Mitokondriell aktivitet av cumulusceller fra cumulus-oocyttkomplekset og oocyttkompetanse

Bakgrunn Antallet par som gjennomgår in vitro fertilisering (IVF) vokser raskt over hele verden. Imidlertid har bare omtrent 5 % av aspirerte menneskelige oocytter kompetanse til å implantere og utvikle seg til et barn (Ziebe, 2013). Årsaker til denne lave prosentandelen av kompetanse inkluderer genetiske abnormiteter og metabolske problemer.

Dessuten avtar denne oocyttutviklingskompetansen etter hvert som en kvinne eldes, og derfor er mors alder den beste prediktoren for reproduktivt utfall hos kvinner (Keefe et al, 2015). Generelt er aldringsprosessen kompleks og inkluderer nedsatt mitokondriell dysfunksjon, oksidativt stress, redusert metabolsk aktivitet og aktivitet av flere cellesignalsystemer (Bentov, 2011).

Oocyttkompetanse er nøkkelen til embryopotensialet Oocytten er hoveddeterminanten for embryoutviklingskompetanse hos kvinner. Oocytten overfører ikke bare morens nukleære, men også mitokondrielle genom til embryoet. De mors- og faderlige genomene er verken symmetriske eller like i deres bidrag til embryoskjebnen.

Oksygenforbruk og oocytt/embryokompetanse Det er behov for klinisk nyttige biomarkører for oocyttkompetanse (Keefe et al, 2015). Oksygenforbruk er en kvalitetsmarkør for menneskelig oocyttkompetanse betinget av eggstokkstimuleringsregimer (Tejera et al., 2011). Videre har oksygenforbruket til embryoer vist seg å være assosiert med vellykket implantasjon og kan brukes til å velge embryoet med det beste utviklingspotensialet (Tejera et al., 2012).

Begrunnelse for å studere cumulusceller Ovariale follikler er høyt spesialiserte strukturer som støtter vekst og utvikling av oocytter under kontrollert eggstokkstimulering for IVF. Cumulusceller er somatiske celler som danner en intim assosiasjon med oocytten i follikkelen. Cumulusceller har spesialiserte cytoplasmatiske projeksjoner som trenger gjennom zona pellucida [skallet] og danner gap junctions på tuppene deres med oocytten, og genererer en forseggjort struktur kalt cumulus-oocytt-komplekset (COC) (Albertini et al., 2001; Gilchrist et al. ., 2008). Cumulusceller metaboliserer hoveddelen av glukosen som konsumeres av p-pillen for å levere metabolske mellomprodukter til oocytten, og glukosemetabolisme av p-piller er sentralt for å bestemme oocyttenes utviklingskompetanse (Sutton-McDowall et al., 2010). Det er velkjent at cumulusceller støtter oocyttutvikling gjennom tilførsel av essensielle næringsstoffer, informasjonsmolekyler, metabolske forløpere og signalmolekyler (Hutt et al., 2007). På grunn av den metabolske og kommunikasjonsforbindelsen mellom cumulus og oocytten, kan glukosetilgjengelighet og metabolisme i cumulus ha en betydelig innvirkning på oocyttenes meiotiske og utviklingsmessige kompetanse (Thompson JG, 2007).

Hvis de koordinerte somatiske celle-oocytt-interaksjonene blir forstyrret av metabolsk sykdom og/eller maternell aldring, kan molekylær skade på oocytten endre makromolekyler, indusere mitokondrielle mutasjoner, som alle kan skade oocytten (Dumesic et al, 2015). For eksempel, i 2015, Hsu et al. rapporterte at endometriose kan være assosiert med mitokondriell dysfunksjon i sammenslåtte cumulusceller, og personer med endometriose kan ha en defekt i cumuluscelle mitokondriell funksjon, noe som kan bidra til redusert befruktnings- og implantasjonshastighet (Barnhart et al., 2002). Hensikten med denne studien er å finne ut om den mitokondrielle respirasjonsaktiviteten til cumulusceller er assosiert med mors alder og reproduktive utfall (oocyttkompetanse).