Морфокинетические характеристики доимплантационного развития донорских эмбрионов человека

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. Внедрение в практику вспомогательных репродуктивных технологий инкубаторов, оснащенных системой непрерывной покадровой съемки (time-lapse), позволило детально описать доимплантационный период развития эмбриона человека. Технологию time-lapse используют для определения прогностических маркеров жизнеспособности и имплантационного потенциала эмбриона на основе морфокинетических параметров. На данный момент основные временные интервалы для морфокинетических событий в доимплантационный период развития человеческого эмбриона были описаны только на эмбрионах пациентов с диагнозом «бесплодие», в то время как данные о развитии донорских эмбрионов немногочисленны. В связи с этим становится крайне актуальным проследить раннее развитие таких эмбрионов и описать временные интервалы наступления основных событий эмбриогенеза при помощи технологий непрерывной покадровой съемки.

Цель — определить временные интервалы ключевых событий доимплантационного развития донорских эмбрионов.

Материалы и методы. Материалом для исследования послужили 18 донорских эмбрионов, полученных после оплодотворения донорского ооцита донорской спермой. Культивирование эмбрионов проводили в течение 140 ч в инкубаторе ЭмбриоВизор, оснащенном системой непрерывной покадровой съемки (ООО «Весттрэйд ЛТД», Россия).

Результаты. В результате анализа видеоизображений развития диплоидных донорских эмбрионов показано, что растворение обоих пронуклеусов происходит в 22,2 (21,0–25,4) ч после оплодотворения, образование 2-клеточного эмбриона — в 24,5 (23,4–27,3) ч после оплодотворения, 4-клеточного эмбриона — в 35,9 (34,6–38,6) ч после оплодотворения, 8-клеточного эмбриона — в 52,8 (49,0–58,8) ч после оплодотворения. Время образования морулы составило 86,0 (76,9–95,4) ч после оплодотворения, полной бластоцисты — 107,0 (99,1–114,3) ч после оплодотворения. Триплоидные эмбрионы показали тенденцию к задержке на стадии дробления и более короткую фазу компактизации, однако в целом развивались в тех же временных интервалах, что и эмбрионы с нормальной плоидностью.

Заключение. Анализ видеоизображений, полученных после культивирования донорских эмбрионов в инкубаторе с системой time-lapse, позволил сравнить морфокинетические параметры доимплантационного развития донорских эмбрионов между собой с учетом их плоидности. Охарактеризованы основные контрольные точки в развитии доимплантационных эмбрионов от стадии зиготы до образования бластоцисты. Отмечены тенденция к более раннему растворению пронуклеусов и задержке на стадии дробления от 4 до 8 клеток, а также более короткая стадия компактизации у донорских эмбрионов с нарушенной плоидностью. Описаны также различные аномалии в ходе развитиях таких эмбрионов. Вероятно, особое внимание стоит уделить эмбрионам, не вписывающимся в установленные интервалы развития и проявляющим такие аномалии, как «обратное дробление», «прямое деление» на три, высокая доля фрагментации, или останавливающимся в развитии в тот или иной момент времени, поскольку это может указывать на аномалии генома эмбриона, например, нарушение плоидности. Благодаря своевременному обнаружению таких отклонений можно отказаться от переноса эмбрионов с морфокинетическими отклонениями в развитии в пользу переноса нормально развивающихся эмбрионов, что повысит частоту имплантации и успешно прогрессирующей беременности. Увеличение выборки исследуемых донорских эмбрионов, информация об их генетическом статусе и результатах наступления беременности после переноса в полость матки и дальнейшее накопление данных позволят прогнозировать потенциал к имплантации эмбриона без применения инвазивных методов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Мария Алексеевна Ищук

Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта

Автор, ответственный за переписку.
Email: mashamazilina@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4443-4287
SPIN-код: 1237-6373

 

 

Россия, Санкт-Петербург

Евгения Михайловна Комарова

Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии имени Д. О. Отта

Email: evgmkomarova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9988-9879
SPIN-код: 1056-7821

канд. биол. наук

Россия, Санкт-Петербург

Елена Александровна Лесик

Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта

Email: lesike@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-1611-6318
SPIN-код: 6102-4690

канд. биол. наук

Россия, Санкт-Петербург

Янина Максимовна Сагурова

Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта

Email: yanina.sagurova96@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4947-8171
SPIN-код: 8908-7033
Россия, Санкт-Петербург

Валерия Юрьевна Жиляева

Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта

Email: lera.zhilyaeva.03@mail.ru
ORCID iD: 0009-0008-2701-0598
Россия, Санкт-Петербург

Ксения Владимировна Объедкова

Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д. О. Отта

Email: obedkova_ks@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2056-7907
SPIN-код: 2709-2890

