Happipitoisuuden vähentämisen 5 %:sta 2 %:iin vaikutus ICSI-tulokseen

Happitasolla on ratkaiseva rooli haitallisten reaktiivisten happilajien korkean tason vähentämisessä soluissa, se vaikuttaa alkion geenien ilmentymiseen, auttaa alkion glukoosiaineenvaihdunnassa ja tehostaa alkion kehitystä 2PN:stä blastokystavaiheeseen. Happikonsentraatio inkubaattorissa on tärkeä tekijä in vitro -ympäristössä, jonka alkio kohtaa. Istutusta edeltävä alkio kuluttaa happea suhteellisen tasaisesti yksisoluisesta morulavaiheeseen asti, kun taas blastokystivaiheessa kulutus lisääntyy huomattavasti. Happi on osansa energiantuotannossa, mutta liian korkeina pitoisuuksina sillä voi olla myrkyllistä vaikutusta muodostamalla reaktiivisia happilajeja. Vaikka in vivo -happitasot vaihtelevat 1,5 - 8,7 %:n välillä useiden lajien munanjohtimissa ja kohtussa, useimmissa laboratorioissa ihmisalkioiden in vitro -viljely tehtiin perinteisesti ilmakehän happipitoisuuksilla (~20 %). Nisäkkäillä kohdun happi (O2) jännitys on pienempi (2 %) kuin munanjohtimessa (5-7 %). Tämä sopii muutokseen alkion metabolisessa strategiassa tiivistymisen jälkeen, ja sillä voi olla vaikutuksia EC:hen kliinisessä IVF:ssä. Itse asiassa äskettäin tehdyssä tutkimuksessa, jossa käytettiin hylättyjä ihmisalkioita, räjäytysaste oli suurempi viljeltäessä 2 % verrattuna 5 %:iin 3. päivän jälkeen. On kuitenkin äärimmäisen vaikeaa hallita lukuisia räjäytykseen vaikuttavia tekijöitä käytettäessä poisheitettyä materiaalia. IVF:n alkuaikoina saatavilla olevat teknologiat ja todennäköisesti myös taloudellisista syistä johtivat ilmakehän ilmaa käyttävien inkubaattorien laajaan käyttöön (esim. 20 % happea). Viime vuosisadan vaihteessa kehittyneemmät inkubaattorit pystyivät luomaan ympäristön, jossa on 5 % happea ja joka muistuttaa paremmin luonnollista

oosyyttien ja alkioiden ympäristö. Tällä hetkellä noin 60 %:ssa maailmanlaajuisesti suoritetuista IVF-sykleistä alkioita viljellään 5 % hapen alla. Kaser et ai. lisätä pitkää historiaa kokeellisista tiedoista, joilla arvioidaan erilaisia ​​happitasoja alkioviljelmässä. He arvioivat peräkkäisen happijännitysjärjestelmän (5 % happea päivästä 1 päivään 3; 2 % happea päivästä 3 päivään 5) vaikutusta pidennetyssä viljelmässä. Alkioviljelyn aikaisen happitason vaikutus raskauteen ja elävänä syntyvyyteen ei ole yhtä yksiselitteinen. Vaikka useimmat tutkimukset havaitsivat alkion laadun parantuneen, kun alkioita viljeltiin alle 5 % happipitoisuudessa. Tämä ero selittyy osittain tehon puutteella, joka johtuu joidenkin tutkimusten pienistä otoskooista. Kun tiedot yhdistetään meta-analyyseihin, kokonaisvaikutus suosii viljelyä alle 5 % happipitoisuuden. Toinen selitys tutkimusten epäjohdonmukaisille tuloksille voi johtua eroista altistuksen kestossa pilkkoutumis- tai blastokystivaiheeseen saakka. Kun meta-analyysien tiedot kerrottiin viljelyn keston perusteella, hapen vaikutusta raskauteen tai elävien syntyvyyden määrään ei ollut 2-3 päivän viljelyn jälkeen. Viljelyn jälkeen blastokystivaiheeseen kuitenkin viljely alle 5 % happea johti parantuneeseen raskauden jatkumiseen. Aiemmissa tutkimuksissa on raportoitu, että viljely alle 5 % O2 johtaa merkittävästi enemmän ihmisen ylijäämäalkioihin, jotka saavuttavat blastokystivaiheen, sekä suuremman osuuden blastokysta, jotka koostuvat normaalista määrästä soluja.

ihmisillä on epäsuoraa näyttöä siitä, että alhainen 5 %:n O2-paine näyttää lisäävän ylimääräisten alkioiden räjähdysnopeutta.

Happijännityksen aleneminen ilmakehän tasolta fysiologisemmalle tasolle on hyödyllistä nisäkkään blastokystille suuremman solumäärän ja vähentyneen apoptoosin, vähemmän DNA:n fragmentoitumisen ja oksidatiivisen stressin kannalta. Tämän erittäin metabolisesti aktiivisen alkion kasvun ja erilaistumisen trofektodermiksi (TE) ja sisäiseksi solumassaksi (ICM) aikana tämä hapen väheneminen voi suojata oksidatiiviselta stressiltä.