Betydningen av mikrotubuluscytoskjelettet i oocyttkompetanse

Vellykket befruktning er sterkt avhengig av iboende kvaliteter til oocyttene, og derfor avhengig av trofastheten til oocyttmodning. Redusert oocyttutviklingskompetanse er en av hovedårsakene til det reduserte potensialet til in vitro-produserte embryoer. Omtrent 8,6 % til 15 % av alle infertilitetspasienter produserer minst én meiotisk inkompetent oocytt. Det er også ekstreme tilfeller av kvinner som genererer oocytter med fullstendig eller overveiende svikt i å fullføre meiose. Disse oocyttene stopper og fullfører ikke meiose som respons på eksogen endelig modning og eggløsningsutløsning. Forekomsten av dette er ukjent, og gitt kompleksiteten til prosessene involvert i oocyttmodning, har det vært vanskelig å definere nøkkelhendelsene eller morfologiske trekk som ligger til grunn for oocyttkompetansen.

En økende mengde bevis de siste årene har antydet at mikrotubulus (MT) cytoskjelettet kan ha en viktig rolle i å gi oocytten kompetansepotensial. Oocyttmodning innebærer store omorganiseringer av MT-cytoskjelettet. Det er velkjent viktigheten av å danne en riktig mikrotubulus meiotisk spindel for kromosomsegregering ved meiose. Dessuten ser MT-er ut til å være viktige for omfordeling av forskjellige organeller ved modning. Den nøyaktige funksjonelle betydningen av denne omorganiseringen og hvordan MT-er påvirker kompetanse gjennom reposisjonering av disse organellene er imidlertid stort sett ukjent.

Det viktigste MT-organiseringssenteret i eukaryote celler er sentrosomet. Faktisk er sentrosomer avgjørende for dannelsen av den mitotiske MT bipolare spindelen. Interessant nok er disse strukturene eliminert i de aller fleste kvinnelige egg, og den meiotiske spindelen inneholder ikke sentrosomer. En fersk studie i laboratorieorganismen Drosophila melanogaster (fruktflue), viste at å avbryte denne elimineringen, og tvinge vedlikeholdet av sentrosomer opp til meiose, førte til kvinnelig infertilitet. Både meiose og de første kjernefysiske delingene ved befruktning viste unormale MT-spindler med unormal kromosomkongresjon. Dette viser at riktig rom-temporal MT-organisering sannsynligvis vil ha viktige implikasjoner på oocyttkompetansen.

Det langsiktige målet for denne forskergruppen er å analysere MT-cytoskjelettet til oocytter fra kvinner som ved assistert reproduksjonsteknologi genererer en høy prosentandel av arresterte embryoer. For å gjøre dette, vil MT-egenskapene til allerede tilgjengelige overskudd og ubrukte oocytter som er forglasset og tilgjengelig for forskningsformål sammenlignes. Disse oocyttene ble donert fra sykluser der en lav (<20 % de befruktede embryoene) og høy (>20 % de befruktede embryoene) forekomst av arresterte embryoer ble sett. Tidligere studier har antydet at oocyttvitrifisering og oppvarming kan utsette oocytten for en rekke fysiske og kjemiske prosesser som kan påvirke deres strukturelle og genomiske integritet. Derfor vil denne innledende gjennomførbarhetspilotstudien undersøke potensielle strukturelle konsekvenser for oocyttene av vitrifikasjonsprosedyren som brukes i huset.

Dermed vil det vurderes om Cryotop® - Open System induserer spesifikke MT-egenskaper som kan være fraværende i ferske oocytter. I tilfelle at både ferske og vitrifiserte oocytter (avledet fra samme pasient - søskenoocyttstudie) viser en lignende MT cytoskjelettorganisasjon, vil en samling av kryokonserverte oocytter donert til forskningsformål bli brukt i de planlagte fremtidige studiene til denne forskningsgruppen.