Влияние снижения концентрации кислорода с 5% до 2% на результат ИКСИ

Уровень кислорода играет решающую роль в снижении высокого уровня вредных активных форм кислорода в клетках, влияет на экспрессию эмбриональных генов, способствует метаболизму эмбриона глюкозы и ускоряет развитие эмбриона от 2PN до стадии бластоцисты. важная детерминанта среды in vitro, с которой сталкивается эмбрион. Предимплантационный эмбрион потребляет кислород на относительно постоянном уровне от одноклеточной стадии до стадии морулы, в то время как на стадии бластоцисты потребление значительно увеличивается. Кислород играет роль в производстве энергии, но в слишком высоких концентрациях он может оказывать токсическое действие за счет образования активных форм кислорода. В то время как уровни кислорода in vivo колеблются от 1,5 до 8,7% в фаллопиевых трубах и матке некоторых видов, в большинстве лабораторий культивирование человеческих эмбрионов in vitro традиционно проводилось при атмосферных концентрациях кислорода (~ 20%). У млекопитающих напряжение кислорода (О2) в матке ниже (2%), чем в яйцеводе (5-7%). Это согласуется со сдвигом в метаболической стратегии эмбриона после уплотнения и может иметь значение для ЭК при клиническом ЭКО. Действительно, в недавнем исследовании с использованием выброшенных человеческих эмбрионов частота бластуляции была выше при культивировании в 2% по сравнению с 5% после дня 3. Однако чрезвычайно трудно контролировать множество факторов, влияющих на бластуляцию при использовании выбрасываемого материала. Технологии, доступные на заре ЭКО, а также, скорее всего, по финансовым причинам, привели к широкому внедрению инкубаторов, в которых использовался атмосферный воздух (т. 20% кислорода). На рубеже прошлого века появились более совершенные инкубаторы, способные создавать среду с 5% содержанием кислорода, которая больше напоминает природную.

среду для ооцитов и эмбрионов. В настоящее время примерно в 60 % циклов ЭКО, проводимых во всем мире, эмбрионы культивируются при 5 % кислорода. Касер и др. добавить к долгой истории экспериментальных данных по оценке различных уровней кислорода в культуре эмбрионов. Они оценили влияние системы последовательного кислородного давления (5% кислорода с 1-го по 3-й день; 2% кислорода с 3-го по 5-й день) в расширенной культуре. Влияние уровня кислорода во время культивирования эмбрионов на частоту наступления беременности и живорождения менее прямолинейно. Хотя в большинстве исследований было обнаружено улучшение качества эмбрионов при культивировании эмбрионов при 5% кислорода. Это несоответствие частично объясняется недостатком мощности из-за небольшого размера выборки в некоторых исследованиях. Когда данные объединяются в мета-анализах, общий эффект благоприятствует культивированию при 5% кислорода. Другое объяснение противоречивых результатов исследований может быть связано с разницей в продолжительности воздействия до стадии дробления или бластоцисты. Когда данные в мета-анализах были стратифицированы по продолжительности культивирования, не было обнаружено влияния кислорода на частоту наступления беременности или живорождения после 2-3 дней культивирования. Однако после культивирования до стадии бластоцисты культивирование при 5% кислорода привело к улучшению текущей беременности. В предыдущих исследованиях сообщалось, что культивирование при 5% O2 приводит к значительно большему количеству избыточных человеческих эмбрионов, достигающих стадии бластоцисты, а также к более высокой доле бластоцист, состоящих из нормального количества клеток.

у человека существуют косвенные доказательства того, что низкое напряжение O2 на уровне 5%, по-видимому, увеличивает скорость бластуляции избыточных эмбрионов.

Снижение напряжения кислорода с атмосферного до более физиологического уровня полезно для бластоцисты млекопитающих с точки зрения увеличения количества клеток и снижения апоптоза, меньшей фрагментации ДНК и меньшего окислительного стресса. Во время этого высокометаболически активного периода роста эмбриона и дифференцировки в трофэктодерму (TE) и внутреннюю клеточную массу (ICM) это снижение содержания кислорода может защищать от окислительного стресса.