CC BY
4
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Клинико-эмбриологические параллели нарушений раннего развития эмбрионов
Погосян М.Т., Назаренко Т.А., Кадаева А.И.
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 117997, г. Москва, Российская Федерация
Резюме
Цель исследования - определить взаимосвязи между анамнестическими и клинико-лабораторными характеристиками пациенток, в анамнезе которых отмечалась остановка развития эмбрионов на разных этапах культивирования.
Материал и методы. Проведено ретроспективное клиническое исследование с участием 95 пациенток в возрасте от 32 лет до 41 года, у которых при получении от 3 до 11 зрелых ооцитов и от 1 до 10 зигот, не менее чем в 2 попытках экстракорпорального оплодотворения, не было получено эмбрионов, пригодных для переноса. 1-ю группу составили 30 пациенток, у которых остановка развития эмбрионов произошла на 2-3-и сутки культивирования. Во 2-ю группу вошли 65 женщин, у которых эмбрионы перестали развиваться после 4-х суток культивирования или формировалась бластоциста, не пригодная для переноса.
Результаты. Проведенный анализ показал, что раннее нарушение развития эмбрионов характерно для женщин с выраженным гонадотоксичным воздействием, например после проведения полихимиотерапии (13,3% против 0), наличия ВИЧ-инфекции, гепатита С и лечения этих инфекций (16,7 против 1,5%), тогда как нарушение дробления эмбриона на более поздних этапах и формирование бластоцист плохого качества в большей степени присуще пациенткам, имеющим в анамнезе факторы, относящиеся к разряду эпигенетических воздействий: ожирение (20,0 против 43,1%), аутоиммунные и воспалительные заболевания (аутоиммунный тиреоидит - 10,0 против 30,8%; аллергические реакции - 10,0 против 32,3%); частые заболевания бактериально-вирусной этиологии - 6,7 против 24,6%, хронические воспалительные заболевания органов малого таза - 6,7 против 27,7%.
Кроме того, при раннем «аресте» развития эмбрионов чаще диагностировался наружный генитальный эндометриоз - 16,7 против 3,1%. Также среди причин бесплодия, выявленных у пациенток исследуемых групп, единственным статистически значимым различием было бесплодие неясного генеза, доля которого у пациенток с ранним нарушением развития эмбрионов составила 7/30=23,3%, а у женщин с нарушением развития эмбрионов на поздних стадиях - 5/65=7,7% (р=0,047). В то же время генетическое обследование пациенток обеих групп показало, что среди пациенток с ранним «арестом» развития эмбрионов ломкость Х-хромосомы выявлена у 2 (6,7%) женщин.
Заключение. Установление дня остановки развития эмбриона может быть важным фактом, ассоциированным с анамнестическими и клинико-лабораторными характеристиками пациентов, генезом бесплодия. Эти знания могут лежать в основе модификации дня переноса и в конечном итоге могут повысить частоту наступления беременности.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки. Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликтов интересов.
Вклад авторов. Поиск и анализ литературы, обработка исходного материала, написание текста рукописи - Погосян М.Т.; разработка концепции, редактирование и финальное утверждение рукописи - Назаренко Т.А.; поиск и анализ литературы -Кадаева А.И.
Согласие пациентов на публикацию. Пациенты подписали информированное согласие на публикацию своих данных. Одобрение этического комитета. Исследование было одобрено этическим комитетом ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России.
Обмен исследовательскими данными. Данные, подтверждающие выводы этого исследования, доступны по запросу у автора, ответственного за переписку, после одобрения ведущим исследователем.
Для цитирования: Погосян М.Т., Назаренко Т.А., Кадаева А.И. Клинико-эмбриологические параллели нарушений раннего развития эмбрионов // Акушерство и гинекология: новости, мнения, обучение. 2024. Т. 12, № 2. С. 14-20. 001: ИИрз://^. огд/10.33029/2303-9698-2024-12-2-14-20
Статья поступила в редакцию 20.03.2024. Принята в печать 29.04.2024.
Ключевые слова:
экстракорпоральное
оплодотворение;
вспомогательные
репродуктивные
технологии;
остановка
развития
эмбрионов;
бесплодие
The essential parallels between clinical practice and embryological features of early embryo developmental arrest
Pogosyan M.T., National Medical Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology named after Nazarenko T.A., Academician V.I. Kulakov, Ministry of Health of the Russian Federation, 117997, Kadaeva A.I. Moscow, Russian Federation
Abstract
Aim of the study - to determine the relationship between the anamnestic and clinical and laboratory characteristics of patients with embryo developmental arrest at different stages of cultivation.
Material and methods. A retrospective clinical study was conducted with the participation of 95 patients aged 32 to 41 years, who had from 3 to 11 mature oocytes and from 1 to 10 zygotes and no embryos appropriate for transfer in at least 2 IVF attempts. The first group consisted of 30 patients whose embryo developmental block occurred on the 2-3rd day of cultivation. The second group included 65 women whose embryos stopped to develop after 4 days of cultivation, or blastocysts were not appropriate for transfer.
