Развитие и качество эмбрионов при ЭКО: классификация

Неблагоприятные факторы, влияющие на способность половых клеток оплодотвориться и давать здоровую беременность:

• Экология.
• Интоксикации – курение, алкоголь, бытовая химия, лекарственные препараты, растворители, бензин.
• Гинекологические заболевания – СПЯ, эндометриоз – гормональнозависимые процессы, оказывающие влияние на качество ооцитов.
• Ослабленный иммунитет.
• Хроническое переутомление.
• Избыточный вес. Происходит нарушение гормонального баланса.
• Ограничение в пище. Вегетарианство, пост создают дефицит аминокислот, витаминов, микроэлементов.
• Радиация – самый неблагоприятный фактор – нарушает физиологичность процессов деления и роста клеток организма, в особенности тех, которые быстро делятся;
• Частая смена климата и часового пояса приводят к хроническому стрессу.
• Гормональная стимуляция овуляции.

Важно! Пациенты должны полностью выполнять рекомендации врача по проведению стимуляции овуляции. Пропущенная инъекция или сделанная не вовремя – снижает вероятность получения ооцитов при пункции, качество яйцеклеток, а следовательно, и зародышей для переноса.

Большое количество клеток при пункции фолликулов, в большинстве случаев, говорит об их низком качестве. Крайне редко бывает так, что из 10–15 полученных яйцеклеток оплодотворяются все и получается 10–15 бластоцист отличного или хорошего качества.

Для того чтобы улучшить качество эмбрионов для переноса перед входом в протокол ЭКО необходимо избегать неблагоприятного влияния перечисленных факторов или свести их к минимуму.

Непосредственно в протоколе ЭКО на качество эмбрионов и остановку их развития влияют две группы причин.

1. Неконтролируемые или эмбриональные:
   1. Хромосомные нарушения у эмбриона. При естественном зачатии боле 50% зигот имеют хромосомные аномалии. А женщины просто не подозревают насколько часто они бывают беременны. Плохого качества эмбрионы не приживаются и их отторжение неминуемо. При этом месячные могут приходить в срок или с задержкой, а объем выделений не меняться или немного увеличиваться.
   2. При ЭКО заранее трудно прогнозировать генетические характеристики пятидневных или трехдневных эмбрионов. Для этого существует преимплантационная генетическая диагностика – ПГД, когда до эмбриотрансфера – подсадки в полость матки проводится исследование генетического кода и происходит отбраковка некачественных единиц. Но для проведения ПГД есть свои показания, исследование не проводят в обязательном порядке, чаще всего к нему прибегают после неудачных предыдущих попытках. Остановка развития возможна на этапе культивации и после подсадки в матку, несмотря на то, что бластоцисты оценивались как «хорошие» или «отличные».
   3. Дефекты внутриклеточных структур: митохондрий, нитей хромосом.
   4. Сбои в активации собственного генома. Обычно это происходит на третьи сутки. До этих пор деление бластомеров инициировалось материнскими запасами ооцита. Нарушение активации генома – одна из возможных причин остановки деления и резкого ухудшения качества эмбриона. Исходя из этих фактов подсадку часто проводят после продленной культивации на 5 день, чтобы проверить, как морула переживет 4 сутки.
   
   
2. Внешние причины:
   1. Оснащенность лаборатории современным оборудованием в достаточном количестве.
   2. Среды для культивации прямо виляют на качество эмбрионов, их развитие. Существуют среды для продленной культивации step-by-step, которые отличаются по составу в зависимости от стадии развития и моносреды, используемые от начала и до конца культивации. Но даже самая лучшая среда может тормозить развитие или ухудшать качество эмбрионов, при этом влияя на приживаемость в матке и имплантацию.
   3.Температурный режим;
   4. Газовый состав воздуха;
   5. Бесперебойная работа нескольких инкубаторов;
   6. Профессионализм и слаженность работы в коллективе специалистов.
   

