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La Respiración ovocitaria / embrionaria
como método de selección embrionaria.
Estado Actual
Dr. Joaquín Moreno
Jefe Laboratorio Unidad de Reproducción Asistida
Hospital Clínico Universitario de Valencia
Director Laboratorio Embriología FIVV
Valencia 5 de Mayo de 2011
Introducción
• La FIV proporciona el 2-4 % nacimientos mundiales
• La FIV tiene una baja eficiencia, menos 4 % de los
ovocitos obtenidosy del 20 % de los embriones
transferidos se traducen en embarazo
• Objetivo laboratorio de FIV mejorar TE
• Estratégia: transferir más de un embrión
• Problema: aumento tasa embarazos múltiples
• Solución: SET “Single Embryo Transfer
• Realizar SET de forma rutinaria sin disminuir TE
Introducción
•
•
•
•
Realizar Cultivo Embrionario hasta Blastocisto
Principal dificultad: No obtener Blastocistos
Buscar marcadores tempranos de la calidad embrionaria
Últimos años desarrollo de nuevas técnicas para evaluar
y seleccionar embriones más eficazmente.
• La clave para estos nuevos procedimientos debe ser la
no invasividad de la técnica, la obtención de información
objetiva, cuantificable y rápida.
Introducción
• La Clasificación embrionaria actual que se basa en la
evaluación morfológica es el método de rutina para
seleccionar los embriones a transferir en FIV.
• Es una técnica bastante específica, sensible e inócua sin
demasiadas complicaciones técnicas ni logísticas.
• Se basa en unos criterios consensuados plasmados en
clasificaciones embrionarias basadas en observaciones
puntuales de las caracteristicas morfológicas durante el
desarrollo embrionario.
• Limitaciones: subjetividad asociada al criterio del
observador y del própio sistema de evaluación, que
concibe el desarrollo embrionario como algo estático y
rígido.
Calidad ovocitaria / embrionaria
• El ovocito suele jugar un papel menor por la falta de
marcadores morfológicos fiables.
• Se han planteado marcadores como morfología de CP,
apariencia, grosor, y birrefringencia de la ZP,posición o
forma del uso, pero el valor predictivo de todos ellos aún
no está claro y parece limitado.
• Algunos dismorfismos ovocitarios han sido
correlacionados con carácteríaticas concretas
citogenéticas, bioquímicas y metabolómicas.
• En contraste con esta carencia de marcadores, la
viabilidad de los gametos, y sobre todo del ovocito,es el
que determina en gran parte el posterior desarrollo
embrionario y el éxito reproductivo del ciclo.
Calidad ovocitaria / embrionaria
• El consumo de Oxígeno está considerado como uno de
los métodos no invasivos más representativos del
metabolismo embrionario, pues está directamente
relacionado con la producción de ATP por las
mitocondrias durante el desarrollo embrionario.
• No existen antecedentes descritos en la literatura de su
uso clínico.
Consumo de Oxígeno
Calidad ovocitaria / embrionaria
• La experimentación animal ha demostrado que las
mediciones específicas de varios aspectos de la
actividad metabólica de los ovocitos puede predecir el
potencial de desarrollo embrionario.
• La medida del consumo de Oxígeno ó Respiración
metabólica se presenta como un buen indicador ya que
se encuentra directamente relacionado con la producción
de ATP durante el desarrollo embrionario.
• Se encuentra directamente relacionado con la capacidad
del ovocito de producir ATP (aumento nº mitocondrias).
• Buen indicador de la actividad metabólica global.
• Podría ser un parámetro válido para evaluar también la
calidad embrionaria.
Consumo de Oxígeno
Calidad ovocitaria / embrionaria
• Propuesta: Medir en ovocitos aislados un aspecto de la
función mitocondrial, la Respiración (fosforilización
oxidativa), puede indicar tanto la carga como la
activación de la función mitocondrial (ATP).
• Podría ser un procedimiento válido para seleccionar los
ovocitos con el mayor potencial de desarrollo.
• (Scott et al.,2008) 1ª aproximación mediciones tasas de
respiración en ovocitos que no tuvieron una fecundación
normal y en embriones donados para investigación.
• Encontraron diferencias en las tasas de respiración
durante la maduración ovocitaria, fecundación y
desarrollo embrionario temprano.
Aplicación de la tecnología del
Embryoscope para la
cuantificación de la calidad
ovocitaria y embrionaria
mediante el análisis de los
patrones de respiración
Javier Herrero, Alberto Tejera, María Cruz, Marcos Meseguer
IVI Valencia
Rev. ASEBIR Diciembre 2011, vol. 16 nº 2
Objetivo
Evaluar la capacidad de diagnóstico del Consumo de
oxígeno ovocitario y embrionario como marcador de
calidad mediante el uso de la tecnologia EmbryoScope,
correlacionanándolo las tasas de respiración con
parámetros de estimulación y resultados reproductivos.
