Помощь эмбриону при вылуплении (лазерная ассистированная инкубация)

Значительная роль в процессах оплодотворения и имплантации (внедрения) принадлежит «Zona Pellucida» (ZP). ZP — это слой гликопротеинов, окружающий яйцеклетку млекопитающих, формирование которого зависит как от первичных фолликулярных клеток, так и от первичной ооциты (клетки, проходящей два деления и формирующей яйцеклетку).

Две основные функции ZP — контролировать процесс оплодотворения и защищать эмбрион на ранних стадиях деления.

Во время оплодотворения ZP действует как механический и селективный барьер для сперматозоидов, а после слияния гамет выполняет функцию своеобразной «крепости», внутри которой эмбрион защищен от микроорганизмов, вирусов и иммунных клеток, развиваясь до стадии компактной морулы.

Эмбрион млекопитающих окружен ZP до стадии бластocисты. Перед имплантацией эмбрион выходит из ZP — этот процесс называется «hatching» (вылупление).

Вылупление эмбриона (ВЭ) — это процесс, при котором растущая бластocиста проходит циклы увеличения и уменьшения размеров, индуцируя прогрессивное пластическое деформирование матрицы ZP.

Когда деформация ZP достигает максимума, происходит локальное разрушение матрицы, и бластocиста выходит из ZP.

Если этот процесс не происходит корректно, имплантация не осуществляется и беременность не наступает. Любое функциональное или структурное нарушение ZP может привести к отсутствию или неполному вылуплению.

Возможные причины отсутствия вылупления делят на две основные категории:

• У эмбрионов с толстой ZP (>20 мкм) снижается способность пройти вылупление и имплантироваться. Толщина ZP коррелирует с возрастом пациентки (>35 лет), высоким уровнем базального FSH на 3-й день менструального цикла и уровнем эстрадиола перед овуляцией.
• Инвитро-культивирование эмбрионов в искусственной среде, обработка гиалуронидазой для удаления «corona radiata» и криоконсервация эмбрионов вызывают «уплотнение» ZP.

Для решения проблем с вылуплением J. Cohen и соавторы предложили искусственно создавать отверстие в ZP эмбриона перед переносом.

Этот метод называется ассистированным вылуплением (АВ, assisted hatching) и направлен на обеспечение эффективного вылупления через созданное отверстие.

В естественном процессе вылупление связано с пластическим деформированием ZP под ростом бластocисты до разрыва в самой слабой точке; при предварительном отверстии необходимость в пластическом деформировании отпадает.

Во время экспансии бластocисты эмбриональные клетки выходят через созданное отверстие, формируя восьмеркообразную промежуточную форму, как при естественном вылуплении. Отсутствие оставшихся бластocист в «мешочке» ZP указывает на то, что механизм ВЭ контролируется самим эмбрионом на финальной стадии.

Для АВ использовались различные методы: изначально — механическое частичное рассечение ZP с использованием стеклянной капиллярной иглы, позже — химическое открытие ZP кислотным раствором Tyrode («ZP drilling»), применяемое до сих пор. Оба метода требуют высокой точности и времени. Механические подходы создают отверстия разного размера, что может быть вредно для целостности эмбриона. Химическое открытие Tyrode обеспечивает более стандартные отверстия, но требует высокой квалификации и потенциально снижает жизнеспособность эмбрионов.

Поиск более эффективного и безопасного метода имплантации привел к появлению лазерных систем различной длины волны и принципа действия, применяемых для манипуляции ZP перед имплантацией.

Наиболее широко используется современный бесконтактный инфракрасный диодный лазер 1,48 мкм, который обеспечивает отличную манипуляцию ZP. Лазер проходит через объектив микроскопа, легко фокусируется и позволяет бесконтактное воздействие. ZP можно открыть мгновенно одним импульсом.

Преимущество такой длины волны — низкая абсорбция в воде и достаточное поглощение для создания необходимых тканевых эффектов. Процедура возможна в пластиковых чашках и питательных средах, упрощая работу с эмбрионами. Время воздействия короткое (до 50 мс), что устраняет необходимость удерживать яйцеклетку микроманипулятором.

Трансмиссионная электронная микроскопия не выявляет изменений в матрице ZP или цитоплазме яйцеклетки.

Большинство ретроспективных исследований показывают, что АВ повышает как имплантацию, так и клиническую частоту беременности у выбранной группы пациентов.

Рандомизированные исследования некоторых популяций указывают на отсутствие значимого эффекта АВ на имплантацию и клиническую беременность, однако оба типа исследований подтверждают эффективность АВ у подгрупп пациенток с плохим прогнозом.

Прогностические критерии для АВ: возраст >35 лет, высокий базальный FSH на 3-й день цикла, криоконсервация перед переносом, повторные неудачи ВЭ и толстая ZP (>20 мкм).

Считается, что АВ может улучшать имплантацию эмбриона не только механически, но и за счет более раннего контакта эмбриона с эндометрием, что важно для синхронности развития эмбриона и контакта с маткой.