Оценка качества эмбрионов при ЭКО происходит ежедневно. У ЭКО ИКСИ – есть преимущество – эмбриолог точно знает время оплодотворения в отличие от классического ЭКО, так как проводит процедуру самостоятельно. Это позволяет вести наблюдение за развитием с момента оплодотворения и оценивать эффективность развития более точно.

Сейчас существует оборудование, позволяющее вести запись дробления, которая используется для выбора самого качественного эмбриона. Характеристики, полученные при оценке, записываются в журнал, чтобы иметь возможность отслеживать динамику. Сразу после оплодотворения – слияния полярных телец яйцеклетка должна поделиться и образоваться два бластомера. Если этого не происходит или образуется больше клеток – эмбрион оценивается как некачественный.

Для определения хороший эмбрион или плохой существует много критериев:

• Внешний вид. Клетки должны быть правильной, равной и симметричной формы, внешняя оболочка – без утолщений.
• Соответствие дню развития по количеству клеток.
• Степень фрагментации – процентное соотношение безъядерных клеток (их еще называют кусочки цитоплазмы) к нормальным бластомерам (клеткам). Цитоплазматическая фрагментация бластомеров – это отсоединение от клетки фрагментов цитоплазмы, окруженной мембранной, но без ядерного содержимого. В норме каждый бластомер должен иметь ядро. Чем выше процент фрагментации, тем хуже прогноз для дальнейшего развития. Считается, что 25% фрагментации – вариант нормы. Часто мелкие фрагменты могут опять участвовать в дальнейшем построении других клеток. Фрагментация более 25% – признак снижения жизнеспособности. Тем не менее, фиксируются случаи, когда зародыши с высокой степенью фрагментации на 5 и 6 день становятся качественными или бластоцистами. Поэтому фрагментированные эмбрионы не отбраковываются а культивируются до 5–6 суток. У них есть шанс.
• Размеры. Клетки должны быть равными по объему и правильной формы.
• Наличие включений. Любые включения – неблагоприятный признак. Вакуоли – цитоплазматические включения, окруженные мембранной и содержащие жидкость, снижают частоту формирования хороших эмбрионов. Зиготы с выраженными вакуолями могут не вступать в дробление или происходит цитолизис – разрушение клеток.
• Равномерность деления, чем короче промежуток времени эмбрион имеет непарное количество б��астомеров, тем лучше. Например, короткий промежуток между тремя и четырьмя клетками говорит о том, что два бластомера на двухклеточной стадии поделились равномерно. Кроме этого, деление должно происходить в определенное время.

День первый

На первом этапе эмбриолог оценивает признаки оплодотворения после проведенной процедуры ЭКО, ИКСИ, ИМСИ или PICSI. На этом этапе в эмбрионе оценивают наличие, количество, симметричность, внутреннее строение и внешний вид пронуклеусов. Пронуклеусы — это ядра мужской и женской половых клеток еще не слившихся и несущих одинарный набор хромосом. По их количеству и внешнему виду оценивают жизнеспособность эмбриона и перспективы возникновения патологий.

В норме их должно быть два, они должны иметь относительно равные размеры, находиться рядом и иметь внутри «ядрышки» — пронуклеоли тоже в определенном количестве и расположенные определенным образом.

На этом этапе может формироваться множество патологий, например, при присутствии только одного пронуклеуса оплодотворение и не сможет произойти, ведь именно это образование и есть носитель генетического материала, а без участия противоположного пола размножаться мы еще не научились. Пронуклеусов может оказаться и три. Такие эмбрионы часто несут аномальный, тройной набор хромосом и нежизнеспособны. Обычно они погибают до имплантации (прикрепления к стенке матки) или приводят к замершей беременности. Такие эмбрионы отбраковываются и не используются в программах ЭКО.

День второй

Вторые сутки знаменуются соединением ядер женской гаметы и мужской, а также процессом дробления зиготы, которая на этой стадии становится эмбрионом. Численность бластомеров (эмбриональных клеток) – 2–4, но их объем не увеличивается.

