Wspomagana aktywacja oocytów

ICSI jest jedną z najczęściej stosowanych metod wspomaganego rozrodu, która umożliwia uzyskanie ciąży nawet w przypadkach ciężkiego czynnika męskiego (Krypto- i Azoospermia) oraz kiedy inne metody nie przyniosły rezultatu. Średnio, w procedurze ICSI, na drugi dzień po zapłodnieniu obserwujemy około 70-80% zygot (oocytów z obecnymi dwoma przedjądrzami – męskim i żeńskim). Pozostałe oocyty nie wykazujące oznak zapłodnienia, najczęściej nie podlegają podziałom i w późniejszym czasie zostają odrzucone z hodowli. Zdarza się jednak, że u niektórych pacjentów odsetek zapłodnionych komórek jajowych jest niższy (<50%) lub występuje tzw. całkowity brak zapłodnień (ang. Total Fertilization Failure TFF). Zupełny brak zapłodnionych oocytów występuje rzadko, bo w ok. 1-3% przypadków.

Przyczyna może być związana zarówno z jakością nasienia (brak dekondensacji główki plemnika, przedwczesna dekondensacja chromatyny, defekty wrzeciona podziałowego, globozoospermia), jak i oocytów (defekty wrzeciona podziałowego, niedojrzałość cytoplazmatyczna, biochemiczna lub genetyczna oocytu). Problemy mogą także wynikać z błędów laboratoryjnych (nieprawidłowo przeprowadzona procedura ICSI, zaburzenie warunków hodowlanych).

Kiedy komórka jajowa jest aktywowana dzięki wprowadzeniu plemnika do jej cytoplazmy, następuje wzrost stężenia jonów wapnia. Uwolnienie wapnia z siateczki śródplazmatycznej ma miejsce dzięki obecności plemnika, a konkretnie substancji zawartej w główce plemnika – fosfolipazy C zeta (zobacz rysunek 1). Także komórka jajowa w czasie dojrzewania, nabiera zdolności do reagowania na fosfolipazę. Dlatego tak istotne jest współdziałanie komórki jajowej i plemnika na tym, jednym z pierwszych etapów zapłodnienia. Wyzwolona fala, a następnie oscylacje w poziomie wapnia w oocycie (zobacz rysunek 2), są niezbędne do prawidłowego zapłodnienia i dalszych podziałów zarodka.

Rysunek 1. Mechanizmy Na podstawie: Kashir J, Heindryckx B, Jones C et al. Oocyte activation, phospholipase C zeta and human infertility, Human Reprod Update 2010; 16(6), s. 690-703.

Wspomagana aktywacja oocytów polega na zastosowaniu specjalnego medium zawierającego jony wapnia. W ten sposób wyzwolona fala wapnia jest pojedyncza (bez widocznych na rysunku fluktuacji), jednak, jak wskazują badania naukowe, pozwala na uruchomienie tych samych procesów, co oscylacje w poziomie jonów. Zastosowanie jonów wapnia, czyli chemiczna aktywacja podnosi odsetek zapłodnionych oocytów, w niektórych przypadkach nawet do prawidłowego poziomu (1), co ma bezpośrednie odzwierciedlenie w ilości uzyskanych blastocyst i ciąż. To, jak wysoka będzie poprawa skuteczności zależy od tego, czy problem leży po stronie oocytów czy nasienia (2). Ze względu na to, że metoda wspomaganej aktywacji oocytów wciąż jest uważana za eksperymentalną, można zastosować ją wyłącznie, jeśli istnieją konkretne wskazania i po konsultacji z lekarzem lub embriologiem.

Rysunek 2: Porównanie oscylacji poziomu wapnia w grupie pacjentów płodnych i niepłodnych. Charakterystyczna amplituda i częstotliwość stężenia wapnia obecna jest u pacjentów płodnych. Czarne strzałki wskazują czas wstrzyknięcia plemnika do oocytów mysich. Na podstawie: Kashir J, Heindryckx B, Jones C et al. Oocyte activation, phospholipase C zeta and human infertility, Human Reprod Update 2010; 16(6), s. 690-703.

Wspomagana aktywacja oocytów polega na zastosowaniu specjalnego medium zawierającego jony wapnia. W ten sposób wyzwolona fala wapnia jest pojedyncza (bez widocznych na rysunku fluktuacji), jednak, jak wskazują badania naukowe, pozwala na uruchomienie tych samych procesów, co oscylacje w poziomie jonów. Zastosowanie jonów wapnia, czyli chemiczna aktywacja podnosi odsetek zapłodnionych oocytów, w niektórych przypadkach nawet do prawidłowego poziomu (1), co ma bezpośrednie odzwierciedlenie w ilości uzyskanych blastocyst i ciąż. To, jak wysoka będzie poprawa skuteczności zależy od tego, czy problem leży po stronie oocytów czy nasienia (2). Ze względu na to, że metoda wspomaganej aktywacji oocytów wciąż jest uważana za eksperymentalną, można zastosować ją wyłącznie, jeśli istnieją konkretne wskazania i po konsultacji z lekarzem lub embriologiem.

Według danych, medium zawierające jony wapnia, stosowane w aktywacji oocytów, można wykorzystywać nie tylko u pacjentów, u których w poprzednich procedurach ICSI zaobserwowano obniżony wskaźnik zapłodnień. Okazuje się, że poprawę skuteczności można uzyskać także, jeśli zarodki w hodowli uległy zatrzymaniu lub uzyskano niski odsetek blastocyst (<15%) (3). Medium stosowano także z powodzeniem w przypadku globozoospermii, zespołu Kartagenera oraz Azoo- i Kryptozoospermii (4,5).

Wskazania do wspomaganej aktywacji oocytów:

• Niski wskaźnik zapłodnień lub całkowity brak zapłodnień w poprzednich procedurach in vitro
• Globozoospermia
• Wcześniejsze niepowodzenia w rozwoju zarodków (zatrzymanie rozwoju w hodowli)
• Krypto- i Azoospermia
• Zespół Kartagenera
• Niski odsetek uzyskiwanych blastocyst w dniu 5.

Bibliografia

Vanden Meerschaut F, Nikiforaki D, De Gheselle S et al. Assisted oocyte activation is not beneficial for all patients with a suspected oocyte-related activation deficiency. Human Reprod. 2012: 0(0) s. 1-8.

Heindryckx B, De Gheselle S, Gerris J et al. Efficiency of assisted oocyte activation as a solution for failed intracytoplasmic sperm injection. Reprod BioMed Online. 2008:17(5) s. 662-668.

Ebner T, Oppelt P, Wober M et al. Treatment with Ca ionophore improves embryo development and outcome in cases with previous developmental problems: a prospective multicenter study. Human Reprod 2014: 0(0) s. 1-6.

Doroftei B, Zlei M, Simionescu G et al. Report of a successful ongoing pregnancy as a result of IMSI with assisted oocyte activation. Reprod Health 2015: 12(38).

Ebner T, Koster M, Shebl O et al. Application of a ready-to-use calcium ionophore increases rates of fertilization and pregnancy in severe male factor infertility. Fert and Ster 2012: 98(6) s. 1432-1437.