Význam mikrotubulového cytoskeletu v kompetenci oocytů

Úspěšné oplodnění je silně závislé na přirozených vlastnostech oocytů, a proto závisí na věrnosti zrání oocytů. Snížená vývojová kompetence oocytů je jedním z hlavních důvodů sníženého potenciálu embryí produkovaných in vitro. Přibližně 8,6 % až 15 % všech pacientek s neplodností produkuje alespoň jeden meioticky nekompetentní oocyt. Existují také extrémní případy žen, které vytvářejí oocyty s úplným nebo převažujícím selháním kompletní meiózy. Tyto oocyty se zastaví a nedokončí meiózu v reakci na exogenní konečné zrání a spuštění ovulace. Výskyt tohoto není znám a vzhledem ke složitosti procesů zapojených do zrání oocytů bylo obtížné definovat klíčové události nebo morfologické rysy, které jsou základem kompetence oocytů.

Rostoucí množství důkazů v posledních letech naznačuje, že cytoskelet mikrotubulů (MT) může hrát důležitou roli při poskytování kompetenčního potenciálu oocytu. Zrání oocytů zahrnuje hlavní přestavby MT cytoskeletu. Je dobře známo, že je důležité vytvořit správné mikrotubulové meiotické vřeténo pro segregaci chromozomů po meióze. Navíc se zdá, že MT jsou důležité pro redistribuci různých organel při zrání. Přesný funkční význam této reorganizace a to, jak MT ovlivňují kompetenci prostřednictvím přemístění těchto organel, je však do značné míry neznámý.

Hlavním organizačním centrem MT v eukaryotických buňkách je centrosom. Ve skutečnosti jsou centrozomy nezbytné pro tvorbu mitotického bipolárního vřeténka MT. Je zajímavé, že u velké většiny samičích vajíček jsou tyto struktury eliminovány a meiotické vřeténo neobsahuje centrozomy. Nedávná studie v laboratorním organismu Drosophila melanogaster (ovocná muška) ukázala, že přerušení této eliminace, nucení udržování centrosomů až do meiózy, vedlo k ženské neplodnosti. Jak meióza, tak první jaderné dělení po oplodnění vykazovaly abnormální MT vřeténka s abnormální kongresí chromozomů. To ukazuje, že správná časoprostorová organizace MT bude mít pravděpodobně důležité důsledky na kompetenci oocytů.

Dlouhodobým cílem této výzkumné skupiny je analyzovat MT cytoskelet oocytů u žen, které pomocí technologií asistované reprodukce generují vysoké procento zastavených embryí. Za tímto účelem budou porovnány vlastnosti MT již dostupných přebytečných a nepoužitých oocytů, které jsou vitrifikovány a dostupné pro výzkumné účely. Tyto oocyty byly darovány z cyklů, ve kterých byl pozorován nízký (<20 % oplodněných embryí) a vysoký (>20 % oplodněných embryí) výskyt zastavených embryí. Předchozí studie předpokládaly, že vitrifikace a oteplování oocytů může vystavit oocyt různým fyzikálním a chemickým procesům, které mohou mít dopad na jejich strukturální a genomickou integritu. Proto tato počáteční pilotní studie proveditelnosti prozkoumá potenciální strukturální důsledky postupu vitrifikace používaného v laboratoři pro oocyty.

Bude tedy hodnoceno, zda Cryotop® - Open System indukuje specifické MT rysy, které mohou být nepřítomné v čerstvých oocytech. V případě, že jak čerstvé, tak vitrifikované oocyty (pocházející od stejné pacientky - studie oocytů sourozenců) vykazují podobnou organizaci MT cytoskeletu, bude kolekce kryokonzervovaných oocytů darovaných pro výzkumné účely použita v plánovaných budoucích studiích této výzkumné skupiny.