Dezvoltarea embrionului in procedura de fertilizare in vitro: ce se intampla in afara organismului uman

Daca te pregatesti pentru o procedura de fertilizare in vitro (FIV), iata ce se intampla in laborator si cum urmeaza sa aiba loc dezvoltarea embrionului inainte de transfer si pana in ziua a zecea. Atunci, blastocistul este complet integrat in tesut, in endometru. Iti prezentam in acest articol, pas cu pas, cum se realizeaza fertilizarea in vitro si care sunt stadiile de dezvoltare in afara organismului uman si imediat dupa embriotransfer.

Procesul prin care un organism se dezvolta de la un zigot unicelular la un organism multicelular este complex si bine reglat, nu degeaba este privit ca un miracol. Stadiile incipiente ale dezvoltarii embrionare sunt cruciale pentru asigurarea formarii sanatoase a organismului.

Morfologia ovocitelor recuperate prin punctie ovariana

Inainte de procedura propriu-zisa de FIV, un cuplu aspirant trece prin diagnosticare corecta si completa, stimulare ovariana (la FIV cu ovocite proprii), punctie ovariana si recoltare de sperma pentru pregatirea ei in laborator. Putem opta si pentru FIV pe ciclu natural, dupa caz. Prin punctia ovariana, medicul specialist recupereaza ovocitele mature pe care le va supune procesului de fertilizare in vitro. Mai multe despre stimularea ovariana puteti citi si in Tratamentul cu medicatie de stimulare: monitorizare corecta si sigura.

In cadrul FIV, ovocitele aspirate au trei morfologii principale diferite, respectiv:

• profaza I – vezicula germinala (GV) este prezenta;
• metafaza I – primul corp polar nu a fost extrudat si nu exista nici GV;
• metafaza II – primul corp polar este prezent.

Ovocitele sunt inseminate dupa o perioada cuprinsa intre trei si 20 de ore dupa recoltare.

Prelucrarea spermatozoizilor: cea mai folosita metoda

Exista diferite metode de prelucrare a spermatozoizilor pentru fertilizarea in vitro. Tehnica cea mai cunoscuta este swim-up. Aceasta presupune amestecarea unei parti din lichidul ejaculat cu un mediu de cultura, centrifugarea, indepartarea supernatantului care contine plasma seminala si suprapunerea unei culturi proaspete pe peletul care contine spermatozoizii.

In timpul incubarii ulterioare a peletelui, timp de 30-60 de minute, sperma motila migreaza in mediul suprapus. Mediul care contine acesti spermatozoizi este apoi colectat prin aspiratie cu o pipeta si folosit pentru inseminarea ovocitului.

Scopul acestei proceduri este:

• sa elimine plasma seminala, care inhiba fertilizarea;
• sa concentreze sperma motila;
• sa elimine detritusurile si celulele contaminate.

De obicei, sperma motila se adauga ovocitelor la o concentratie de 100 000 de spermatozoizi per mililitru.

Ce se intampla in laborator

Ovocitul are doua suprafete care trebuie sa fie patrunse de spermatozoizi. Prima este zona pellucida. Zona pellucida protejeaza ovocitul si opreste spermatozoizii suplimentari sa intre in ovocit dupa ce un spermatozoid a patruns in el. Membrana plasmatica este a doua suprafata. Corpul polar este un material genetic suplimentar pe care ovocitul il elimina inainte de fertilizare. Un corp polar este un semn al maturitatii ovocitelor. Un al doilea corp polar este eliminat dupa fertilizare.

Ovocitele sunt inseminate folosind tehnici conventionale de inseminare in vitro sau injectie intracitoplasmatica de sperma (ICSI), despre care puteti citi si in Infertilitate masculina: ce nu trebuie sa faci daca vrei copii I Despre FIV cu ICSI.

• Inseminarea conventionala (de rutina) in vitro este incubarea ovocitelor si a spermei peste noapte.
• ICSI injecteaza un singur spermatozoid viu intr-un ovocit matur. ICSI este necesar pentru cuplurile care nu au rate de fertilizare sau foarte scazute in timpul altor cicluri. Poate fi necesar si atunci cand numarul de spermatozoizi mobili normali este mai mic decat cel necesar pentru FIV de rutina.

Iti explicam in imaginea de mai jos ce se intampla in laborator, in prima faza a procesului FIV. 