Results. The analysis has demonstrated that early embryo development disorder is typical for women with gonadotoxic effects, such as polychemotherapy (PCT) (13.3% vs 0), HIV infection, hepatitis C and treatment of these infections (16.7 vs 1.5%), whereas violation of embryo fragmentation at later stages and formation of blastocysts of poor quality are more common in patients with a history of factors related to the category of epigenetic effects - obesity (20.0 vs 43.1%), autoimmune and inflammatory diseases: autoimmune thyroiditis -10.0 vs 30.8%; allergic reactions - 10.0 vs 32.3%; frequent diseases of bacterial and viral etiology - 6.7 vs 24.6%, chronic inflammatory diseases of pelvic organs - 6.7 vs 27.7%. In addition, with early "arrest" of embryo development, external genital endometriosis was more often diagnosed - 16.7 vs 3.1%. Also, among the causes of infertility identified among the patients of the study groups, the only difference was unexplained infertility, the proportion of which in patients with early embryo development disorders was 7/30=23.3%, and in women with late-stage embryo development disorders - 5/65=7.7% (p=0.047). At the same time, a genetic examination of patients of both groups showed that among patients with early "arrest" of embryo development, fragility of the X chromosome was detected in 2 (6.7%) women.
Conclusion. The establishment of the day of embryo development arrest may be an important fact associated with the anamnestic, clinical and laboratory characteristics of patients, the genesis of infertility. This knowledge might help in modification of the transfer day and, ultimately, may increase the frequency of pregnancy.
Funding. The study had no sponsor support.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Contribution. Searching and analysis of the literature data, analysis of all materials of the study, writing the text of the manuscript - Pogosyan M.T.; concept development, editing and final approval of the manuscript - Nazarenko T.A.; searching and analysis of the literature data - Kadaeva A.I.
Patients' consent. All patients signed an informed consent form for publication of their data.
Ethics approval. The study was approved by the Ethical Committee of National Medical Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology named after Academician V.I. Kulakov, Ministry of Health of the Russian Federation. Sharing of research data. Data of the research is available and can be shared by the authors after confirmation.
For citation: Pogosyan M.T., Nazarenko T.A., Kadaeva A.I. The essential parallels between clinical practice and embryological features of early embryo developmental arrest. Akusherstvo i ginekologiya: novosti, mneniya, obuchenie [Obstetrics and Gynecology: News, Opinions, Training]. 2024; 12 (2): 14-20. DOI: https://doi.org/10.33029/2303-9698-2024-12-2-14-20 (in Russian) Received 20.03.2024. Accepted 29.04.2024.
Keywords:
IVF; assisted
reproductive
technologies;
embryo
development
arrest; infertility
Актуальность
Эмбриологическая часть программ экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) состоит из нескольких этапов, и каждый из них важен для прогнозирования дальнейшего развития эмбриона. Идентификация зрелости и качества полученных ооцитов, а также подготовка их к оплодотворению является первым этапом.
После успешного оплодотворения и образования зиготы начинается преимплантационное развитие эмбриона. Выяв-
лено, что у 25-30% эмбрионов, полученных в процессе применения вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ), наблюдается остановка развития на стадии дробления [1]. Причины этого явления активно изучаются и до сих пор точно не известны. Тем не менее считается, что именно качество ооцита определяет успешность первых дней развития эмбриона [2].
Сразу после оплодотворения геном зиготы транскрипци-онно неактивен, и первые стадии дробления зависят исключительно от материнских генов, а точнее от кодируемых
ими цитоплазматических факторов, накопленных в период созревания ооцита, т.е. именно качество ооцита определяет успешность первых дней развития эмбриона.
Практика показывает, что большинство остановок развития эмбриона приходится на период 2-3-го дня культивирования. По мнению большинства исследователей, материнские факторы играют ведущую роль в процессах раннего эмбриогенеза [3]. Материнскими факторами могут быть РНК, белки и макромолекулы других классов, а также субклеточные органоиды [4].
Выяснение причин того, почему у определенной группы больных эмбрионы останавливаются в развитии на 2-3-й день культивирования, является актуальной исследовательской и клинической задачей. Есть работы, указывающие на то, что при бесплодии неясного генеза нарушены процессы раннего развития эмбрионов, однако механизмы, обусловливающие эти нарушения, не выявлены [5].
В других клинических ситуациях период переключения индивидуальной генетической программы с материнской ДНК на геном самого зародыша происходит успешно, и эмбрион продолжает дробиться, но этот процесс может остановиться на стадии морулы, т.е. на 4-6-е сутки культивирования не образуются бластоцисты или же формируются бластоцисты низкого качества, не пригодные для переноса.
Совсем недавно благодаря использованию полно-экзомного секвенирования было показано, что для развития эмбриона после 2-3-х суток культивирования необходима активация собственных генов эмбриональной летальности -PREMBL: PANX1, PATL2, TUBB8, ZP1, TLEG6, NLRP2, NLRP5, что в значительной степени связано с генами, определяющими качество ооцита (PADI6, PATL2, TLE6, NLRP2, WEE2), в противном случае его развитие блокируется [6-9].
По всей видимости, этапы развития эмбриона в раннем периоде дробления могут обеспечиваться разными факторами, а именно качеством ооцита и его цитоплазматических факторов, качеством самого эмбриона и его генома - после 3-х суток культивирования.
Для клинической практики установление дня остановки развития эмбриона может быть важным фактом, ассоциированным с анамнестическими и клинико-лабораторными характеристиками пациентов, генезом бесплодия. Кроме того, эти знания могут лежать в основе модификации дня переноса и в конечном итоге могут повысить частоту наступления беременности.
В этой связи целью исследования было определение взаимосвязи между анамнестическими и клинико-лабора-торными характеристиками пациенток с остановкой развития эмбрионов на разных этапах культивирования.
