лабораторных и ятрогенных факторов в эффективности спонтанного хетчинга бластоцист человека в программах ВРТ.
Материал и методы. В исследование были включены 83 бластоцисты человека, донированные для научных исследований. Оценку степени зрелости, качества ооцитов и эмбрионов, толщины блестящей оболочки, выявление дисморфизмов ооцитов и мониторинг хетчинга проводили с применением световой микроскопии. Оценку экспрессии мРНК генов CTSL-2, GATA3 и CGB осуществляли методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени (ПЦР-РВ).
Результаты. Состояние блестящей оболочки и качество гамет, из которых были получены бластоцисты, не оказывали значимого влияния на хетчинг, за исключением экстрацитоплазматических дисморфизмов ооцитов, при наличии которых эффективность хетчинга увеличивалась в 4,3 раза. Все три составляющие оценки бластоцист по шкале Гарднера были значимо выше в группе эффективного хетчинга. На успех хетчинга оказывал влияние более низкий уровень ФСГ, а также стимуляция суперовуляции с рекомбинантным ФСГ и назначение в качестве триггера овуляции агониста гонадотропин-рилизинг-гормона (а-ГнРГ).
В группе бластоцист с эффективным хетчингом отмечалась более высокая экспрессия мРНК генов CTSL2, GATA3 и CGB. Степень зрелости и качество эмбрионов были связаны с экспрессией мРНК генов CTSL2 и GATA3, которая была выше у эмбрионов 5–6-й степени зрелости и эмбрионов класса А.
Заключение. Основное влияние на эффективность спонтанного хетчинга бластоцист человека оказывают не качество блестящей оболочка и гамет, а качество самих бластоцист. Бластоциста может моделировать свою дальнейшую судьбу при помощи собственных генетических факторов. Экспрессия мРНК генов CTSL2, GATA3 и CGB является более высокой у бластоцист лучшего качества, что позволяет им совершить спонтанный хетчинг. Определенную роль в эффективности хетчинга играет выбор протокола стимуляции суперовуляции.

Одной из важных задач вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) является повышение вероятности наступления беременности при селективном переносе одного эмбриона [1]. По данным J. Gunbi и соавт. [2], только треть циклов ВРТ приводит к развитию беременности и около четверти из них – к рождению ребенка. Наступление беременности во многом зависит от трех составляющих: рецептивности эндометрия, функционально полноценного эмбриона, способного к имплантации, и доставки эмбриона к зоне имплантации [3].

Таким образом, особенно важной становится задача выбора эмбриона для переноса. Для обоснованного выбора эмбриона необходимо выявление и изучение предикторов эффективности его дальнейшего развития in vitro и, после переноса, in vivo.

В первые 5–6 суток преимплантационного развития эмбрион человека находится внутри блестящей оболочки (англ. – zona pellucida, ZP) [4]. Доказано, что ZP играет важную роль во время оплодотворения и преимплантационного развития эмбриона [5]. Выход эмбриона из ZP обозначается термином хетчинг [6]. Хетчинг обусловлен механическими периодическими сокращениями и набуханиями бластоцисты, в генезе которых важную роль играют лизирующие факторы, выделяемые бластоцистой и эндометрием [7, 8].

По данным, полученным in vitro, до 75% всех морфологически нормальных бластоцист человека не способны к самостоятельному выходу из ZP [9]. Отсутствие спонтанного хетчинга может являться одной из важных причин привычной неудачи имплантации [10], а определение факторов риска позволит определить показания для проведения процедуры вспомогательного хетчинга [11]. Несмотря на большое число исследований, проведенных на животных моделях, а также широкое распространение методов ВРТ, биомеханические и молекулярные механизмы хетчинга до сих пор неизвестны в полной мере и требуют дальнейшего изучения.

Цель исследования: изучить роль клеточных, генетических, клинико-лабораторных и ятрогенных факторов в эффективности спонтанного хетчинга бластоцист человека в программах ВРТ.

Материал и методы исследования

Для проведения исследования были изучены 83 бластоцисты. Отбор бластоцист осуществлялся в отделении вспомогательных технологий в лечении бесплодия среди супружеских пар, обратившихся по поводу проведения программы ВРТ и донировавших бластоцисты для научных исследований. Критериями включения в исследование были нормальный кариотип супружеских пар, донировавших эмбрионы и подписавших информированное согласие на участие в исследовании. Критериями исключения были: остановка эмбриона в развитии до 5-х суток культивирования, дегенеративные изменения в бластоцистах и проведение вспомогательного хетчинга исследуемых эмбрионов.