Legenda

• entering the zona and activating the oocyte = intrarea in zona si activarea ovocitelor;
• acrosome reaction and lyse of zona = reactie acrozoma si zona de liza;
• binding to the zona pellucida = legarea la zona pellucida;
• formation of male pronucleus = formarea pronucleului masculin (materialul genetic al spermei formeaza pronucleul masculin; restul materialului spermiei degenereaza);
• female pronucleus = pronucleul feminin (se formeaza dupa ce ovocitul secundat completeaza meioza II);
• second polar body = al doilea corp polar;
• first polar body = primul corp polar;
• zona pellucida;
• viteline space = spatiul vitelin.

Aceasta etapa are loc imediat dupa fertilizare, inainte ca gametii sa fuzioneze si este vizibila pe o perioada scurta de timp, la 18-22 de ore dupa fertilizare. Zigotul prezinta doua corpuri polare, pronuclee masculin si feminin, inainte de fuziunea lor. Aceste doua pronuclee contin ADN-ul de la fiecare parinte care se vor uni pentru a forma un nou individ. Zona pellucida este inca prezenta.

Dezvoltarea embrionului

In etapa urmatoare, se dezvolta embrionul unicelular – zigotul – cu cele doua pronuclee fuzionate intr-o substanta genetica.

Embrionul bicelular (1-2 zile) se formeaza, de obicei, la aproximativ 26 de ore de la unirea spermatozoidului cu ovulul.

Embrionul cu patru celule (ziua 2) se dezvolta in aproximativ 48 de ore dupa inseminare. In timpul fiecarei divizie mitotica, embrionul nu creste ca dimensiune si divide citoplasma existenta. In ziua a treia, la aproximativ 72 de ore dupa inseminare, embrionul uman se afla in stadiul de opt celule. Dintre acestea, sase sunt vizibile in acest plan focal. Mai multe despre transferul embrionului in ziua 5 poti citi aici.

Conditii pentru dezvoltarea embrionului 

Potrivit specialistilor de la Dacia Medical Center, in dezvoltarea embrionului sunt necesari o serie de parametri pentru a asigura calitatea acestuia. Parametrii sunt:

• numarul de celule;
• rata de dezvoltare;
• procentul de fragmentare. 

In tabelul de mai jos, iti prezentam scorul pe care trebuie sa il obtina cel mai bun embrion, aflat in ziua a treia de dezvoltare. Scorul a fost sugerat de Michael J. Tucker din cadrul FIBiol HCLD Georgia Reproductive Specialists, Atlanta, Statele Unite ale Americii. 

In figura de mai jos, pot fi observate cele cinci stadii de dezvoltare a embrionului in cadrul procedurii de fertilizare in vitro. 

Dezvoltarea embrionului: morula

Pe masura ce un ovul uman fertilizat se divide, mai intai devine o “minge” solida de celule, denumita stiintific morula. Aceasta apare la aproximativ 96 de ore de la inseminare. Dimensiunea totala a embrionului continua sa fie aproape la fel ca embrionul unicelular. Acest termen se aplica pana ce incepe sa se formeze o cavitate in interiorul grupurilor de celule cu forma sferica.

In aceasta faza de dezvoltare a embrionului, celulele interioare sunt rotunde si se transforma in fetus, in timp ce celulele exterioare (trofoblaste) sunt plate si se transforma in placenta.  Etapa este prezentata in imaginea de mai jos.

The inner cells (IN) are round and will become the fetus = celulele interioare sunt rotunde si se transforma in fetus
The outer (OUT) cells (trophoblasts) are flat = celulele exterioare (OUT) (trofoblaste) sunt plate si se transforma in placenta

Dezvoltarea embrionului: blastocistul

Odata ce morula se dezvolta ca o cavitate interioara, in ziua a cincea, embrionul a atins un nou punct de reper in dezvoltare, respectiv faza de blastocist. Celulele mucoasei polului embrionar, numite trofoblast, vor aduce apa, minerale si aminoacizi din mediul bogat in substante nutritive din afara embrionului, in cavitatea blastocistului, unde pot ajunge la celulele masei celulare interioare.

Punctajul pentru calitatea blastocistului

Specialistii de la Shady Grove Fertility Center, Rockville si Georgia Reproductive Specialists au stabilit un sistem de notare pentru modificarile inregistrate de blastocist si calitatea acestuia. Astfel, fiecarui blastocist i se poate atribui un scor numeric total, pe baza nivelului de dezvoltare si a gradului de extindere.

Punctajul acordat poate fi: 

• BINE (1) – cand blastocistul este complet extins sau in incubatie; evaluarea are loc in ziua a 5-a;
• ADECVAT (2) – blastocistul este complet extins sau in incubatie: ziua a 6-a; expansiune moderata: ziua a 5-a;
• MEDIOCRU (3) – expansiune moderata: ziua a 5-a; cavitatie precoce: ziua a 5-a;
• SLAB (4) – morula: ziua a 5-a; cavitatie precoce: ziua a 6-a.

