Начальный этап формирования эмбриона - самый сложный процесс, от которого во многом зависит успех всей процедуры. Рассмотрим пошагово образование бластомеров, факторы, влияющие на их развитие, условия отбора материала.

Что такое бластомеры? Это округлые клетки эмбрионов у многоклеточных видов. В результате оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом формируется зигота. Две одинаковые клетки - бластомеры, образуются в процессе развития клеточного цикла (он занимает приблизительно 24 часа).

Дальнейшее дробление также естественно: клетки внешней оболочки морулы трансформируются в эпителиальные, что становится толчком к наполнению межклеточного пространства водой, ионами. В результате таких изменений возникает полость - бластоцель. После ее формирования материал, полученный в результате оплодотворения - это бластоциста или бластула.

Дифференцировка бластомеров начинается на стадии, наступающей через 24 часа и далее различается по временным отрезкам и количеству клеток:

• 2-е сутки - стадия 2-4 бластомеров (реже 6-8). В этот период с высокой точностью можно отобрать эмбрионы, развивающиеся нормально.
• 3-4-е сутки - стадия 6-8 (реже 8-16) бластомеров. Эмбрион, полученный вследствие оплодотворения, после стадии 12-14 бластомеров становится округлым и с гладкой поверхностью. На этом этапе контакты между клетками укрепляются и бластомер называют морулой. В условиях природного оплодотворения именно в это время материал переносится в матку.
• 5-е сутки - стадия 16 и более бластомеров. Бластоциста выклевывается из истончившейся оболочки, и наступает стадия имплантации.
• Бластоциста на 6-й день - полностью освободившаяся из оболочки.

Характеристика дробления и строение бластоцисты человека:

Образование бластомеров: митоз или мейоз? Дробление - поэтапное деление зиготы путем митоза. За короткие отрезки времени между дроблением, роста клеток не происходит, но ДНК удваивается. Клетка уменьшается до нормального размера, образуется шарообразное скопление клеток - морула, а после - бластоциста - полый шарик из бластомеров.

На современном этапе развития методики экстракорпорального оплодотворения можно отобрать хорошо развивающиеся эмбрионы до момента имплантации, что позволяет сделать манипуляцию максимально успешной.

Классификация

Классификация бластоцист сформирована по ряду признаков, чтобы в дальнейшем можно было отобрать наилучший материал. Для удобства дифференциации используют цифровые и буквенные обозначения.

Размер указывают с помощью цифр от 1 до 6 (обозначение стадии экспансии):

• Полость занимает приблизительно половину бластоцисты (ранняя стадия).
• Полость - больше половины объема, но при том сама бластоциста незначительно превышает размеры делящегося эмбриона (средняя стадия).
• Полость - большая часть бластулы. Объем бластоцисты вдвое превышает размеры делящегося эмбриона, оболочка становится тоньше
• Стадия разрыва оболочки (хэтчинга).
• Стадия разрыва оболочки после осуществления ПГД (преимплантационной генетической диагностики).
• Вылупившаяся бластула.

После цифрового обозначения используют буквенные. Первая буква обозначает уровень качества внутриклеточной массы (объема, из которого в будущем развивается эмбрион - ВКМ):

• А - нормальная по размеру и плотно упакованная масса без включений;
• В - внутриклеточная масса имеет дефекты при хорошей различимости;
• С - ВКМ с серьезными дефектами структуры или неразличима;
• D - дегенеративная внутренняя клеточная масса.

Вторая буква обозначения указывает на качество трофобласта:

• А - слой многоклеточный, однослойный и хорошо организован;
• В - состоит из более чем 1 слоя, клетки неравномерно распределены иди их количество - меньше нормы;
• С - слишком малое количество клеток, имеются включения;
• D - дегенеративный клеточный слой.

В международной классификации к числовому обозначению добавляют 0. Эта стадия экспансии расшифровывается как поздняя морула, отсутствие полости. Буквенные обозначения ограничиваются пунктами А, В, С, дегенеративные признаки не выделяют.