Полученные ооциты отмывали от фолликулярной жидкости и крови и инкубировали в культуральной среде в течение 2–3 часов, после чего производили денудирование ооцитов. Оценку степени зрелости, качества ооцитов и эмбрионов, толщины блестящей оболочки, выявление дисморфизмов ооцитов и мониторинг хетчинга проводили при помощи световой микроскопии (Nikon TE 300, общее увеличение х400). Оценку успеха самостоятельного хетчинга проводили через 144–146 часов после оплодотворения [12]. Анализ эякулята проводили согласно рекомендациям ВОЗ 2010 года [13].

Исследование экспрессии мРНК генов катепсина L2 (CTSL2), активатора транскрипции GATA3 и хорионического гонадотропина (CGB) осуществляли методом полимеразной цепной реакции в реальном времени с предварительной обратной транскрипцией (ООО «НПО ДНК-Технология», Россия).

Статистическую обработку данных выполняли при помощи пакета программ Statistica V10 (США) с применением χ2-теста для оценки часто...

Список литературы

1. Bissonnette F., Cohen J., Collins J., Cowan L., Dale S., Dill S. et al. Incidence and complications of multiple gestation in Canada: proceedings of an expert meeting. Reprod. Biomed. Online. 2007; 14(6): 773-790.

2. Gunby J., Daya S. Assisted reproductive technologies (ART) in Canada: 2002 results from the Canadian ART Register. Fertil. Steril. 2006; 86(5): 1356-64.

3. Кузьмичев Л., Смольникова В., Калинина Е., Дюжева Е. Принципы комплексной оценки и подготовки эндометрия у пациенток программ вспомогательных репродуктивных технологий. Акушерство и гинекология. 2010; 5: 32-6.

4. Ковальская Е.В., Сыркашева А.Г., Романов А.Ю., Макарова Н.П., Долгушина Н.В. Современные представления о компактизации эмбрионов человека в условиях in vitro. Технологии живых систем. 2017; 1: 25-35.

5. Wassarman P. Zona pellucida glycoproteins. J. Biol. Chem. 2008; 283(36): 24285-9.

6. Шафеи Р.А., Сыркашева А.Г., Романов А.Ю., Макарова Н.П., Долгушина Н.В., Семенова М.Л. Хетчинг бластоцисты у человека. Онтогенез. 2017; 48(1): 8-20.

7. Sathananthan H., Menezes J., Gunasheela S. Mechanics of human blastocyst hatching in vitro. Reprod. Biomed. Online. 2003; 7(2): 228-34.

8. Quesada V., Sanchez L.M., Alvarez J., Lopez-Otin C. Identification and characterization of human and mouse ovastacin: a novel metalloproteinase similar to hatching enzymes from arthropods, birds, amphibians, and fish. J. Biol. Chem. 2004; 279(25): 26627-34.

9. Гоголевский П.А. Вспомогательный хэтчинг: показания, применение, результаты (обзор литературы). Проблемы репродукции. 1998; 4(1): 10-3.

10. Seshagiri P.B., Sen Roy S., Sireesha G., Rao R.P. Cellular and molecular regulation of mammalian blastocyst hatching. J. Reprod. Immunol. 2009;83(1-2): 79-84.

11. Ибрагимова Э.О., Долгушина Н.В., Сыркашева А.Г., Романов А.Ю., Языкова О.И., Макарова Н.П. Роль вспомогательного хетчинга в программах лечения бесплодия методами вспомогательных репродуктивных технологий: обзор литературы. Гинекология. 2016; 18(2): 44-7.

12. Menezes J., Gunasheela S., Sathananthan H. Video observations on human blastocyst hatching. Reprod. Biomed. Online. 2003; 7(2): 217-8.

13. Cooper T.G., Noonan E., von Eckardstein S., Auger J., Baker H.W., Behre H.M. et al. WHO reference values for human semen characteristics. Hum. Reprod. Update. 2010; 16(3): 231-45.

14. Hammadeh M.E., Fischer-Hammadeh C., Ali K.R. Assisted hatching in assisted reproduction: a state of the art. J. Assist. Reprod. Genet. 2011; 28(2): 119-28.

15. Rienzi L., Ubaldi F., Iacobelli M., Romano S., Minasi M.G., Ferrero S. et al. Significance of morphological attributes of the early embryo. Reprod. Biomed. Online. 2005; 10(5): 669-81.

16. Sirard M.A., Richard F., Blondin P., Robert C. Contribution of the oocyte to embryo quality. Theriogenology. 2006; 65(1): 126-36.