Acestora li adauga doua scoruri alfabetice pentru clasificare, respectiv:

1. primul: masa celulelor interioare
2. al doilea: trofectodermul este un strat de celule pe marginea exterioara a unui blastocist. Aceste celule furnizeaza nutrienti pentru embrionul in curs de dezvoltare, faciliteaza implantarea in mucoasa uterina si devin parte a placentei. Trofectodermul incepe sa se formeze in jurul celei de-a 5-a zi dupa ce un ovul este fertilizat, in acelasi timp cu restul blastocistului. Trofectodermul poate fi numit si trofoblast sau celule T.

• BUNA A numar mare de celule cu aderenta buna celula/celula
• MEDIOCRU B numar de celule mai mic cu aderenta mai slaba celula/celula
• SLAB C fara celule aparente (ICM) celule granulare rare (trofectoderm)

Exemplul 1: Un blastocist de buna calitate, bine extins in a 6-a zi, cu numar bun de celule in ICM (> 12 si pana la 15) si buna integritate a trofectodermului ar fi notate ca 2AA.
Exemplul 2: Un blastocist expandat complet in a 5-a zi cu un trofectoderm frumos, dar ICM inexistente ar fi notat cu 1CA.

Un alt sistem de notare al blastocistului 

Un alt sistem de notare a fost cel al blastocistului sugerat de Gardner si colaboratorii in „Fertilitate si sterilitate” 73: 1155-1158, 2000.

Obiectivul studiului amintit a fost de a determina relatia dintre scorul blastocistului si rezultatul sarcinii, avand la dispozitie 107 pacienti supusi culturii de blastocist si transferul a doi embrioni de ziua a cincea.

Rezultat. Atunci cand o pacienta a primit doi blastocisti de top (64% dintre pacienti), ratele de implantare si sarcini au fost de 70% si, respectiv, 87%. Cand doar un singur blastocist de calitate superioara era disponibil pentru transfer (21% dintre pacienti), ratele de implantare si sarcina au fost de 50% si 70%. In schimb, cand numai blastocisti cu scoruri scazute erau disponibili pentru transfer (15% dintre pacienti), ratele de implantare si sarcina au fost de 28% si 44%. Nu au fost observati gemeni monozigoti la acest grup de pacienti.

In concluzie, capacitatea de a transfera un blastocist cu scor mare ar trebui sa conduca la rate de sarcina mai mari de 60%, fara complicatiile date de sarcina gemelara.

sursa: pubmed.ncbi.nlm.nih.gov

Blastocist uman de inalta calitate

In cadrul unui blastocist uman de inalta calitate, celulele care se vor transforma in fetus se afla in zona marcata „ICM” (masa de celule interioare), cavitatea blastulei in centru – „C”, celulele trofectodermului care vor forma placenta inconjoara cavitatea – una este marcata cu „T”.

Blastocistul eclozat

Blastocistul eclozat este procesul de incubatie prin care blastocistul iese din zona pellucida inainte de implantare. Este un fenomen observat cu embrioni care se dezvolta in afara corpului.

In conditii naturale, inauntrul corpului, zona pellucida se considera ca degenereaza si dispare dupa ce embrionul ajunge in cavitatea uterina si se pregateste sa se implanteze.

Dezvoltarea embrionului: procesul de implantare 

Potrvit Norwitz si colab., NEJM, 345:1400, 2001, procesul de implantare are loc dupa 6 la 7 zile de la conceptie si include etapele:

Etapa 1: in aceasta etapa, are loc aderarea initiala a blastocistului la peretele uterin, denumita lipire prin apozitie.

Etapa 2: In etapa a doua, are loc aderarea stabila, interactiune fizica crescuta intre blastocist si epiteliul uterin. In imaginile de mai jos este reprezentata penetrarea epiteliului uterin, cu orientare de la polul embrionar spre epiteliul uterin.

sursa foto: Norwitz si colab., NEJM, 345:1400, 2001

Pana in ziua a 10-a, blastocistul este complet integrat in tesutul stromal acoperit de endometru recrescut. Specialistii Dacia Medical Center au o experienta vasta in fertilizarea in vitro (FIV), procedura de reproducere umana asistata medical, care se intinde pe parcursul a 4-6 saptamani, in functie de analizele necesare si de rezultatele lor.

De asemenea, rata de succes in clinica Dacia Medical Center este de aproximativ 35%, asemanatoare cu media europeana. Poti face o programare chiar acum la 0766 536 553, pentru a obtine mai multe informatii despre cum poti sa ramai insarcinata cu ajutorul FIV.