Aktywność mitochondrialna komórek wzgórka z kompleksu wzgórek-oocyt i kompetencja oocytu

Wstęp Liczba par poddawanych zapłodnieniu in vitro (IVF) szybko rośnie na całym świecie. Jednak tylko około 5% aspirowanych ludzkich oocytów ma zdolność do implantacji i rozwinięcia się w dziecko (Ziebe, 2013). Przyczyny tego niskiego odsetka kompetencji obejmują nieprawidłowości genetyczne i problemy metaboliczne.

Co więcej, ta kompetencja rozwojowa oocytów zmniejsza się wraz z wiekiem kobiety, a zatem wiek matki jest najlepszym predyktorem wyników reprodukcyjnych u kobiet (Keefe i in., 2015). Ogólnie rzecz biorąc, proces starzenia jest złożony i obejmuje upośledzoną dysfunkcję mitochondriów, stres oksydacyjny, zmniejszoną aktywność metaboliczną i aktywność kilku systemów sygnalizacji komórkowej (Bentov, 2011).

Kompetencja oocytów jest kluczem do potencjału zarodka Oocyt jest głównym wyznacznikiem kompetencji rozwojowych zarodka u kobiet. Komórka jajowa przekazuje zarodkowi nie tylko genom jądrowy matki, ale także jej genom mitochondrialny. Genomy matki i ojca nie są ani symetryczne, ani równe pod względem ich wkładu w los zarodka.

Zużycie tlenu i kompetencje oocytów/zarodków Potrzebne są klinicznie użyteczne biomarkery kompetencji oocytów (Keefe i in., 2015). Zużycie tlenu jest markerem jakości kompetencji ludzkich oocytów uwarunkowanych schematami stymulacji jajników (Tejera i in., 2011). Ponadto stwierdzono, że wskaźniki zużycia tlenu przez zarodki są związane z pomyślną implantacją i można je wykorzystać do wybrania zarodka o najlepszym potencjale rozwojowym (Tejera i in., 2012).

Uzasadnienie badania komórek wzgórka Pęcherzyki jajnikowe są wysoce wyspecjalizowanymi strukturami, które wspierają wzrost i rozwój oocytów podczas kontrolowanej stymulacji jajników do zapłodnienia in vitro. Komórki wzgórka to komórki somatyczne, które tworzą ścisły związek z oocytem w pęcherzyku. Komórki wzgórka posiadają wyspecjalizowane wypustki cytoplazmatyczne, które przenikają przez warstwę przejrzystą [skorupę] i tworzą połączenia szczelinowe na swoich końcach z oocytem, ​​tworząc skomplikowaną strukturę zwaną kompleksem wzgórka-oocytu (COC) (Albertini i in., 2001; Gilchrist i in. ., 2008). Komórki wzgórka metabolizują większość glukozy zużywanej przez COC w celu dostarczenia metabolicznych produktów pośrednich do oocytu, a metabolizm glukozy w COC ma kluczowe znaczenie w określaniu kompetencji rozwojowych oocytu (Sutton-McDowall i in., 2010). Powszechnie wiadomo, że komórki wzgórka wspierają rozwój oocytów poprzez dostarczanie niezbędnych składników odżywczych, cząsteczek informacyjnych, prekursorów metabolicznych i cząsteczek sygnałowych (Hutt i in., 2007). Ze względu na powiązanie metaboliczne i komunikacyjne między wzgórkiem a oocytem, ​​dostępność glukozy i metabolizm w wzgórku może mieć znaczący wpływ na kompetencje mejotyczne i rozwojowe oocytu (Thompson JG, 2007).

Jeśli skoordynowane interakcje komórka somatyczna-oocyt są zaburzone przez chorobę metaboliczną i/lub starzenie się matki, uszkodzenie molekularne oocytu może zmienić makrocząsteczki, wywołać mutacje mitochondrialne, z których wszystkie mogą uszkodzić oocyt (Dumesic i in., 2015). Na przykład w 2015 roku Hsu i in. donieśli, że endometrioza może być związana z dysfunkcją mitochondriów w połączonych komórkach wzgórka, a pacjentki z endometriozą mogą mieć defekt funkcji mitochondriów komórek wzgórka, co może przyczynić się do zmniejszenia wskaźników zapłodnienia i implantacji (Barnhart i in., 2002). Celem tego badania jest ustalenie, czy mitochondrialna aktywność oddechowa komórek wzgórka jest związana z wiekiem matki i wynikami reprodukcyjnymi (kompetencjami oocytów).