Фото бластоцист различных классов:

Пример расшифровки:

• 4АА - бластоциста в стадии естественного хэтчинга, внутриклеточная масса нормального размера, плотная и без включений. Трофобласт хорошо организован, многоклеточный и однослойный.
• ЗВВ - оболочка истончена, полость занимает большую часть бластоцисты. ВКМ хорошо различима, имеет дефекты. Клетки трофобласта неравномерно размещены (в несколько слоев) или же их количество - меньше нормы.

На какой день происходит имплантация бластоцисты? Время определяется индивидуально и зависит от показателей, выявленных при обследовании женщины. Оптимальное время для имплантации - 5-6 сутки; при слабой овуляции манипуляцию осуществляют на 2-3 день.

Качество

Основное влияние на уровень качества эмбриона оказывает полноценность мужских и женских половых клеток. На их формирование негативно могут повлиять такие факторы:

• неблагоприятная экологическая ситуация;
• интоксикация организма;
• ослабление защитной системы организма;
• хроническое переутомление;
• ожирение;
• несбалансированное питание;
• гинекологические болезни;
• неблагоприятный радиационный фон;
• хронический стресс в результате систематической смены часовых поясов, климатических зон;
• стимуляция овуляции гормонами.

Для того чтобы уменьшить негативное влияние на материал, нужно избегать факторов риска, а также строго следовать предписаниям врача на этапе подготовки к ЭКО.

Качество эмбрионов может быть плохое и по другим причинам. Методика экстракорпорального оплодотворения определяет такие группы факторов, как неконтролируемые (или эмбриональные) и внешние.

К эмбриональной группе относят:

• Хромосомные нарушения.
• Сложность прогнозирования характеристик трехдневных и пятидневных эмбрионов. В качестве дополнительного исследования применяют преимплантационную генетическую диагностику (ПГД) - метод, позволяющий отбраковать некачественный материал. Но проверка осуществляется не всегда, к ней прибегают только в том случае, если предыдущие попытки ЭКО были неудачными.
• Нарушения в структуре клеток (дефекты нитей хромосом, митохондрий).
• Сбой в активации генома. Нарушение происходит на 3 сутки, из-за чего качество материала существенно ухудшается, или же деление вовсе прекращается. Именно по причине такого риска отдают предпочтение подсадке на 5-6 день, когда опасность уже не угрожает.

Внешние факторы:

• Технические возможности лаборатории.
• Среда для культивации бластомеров (влияет на развитие и качество эмбрионов, а также их приживаемость).
• Состав воздуха.
• Режим температуры окружающей среды.
• Бесперебойное функционирование инкубаторов.
• Профессионализм медперсонала.
• Внешние факторы, влияющие на качество материала, можно корректировать, поэтому, решив обратится за помощью в клинику, изучите технические возможности лаборатории и обратите внимание на уровень квалификации медиков.

ЭКО - современная процедура, позволяющая наблюдать за развитием материала еще до имплантации бластоцисты. Такая возможность делает реальным отбор самых жизнеспособных, развивающихся правильно эмбрионов. Но не стоит огорчаться, если эмбрионы оказались не очень хорошего качества по результатам оценки. Классификация достаточно условна. Очень часто бывает так, что качественные бластоцисты погибают, а имплантируются именно те, что по результату оценки были плохими. И дети рождаются полностью здоровыми.

До недавнего времени о первой неделе развития зародыша человека было известно очень мало, так как находки оплодотворенных яиц в женских половых путях были случайны и чрезвычайно редки. Самая богатая коллекция гистологических препаратов зародышей человека ранних стадий развития принадлежи кафедре эмбриологии Института им. Карнеги в Вашингтоне. Она включает более 600 препаратов, явившихся предметом систематического обзора R.O.Rahilly время принята во всем мире подавляющим большин> (85) . Классификация.Карнеги. в настоящее ством авторов, занимающихся ранними этапами развития человека:

Стадия "Карнеги"	Длина	Возраст (дни)	Главные события
1		1	Оплодотворение
2		2 - 3	2 - 16 бластомеров
3		4 - 5	Свободная бластоциста
4		5 - 6	Начало нидации
5	0.1 - 0.2	7 - 12	Нидация и изменение трофобласта

(По 24 )

Только многолетний труд Роберта Эдвардса позволил выработать методы выращивания зародышей человека до стадии бластоцисты in vitro и более углубленное изучение процессов раннего эмбриогенеза.

