Importanza del citoscheletro dei microtubuli nella competenza degli ovociti

Il successo della fecondazione dipende fortemente dalle qualità intrinseche degli ovociti e quindi dipende dalla fedeltà della maturazione degli ovociti. La ridotta competenza di sviluppo degli ovociti è una delle ragioni principali del ridotto potenziale degli embrioni prodotti in vitro. Circa l'8,6% al 15% di tutti i pazienti con infertilità produce almeno un ovocita meioticamente incompetente. Ci sono anche casi estremi di donne che generano ovociti con completa o predominante incapacità di completare la meiosi. Questi ovociti arrestano e non completano la meiosi in risposta alla maturazione finale esogena e all'attivazione dell'ovulazione. L'incidenza di ciò non è nota e, data la complessità dei processi coinvolti nella maturazione degli ovociti, è stato difficile definire gli eventi chiave o le caratteristiche morfologiche alla base della competenza degli ovociti.

Una quantità crescente di prove negli ultimi anni ha suggerito che il citoscheletro dei microtubuli (MT) può avere un ruolo importante nel fornire all'ovocita un potenziale di competenza. La maturazione degli ovociti comporta importanti riarrangiamenti del citoscheletro MT. È ben nota l'importanza di formare un vero e proprio fuso meiotico dei microtubuli per la segregazione cromosomica durante la meiosi. Inoltre, i MT sembrano essere importanti per la ridistribuzione di diversi organelli dopo la maturazione. Tuttavia, l'esatto significato funzionale di questa riorganizzazione e il modo in cui i MT influenzano la competenza attraverso il riposizionamento di questi organelli è in gran parte sconosciuto.

Il principale centro organizzativo della MT nelle cellule eucariotiche è il centrosoma. In effetti, i centrosomi sono essenziali per la formazione del fuso bipolare MT mitotico. È interessante notare che nella stragrande maggioranza delle uova femminili queste strutture vengono eliminate e il fuso meiotico non contiene centrosomi. Un recente studio sull'organismo di laboratorio Drosophila melanogaster (moscerino della frutta), ha dimostrato che l'interruzione di questa eliminazione, forzando il mantenimento dei centrosomi fino alla meiosi, portava all'infertilità femminile. Sia la meiosi che le prime divisioni nucleari dopo la fecondazione hanno mostrato fusi MT anormali con una congressione cromosomica anormale. Ciò dimostra che è probabile che una corretta organizzazione della MT spaziotemporale abbia importanti implicazioni sulla competenza degli ovociti.

L'obiettivo a lungo termine di questo gruppo di ricerca è quello di analizzare il citoscheletro MT di ovociti di donne che, con tecnologie di riproduzione assistita, generano un'alta percentuale di embrioni arrestati. Per fare ciò, saranno confrontate le caratteristiche MT di ovociti in eccedenza già disponibili e inutilizzati che sono vetrificati e disponibili per scopi di ricerca. Questi ovociti sono stati donati da cicli in cui è stata osservata un'incidenza bassa (<20% degli embrioni fecondati) e alta (>20% degli embrioni fecondati) di embrioni arrestati. Precedenti studi hanno ipotizzato che la vetrificazione e il riscaldamento degli ovociti possano esporre l'ovocita a una varietà di processi fisici e chimici che possono avere un impatto sulla loro integrità strutturale e genomica. Pertanto, questo studio pilota di fattibilità iniziale esaminerà le potenziali conseguenze strutturali per gli ovociti della procedura di vitrificazione utilizzata in casa.

Pertanto, si valuterà se il Cryotop® - Open System induce specifiche caratteristiche di MT che possono essere assenti negli ovociti freschi. Nel caso in cui sia gli ovociti freschi che quelli vitrificati (derivati ​​dallo stesso paziente - studio sugli ovociti di pari livello) mostrino un'organizzazione simile del citoscheletro MT, una raccolta di ovociti criopreservati donati per scopi di ricerca sarà utilizzata negli studi futuri pianificati di questo gruppo di ricerca.