Mitochondriální aktivita buněk cumulus z komplexu cumulus-oocyt a kompetence oocytů

Pozadí Počet párů podstupujících in vitro fertilizaci (IVF) celosvětově rychle roste. Avšak pouze přibližně 5 % aspirovaných lidských oocytů má kompetenci implantovat se a vyvinout v dítě (Ziebe, 2013). Důvody tohoto nízkého procenta kompetence zahrnují genetické abnormality a metabolické problémy.

Navíc tato vývojová kompetence oocytů klesá, jak žena stárne, a proto je věk matky jediným nejlepším prediktorem reprodukčního výsledku u žen (Keefe et al, 2015). Obecně je proces stárnutí komplexní a zahrnuje zhoršenou mitochondriální dysfunkci, oxidační stres, sníženou metabolickou aktivitu a aktivitu několika buněčných signalizačních systémů (Bentov, 2011).

Kompetence oocytů je klíčem k potenciálu embrya Oocyt je hlavním determinantem kompetence vývoje embrya u žen. Oocyt přenáší do embrya nejen nukleární, ale i mitochondriální genom matky. Mateřské a otcovské genomy nejsou ani symetrické, ani rovnocenné ve svém příspěvku k osudu embrya.

Spotřeba kyslíku a kompetence oocytů/embryí Jsou zapotřebí klinicky užitečné biomarkery kompetence oocytů (Keefe et al, 2015). Spotřeba kyslíku je kvalitativním markerem kompetence lidských oocytů podmíněných režimy ovariální stimulace (Tejera et al., 2011). Dále bylo zjištěno, že míra spotřeby kyslíku embryí je spojena s úspěšnou implantací a může být použita k výběru embrya s nejlepším vývojovým potenciálem (Tejera et al., 2012).

Odůvodnění studia buněk cumulus Ovariální folikuly jsou vysoce specializované struktury, které podporují růst a vývoj oocytů během řízené stimulace vaječníků pro IVF. Kumulové buňky jsou somatické buňky, které tvoří těsné spojení s oocytem ve folikulu. Buňky kumulu mají specializované cytoplazmatické výběžky, které pronikají skrz zona pellucida [skořápku] a tvoří mezerové spoje na svých špičkách s oocytem, ​​čímž vytvářejí propracovanou strukturu nazývanou komplex cumulus-oocyte (COC) (Albertini et al., 2001; Gilchrist et al. ., 2008). Kumulové buňky metabolizují většinu glukózy spotřebované COC k dodání metabolických meziproduktů do oocytu a metabolismus COC glukózy je klíčový při určování vývojové kompetence oocytů (Sutton-McDowall et al., 2010). Je dobře známo, že buňky cumulus podporují vývoj oocytů poskytováním základních živin, informačních molekul, metabolických prekurzorů a signálních molekul (Hutt et al., 2007). Vzhledem k metabolickému a komunikačnímu spojení mezi kumulem a oocytem může mít dostupnost glukózy a metabolismus v kumulu významný dopad na meiotické a vývojové schopnosti oocytů (Thompson JG, 2007).

Pokud jsou koordinované interakce somatických buněk a oocytů narušeny metabolickým onemocněním a/nebo stárnutím matky, molekulární poškození oocytu může změnit makromolekuly, vyvolat mitochondriální mutace, z nichž všechny mohou poškodit oocyt (Dumesic et al, 2015). Například v roce 2015 Hsu et al. uvedli, že endometrióza může být spojena s mitochondriální dysfunkcí ve sdružených buňkách kumulu a subjekty s endometriózou mohou mít defekt mitochondriální funkce buněk kumulu, což může přispívat ke snížení míry oplodnění a implantace (Barnhart et al., 2002). Účelem této studie je určit, zda mitochondriální respirační aktivita buněk kumulu souvisí s věkem matky a reprodukčními výsledky (kompetence oocytů).