Оплодотворение происходит, как правило, в ампуле маточной трубы. Дробящийся зародыш движется по трубе в полость матки. Важную роль в этом транспорте играют ампулярно-перешеечное соединение и перешеек, обладающие хорошо развитой мускулатурой и ресничками. Ампулярно-перешеечное соединение может быть местом нахождения водителя ритма трубы (34).

Движение зародыша, окруженного клетками яйценосного бугорка и лучистого венца, в ампуле сопровождается его неполным вращением. В месте маточно-трубного соединения уже была обнаружена сфинктерная активность. В маточной трубе женщины зародыш может находиться до четырех дней. 72часа зародыши находятся в ампуле, включая время прохождения ампулярно-перешеечного соединения (30 часов), и затем быстро проходят через перешеек в полость матки.

Самая поздняя стадия развития зародыша человека среди всех зародышей, выделенных из маточной трубы, - семиклеточный зародыш, обнаруженный в проксимальной средней четверти трубы через 83 часа после полового сношения и через 77 часов после пика ЛГ. Он был свободен от клеток лучистого венца, немного уплощен, имел полярные тельца и содержал бластомеры неодинаковых размеров (4) . Зародыши различных стадий были вымыты и из полости матки. Самый ранний из них - 12-тиклеточный, самый поздний 186-клеточная бластоциста (21,51 ). У большинства видов, в том числе у человека, зародыш обычно попадает в матку на 8-клеточной стадии. Согласно классификации "Карнеги" I стадия развития зародыша соответствует оплодотворению. Если за отправную точку отсчета времени принять момент встречи гамет (час 0), события быстро разворачиваются следующим образом: час 2 - диссоциация клеток яйценосного бугорка; час 7 - прохождение через прозрачную оболочку; между часом 12 и часом 24 - образование и слияние двух пронуклеусов. Общий диаметр зиготы с прозрачной оболочкой составляет в среднем 175 мкм. Диаметр собственно зиготы 100 мкм, диаметр каждого пронуклеуса 30 мкм.

Стадия 2 - дробление - начинается с окончанием первого митотического деления, т.е. с появлением двух бластомеров, между 24-м и 30-м часом. Она характеризуется серией делений в быстром ритме, примерно одно в каждые 24 часа, вплоть до появления полости дробления. В течение всей этой стадии форма и размеры зародыша не меняются, что обусловлено сохранением блестящей оболочки. При достижении 12-тиклеточной стадии зародыш становится морулой (появление центральной массы).

3-я стадия характеризуется превращением морулы в зародышевый пузырек, или бластоцисту, путем образования полости, бластоцеле.

После стадии 4-х-8-ми бластомеров зародыш претерпевает важные изменения, называемые компакцией. До стадии 4-8 бластомеров индивилуальные бластомеры отличаются друг от друга. Компакция характеризуется изменением структуры и свойств цитоплазматических мембран. Отдельные бластомеры становятся неотличимы друг от друга, и упаковка их становится очень компактной (отсюда и название процесса). Эти изменения в цитоструктуре совпадают со значительными изменениями в ультраструктуре цитоплазмы и цитоплазматических органелл. Компакция приводит к образованию наружного слоя клеток, будущей трофэктодермы. На этой стадии между бластомерами появляются плотные соединения, десмосомы.

Многие эмбриологи полагают, что клеточное движение в эту стадию определяет выделение стволовых клеток зародыша: наружные клетки дают начало трофэктодерме, а внутренние - внутренней клеточной массе бластоцисты. С этого времени свойства разных бластомеров становятся разными. Происходят модификации в структуре и свойствах трофэктодермы, включающие синтез поверхностных гликопротеинов, появление систем мембранного транспорта и изменения в метаболизме липидов клеточных мембран.