Материал и методы
Было проведено обсервационное клиническое исследование. Обследована группа пациенток, состоящая из 95 женщин в возрасте от 32 лет до 41 года, у которых при получении от 3 до 11 зрелых ооцитов и от 1 до 10 зигот не менее чем в 2 попытках ЭКО не было получено эмбрионов, пригодных для переноса.
1-ю группу составили 30 пациенток, у которых блок развития эмбрионов произошел на 2-3-и сутки культивирова-
ния. Во 2-ю группу вошли 65 женщин, у которых эмбрионы перестали развиваться после 4-х суток культивирования или формировалась бластоциста, не пригодная для переноса.
Критерии включения в исследуемые группы: отсутствие наступления беременности в течение 1 года и более, нормальный кариотип обоих супругов, наличие показаний для достижения беременности методом ВРТ.
Критерии исключения: использование донорских гамет в изучаемом цикле ВРТ; программы переноса криоконсерви-рованных эмбрионов; все состояния, являющиеся противопоказаниями к проведению ВРТ и достижению беременности в соответствии с приказом Минздрава России от 31 июля 2020 г. № 803н.
Всем супружеским парам было проведено полное кли-нико-лабораторное обследование в соответствии с вышеназванным приказом.
Стимуляцию функции яичников проводили гонадотро-пинами (рекомбинантный фолликулостимулирующий гормон и/или человеческий менопаузальный гонадотропин по стандартным протоколам с антагонистами или с агонистами гонадотропин-рилизинг-гормона). В качестве триггера овуляции использовали мочевую или рекомбинантную формы хорионического гонадотропина человека.
Трансвагинальную пункцию фолликулов осуществляли спустя 36-37 ч после введения триггера овуляции. Оплодотворение аспирированных ооцитов проводили методами ЭКО или ИКСИ. Все эмбрионы культивировали в индивидуальных каплях одношаговой культуральной среды (G-TL, VitroLife) в мультигазовых инкубаторах. Оценку качества полученных эмбрионов проводили на 2, 3, 4, 5 и 6-е сутки культивирования на основании морфологических критериев в соответствии с классификацией Гарднера (ESHRE 2011 «модифицированная» классификация D.Gardner) [10].
Исследование одобрено комитетом по этике ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулаков» Минздрава России.
Статистическая обработка полученных результатов
Для статистического анализа использовали стандартный пакет статистических программ SPSS версии 22.0. Количественные данные, полученные в ходе исследования, проверяли на нормальность распределения с помощью теста Шапиро-Уилка и F-теста на равенство дисперсий.
Для переменных, соответствующих нормальному распределению, рассчитаны средние значения, стандартное отклонение среднего; количественные данные, не соответствующие нормальному распределению, описаны при помощи медианы и интерквартильного размаха (IQR).
Для сравнения двух групп нормально распределенных количественных данных между собой использовали t-крите-рий Стьюдента, при отличии распределения от нормального был использован У-критерий Манна-Уитни. Уровень статистической значимости принимался равным p<0,05.
Результаты
В обсервационном исследовании на первом этапе была проведена оценка клинико-анамнестических характеристик пациенток исследуемых групп. Данные представлены в табл. 1.
Таблица 1. Клинико-анамнестические характеристики пациенток
Показатель Ранний «арест» (п=30) Поздний «арест» (п=65) Р
Возраст, годы 38,0 (34,0; 40,0) 38,0 (35,0; 40,0) 1,000
Первичное бесплодие 15 (50,0%) 24 (36,9%) 0,266
Вторичное бесплодие 15 (50,0%) 41 (63,1%)
Наличие родов в анамнезе из числа имеющих беременность 5 (33,3%) 20 (48,8%) 0,372
Наличие неразвивающихся беременностей из числа имеющих беременность 7 (46,7%) 14 (34,2%) 0,543
Длительность бесплодия, годы 5,5 (3; 9,75) 4 (2; 7) 0,076
Возраст менархе, годы 14,0 (13,0; 15,0) 15,0 (14,0; 15,0) 0,115
Длительность менструального цикла, дни 26,0±3,0 27±2,1 0,841
По представленным данным анализируемые группы достоверно не различались между собой. В группе с ранним нарушением развития эмбрионов среди женщин, имеющих беременность в анамнезе, меньшее число беременностей закончились родами (33,3 и 48,8%), было больше неразвивающихся беременностей (46,7 и 34,2%), большая длительность бесплодия [5,5 (3; 9,75) против 4 (2; 7) лет], однако эти различия не достигли уровня статистической достоверности.
В табл. 2 представлены данные, анализирующие состояние соматического и гинекологического здоровья пациенток.
Проведенный анализ показал, что раннее нарушение развития эмбрионов характерно для женщин, у которых отмечалось выраженное гонадотоксичное воздействие, к примеру в результате проведения полихимиотерапии (ПХТ; 13,3% против 0), наличия ВИЧ-инфекции, гепатита С и лечения этих инфекций (16,7 против 1,5%), тогда как нарушение дробления эмбриона на более поздних этапах и формирование бластоцист плохого качества в большей степени присуще пациенткам, имеющим в анамнезе факторы, относящиеся к разряду эпигенетических воздействий: ожирение (20,0 против 43,1%), аутоиммунные и воспалительные заболевания (аутоиммунный тиреоидит - 10,0 против 30,8%; аллергические реакции - 10,0 против 32,3%); частые заболевания бактериально-вирусной этиологии - 6,7 против 24,6%, хронические воспалительные заболевания органов малого таза (ХВЗ ОМТ) - 6,7 против 27,7%. Кроме того, при раннем «аресте» развития эмбрионов чаще диагностировался наружный генитальный эндометриоз - 16,7 против 3,1%.