канд. мед. наук

Россия, Санкт-Петербург

Александр Мкртичевич Гзгзян

Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта

Email: agzgzyan@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3917-9493
SPIN-код: 6412-4801

д-р мед. наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Наталья Игоревна Тапильская

Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д. О. Отта

Email: tapnatalia@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5309-0087
SPIN-код: 3605-0413

д-р мед. наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Олеся Николаевна Беспалова

Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта

Email: shiggerra@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6542-5953

док. мед. наук

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Payne D., Flaherty S.P., Barry M.F., et al. Preliminary observations on polar body extrusion and pronuclear formation in human oocytes using time-lapse video cinematography // Hum Reprod. 1997. Vol. 12, N 3. P. 532–541. doi: 10.1093/humrep/12.3.532
  2. Kahraman S., Sahin, Y., Yelke H., et al. High rates of aneuploidy, mosaicism and abnormal morphokinetic development in cases with low sperm concentration // J Assist Reprod Genet. 2020 Vol. 37, N 3. P. 629–640. doi: 10.1007/s10815-019-01673-w
  3. Pribenszky C., Nilselid A.M., Montag M. Time-lapse culture with morphokinetic embryo selection improves pregnancy and live birth chances and reduces early pregnancy loss: a meta-analysis // Reprod Biomed Online. 2017. Vol. 35, N 5. P. 511–520. doi: 10.1016/j.rbmo.2017.06.022
  4. Armstrong S., Bhide P., Jordan V., et al. Time-lapse systems for ART // Reprod Biomed Online. 2018. Vol. 36, N 3. P. 288–289. doi: 10.1016/j.rbmo.2017.12.012
  5. ESHRE Special Interest Group of Embryology and Alpha Scientists in Reproductive Medicine. The Vienna consensus: report of an expert meeting on the development of ART laboratory performance indicators // Reprod Biomed Online. 2017. Vol. 35, N 5. P. 494–510. doi: 10.1016/j.rbmo.2017.06.015
  6. Gardner D., Schoolcraft W. In vitro culture of human blastocysts. In: Jansen R., Mortimer D., editors. Towards reproductive certainty: infertility and genetics beyond. New York, London: Parthenon Publishing Group, 1999.P. 378–388.
  7. Шурыгина О.В, Бачурин А.В., Бичевая Н.К., и др. Оценка ооцитов и эмбрионов в лаборатории ВРТ. Методические рекомендации. 2021. 17 с. Доступ по ссылке: https://www.rahr.ru/d_pech_mat_metod/MR_evaluation_of_embryos.pdf
  8. Kida Y., Fukunaga N., Kitasaka, H., et al. Identification of embryo markers predicting blastocyst formation before 1st cleavage // Fertil Steril. 2015. Vol. 104, N 3. P. e25. doi: 10.1016/j.fertnstert.2015.07.078
  9. Kljajic M., Sayme N., Krebs T., et al. Zygote morphokinetics as a predictor of blastocyst quality // Hum Reprod. 2021. Vol. 36, N 1. P. 130–139. doi: 10.1093/humrep/deab130.139
  10. Márquez-Hinojosa S., Noriega-Hoces L., Guzmán L. Time-Lapse Embryo culture: a better understanding of embryo development and clinical application // JBRA Assist Reprod. 2022. Vol. 26, N 3. P. 432–443. doi: 10.5935/1518-0557.20210107
  11. Barrie A., Smith R., Campbell A., et al. Optimisation of the timing of fertilisation assessment for oocytes cultured in standard incubation: lessons learnt from time-lapse imaging of 78 348 embryos // Hum Reprod. 2021. Vol. 36, N 11. P. 2840–2847. doi: 10.1093/humrep/deab209
  12. Niemann-Seyde S.C., Rehder H., Zoll B. A case of full triploidy (69,XXX) of paternal origin with unusually long survival time // Clin Genet. 1993. Vol. 43, N 2. P. 79–82. doi: 10.1111/j.1399-0004.1993.tb04432.x
  13. Daumová M., Hadravská Š., Putzová M. Hydatidiform mole // Cesk Patol. 2023. Vol. 59, N 2. P. 50–54.
  14. Devriendt K. Hydatidiform mole and triploidy: the role of genomic imprinting in placental development // Hum Reprod Update. 2005. Vol. 11, N 2. P. 137–142. doi: 10.1093/humupd/dmh060
  15. Asakawa T., Ishikawa M., Shimizu T., et al. The chromosomal normality of in vitro-fertilized rabbit oocytes // Biol Reprod. 1988. Vol. 38, N 2. P. 292–295. doi: 10.1095/biolreprod38.2.292
  16. Mutia K., Wiweko B., Iffanolida P.A., et al. The frequency of chromosomal euploidy among 3PN embryos // J Reprod Infertil. 2019. Vol. 20, N 3. P. 127.
  17. Wong C.C., Loewke K.E., Bossert N.L., et al. Non-invasive imaging of human embryos before embryonic genome activation predicts development to the blastocyst stage // Nature Biotechnol. 2010. Vol. 28, N 10. P. 1115–1121. doi: 10.1038/nbt.1686
  18. Кэмпбел А., Фишел А. Атлас эмбриологии. Последовательные покадровые изображения (timelapse-технология). Москва. МЕДпресс-информ, 2018. 120 c.
  19. Ivec M., Kovacic B., Vlaisavljevic V. Prediction of human blastocyst development from morulas with delayed and/or incomplete compaction // Fertil Steril. 2011. Vol. 96, N 6. P. 1473–1478. doi: 10.1016/j.fertnstert.2011.09.015
  20. Iwata K., Yumoto K., Sugishima M., et al. Analysis of compaction initiation in human embryos by using time-lapse cinematography // J Assist Reprod Genet. 2014. Vol. 31, N 4. P. 421–426. doi: 10.1007/s10815-014-0195-2
  21. Skiadas C.C., Jackson K.V., Racowsky C. Early compaction on day 3 may be associated with increased implantation potential // Fertil Steril. 2006. Vol. 86, N 5. P. 1386–1391. doi: 10.1016/j.fertnstert.2006.03.051
  22. Ищук М.А., Лесик Е.А., Сагурова Я.М., и др. Технология TIME-LAPSE в современной эмбриологической практике // Журнал акушерства и женских болезней. 2023. Т. 72, № 6. С. 193–201. EDN: OCIEST doi: 10.17816/JOWD609504
  23. Tabibnejad N., Soleimani M., Aflatoonian A. Serum Anti-Mullerian hormone and embryo morphokinetics detecting by time-lapse imaging: a comparison between the polycystic ovarian syndrome and tubal factor infertility // Int J Reprod Biomed. 2018. Vol. 16, N 8. P. 483–490.
  24. Barnes J., Brendel M., Gao V.R., et al. A non-invasive artificial intelligence approach for the prediction of human blastocyst ploidy: a retrospective model development and validation study // Lancet Digit Health. 2023. Vol. 5, N 1. P. e28–e40. doi: 10.1016/S2589-7500(22)00213-8
  25. Alomar M., Tasiaux H., Remacle S., et al. Kinetics of fertilization and development, and sex ratio of bovine embryos produced using the semen of different bulls // Anim Reprod Sci. 2008. Vol. 107, № 1–2. P. 48–61. doi: 10.1016/j.anireprosci.2007.06.009
  26. Setti A.S., Braga D.P., Figueira R.C., et al. The predictive value of high-magnification sperm morphology examination on ICSI outcomes in the presence of oocyte dysmorphisms // J Assist Reprod Genet. 2012. Vol. 29, N 11. P. 1241–1247. doi: 10.1007/s10815-012-9868-x
  27. Ciray H.N., Aksoy T., Goktas C., et al. Time-lapse evaluation of human embryo development in single versus sequential culture media – a sibling oocyte study // J Assist Reprod Genet. 2012. Vol. 29, N 9. P. 891–900. doi: 10.1007/s10815-012-9818-7