Морулы человека и одна бластоциста были вымыты из полости матки приблизительно через 5 дней после овуляции. Бластоциста была окружена прозрачной оболочкой, состояла из 180-ти клеток и имела строение, типичное для бластоцист других видов (22 ). В отличие от некоторых других видов (кролик, свинья), в преимплантационном периоде бластоциста человека не претерпевает значительного увеличения в размерах (экспансии). При выращивании бластоцист человека в культуре было установлено, что они обладают четко выраженной внутренней клеточной массой и большой полостью, возникающей после появления скопления больших клеток на одном полюсе морулы.

В трофобласте различают два типа клеток: типичные стеночные (муральные) клетки и другие клетки, имеющие признаки секреторной активности. Прозрачная оболочка сохраняется и окружает бластоцисту у многих видов. Она либо сбрасывается до или во время имплантации благодаря действию самого зародыша - процесс, названный "вылупливанием" (hatching ) из наблюдений над зародышами грызунов, - либо растворяется под действием маточного секрета и ферментов зародыша. У некоторых видов бластоцисты ритмически сокращаются, пульсируют. У мыши при ритмических сокращениях большое количество жидкости изгоняется из бластоцеле в пространство между зародышем и прозрачной оболочкой. Подобную же пульсацию проявляли в культуре и отдельные бластоцисты человека.

Развитие зародыша контролируют некие внутренние часы. Характер этой регуляции пока не известен. Скорее всего, она не связана непосредственно с хронологическим возрастом и, по-видимому, определяется, в первую очередь, числом ядерных или цитоплазматических делений.

Ранние стадии развития зародышей млекопитающих в определенной степени резистентны к действию различных тератогенов (ионизирующая радиация, лекарственные препараты, алкоголь) (34 ). Это обусловлено, скорее всего, отсутствием в это время значительных клеточных миграций и сходными метаболическими потребностями бластомеров (34 ).

Отдельные бластомеры различимы до 8-клеточной стадии. Компакция начинается с 1б-клеточной стадии. По данным изучения развития зародышей человека в культуре хронология развития их может быть представлена следующей таблицей:

Время от оплодотворения до достижения стадии развития (часы)

Стадия	1	2
2 бластомера	34.9 . 1.9	46
4 бластомера	51.2 . 1.9	63
8 бластомеров	67.9 . 2.5	86
16 бластомеров	84.6 . 3.4	112
Морула	100.2 . 3.0	120
Ранняя бластоциста	112.7 . 3.8	132

1: расчетное среднее время стадии дробления. стандартная ошибка;

2: Верхняя 95%-ная точка (время от оплодотворения, когда 95% зародышей достигают данной стадии) (34 )

Для переноса зародышей в полость матки после оплодотворения вне организма наиболее пригодны 16-клеточные зародыши (34 ).

Жидкость бластоцеле частично изолирована от окружающей среды и образуется, вероятно, за счет активного транспорта таких ионов, как ионы натрия, хлора и бикарбоната, что сопровождается движением в бластоцеле воды и углекислого газа. Белки могут пересекать трофобласт и входить в бластоцеле, но механизмы этого транспорта еще требуют окончательного выяснения.

Дифференцировка зародыша млекопитающих сопровождается значительными изменениями его ультраструктуры, причем многие изменения цитоплазмы и органелл отражают растущую сложность обмена веществ зародыша. Некоторые цитоплазматические структуры унаследованы от яйцеклетки и представляют собой запасы РНК и белков матери, но они быстро исчезают во время дробления. В бластомерах имеется много вирусоподобных частиц, но об их значении для раннего развития можно только догадываться. В свойствах клеточной поверхности, особенно клеточной поверхности трофобласта, происходят локальные изменения, которые, должно быть, связаны со все более сложными функциями мембранного транспорта и ответа морулы и бластоцисты на внешние факторы.

Ультраструктура бластомеров тесно связана с изменениями их метаболизма в течение дробления. Исследование дробящихся зародышей с помощью трансмиссионной электронной микроскопии выяснило природу важных изменений в структуре цитоплазмы и органелл во время начальных стадий роста. Относительно простая структура бластомеров периода раннего дробления сменяется развитием эндоплазматической сети, появлением многочисленных рибосом и изменениями митохондрий. Эти изменения указывают на то, что у морул и бластоцист, или даже раньше, начался активный синтез белка. Типичные цистерны шероховатой эндоплазматической сети, скудные во время раннего дробления, становятся выраженными после 8-клеточной стадии. Они формируются вблизи наружной ядерной мембраны одновременно с уменьшением количества гладкой эндоплазматической сети. Видимо, эти изменения также связаны с усилением синтеза белка.

