Akrosomreaktionsinduktion før ICSI (RA-ICSI)

Introduktion Intracytoplasmatisk spermmikroinjektion (ICSI) producerer 70 % af befrugtede oocytter og zygoter, som for det meste udvikler sig normalt. For at udføre ICSI udtages en spermatozon fra en spermsuspension efter gradientmigrering. Det immobiliseres derefter ved at bryde dets flagel ved hjælp af en mikropipette og indføres i oocytcytoplasmaet.

Hastigheden af ​​spontan akrosomreaktion hos mennesker er mindre end 20 %. To undersøgelser af procentdelen af ​​akrosomreageret og immobiliseret sæd viste, at 95 % af dem havde en destabilisering af membranen, men kun 17,8 % af dem havde lavet en fuld RA. Med andre ord, da vi mikroinjicerede 10 spermatozoer, er kun 2 af dem fuldstændigt af med deres akrosommateriale. Alle andre indføres i oocytten med akrosomalt materiale. Men dette materiale kommer normalt ikke ind i oocytten, da akrosomreaktionen er en forudsætning for passagen af ​​zona pellucida, der omgiver ægget.

Vigtigheden af ​​at bruge en akrosomreageret spermatozoon for ICSI's succes er tidligere blevet fremhævet hos flere dyrearter. Det er blevet påvist, at induktionen af ​​akrosomreaktionen hos mus fører til højere befrugtningsrater (fra 30 % til ca. 60 %). Det ligner, i kanin og heste. Kimura et al. rapporterede også, at museoocytter injiceret med akrosom-intakt kanin- og hamstersæd udviste en nuklear aktivering og ophør af embryonal udvikling uden at nå to-cellestadiet. Denne "cytotoksicitet" af den samme sæd forsvinder, når de frigives fra deres akrosomer før injektion. I en anden undersøgelse blev den skadelige effekt på oocytoverlevelse af tilstedeværelsen af ​​akrosomet under injektionen af ​​spermhoveder påvist i guldhamsteren. Alle oocytter mikroinjiceret med akrosom-intakt sperm var døde, mens kun de, der blev injiceret med akrosom-reageret sperm, ikke blot har overlevet, men har også udviklet sig til stadiet af to pronucleus i 79 % af tilfældene og hjulpet med at få levendefødte (19 %).

Holdet fra Yanagimachi rapporterede en undersøgelse af den potentielt farlige virkning af inkorporering af sæd-akrosomet fra forskellige arter i museoocytter. Ifølge disse forfattere ville skadelige komponenter sandsynligvis være enzymer såsom trypsinlignende acrosin og hyaluronidase, da deres injektion efterlignede virkningerne af ICSI med akrosom-intakte sædceller. I samme undersøgelse blev det bekræftet, at de toksiske virkninger var korreleret med størrelsen af ​​akrosomet og derfor indholdet af proteaseenzymer.

De toksiske virkninger af akrosomet og dets indhold er blevet beskrevet eksplicit af Morozumi og Yanagimachi. Det inducerer deformation af oocytten med et uregelmæssigt udseende, ødem eller cytolyse med et pseudo-vakuoleret cytoplasma. Ydermere er det blevet fastslået, at skaden forårsaget af eksogene eller acrosomale enzymer var korreleret med oocytcytoskeletafbrydelse gennem en afvigende ophobning af mikrotubuli i oocyttens cortex.

Ud over de morfologiske og ultrastrukturelle ændringer i oocytten kan inkorporeringen af ​​akrosomet resultere i manglende nuklear aktivering af oocytten. Kasai et al. rapporterede, at fuldførelsen af ​​oocyt-meiose sker hurtigere, hvis sæden blev frigivet fra akrosomet. Tilsvarende blev der observeret en stigning i befrugtningsraten efter ICSI med akrosomreageret sæd hos grise. Undersøgelsen af ​​Morozumi et al. viste også, at induktionen af ​​akrosomreaktionen af ​​sæd fra flere arter før ICSI resulterede i en acceleration af oocytaktivering, som var manifest i humane spermatozoer. Dette blev bevist af de signifikante forskelle mellem profilerne af calciumoscillationer efter ICSI med akrosom-intakt eller akrosom-reageret sæd. Calciumbølger registreret i oocytter injiceret med akrosomreagerede spermatozoer var karakteriseret ved en tidlig indtræden og amplitude og en højere frekvens. I modsætning hertil var calciumreaktionen unormalt forsinket i oocytter injiceret med akrosom-intakt sperm.

Således er ændrede calciumoscillationer, de "nøgle" oocytaktiveringssignaler under ICSI, årsagen til abnorm præ-implantations embryoudvikling til blastocyststadiet. Faktisk øges andelen af ​​levende sunde musfødsler fra 40 % til 71 %, når henholdsvis intakte eller akrosomreagerede sædceller mikroinjiceres.

De samme undersøgelser har også vist to ting:

• Indføringen af ​​akrosomalt materiale er mere skadeligt, når mængden er stor sammenlignet med oocytvolumenet. Der er derfor interesse i systematisk at reducere mængden af ​​materiale, der indføres i oocytcytoplasmaet for at forbedre embryonal udvikling.
• Den anden ting er, at induktionen af ​​akrosomreaktionen før ICSI i høj grad forbedrer embryonal udvikling og dermed antallet af babyer født fra embryooverførsel.

Selvom ICSI hos mennesker giver meget tilfredsstillende resultater, er antallet af spædbørn opnået ved embryo lavere end efter IVF-embryooverførsel. Derfor er der mulighed for at forbedre resultaterne af ICSI ved induktion af akrosomreaktionen før mikroinjektion.

Efter adskillige undersøgelser brugte vi inkubation af spermatozoer med partnerens follikelvæske (FF) til at inducere spermatozoernes akrosomreaktion (Karim Rahal, 2011 Master Thesis 2). FF er faktisk en potent inducer af AR. Der er intet problem med sporbarhed, da patientens FF kun bruges til sæd fra hendes mand. Denne teknik kan anvendes på den dårligste sæd. Endelig anvendes teknikken i en meget nem rutine, da follikelvæsken altid genvindes under oocytudtagning og dermed er tilgængelig.