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Анализируемые морфокинетические параметры развития донорских эмбрионов в инкубаторе с технологией time-lapse и собственными фотоизображениями. t0–9 — время образования эмбриона, цифрой обозначено количество клеток в нем; tPNf — время исчезновения обоих пронуклеусов; tM — время образования компактной морулы; tSB — время начала бластуляции; tB — время формирования полной бластоцисты; tEB — время формирования экспандированной бластоцисты; EEC2, cc2b — клеточный цикл, в результате которого эмбрион достигает четырех клеток из двух; EEC3, cc3b — клеточный цикл, в результате которого эмбрион достигает восьми клеток из четырех

Скачать (131KB)
3. Рис. 2. Аномально оплодотворенные зиготы (a — 3 пронуклеуса; b — 3 пронуклеуса; c — 0 пронуклеусов) и образовавшиеся из них на 5-й день развития бластоцисты (d — 3BC; e — 3AB; f — 4AB)

Скачать (400KB)
4. Рис. 3. Развитие донорских эмбрионов с нормальной плоидностью (2PN) и триплоидных (3PN). Данные представлены в виде медиан

Скачать (96KB)

© Эко-Вектор, 2024



СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 66759 от 08.08.2016 г. 
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия Эл № 77 - 6389
от 15.07.2002 г.