17. Долгушина Н.В., Сокур С.А., Глинкина Ж.И., Калинина Е.А. Исходы прог­рамм вспомогательных репродуктивных технологий у супружеских пар с различными видами патозооспермии у мужчин. Акушерство и гинекология. 2013; 10: 69-75.

18. Сыркашева А.Г., Казакова В.В., Долгушина Н.В., Романов А.Ю., Андреева М.Г., Яроцкая Е.Л. Реализация программ вспомогательных репродуктивных технологий у пациенток с агрегатами гладкого эндоплазматического ретикулума в цитоплазме ооцитов. Акушерство и гинекология. 2016; 7: 54-9. http://dx.doi.org/10.18565/aig.2016.7.54-59

19. Горшкова А.Г., Долгушина Н.В., Макарова Н.П., Ковальская Е.В., Калинина Е.А. Факторы риска развития дисморфизмов ооцитов в программах вспомогательных репродуктивных технологий. Акушерство и гинекология. 2015; 5: 66-73.

20. Sireesha G., Mason R.W., Hassanein M., Tonack S., Navarrete Santos A., Fischer B., Seshagiri P.B. Role of cathepsins in blastocyst hatching in the golden hamster. Mol. Hum. Reprod. 2008; 14(6): 337-46.

21. Adjaye J. Whole-genome approaches for large-scale gene identification and expression analysis in mammalian preimplantation embryos. Reprod. Fertil. Dev. 2005; 17(1-2): 37-45.

22. Home P., Ray S., Dutta D., Bronshteyn I., Larson M., Paul S. GATA3 is selectively expressed in the trophectoderm of peri-implantation embryo and directly regulates Cdx2 gene expression. J. Biol. Chem. 2009; 284(42): 28729-37.

23. Ray S., Dutta D., Rumi M.A., Kent L.N., Soares M.J., Paul S. Context-dependent function of regulatory elements and a switch in chromatin occupancy between GATA3 and GATA2 regulate Gata2 transcription during trophoblast differentiation. J. Biol. Chem. 2009; 284(8): 4978-88.

24. He B., Junping C., Li H., Weihong T., Lintao X., Shikai W. Effects of human menopausal gonadotropin on zona pellucida and pregnancy outcomes of ovarian stimulation protocols. Iran. J. Reprod. Med. 2015; 13(6):337-44.

25. Balakier H., Sojecki A., Motamedi G., Bashar S., Mandel R., Librach C. Is the zona pellucida thickness of human embryos influenced by women’s age and hormonal levels? Fertil. Steril. 2012; 98(1): 77-83.

Поступила 17.07.2017

Принята в печать 22.09.2017

Об авторах / Для корреспонденции

Долгушина Наталия Витальевна, д.м.н., доцент, руководитель службы научно-организационного обеспечения ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова
Минздрава России. Адрес: 117485, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-49-77. E-mail: n_dolgushina@oparina4.ru
Ибрагимова Эспет Омарбековна, аспирант отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова
Минздрава России. Адрес: 117485, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-25-01. E-mail: Espet2007@yandex.ru
Романов Андрей Юрьевич, клинический ординатор ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117485, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (903) 158-94-00. E-mail: romanov1553@yandex.ru
Бурменская Ольга Владимировна, д.б.н., старший научный сотрудник лаборатории молекулярно-генетических методов ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России. Адрес: 117485, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-22-92. E-mail: o_bourmenskaya@oparina4.ru
Макарова Наталья Петровна, к.б.н., научный сотрудник отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России. Адрес: 117485, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. E-mail: np_makarova@oparina4.ru
Шафеи Рамин Ахмедович, к.б.н., ведущий научный сотрудник биологического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова.
Адрес: 119234, Россия, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12. Телефон: 8 (495) 939-39-00. E-mail: shafei@mail.ru
Сыркашева Анастасия Григорьевна, к.м.н., научный сотрудник отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России. Адрес: 117485, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-25-01. E-mail: anast.syrkasheva@gmail.com

Для цитирования: Долгушина Н.В., Ибрагимова Э.О., Романов А.Ю., Бурменская О.В., Макарова Н.П., Шафеи Р.А., Сыркашева А.Г. Предикторы эффективности спонтанного хетчинга бластоцист человека в программах вспомогательных репродуктивных технологий. Акушерство и гинекология. 2018; 2: 88-95.
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2018.2.88-95

Полный текст публикаций доступен только подписчикам

Нет комментариев

Комментариев: 0

Вы не можете оставлять комментарии
Пожалуйста, авторизуйтесь