Material y Métodos
El sistema empleado ( Embryoscope ,Vers. C, Unisense
Fertilitech, Aarhus,Dinamarca ) es un incubador tri-gas
con un microscópio y un microsensor de oxígeno
incorporado que hace mediciones automáticamente en
cada ovocito / embrión de manera individualizada.
El tiempo entre dos mediciones consecutivas es de 20
minutos
Material y Métodos
La morfologia embrionaria se evaluó en día +2 / +3
basándose en:
-número, simetria y granulosidad de las
blastómeras,
-tipo y % de fragmentación,
-presencia de blastómeras multinucleadas y
grado de compactación
( Alikani et al. 2000)
Respiración Ovocitaria
Evaluar la influencia de diferentes protocolos de
estimulación sobre el consumo de oxígeno de los
ovocitos y analizar posibles relaciones entre la
respiración ovocitaria y morfologia ovocitaria, tasas de
fecundación e implantación embrionarias
n=395 ovocitos de 56 ciclos de donación ovocitos
(Sept 2009 y Enero 2010)
Se obtuvieron 349 ovocitos MII que fueron ICSI.
Respiración Ovocitaria
Los ciclos fueron seleccionados aletoriamente para
medir la tasa media de respiración de los ovocitos en
fmol/seg
Criterios de exclusión para las receptoras: hidrosalpinx,
ICM>30, patologias uterinas,abortos de repetición, edad
> 45 años o factor masculino severo
Las donantes fueron asignadas a uno de los tres
regímenes diferentes de estimulación:
1- (n=14) 225 UI de rFSH(Gonal-f, Serono)
2- (n=28) 225 UI HP-hMG(Menopur, Ferring)
3- (n=14) 150 UI de rFSH(Gonal.f) + 75 UI de HP-hMG
Inducción de la ovulación Ovitrelle (Serono) .
Respiración Ovocitaria
El consumo de oxígeno fue registrado 3 horas después
de la punción, durante una hora, de forma previa a la
microinyección
De cada ovocito analizado se obtuvieron 3 mediciones
De los n=395 embriones embriones estudiados se
seleccionaron 54 de los transferidos en los que teníamos
un resultado de implantación conocida:
n=12 (100% implantación) nº sacos gestacionales
coincidia nº embriones tranferidos
n=42 ( 0 % implantación ) no se consiguió embarazo.
.
Respiración Ovocitaria:Resultados
Ligera correlación negativa entre el consumo de Oxígeno de los
ovocitos con la dosis total de gonadotropinas administradas en el
ciclo y niveles de Estradiol el día de la administración de la hCG.
Respiración Ovocitaria:Resultados
Fig 2.
Diferencias significativas en las tasas de respiración media
ovocitaria entre los grupos con diferentes protocolos de estimulación.
Los ovocitos provenientes de ciclos en los que sólo se administró
rFSH (n=86) obtuvieron una mayor tasa de consumo de Oxígeno.
Respiración Ovocitaria:Resultados
Fig 3.
Diferencias significativas en las tasas de respiración media ovocitaria
entre los ovocitos que fecundaron y los que no.
El consumo medio de Oxígeno fue aproximadamente un 10 % mayor
para los ovocitos que fecundaron respecto a los que no dentro de la
misma cohorte.
Respiración Ovocitaria:Resultados
Fig 4.
El consumo medio de Oxígeno fue significativamente mayor en los
ovocitos que implantaron.
Respiración Ovocitaria:Resultados
Fig 5.
No se encontraron diferencias significativas entre La Tasa Media de
consumo de Oxígeno entre ovocitos que dieron lugar a embriones de
buena y mala calidad tanto en día +2 como +3 .
Aunque los ovocitos que dieron lugar a embriones de buena calidad
tuvieron un mayor promedio de consumo de Oxígeno en ambos días.
Respiración Embrionaria
Correlacionar la Tasa Media de consumo de Oxígeno
embrionaria con la Tasa de Implantación y embarazo.
n= 575 embriones de 56 pacientes receptoras de
1er.ciclo.
Transferencia en día +3 (72 h cultivo en Embryoscope)
después del ICSI.
Criterios de Exclusión los mismos.
Selección: n=57 embriones transferidos basándose en la
certeza de implantación:
grupo 1- 100% implantación (n= 9)
grupo 2- 0 % implantación (n=48)
El número de Embarazos obtenidos fue n=28 (50 %).
