Митохондриальная активность клеток кумулюса из комплекса кумулюс-ооцит и компетентность ооцита

Предыстория Во всем мире стремительно растет число пар, подвергающихся экстракорпоральному оплодотворению (ЭКО). Однако только примерно 5% аспирированных ооцитов человека способны имплантироваться и развиться в ребенка (Ziebe, 2013). Причины такого низкого процента компетентности включают генетические аномалии и проблемы с обменом веществ.

Более того, способность к развитию ооцитов снижается с возрастом женщины, и, следовательно, материнский возраст является единственным лучшим предиктором репродуктивного исхода у женщин (Keefe et al, 2015). В целом процесс старения является сложным и включает нарушение митохондриальной дисфункции, окислительный стресс, снижение метаболической активности и активности нескольких клеточных сигнальных систем (Бентов, 2011).

Компетентность ооцита – ключ к эмбриональному потенциалу Ооцит является основным фактором, определяющим компетентность эмбриона у женщин. Ооцит передает эмбриону не только ядерный, но и ее митохондриальный геном матери. Материнский и отцовский геномы не являются ни симметричными, ни равными по своему вкладу в судьбу эмбриона.

Потребление кислорода и компетентность ооцитов/эмбрионов Необходимы клинически полезные биомаркеры компетентности ооцитов (Keefe et al, 2015). Потребление кислорода является маркером качества компетентности человеческих ооцитов, обусловленным режимами стимуляции яичников (Tejera et al., 2011). Кроме того, было обнаружено, что скорость потребления кислорода эмбрионами связана с успешной имплантацией и может быть использована для выбора эмбриона с лучшим потенциалом развития (Tejera et al., 2012).

Обоснование изучения кумулюсных клеток Фолликулы яичников представляют собой узкоспециализированные структуры, поддерживающие рост и развитие ооцитов во время контролируемой стимуляции яичников для ЭКО. Кумулюсные клетки представляют собой соматические клетки, образующие тесную связь с ооцитом в фолликуле. Клетки кумулюса обладают специализированными цитоплазматическими выступами, которые проникают через zona pellucida [оболочку] и образуют на своих концах щелевые соединения с ооцитом, образуя сложную структуру, называемую комплексом кумулюс-ооцит (COC) (Albertini et al., 2001; Gilchrist et al. ., 2008). Клетки кумулюса метаболизируют большую часть глюкозы, потребляемой КОК, для снабжения ооцитов метаболическими промежуточными продуктами, и метаболизм глюкозы КОК играет ключевую роль в определении способности ооцитов к развитию (Sutton-McDowall et al., 2010). Хорошо известно, что кумулюсные клетки поддерживают развитие ооцитов за счет обеспечения необходимыми питательными веществами, информационными молекулами, метаболическими предшественниками и сигнальными молекулами (Hutt et al., 2007). Из-за метаболической и коммуникационной связи между кумулюсом и ооцитом доступность глюкозы и метаболизм в кумулюсе могут оказывать значительное влияние на мейотические способности ооцитов и их развитие (Thompson JG, 2007).

Если скоординированные взаимодействия соматических клеток и ооцитов нарушены метаболическими заболеваниями и/или старением матери, молекулярное повреждение ооцита может изменить макромолекулы, вызвать митохондриальные мутации, все из которых могут нанести вред ооциту (Dumesic et al, 2015). Например, в 2015 году Хсу и соавт. сообщили, что эндометриоз может быть связан с митохондриальной дисфункцией в объединенных клетках кумулюса, а пациенты с эндометриозом могут иметь дефект митохондриальной функции клеток кумулюса, что может способствовать снижению скорости оплодотворения и имплантации (Barnhart et al., 2002). Цель этого исследования - определить, связана ли митохондриальная дыхательная активность клеток кумулюса с возрастом матери и репродуктивными результатами (компетентность ооцитов).