Кроме наружного генитального эндометриоза среди причин бесплодия, выявленных у пациенток исследуемых групп, единственным различием было бесплодие неясного генеза,
доля которого у пациенток с ранним нарушением развития эмбрионов составила 7/30=23,3%, а у женщин с нарушением развития эмбрионов на поздних стадиях - 5/65=7,7% (р=0,047).
В то же время генетическое обследование пациенток обеих групп показало, что среди пациенток, имеющих ранний «арест» развития эмбрионов, ломкость Х-хромосомы была выявлена у 2 (6,7%) женщин.
Среди женщин с нарушениями развития эмбрионов на поздних этапах, ломкость Х-хромосомы не выявлена, а особенность кариотипа в виде 15 рБ+ имела место у одной пациентки (1,5%) с синдромом поликистозных яичников.
Известно, что развитие эмбриона до 6-8-й клеточной стадии происходит за счет материнской ДНК и цитоплазмы ооцита. После 2-3-х суток культивирования включаются собственные эмбриональные гены, однако роль ДНК сперматозоида в этом процессе до конца не ясна [11].
В настоящем исследовании из 95 пар у 21 супруга диагностирована тяжелая форма патозооспермии, из них у 6 азооспермия (сперматозоиды были получены при биопсии яичка). Оплодотворение проводили методом ИКСИ, частота оплодотворения составила 68,9%.
Был проведен анализ дробления 247 эмбрионов, полученных при оплодотворении спермой партнеров, имеющих выраженные степени нарушения сперматогенеза. При этом на стадии дробления (2-3-й день культивирования), остановка развития эмбрионов произошла в 65 (26,3%) случаях, в остальных 182 (73,7%) наблюдениях эмбрионы развились до стадии морулы или бластоцисты, но ни одна из полученных бластоцист не была пригодна для переноса и криокон-сервации.
Таблица 2. Состояние соматического и гинекологического здоровья пациенток
Показатель Ранний «арест» (п=30) Поздний «арест» (п=65) Р
ИМТ >27 кг/м2 6 (20,0%) 28 (43,1%) 0,038
ПХТ в анамнезе 4 (13,3%) 0 0,009
Гематоконтактные инфекции (ВИЧ, гепатит С) 5 (16,7%) 1 (1,5%) 0,011
Аутоиммунный тиреоидит 3 (10,0%) 20 (30,8%) 0,038
Аллергические реакции 3 (10,0%) 21 (32,3%) 0,023
Частые заболевания бактериально-вирусной этиологии 2 (6,7%) 16 (24,6%) 0,049
Наружный генитальный эндометриоз 5 (16,7%) 2 (3,1%) 0,031
Миома матки 3 (10,0%) 7 (10,7%) 1,000
Хронические воспалительные заболевания органов малого таза 2 (6,7%) 18 (27,7%) 0,028
Примечание. ИМТ - индекс массы тела; ПХТ - полихимиотерапия.
16
Наружный Бесплодие Полихимио- Гемо- Поздний генитальный неясного терапия контактные репро-эндометриоз генеза инфекции дуктивный
возраст
Рис. 1. Отношение шансов (95% доверительный интервал) наличия факторов риска у пациенток с «арестом» эмбрионов на стадии 2-3-го дня культивирования (логарифмическая шкала)
64
32
16
»11111
Ожирение Ауто- Аллерги-иммунные ческие заболевания реакции
Бакте- Воспали-риально- тельные вирусные заболева-инфекции ния органов малого таза
Пато-зооспер-
Рис. 2. Отношение шансов (95% доверительный интервал) наличия факторов риска у пациенток с «арестом» эмбрионов на стадии 4-5-го дня культивирования (логорифмическая шкала)
8
8
4
4
2
2
мия
По всей видимости, при тяжелых формах патозооспер-мии нарушение развития эмбрионов происходит на более поздних стадиях культивирования, когда активируется геном эмбриона. При этом нельзя игнорировать роль ДНК сперматозоида.
Общеизвестно значение возраста пациентки в исходах программ ЭКО, когда снижается как количество, так и качество полученных ооцитов. В данном исследовании мы выбрали дополнительно 2 группы пациенток, разделив их по возрасту. 1-ю группу составила 21 женщина в возрасте до 35 лет [медиана (IQR) = 32 (31; 33) года], у которой в программе ЭКО были получены 151 ооцит [4 (2; 7)] и 82 зиготы [2 (1; 3)]. 2-ю группу также составили 44 пациентки в возрасте 36-41 год [38,5 (37; 40) лет], у которых в программе ЭКО были получены 141 ооцит [2 (1; 4)] и 77 зигот [1 (1; 2)].