Характерные изменения были обнаружены и в других органеллах. Ядрышки из округлых образований с плотной волокнистой структурой в течение раннего развития становятся более вакуолизированными и зернистыми. Эти изменения совпадают с увеличением числа рибосом и полирибосом и связаны, по-видимому, с синтезом рРНК. В течение дробления значительные изменения демонстрируют и митохондрии. Их морфология постоянна до 4-клеточной стадии, а затем резко меняется. У одноклеточных зигот они маленькие, электронноплотные и сферические и имеют мало крист. В течение дробления митохондрии удлиняются, в них появляется большое количество пластинчатых крист, которые могут быть растянуты и вакуолизированы. Есть указания, что у некоторых видов в клетках трофобласта и внутренней клеточной массы могут быть разные кристы. Митохондрии являются источником АТФ, кругооборот которого в период дробления очень высок.

В течение преимплантационного периода развития в клетках зародыша были обнаружены различные включения. В оплодотворенных яйцеклетках некоторых видов, как то: мышь и крыса, были обнаружены решеткоподобные структуры, отсутствующие в зародышах человека и кролика. В клетках зародышей могут быть цепочки рибосом, унаследованные от матери и используемые для поддержания белкового синтеза в течение короткого периода времени после оплодотворения, пока зародыш не сможет приступить к синтезу собственных белков. В бластомерах ранних зародышей некоторых видов были обнаружены кристаллические образования, и, если они связаны с эндоплазматической сетью, что характерно для определенных видов, то число и размеры их увеличиваются после раннего дробления. Иногда такие образования достигают очень больших размеров, например, в трофобласте кролика, при этом сходные структуры имеются и в эндометрии. Не исключено, что это материнские белки, переходящие из эндометрия в зародыш.

В зародышах и в клетках репродуктивного тракта млекопитающих, также как и во многих других типах соматических клеток, были обнаружены вирусоподобные частицы. Эти частицы похожи на опухолевые РНК вирусы, так как диаметр их около 50-100 нм, и они окружены электронно-плотными капсулами. В соматических клетках они подразделяются на три типа: тип A обнаруживается в цитоплазме или в цистернах эндоплазматической сети; тип B очень напоминает тип A, но имеет несколько отличную структуру; тип C располагается экстрацеллюлярно, например, мышиный вирус типа C. Вирусы могут наследоваться от матери путем прямой передачи и при трубных или маточных инфекциях, и такая форма наследования обычно называется вертикальной передачей. Некоторые опухолевые РНК вирусы являются эндогенными, представлены в половых и соматических клетках и передаются генетически по менделевскому типу. Вирусы, передающиеся при инфекциях, колонизируют все зародыши и не проявляют сходного менделевского распределения.

Вирусоподобные частицы были обнаружены при электронной микроскопии в зародышах, выделенных из маточной трубы, и, очевидно, латентная вирусная инфекция раннего зародыша широко распространена у млекопитающих. Геном мыши содержит много связанных с вирусами генов, которые на определенных этапах развития могут дать начало вирусным частицам. В дробящихся зародышах мыши было обнаружено четыре морфологически различных типа частиц, три из которых напоминают известные опухолевые РНК-вирусы.