Respiración Embrionaria: Resultados
Se encontraron diferentes niveles de respiración
embrionaria entre los embriones que implantaron
respecto a los que no, siendo mayor en los embriones
que implantaron (p<0,0001).
Se encontraron las mayores diferencias a partir de las 52
horas post-ICSI, activación genoma embrionario.
Usando el promedio de respiración embrionaria como
herramienta de clasificación para determinar la capacidad
de implantación se determinó un valor de corte >5,89
mol/seg (Sensibilidad 55,6 %, Especificidad 87,5 %).
La tasa de respiración embrionaria tambien fue mayor en
los embriones que consiguieron embarazo evolutivo
respecto a los que no (p<0,047).
Respiración ovocitaria / embrionaria:
Discusión
Para los autores es la 1ª información acerca de las tasas de
respiración en ovocitos y embriones humanos viables en
clínica dentro del marco de las TRA.
(Scott et al. 2008).Misma tecnología pero en ovocitos no
viables.
(Magnunson et al. 1986). Empleó microespectrofotometria.
Inconveniente: técnica invasiva.Se realizó en ovocitos y
blastocistos humanos maduros sobrantes de ciclos
naturales. Sin transferencia ni posibilidad de
correlacionarlo con resultados clínicos.
.
Respiración ovocitaria / embrionaria:
Discusión
El consumo de oxígeno puede ser relacionado con la carga
y actividad mitocondrial presente en el ovocito (Dumollard
et al. 2007).
El metabolismo mitocondrial es importante para la
maduración durante la foliculogénesis, desde el estadio
de VG en el folículo primordial hasta en estadio de
Metafase II en el folículo de Graaf (Krisher,2004).
Pero, además, el consumo de Oxígeno y la consiguiente
carga mitocondrial podría ser importante en la
organización cromosómica así como durante todo el
desarrollo embrionario( Shoubrigde and Wai, 2007).
.
Respiración ovocitaria / embrionaria:
Discusión
Por lo tanto, si el consumo de oxígeno está relacionado con
la actividad mitocondrial, esto está directamente
relacionado con la producción de ATP que puede
comprometer la Fecundación y el Desarrollo Embrionario
(Van Blerkom, 2000).
Finalmente, como el desarrollo embrionario está
directamente relacionado con la salud de los Gametos
(Meseguer et al, 2010), un potencial marcador de calidad
ovocitaria como la Respiración ovocitaria podría usarse
como indicador de la futura calidad embrionaria.
.
Respiración ovocitaria / embrionaria:
Conclusiones
1- El régimen de estimulación ovárica empleado parece
tener efecto sobre la tasa de respiración ovocitaria. El uso
de rFSH está asociado a una respiración más activa.
2- La respiración ovocitaria no se asocia con la morfología
embrionaria e día +2 / +3.
3- La respiración ovocitaria se muestra como una
herramienta válida y útil para la selección de ovocitos
antes de la fecundación, especialmente en paises con
leyes restrictivas.
4- los resultados indican que seria posible construir un perfil
ovocitario de respiración que se asocie con una correcta
fecundación y posterior implantación .
Respiración ovocitaria / embrionaria:
Conclusiones
5- La medición del consumo de Oxígeno se plantea como
un marcador objetivo de la calidad embrionaria pudiendo
emplearse como criterio de selección temprano.
6- Por otro lado, la respiración embrionaria en torno al día
+3 de desarrollo se correlaciona más fuertemente con el
potencial de implantación del embrión.
7- Hará falta realizar estudios prospectivos que corroboren
la utilidad de este parámetro como una buena
herramienta de selección embrionaria.
Respiración ovocitaria / embrionaria:
Futuro
Realizar un perfil ovocitario de respiración que se asocie
con una correcta fecundación y posterior implantación.
Demostrar y establecer un umbral de consumo de
Oxígeno para seleccionar ovocitos con la mayor
competencia reproductiva.
Realizar estudios prospectivos y randomizados
En el potencial implantatorio de un embrión influyen
múltiples factores, pero la búsqueda de marcadores
fiables, no invasivos, que impliquen una tecnología rápida
y sencilla, sobre todo objetiva, marca claramente el
camino a seguir.
Respiración ovocitaria / embrionaria:
Futuro
La combinación de las tasas de respiración con el
análisis de la morfocinética embrionaria obtenida
mediante un “Time-lapse”, más objetivo y veraz que la
simple evaluación de la morfología convencional, aporta
una información única a la hora de seleccionar embriones
con el mayor potencial de implantación.