Анализ развития эмбрионов в процессе их культивирования показал, что у женщин старшего возраста остановка развития эмбрионов на стадии бластомеров (2-3-й день культивирования) была зарегистрирована в 35/44=84,1% случаев, у остальных были получены бластоцисты плохого качества (9/44=15,9%). У молодых женщин остановка развития эмбрионов на 2-3-и сутки культивирования произошла в 9/21=42,9% случаев, у остальных пациенток эмбрионы развились до 4-6-х суток, но бластоцисты хорошего качества получены не были (57,1%). Таким образом, возраст женщины обусловил остановку развития эмбрионов преимущественно на ранних стадиях, что, по всей видимости, связано с дефектами ядерной ДНК эмбрионов у женщин старшего возраста [12].
Обобщая результаты, полученные в ходе исследования, были выявлены клинико-лабораторные факторы, ассоциированные с нарушением развития эмбрионов на 2-3-и и 4-6-е сутки развития. На рис. 1 представлены характеристики, сопряженные с нарушением развития эмбрионов на стадии 2-3-го дня культивирования: поздний репродуктивный возраст; наружный генитальный эндо-метриоз; бесплодие неясного генеза; ПХТ; гемоконтактные инфекции и их лечение.
На рис. 2 представлены факторы, сопряженные с нарушением развития эмбрионов на 4-6-е сутки культивирования:
ожирение; аутоиммунные заболевания; аллергические реакции; часто рецидивирующие бактериально-вирусные инфекции; ХВЗ ОМТ; выраженная патозооспермия у партнеров.
Обсуждение
Эмбриологический этап программ ЭКО в конечном итоге обеспечивает успех лечения, который зависит от числа и качества полученных эмбрионов. Естественно, получение достаточного количества зрелых ооцитов, их оплодотворение и развитие эмбриона определяется состоянием репродуктивной системы и общего здоровья пациентов. В то же время ранние стадии развития эмбриона - процесс многофакторный и неизученный.
Считается, что именно качество ооцита определяет успешность первых дней развития эмбриона [13]. Сразу после оплодотворения геном зиготы транскрипционно неактивен и первые стадии дробления зависят исключительно от материнских генов, а точнее от кодируемых ими цитоплазматических факторов, накопленных в период созревания ооцита.
В этой связи логично предположить, что определенные материнские факторы обеспечивают «поломку» ооцита и нарушение развития эмбриона на ранних этапах. В настоящем исследовании показано, что нарушение развития эмбриона на 2-3-и сутки культивирования происходит в 2 раза чаще у женщин позднего репродуктивного возраста по сравнению с молодыми пациентками. Этот факт вполне объясним и подтвержден многими исследованиями, свидетельствующими об увеличении количества анеуплоидных эмбрионов у женщин старшего возраста [14-16].
Результаты работы показали, что ранняя остановка развития эмбрионов сопряжена с генетическими причинами. Так, ломкость Х-хромосомы и особенности кариотипа были выявлены у 3 женщин с ранней остановкой развития эмбрионов и лишь у 1 пациентки, у которой эмбрионы продолжали дробиться после 2-3-го дня культивирования.
Также известно, что ПХТ онкологических заболеваний и лечение гемоконтактных инфекций (ВИЧ, гепатит С) являются гонадотоксичными факторами, повреждающими ДНК ооцита [17-19]. Настоящее исследование подтвердило этот факт (у 5 пациенток с остановкой развития эмбрионов на
2-3-и сутки культивирования проведено химиотерапевти-ческое лечение онкологического заболевания, а 6 женщин получали лечение по поводу ВИЧ и гепатита С).
Факторы, обусловливающие дефекты созревания ооци-тов, обсуждаются в литературе. Полученные в настоящей работе данные подтверждают наличие клинических факторов, которые потенциально могут определять раннюю остановку развития эмбрионов. В то же время в проведенной работе установлено, что ранняя остановка развития эмбрионов наблюдалась у женщин с наружным гениталь-ным эндометриозом в 16,7% случаев, а нарушение развития эмбрионов на поздних стадиях - в 3,1% случаев. Та же закономерность наблюдалась при бесплодии неясного генеза: ранний «арест» у 23,3% пациенток, а у женщин с нарушением развития эмбрионов на поздних стадиях - в 7,7% случаев.
Точные причины возможных дефектов созревания ооци-тов при этих патологиях не установлены, хотя в литературе есть работы, указывающие на возможные генетические факторы, обусловливающие нарушение развития ооцитов при бесплодии неясного генеза [20]. Также есть исследования, оценивающие влияние наружного генитального эндометри-оза на качество ооцита [21].
Проведенное исследование определило клинические и генетические факторы у пациенток с остановкой развития эмбрионов на 2-3-й дни культивирования, что позволило высказать предположение о повреждении ДНК ооцита у данного контингента женщин. В то же время факторы, влияющие на остановку развития эмбрионов на более поздних стадиях развития (4-6-й день культивирования) можно отнести к эпигенетическим.
В их числе - избыточная масса тела, аутоиммунные заболевания, часто рецидивирующие инфекции, ХВЗ ОМТ. Частота встречаемости этих факторов при поздней остановке развития эмбрионов превышала таковую у женщин с ранним «арестом» эмбриогенеза: избыточная масса тела - 20,0 и 43,1%, аутоиммунные заболевания - 10,0 и 30,8%, хронические воспалительные заболевания - 6,7 и 27,7% соответственно.
Можно предположить следующее: если воздействия на поврежденную ДНК ооцита крайне затруднительны, то коррекция эпигенетических факторов может привести к лучшим исходам программ ЭКО. Отдельного внимания заслуживает остановка развития эмбрионов на 4-6-е дни культивирования при тяжелых формах патозооспермии. Известно, что
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
после 2-3-х суток культивирования включаются собственные эмбриональные гены, однако роль ДНК сперматозоида в этом процессе до конца не ясна.
