Почему эмбрионы прекращают развиваться в лаборатории?

Если вы участвовали в протоколе ЭКО, то наверняка слышали от своего врача, что некоторые эмбрионы прекратили делиться. Некоторая часть пациенток так и не дожидается подсадки, так как все оплодотворенные яйцеклетки в конечном итоге прекращают развитие. Из-за чего это происходит? Можно ли предотвратить такой исход?

10-15% эмбрионов останавливаются в развитии на стадии деления 2-4 клетки. Некоторые даже не начинают процесс деления. Более половины всех замерших человеческих эмбрионов содержали хромосомные аномалии (генетические дефекты). Остановка деления – это естественный отбор, предотвращающий рождение потомства с генетическими аномалиями.

Почему не развивается эмбрион:

• неоптимальная среда развития;
• хромосомные аномалии;
• неспособность генома эмбриона активироваться;
• митохондриальные дефекты.

Когда эмбрионы оказываются в неоптимальной среде культивирования в лаборатории (например, из-за сбоя в работе инкубатора или инфицирования питательной среды), они могут перестать делиться. Если вам сообщили, что значительная часть эмбрионов перестала развиваться, поинтересуйтесь у эмбриолога, не вина ли это лаборатории. Пусть он покажет, как ведут себя эмбрионы других пациентов, помещенные в такие же условия.

Ооциты женщин старшего возраста имеют более высокий процент вероятности несения генетических дефектов, таких как анеуплоидия (неверное количество хромосом). Такие яйцеклетки после оплодотворения могут начать деление, но в зависимости от хромосомной аномалии рано или поздно их развитие остановится. Кто-то не преодолеет стадии зиготы, некоторые замрут в чашке Петри, кто-то – после подсадки в матку. Будут и такие, чье деление остановится лишь после имплантации (около 60% спонтанных абортов вызваны генетическими пороками). Генетические дефекты – самый распространенный фактор остановки развития эмбрионов.

При проникновении сперматозоида в яйцеклетку происходит оплодотворение и возникает эмбрион, который несет генетическую информацию как матери, так и отца. На первые сутки после слияния эмбрион представляет собой одну клетку. Тем не менее, вся информация, необходимая для превращения в полноценного ребенка, у него есть. Начальные несколько делений происходят благодаря информации, находящейся в цитоплазме яйцеклетки. С помощью только материнской стороны эмбрион дорастет до стадии 4-8 клеток и только затем активируется его собственный геном. Если по каким-либо причинам активация не произойдет, деление так и замрет на восьми клетках.

Эмбриону нужна энергия для деления. Ее вырабатывают специальные органеллы называемые митохондриями. Они несут свой собственный генетический материал и синтезируют аденозинтрифосфат (АТФ). АТФ – универсальный источник энергии для клеток, которую они тратят, в том числе, на деление. Так как митохондрии находятся в цитоплазме, эмбрион получает их только от матери. Митохондрии спермиев сразу после оплодотворения уничтожаются. Чем старше женщина, тем больше вероятность накопления дефектов в митохондриях. Это влияет на их функции, в том числе на выработку АТФ. Оказавшись на "голодном пайке", клетки не смогут продолжать деление. Эта гипотеза подтвердилась на опытах - когда в яйцеклетку женщины старшего возраста вводилась цитоплазма молодой девушки, эмбрион начинал делиться. Сейчас такой метод используется при проведении ЭКО. Уже родились дети, эмбрионы которых подвергались цитоплазматическому переносу.

Если эмбрион перестал развиваться in vitro, есть ли способ запустить деление вновь? К сожалению, нет. Важно правильно задокументировать, когда и (возможно) почему он перестал делиться. Это необходимо для выбора дальнейшей тактики лечения и ведения пациентки.

Далеко не все ооциты, полученные после стимуляции, оплодотворятся; не все эмбрионы будут достаточного качества, чтобы быть перенесенными в матку; и не все подсаженные станут детьми.

Развитие эмбриона после ЭКО от 0 до 7 дня (0-7). После оплодотворения клетка претерпевает серию митотических делений. Стрелками в нулевом и первом днях помечены гаплоидные ядра зиготы. На четвертый день эмбрион становится более компактным и называется морулой, состоящей из клеток (бластомеров), окруженных так называемой «блестящей оболочкой» (гликопротеиновой оболочкой). Бластоциста, формируемая на пятый день, - полая структура, состоящая из внутренней клеточной массы (указана белой стрелкой) и  трофобласта (серая стрелка). На шестой день бластоциста выходит из блестящей оболочки. Имплантация эмбриона при ЭКО в стенку матки происходит на седьмой день.