mtDNA e metabolismo embrionale

La possibilità di analizzare cellule di trofoectoderma da blastocisti umane durante i test genetici preimpianto offre l'opportunità di analizzare non solo la costituzione cromosomica delle cellule trofoblastiche e, per estensione, di dedurre non con un certo grado di incertezza, il contenuto cromosomico nella massa cellulare interna e l'intero embrione; ma analizzando altri interessanti aspetti legati alla fisiologia cellulare come il contenuto del mtDNA.

Il numero di copie mitocondriali ha un'enorme variazione tra ovociti della stessa coorte e anche tra ovociti di pazienti diversi. Si ritiene che questo numero iniziale di contenuto di mtDNA sia correlato con la capacità degli ovociti di fecondare e di raggiungere lo stadio di blastocisti. Qualunque sia la concentrazione iniziale di mtDNA che avrà un dato ovocita, si prevede che si segreghi ugualmente nel numero di blastomeri lungo lo sviluppo dell'embrione, quindi il numero di copie di mtDNA per cellula figlia diminuirà transitoriamente, essendo il più piccolo allo stadio di blastocisti. Studi su diverse specie di mammiferi, compreso l'uomo, hanno dimostrato che la replicazione del mtDNA non avviene prima dello stadio di morula, quindi il contenuto mitocondriale degli ovociti dovrebbe essere sufficiente a sostenere lo sviluppo dell'embrione prima che avvenga l'impianto.

La quantità netta di DNA mitocondriale aumenterà esponenzialmente allo stadio di blastocisti in coincidenza con un aumento del consumo di ossigeno. Nonostante il numero di copie del mtDNA sia più alto nell'ICM rispetto alle cellule TE, la proporzione di mitocondri ad attività moderata e alta è più alta nelle cellule TE. Ciò concorda anche con i cambiamenti morfologici mitocondriali nelle cellule del trofectoderma in cui i mitocondri sono molto più allungati, meno elettrodensi della matrice e hanno più creste, nell'ICM saranno arrotondati e più elettrodensi.

L'obiettivo del presente lavoro è analizzare se esiste una correlazione tra il numero di copie del DNA mitocondriale e sia il numero effettivo di mitocondri nella blastocisti sia le esigenze metaboliche delle blastocisti umane e la produzione di ATP.