В настоящем исследовании из 95 пар у 21 супруга диагностирована тяжелая форма патозооспермии, из них у 6 -азооспермия, сперматозоиды были получены при биопсии яичка. Оплодотворение проводили методом ИКСИ, частота оплодотворения составила 68,9%.
Анализ дробления 247 эмбрионов показал, что на стадии дробления (2-3-й день культивирования) остановка развития эмбрионов произошла в 33,4% случаев, в остальных 66,6% случаев эмбрионы развились до стадии морулы и бла-стоцисты, но ни одна из полученных бластоцист не была пригодна для переноса и криоконсервации. По всей видимости, при тяжелых формах патозооспермии нарушение развития эмбрионов происходит на более поздних стадиях культивирования, когда активируется геном эмбриона, при этом нельзя игнорировать роль ДНК сперматозоида.
Выводы
1. Факторами, ассоциированными с остановкой развития эмбрионов на 2-3-й дни культивирования, являются поздний возраст пациентки (старше 38 лет), гонадотоксичное лечение в анамнезе, наличие ломкой Х-хромосомы и другие особенности кариотипа, что позволят предположить наличие дефекта ДНК ооцита у рассматриваемого контингента пациенток.
2. Ранняя остановка развития эмбрионов при наружном генитальном эндометриозе и бесплодии неясного генеза требует дальнейших исследований, оценивающих влияние этих патологий на формирование дефектов созревания ооцитов.
3. Эпигенетические факторы, к которым можно отнести избыточную массу тела, аутоиммунные заболевания, аллергические реакции и хронические воспалительные заболевания, могут обусловливать нарушение развития эмбрионов на поздних стадиях культивирования и неполучение бластоцист хорошего качества.
4. Нарушение развития эмбрионов после активации собственного генома эмбриона и получение бластоцист плохого качества при тяжелых формах патозооспермии обусловливает необходимость изучения вклада ДНК сперматозоида в процессы раннего эмбриогенеза.
Погосян Мариам Тиграновна (Mariam T. Pogosyan)* - аспирант, ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России, Москва,
Российская Федерация
E-mail: mariam-pogosyan@yandex.ru
https://orcid.org/0009-0002-0772-2367
Назаренко Татьяна Алексеевна (Tatyana A. Nazarenko) - доктор медицинских наук, профессор, директор Института репродуктивной медицины, заведующий отделением НКО ВРТ им. Ф. Паулсена, ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России, Москва, Российская Федерация E-mail: t_nazarenko@oparina4.ru https://orcid.org/0000-0002-5823-1667
Кадаева Альбина Ильдаровна (Albina I. Kadaeva) - аспирант, ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России, Москва,
Российская Федерация
E-mail: albina.karimovai@mail.ru
* Автор для корреспонденции.
ЛИТЕРАТУРА
1. Orvieto R., Jonish-Grossman A., Maydan S.A., Noach-Hirsh M., Dratviman-Storobinsky O., Aizer A. Cleavage-stage human embryo arrest, is it embryo genetic composition or others? // Reprod. Biol. Endocrinol. 2022. Vol. 20, N 1. P. 52. DOI: https://doi.org/10.1186/s12958-022-00925-2
2. Yanez L.Z., Han J., Behr B.B., Pera R.A.R., Camarillo D.B. Human oocyte developmental potential is predicted by mechanical properties within hours after fertilization // Nat. Commun. 2016. Vol. 7. Article ID 10809. DOI: https://doi. org/10.1038/ncomms10809
3. Li Q., Zhao L., Zeng Y., Kuang Y., Guan Y., Chen B. et al. Large-scale analysis of de novo mutations identifies risk genes for female infertility characterized by oocyte and early embryo defects // Genome Biol. 2023. Vol. 24, N 1. P. 68. DOI: https://doi. org/10.1186/s13059-023-02894-0
4. Ding C., Lu J., Li J., Hu X., Liu Z., Su H. et al. RNA-methyltransferase Nsun5 controls the maternal-to-zygotic transition by regulating maternal mRNA stability // Clin. Transl. Med. 2022. Vol. 12, N 12. Article ID e1137. DOI: https://doi.org/10.1002/ ctm2.1137
5. Sahin G.N., Yildirim R.M., Seli E. Embryonic arrest: causes and implications // Curr. Opin. Obstet. Gynecol. 2023. Vol. 35, N 3. P. 184-192. DOI: https://doi. org/10.1097/GCO.0000000000000871
6. Capalbo A., Buonaiuto S., Figliuzzi M., Damaggio G., Girardi L., Caroselli S. et al. Maternal exome analysis for the diagnosis of oocyte maturation defects and early embryonic developmental arrest // Reprod. Biomed. Online. 2022. Vol. 45, N 3. P. 508-518. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rbmo.2022.05.009
7. Xu Y., Shi Y., Fu J., Yu M., Feng R., Sang Q. et al. Mutations in PADI6 cause female infertility characterized by early embryonic arrest // Am. J. Hum. Genet. 2016. Vol. 99, N 3. P. 744-752. DOI: https://doi.org/10.1016Zi.ajhg.2016.06.024