Дробление эмбрионов оценивается специалистом по таким критериям: количество эмбриональных клеток;

1. форма, строение, размеры;
2. симметричность деления;
3. скорость дробления;
4. число ядер в бластомерах. В норме бластомеры одноядерные, при патологиях возникает мультинуклеация (более одного ядра), что, скорее всего, свидетельствует о хромосомном нарушении у эмбриона;
5. отклонения в цитоплазме (содержимое клетки);
6. наличие участков цитоплазмы, неимеющих ядер (фрагментация). Чем выше степень фрагментации, тем больше рисков, что эмбрион далее будет развиваться. На сегодняшний день до конца непонятно, почему происходит фрагментация, которая встречается в программах ЭКО довольно часто: является ли это следствием стимуляции или это характерная особенность эмбрионального развития.

Максимальной имплантационной способностью обладают эмбрионы с регулярной формой бластомеров, отсутствием фрагментации, нормальной скоростью деления.

Уровень фрагментации и численность бластомеров классифицируется по типам следующим образом:

• А – высококачественный эмбрион без фрагментированных бластомеров;
• В – среднекачественный эмбрион, фрагментация составляет менее 20%;
• С – удовлетворительное качество эмбриона, фрагментация составляет 21–50%.

Самый качественный эмбрион — 4А, где 4 — количество бластомеров, А — отсутствие фрагментации.

День третий

Продолжается дробление эмбриона, у которого насчитывается от 4 до 9 бластомеров.

В начале третьего дня развития запускается собственная генетическая программа, которая в некоторых случаях содержит «опечатки». До этого эмбрион для своего роста «пользуется» веществами, накопленными яйцеклеткой во время ее созревания. Если эмбрион имеет мутации в программе («блок развития»), то далее он не развивается. Это происходит примерно в 20% случаях.

Причиной «блока развития» может быть низкокачественная семенная жидкость или яйцеклетка. Изначальное неудовлетворительное развитие эмбриона свидетельствует о проблемах с яйцеклеткой, если эмбрион «страдает» с третьих суток культивирования, то сперма была ненадлежащего качества.

«Блок развития» – это так называемый естественный отбор, эволюционный спасительный механизм, который останавливает развитие некачественных эмбрионов. Как в дальнейшем будет развиваться и расти эмбрион зависит от сформированного генома и своевременности начала его функционирования.

День четвертый

К этому сроку эмбрион содержит до восьми бластомер. Клетки контактируют значительно активнее, поверхность у эмбриона немного сглаживается. Культивирование эмбриона третьи сутки характеризуется началом такого процесса, как компактизация, когда границы эмбриональных клеток различить невозможно.

Компактизация бывает частичная или полная. Если этот процесс произошел на второй день, то возможно эмбрион развивается неправильно, с отклонениями, что отображается в эмбриологическом протоколе. Готовится переход эмбриона в бластоцисту.

В моруле (трехдневный эмбрион) содержится до 16 бластомеров. При естественном зачатии на этом сроке эмбрион транспортируется из фаллопиевых труб в матку.

По окончании четвертых суток происходит кавитация, когда внутри эмбриона образуется пустота. В процессе эмбрионального роста за пределы зародышевой оболочки выходит определенное количество клеток. Эти клетки при необходимости генетического исследования забирают на анализ.

Диагностику проводит эмбриолог на 5–6 сутки, прокалывая зародышевую оболочку. Биопсия абсолютно безопасна для эмбриона и не вредит его развитию. До получения диагностических данных эмбрионы криоконсервируют.

Результаты исследования напрямую повлияют на дальнейшую «судьбу» эмбриона, характеристики которого никак не меняются после размораживания. Современные безопасные технологии замораживания биоматериала позволили широко внедрить в различные программы ВРТ генетическую диагностику.