Частицы типа А в течение короткого времени представлены в яйцеклетке, исчезают при оплодотворении и вновь на короткое время появляются в дробящемся зародыше, а именно, во внеклеточном пространстве, в цистернах и эндоплазматической сети бластомеров после двуклеточной стадии. Их появление совпадает, вероятно, с синтезом рибосомной РНК зародышей. РНК-вирусы типа С были обнаружены в зародышах кролика и бабуина. Они, очевидно, отпочковываются от плазматических мембран зародыша. Кроме того, они были обнаружены в клетках плацентарных мембран человека. Зародыши могут быть искусственно инфицированы обезьяним вирусом 40, вирусом полиомы и вирусом ньюкастлской болезни, причем после заражения были обнаружены различные цитоплазматические эффекты и уменьшение процента имплантации. Некоторые вирусные белки иммуногистологически были обнаружены в яйцеклетках и в дробящихся зародышах, что говорит о том, что вирусы активно участвуют в репликации и делении. Однако существует некоторое несогласие в отношении того, являются ли ультраструктурные образы вирусоподобных частиц прямым указанием на инфекцию и репликацию вирусов в зародышевых клетках. ДНК-вирусы также могут участвовать в репродукции, например вирус герпеса типа 2.

Изменения в структуре поверхности зародышей были выявлены также и при сканирующей электронной микроскопии. Так, при овуляции уменьшаются микроворсинки и складки мембраны яйцеклеток. Конические отростки и короткие микроворсинки, имеющиеся у одноклеточного зародыша млекопитающих, увеличиваются в числе и размерах к двуклеточной стадии, а на четырехклеточной стадии на поверхности отдельных клеток появляются углубления. В ходе дальнейшего дробления углубления постепенно исчезают, зато микроворсинки становятся более многочисленными, и одновременно с этим плотность поверхности зародыша значительно увеличивается, особенно на стадии бластоцисты, за счет образования тонких складок мембраны. Микроворсинки, расположенные в основании бластомеров, могут способствовать сближению соседних клеток при образовании морулы.

Интрацеллюлярные соединения и соединительные комплексы между бластомерами образуются в период дробления. Эти соединения устанавливают структуру бластоцисты и, возможно, определяют также специфическую позицию клеток во время дробления. Первичный контакт между клетками, видимо, обеспечивается микроворсинками, и, вероятно, этого достаточно для поддержания контакта в начальном периоде дробления. Соседние клетки соединены за счет интердигитаций микроворсинок, которые на этой стадии перераспределяются на эмбриональной поверхности. Микроворсинки сохраняются на наружной поверхности бластомеров и в базальной области контакта между соседними клетками, а в апикальной зоне контакта между клетками количество их становится ограниченным. Микроворсинки, сохраняющиеся в базальной зоне контакта, обеспечивая соединение соседних клеток, могут на большую глубину проникать в зону соседних клеток.

Фундаментальные изменения происходят во время компакции, когда в апикальной зоне контакта между соседними клетками образуются плотные соединения (десмосомы) и "гэп"-соединения (соединения "в виде ущелья"). Эти изменения начинаются более плотным соприкосновением мембран и уплотнением клеток в местах их начального слияния. Процессы эти кальций-зависимы. Фокусы тесного соприкосновения клеток, характеризующиеся к тому же плотным подлежащим материалом, предшествуют образованию десмосом вблизи наружной поверхности трофобластных клеток, при этом в апикальной области соседних клеток образуются соответствующие друг другу выступы и углубления.

Таким образом, наружная поверхность трофобласта образует значительный барьер проницаемости, ограничивающий свободное поступление различных веществ в зародыш, в то время как более базально расположенные соседние клетки разделяются ущельем шириной 4,0 нм и трофобласт проницаем для таких молекул как лантан. Во внутренних клетках эти изменения выражены не в такой значительной степени. Таким образом, компакция приводит к образованию в зародыше наружных и внутренних клеток, при этом внутренние клетки заключены в оболочку из наружных клеток, и это является первым указанием на то, что теперь в зародыше существует два типа клеток. Позднее наружные клетки образуют трофэктодерму бластоцисты и, возможно, внесут вклад и в некоторые другие закладки. Внутренние клетки, обнаруживаемые у мыши после восьмиклеточной стадии, дадут начало фетальньм компонентам.

