Effekt av att minska syrekoncentrationen från 5 % till 2 % på ICSI-resultatet

Syrenivån spelar en avgörande roll för att minska den höga nivån av skadliga reaktiva syrearter i celler, påverkar embryonal genuttryck, hjälper till med embryometabolism av glukos och förbättrar embryoutveckling från 2PN till blastocyststadiet, syrekoncentrationen i inkubatorn är en viktig determinant för den in vitro-miljö som ett embryo möter. Preimplantationsembryot förbrukar syre på en relativt konstant nivå från encellen till morulastadiet, medan på blastocyststadiet ökar förbrukningen avsevärt. Syre spelar en roll i energiproduktionen, men i för höga koncentrationer kan det ha en toxisk effekt genom att reaktiva syreämnen bildas. Medan syrenivåer in vivo varierar från 1,5 till 8,7 % i äggledarna och livmodern hos flera arter, utfördes traditionellt in vitro-odling av mänskliga embryon i de flesta laboratorier under atmosfäriska syrekoncentrationer (~20 %). Hos däggdjur är syrespänningen (O2) i livmodern lägre (2%) än äggledaren (5-7%). Detta passar med en förändring i embryots metaboliska strategi efter komprimering och kan ha konsekvenser för EC vid klinisk IVF. I en nyligen genomförd studie som använde kasserade mänskliga embryon var blastulationshastigheten överlägsen när den odlades i 2 % jämfört med 5 % efter dag dag 3. Det är dock oerhört svårt att kontrollera för de otaliga faktorerna som påverkar sprängning när man använder kasserat material. Tekniken som var tillgänglig under de första dagarna av IVF, och troligen också av ekonomiska skäl, ledde till det omfattande implementeringen av inkubatorer som använde atmosfärisk luft (dvs. 20 % syre). Runt förra sekelskiftet, mer avancerade inkubatorer som kan skapa en miljö med 5% syre, som bättre liknar den naturliga

miljö för oocyter och embryon, utvecklades. För närvarande, i cirka 60 % av IVF-cyklerna som utförs över hela världen, odlas embryona under 5 % syre. Kaser et al. lägga till den långa historien av experimentella data som utvärderar olika syrenivåer i embryokultur. De utvärderade effekten av ett sekventiellt syrespänningssystem (5 % syre från dag 1 till dag 3; 2 % syre från dag 3 till dag 5) i förlängd kultur. Effekten av syrenivån under embryoodling på graviditet och levande födelsetal är mindre okomplicerad. Även om de flesta studier fann en förbättring av embryonkvalitet vid odling av embryon under 5 % syre. Denna diskrepans förklaras delvis av brist på kraft på grund av små urvalsstorlekar i vissa studier. När data slås samman i metaanalyser gynnar den totala effekten odling under 5 % syre. En annan förklaring till de inkonsekventa resultaten bland studierna kan bero på skillnaderna i exponeringslängd, fram till klyvning eller blastocyststadium. När data i metaanalyserna stratifierades för odlingens varaktighet fanns det ingen effekt av syre på graviditets- eller levande födelsetal efter 2-3 dagars odling. Efter odling till blastocyststadiet resulterade odling under 5 % syre i förbättrad pågående graviditet. I tidigare studier rapporterade att odling under 5% O2 resulterar i att betydligt fler mänskliga överskott av embryon når blastocyststadiet, samt en högre andel blastocyster som består av ett normalt antal celler.

hos människan finns det indirekta bevis för att en låg O2-spänning på 5 % verkar öka blastulationshastigheten för överskott av embryon.

En minskning av syrespänningen från atmosfäriska till mer fysiologiska nivåer är fördelaktigt för däggdjursblastocysten, i form av ett högre cellantal och minskad apoptos, mindre DNA-fragmentering och mindre oxidativ stress. Under denna mycket metaboliskt aktiva period av tillväxt av embryot och differentiering till trophectoderm (TE) och inre cellmassa (ICM), kan denna minskning av syre skydda mot oxidativ stress.