8. Huang L., Tong X., Wang F., Luo L., Jin R., Fu Y. et al. Novel mutations in PATL2 cause female infertility with oocyte germinal vesicle arrest // Hum. Reprod. 2018. Vol. 33, N 6. P. 1183-1190. DOI: https://doi.org/10.1093/humrep/dey100
9. Mu J., Wang W., Chen B., Wu L., Li B., Mao X. et al. Mutations in NLRP2 and NLRP5 cause female infertility characterised by early embryonic arrest // J. Med. Genet. 2019. Vol. 56, N 7. P. 471-480. DOI: https://doi.org/10.1136/ jmedgenet-2018-105936
10. Alpha Scientists in Reproductive Medicine and ESHRE Special Interest Group of Embryology. The Istanbul consensus workshop on embryo assessment: proceedings of an expert meeting // Hum. Reprod. 2011. Vol. 26, N 6. P. 1270-1283. DOI: https://doi.org/10.1093/humrep/der037
11. Wdowiak A., Bakalczuk S., Bakalczuk G. The effect of sperm DNA fragmentation on the dynamics of the embryonic development in intracytoplasmatic
sperm injection // Reprod. Biol. 2015. Vol. 15, N 2. P. 94-100. DOI: https://doi. org/10.1016/j.repbio.2015.03.003
12. Janny L., Menezo Y.J. Maternal age effect on early human embryonic development and blastocyst formation // Mol. Reprod. Dev. 1996. Vol. 45, N 1. P. 31-37. DOI: https://doi.org/10.1002/(SICI)1098-2795(199609)45:1<31::AID-MRD4>3.0.C0;2-T
13. Keefe D., Kumar M., Kalmbach K. Oocyte competency is the key to embryo potential // Fertil. Steril. 2015. Vol. 103, N 2. P. 317-322. DOI: https://doi. org/10.1016/j.fertnstert.2014.12.115
14. Смирнова А.А., Зыряева Н.А., Аншина М.Б. Возрастные изменения и риск хромосомных аномалий в ооцитах человека (обзор литературы) // Проблемы репродукции. 2019. Т. 25. № 2. С. 16-26. DOI: https://doi.org/10.17116/ repro201902116
15. Franasiak J.M., Forman E.J., Hong K.H., Werner M.D., Upham K.M., Treff N.R. et al. The nature of aneuploidy with increasing age of the female partner: a review of 15,169 consecutive trophectoderm biopsies evaluated with comprehensive chromosomal screening // Fertil. Steril. 2014. Vol. 101, N 3. P. 656-663.e1. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2013.11.004
16. Verdyck P., Altarescu G., Santos-Ribeiro S., Vrettou C., Koehler U., Griesinger G. et al. Aneuploidy in oocytes from women of advanced maternal age: analysis of the causal meiotic errors and impact on embryo development // Hum. Reprod. 2023. Vol. 38, N 12. P. 2526-2535. DOI: https://doi.org/10.1093/humrep/dead201
17. Vankerkem P., Manigart Y., Delvigne A., Ameye L., Konopnicki D., ShawJackson C. et al. In vitro fertilization when men, women, or both partners are positive for HIV: a case-control study // Arch. Gynecol. Obstet. 2017. Vol. 295, N 6. P. 14931507. DOI: https://doi.org/10.1007/s00404-017-4374-0
18. Nurudeen S.K., Grossman L.C., Bourne L., Guarnaccia M.M., Sauer M.V., Douglas N.C. Reproductive outcomes of HIV seropositive women treated by assisted reproduction // J. Womens Health (Larchmt.). 2013. Vol. 22, N 3. P. 243-249. DOI: https://doi.org/10.1089/jwh.2012.3855
19. Pereira N., Schattman G.L. Fertility preservation and sexual health after cancer therapy // J. Oncol. Pract. 2017. Vol. 13, N 10. P. 643-651. DOI: https://doi. org/10.1200/JOP.2017.023705
20. Homer H.A. The role of oocyte quality in explaining «unexplained» infertility // Semin. Reprod. Med. 2020. Vol. 38, N 1. P. 21-28. DOI: https://doi. org/10.1055/s-0040-1721377
21. Sanchez A.M., Vanni V.S., Bartiromo L., Papaleo E., Zilberberg E., Can-diani M. et al. Is the oocyte quality affected by endometriosis? A review of the literature // J. Ovarian Res. 2017. Vol. 10, N 1. P. 43. DOI: https://doi.org/10.1186/ s13048-017-0341-4
REFERENCES
1. Orvieto R., Jonish-Grossman A., Maydan S.A., Noach-Hirsh M., Dratviman-Storobinsky O., Aizer A. Cleavage-stage human embryo arrest, is it embryo genetic composition or others? Reprod Biol Endocrinol. 2022; 20 (1): 52. DOI: https://doi. org/10.1186/s12958-022-00925-2
2. Yanez L.Z., Han J., Behr B.B., Pera R.A.R., Camarillo D.B. Human oocyte developmental potential is predicted by mechanical properties within hours after fertilization. Nat Commun. 2016; 7: 10809. DOI: https://doi.org/10.1038/ncomms10809
3. Li Q., Zhao L., Zeng Y., Kuang Y., Guan Y., Chen B., et al. Large-scale analysis of de novo mutations identifies risk genes for female infertility characterized by oocyte and early embryo defects. Genome Biol. 2023; 24 (1): 68. DOI: https://doi. org/10.1186/s13059-023-02894-0