Компакция включает в себя и другие значительные изменения в ультраструктуре слоя трофобластных клеток. В корковой зоне бластомеров происходит перераспределение клеточного скелета, выражающееся в том, что в точках контакта параллельно мембране располагается микротрубочки. Их функцией может быть стабилизация и укрепление мембраны. Образование микротрубочек является необходимым компонентом компакции. АТФ для покрытия энергетических потребностей трофобластных клеток поставляют, вероятно, митохондрии, перераспределяющиеся в корковую зону бластомеров. Кроме того, при образовании плотных соединений были обнаружены модификации мембран. Типичные решетки и полоски на поверхности внутренней мембраны (поверхность А) и соответствующие им бороздки наружной мембраны (поверхность В) были обнаружены в замороженных препаратах, "гэп"-соединения располагались базальнее плотных соединений. Трейсерные субстанции проникают в бластоцеле через трофобластные клетки и через "гэп"-соединения, но не через плотные соединения.

После появления десмосом на четырехклеточной стадии вклад в структуру зародыша постоянно повышается. В бластоцисте десмосомы между соседними клетками трофобласта очень сложны, связаны с микрофилламентами и поддерживают структуру зародыша. Они очерчивают будущую трофэктодерму, ткань, обладающую многими свойствами секреторного эпителия, электрическое сопротивление которой постоянно повышается. (Раздел по ультраструктуре зародыша написан по книге Edwards (34 )).

О чем говорится в статье?

При проведении преимплантационной генетической диагностики (ПГД) у эмбриона необходимо микрохирургическим способом изъять несколько клеток для анализа. В статье представлен новый и эффективный подход к этой общепринятой процедуре.

Когда обычно проводят биопсию клеток эмбриона для генетического анализа?

Традиционно, эту процедуру проводят на третьи сутки развития, когда эмбрион состоит из 6-8 клеток-бластомеров. Биопсия на третьи сутки удобна тем, что после ее проведения остается достаточно времени, чтобы получить результат диагностики, и осуществить перенос проверенных эмбрионов в организм матери в текущем цикле ЭКО, без замораживания эмбрионов и откладывания программы на следующий цикл.

Но биопсия на третьи сутки имеет и существенные недостатки. Во-первых, у эмбриона, состоящего всего из шести-восьми клеток, невозможно получить больше 1-2 клеток для анализа без риска для его дальнейшего развития. Кроме того, чем меньше объем клеточного метериала для диагностики, тем ниже может быть достоверность полученного результата. Во-вторых, у дробящих эмбрионов очень высока степень клеточного мозаицизма. Это означает, что даже здоровый эмбрион может иметь клетки с патологичным набором хромосом. Если при биопсии, в случайном порядке, будет изъята именно такая клетка, то результат диагностики станет ложноположительным. И в-третьих, на этой стадии развития (дробление, 6-8 бластомеров), еще не произошла активация собственного генома зародыша, то есть потенциал его развития еще не определен и непредсказуем.

Кроме биопсии на третьи сутки развития, примерно 10% лабораторий во всем мире практикуют биопсию на пятые стуки (стадия бластоцисты) (По данным Европейского ПГД консорциума). Этот подход является более современным и требует особого оснащения лаборатории и дополнительных навыков специалиста-эмбриолога.

При биопсии у бластоцист получают до 6-8 клеток без риска для дальнейшего развития эмбриона. Большее количество анализируемого материала, несомненно, повышает достоверность результата. Но основным недостатком биопсии на пятые сутки является дефицит времени, отведенного для диагностики. Стадия бластоцисты - это та стадия, когда завершается процесс культивирования in vitro, и эмбрион необходимо перенести в организм матери. Поэтому все протоколы ПГД с биопсией на пятые сутки проходят при условии обязательной криконсервации эмбрионов.

Почему не на четвертые стуки?

В этот период эмбрион находится на той стадии, когда его клетки начинают тесно контактировать друг с другом. Поэтому процедура изъятия нескольких клеток становится крайне травматичной для эмбриона. По этой причине считалось, что выполнение биопсии на четвертые сутки невозможно.

В чем заключается достижение специалистов Клиники МАМА, представленное в публикации?

Мы впервые предложили метод, позволяющий провести биопсию на четвертые сутки развития без малейшего риска для эмбрионов, что прежде считалось невозможным.