На четвертый день оценка эмбриона малоинформативна, но его можно оценить по численности компактизированных клеток. Чем больше таких клеток, тем вероятнее эмбрион станет бластоцистой.

Оценивание компактизации происходит по классам: первый – компактизировано меньше 50% клеток; второй – примерно 50%; третий – 75%; четвертый – 100%. Не во всех лабораториях происходит оценка по такому критерию.

День пятый

На данном этапе, включающем период с конца четвертого до начала шестого дня, морула, полость которой составляет половину своего объема, становится бластоцистой, состоящей из двух типов клеток:

• Трофобласт – наружная оболочка, состоящая из однослойного эпителия, расположенная вокруг внутренней полости. Задача трофэктодермы – регуляция и контроль над имплантацией эмбриона в эндометрий, развитие плаценты и внеэмбриональных оболочек.
• Эмбриобласт (внутриклеточная масса) – масса служит основой для образования тканей и органов будущего ребенка.

Ооцит окружен блестящей оболочкой плотной консистенции (Zona pellucida), выполняющей две функции: она препятствует проникновению в яйцеклетку более одного спермия и удерживает вместе бластомеры.

По мере роста внутриэмбриональная полость расширяется, приводя к разрыву оболочки, в результате чего происходит выход бластоцисты или «хэтчинг» (вылупление).

На этом этапе оценка эмбриона происходит по таким критериям:

• объем внутренней полости; степень выхода за оболочку;
• плотность трофэктодермы;
• количество эмбриобластов.

Качество обозначается цифрами (1–5), количество — буквами (А-С).

На пятый день бластоцисты переносят в матку или замораживают.

Бластоцисты оценивают по степени зрелости (бластуляция):

• первая степень – ранняя бластоциста с внутренней полостью меньше 50% объема эмбриона;
• вторая – полость больше 50% объема;
• третья – полость занимает 100% объема эмбриона;
• четвертая – расширенная бластоциста с полостью становится больше оболочки (Zona pellucida), которая истончается;
• пятая – проникновение трофобласта через оболочку;
• шестая – бластоциста покинула Zona pellucida.

Оценка эмбриобласта:

Важнейший критерий внутриклеточной массы (ВКМ) – плотность, сгруппированность. Эмбрион считается более качественным, если отмечается высокая плотность ВКМ.

• А – большое количество плотно сгруппированной внутриклеточной массы.
• В – количество клеток и плотность средняя.
• С – количество ВКМ незначительно.

Критерии трофэктодермы – количество и маленький размер:

• А – многочисленные клетки трофэктодермы.
• В – незначительная численность клеток.
• С – большого размера клетки в небольшом количестве.

Степень приживаемости эмбрионов в полости матки оценивают спустя две недели по исследованию крови на ХГЧ.

Более достоверная информация будет получена с помощью УЗ-диагностики через три недели. Вероятность наступления беременности зависит во многом от качества имплантированных эмбрионов.

Морфологические данные, используемые для оценивания эмбрионов, являются необходимыми и основными, но этого не всегда достаточно. Иногда при переносе высококачественных эмбрионов они не имплантируются. В других случаях при переносе эмбрионов невысокого качества наступает беременность. Поэтому эмбриологи используют дополнительные варианты оценивания, позволяющие спрогнозировать имплантацию.

Развитие эмбрионов является сложным трудоемким процессом, в котором нужно учитывать массу тонких нюансов, что под силу только высокопрофессиональным специалистам. Если в ходе проведения программы ЭКО удалось довести 40% эмбрионов до этапа бластоцисты отличного качества, то программа считается успешной.

В этом плане криотехнологии, применяемые в протоколах ЭКО, неоценимы, поскольку есть возможность не только перенести в матку высококачественные эмбрионы, но и заморозить оставшиеся. Это преимущество позволяет использовать криозамороженный биоматериал при следующем переносе, минуя несколько небезопасных для здоровья и дорогостоящих этапов.

https://stanumamoy.com.ua