4. Ding C., Lu J., Li J., Hu X., Liu Z., Su H., et al. RNA-methyltransferase Nsun5 controls the maternal-to-zygotic transition by regulating maternal mRNA stability. Clin Transl Med. 2022; 12 (12): e1137. DOI: https://doi.org/10.1002/ctm2.1137
5. Sahin G.N., Yildirim R.M., Seli E. Embryonic arrest: causes and implications. Curr Opin Obstet Gynecol. 2023; 35 (3): 184-92. DOI: https://doi.org/10.1097/ GCO.0000000000000871
6. Capalbo A., Buonaiuto S., Figliuzzi M., Damaggio G., Girardi L., Caroselli S., et al. Maternal exome analysis for the diagnosis of oocyte maturation defects and early embryonic developmental arrest. Reprod Biomed Online. 2022; 45 (3): 508-18. DOI: https://doi.org/10.1016/_i.rbmo.2022.05.009
7. Xu Y., Shi Y., Fu J., Yu M., Feng R., Sang Q., et al. Mutations in PADI6 cause female infertility characterized by early embryonic arrest. Am J Hum Genet. 2016; 99 (3): 744-52. DOI: https://doi.org/10.1016/_i.ajhg.2016.06.024
8. Huang L., Tong X., Wang F., Luo L., Jin R., Fu Y., et al. Novel mutations in PATL2 cause female infertility with oocyte germinal vesicle arrest. Hum Reprod. 2018; 33 (6): 1183-90. DOI: https://doi.org/10.1093/humrep/dey100
9. Mu J., Wang W., Chen B., Wu L., Li B., Mao X., et al. Mutations in NLRP2 and NLRP5 cause female infertility characterised by early embryonic arrest. J Med Genet. 2019; 56 (7): 471-80. DOI: https://doi.org/10.1136/jmedgenet-2018-105936
10. Alpha Scientists in Reproductive Medicine and ESHRE Special Interest Group of Embryology. The Istanbul consensus workshop on embryo assessment: proceedings of an expert meeting. Hum Reprod. 2011; 26 (6): 1270-83. DOI: https:// doi.org/10.1093/humrep/der037
11. Wdowiak A., Bakalczuk S., Bakalczuk G. The effect of sperm DNA fragmentation on the dynamics of the embryonic development in intracytoplasmatic
sperm injection. Reprod Biol. 2015; 15 (2): 94-100. DOI: https://doi.Org/10.1016/j. repbio.2015.03.003
12. Janny L., Menezo Y.J. Maternal age effect on early human embryonic development and blastocyst formation. Mol Reprod Dev. 1996; 45 (1): 31-7. DOI: https:// doi.org/10.1002/(SICI)1098-2795(199609)45:1<31::AID-MRD4>3.0.C0;2-T
13. Keefe D., Kumar M., Kalmbach K. Oocyte competency is the key to embryo potential. Fertil Steril. 2015; 103 (2): 317-22. DOI: https://doi.org/10.1016Zi.fertn-stert.2014.12.115
14. Smirnova A.A., Zyryaeva N.A., Anshina M.B. Age-related changes and risk of chromosomal incompetence in human oocytes (literature review). Problemy reproduktsii [Problems of Reproduction]. 2019; 25 (2): 16-26. DOI: https://doi. org/10.17116/repro201902116 (in Russian)
15. Franasiak J.M., Forman E.J., Hong K.H., Werner M.D., Upham K.M., Treff N.R., et al. The nature of aneuploidy with increasing age of the female partner: a review of 15,169 consecutive trophectoderm biopsies evaluated with comprehensive chromosomal screening. Fertil Steril. 2014; 101 (3): 656-63.e1. DOI: https://doi. org/10.1016/j.fertnstert.2013.11.004
16. Verdyck P., Altarescu G., Santos-Ribeiro S., Vrettou C., Koehler U., Griesinger G., et al. Aneuploidy in oocytes from women of advanced maternal age: analysis of the causal meiotic errors and impact on embryo development. Hum Reprod. 2023; 38 (12): 2526-35. DOI: https://doi.org/10.1093/humrep/dead201
17. Vankerkem P., Manigart Y., Delvigne A., Ameye L., Konopnicki D., ShawJackson C., et al. In vitro fertilization when men, women, or both partners are positive for HIV: a case-control study. Arch Gynecol Obstet. 2017; 295 (6): 1493-507. DOI: https://doi.org/10.1007/s00404-017-4374-0
18. Nurudeen S.K., Grossman L.C., Bourne L., Guarnaccia M.M., Sauer M.V., Douglas N.C. Reproductive outcomes of HIV seropositive women treated by assisted reproduction. J Womens Health (Larchmt). 2013; 22 (3): 243-9. DOI: https://doi. org/10.1089/jwh.2012.3855
19. Pereira N., Schattman G.L. Fertility preservation and sexual health after cancer therapy. J Oncol Pract. 2017; 13 (10): 643-51. DOI: https://doi.org/10.1200/ JOP.2017.023705
20. Homer H.A. The role of oocyte quality in explaining «unexplained» infertility. Semin Reprod Med. 2020; 38 (1): 21-8. DOI: https://doi.org/10.1055/s-0040-1721377
21. Sanchez A.M., Vanni V.S., Bartiromo L., Papaleo E., Zilberberg E., Candiani M., et al. Is the oocyte quality affected by endometriosis? A review of the literature. J Ovarian Res. 2017; 10 (1): 43. DOI: https://doi.org/10.1186/s13048-017-0341-4