Это достижение дает целый ряд преимуществ:

Спустя четыре дня после оплодотворения эмбрион состоит из 40-100 клеток и уже преодолел важнейший этап – активацию собственного генома. Таким образом, генетическое исследования проходят эмбрионы с высоким потенциалом развития.

Возможно получение до 6-8 клеток для анализа, что повышает достоверность результата.

Метод абсолютно безопасен: 98% эмбрионов после биопсии достигают стадии бластоцисты и являются перспективными для переноса.

С момента биопсии клеток до момента переноса эмбрионов имеется запас времени, чтобы получить результат диагностики и не откладывать наступление беременности на следующий цикл.

Возможно проведение криокосервации избыточных эмбрионов на самой благоприятной для этого стадии – на стадии компактной морулы.

В совокупности перечисленных преимуществ, значительно повышается достоверность результата генетической диагностики и вероятность наступления беременности в циклах ЭКО с ПГД.

Таким образом, преодолев имеющиеся раньше ограничения, мы получили возможность проводить биопсию на четвертые сутки развития эмбрионов. При новом, предложенном нами подходе, увеличивается число преимуществ метода биопсии (по сравнению с известными ранее подходами), и уменьшается количество его недостатков.

Энциклопедия

Киста и ЭКО

Кисты яичников - распространенная патология женской репродуктивной системы, практически у каждой 5-й пациентки врача-репродуктолога выявляются кистозные образования.

Экстракорпоральное оплодотворение: этапы программы ЭКО

Как проходит протокол ЭКО, что включает и сколько времени может потребоваться - проясняем с Ангелиной Владиславовной Глазуновой, к.м.н., репродуктологом, акушером-гинекологом, врачом УЗД Клиники МАМА.

Мужской фактор: делеции Y-хромосомы

Что такое делеции Y-хромосомы? Это выпадение части хромосомы после поломки. В зависимости от того, какая генетическая информация хранится на потерянной части хромосомы, эффекты могут быть очень серьезными. У некоторых мужчин отсутствует генетический материал из их Y-хромосомы, что важно для производства спермы.

Планирование беременности при сахарном диабете у мужчины

Сахарный диабет может приводить к снижению качества спермы и сложностям с самостоятельным зачатием. Как забеременеть, если у супруга диабет — рассказывает Ярослав Игоревич Мельник, уролог-андролог, оперирующий андролог Клиники МАМА.

Самый важный этап после оплодотворения – это формирование эмбриона. От успешности этого процесса зависят все дальнейшие этапы развития малыша. На развитие эмбриона влияет достаточно много факторов. Изучим все основные факторы развития бластомеров, что на них может повлиять и как они образуются.

Многие слышали слово бластомер, а что это такое знают не знают. Так вот, на начальном этапе, в результате слияния яйцеклетки и сперматозоида, образуется зигота. В процессе клеточного цикла она делится на две части, образуя бластомеры (эмбриональные клетки, у многоклеточных организмов, для их появления достаточно одного дня после оплодотворения).

Деление клеток продолжается: внешняя оболочка морулы преобразуется в зачатки эпителиальной ткани. Соответственно образуется межклеточное пространство, заполненное жидкостью. После таких преобразований появляется полость. Она называется бластоцель. В итоге, сформированное образование носит название бластула или бластоциста (от др. греч. зачаток в пузыре).

Первоначальная стадия развития эмбриона, после оплодотворения и до образования бластулы длится около недели. Она начинается через сутки после зачатия (этот этап называется дифференцировка бластомеров).

Развитие по дням:

• день 2 – зигота делится на 2-4 бластомера (округлые клетки, формирующие зародыш). На этом этапе чаще всего выявляются нарушения в развитии, поэтому при ЭКО такие эмбрионы можно отсортировать и оставить нормальные;
• день 3 – 6-8 бластомеров;
• день 4 – 12-14 бластомеров (морула). Клетки эмбриона становятся более плотными и тесно связываются между собой. Зародыш попадает в матку именно на этом этапе развития;
• день 5 – 16 бластомеров (и более). Внешняя оболочка истончается, эмбрион начинает имплантироваться в матку;
• день 6 – стадия бластоцисты (бластулы) без оболочки.

Вот так происходит развитие зародыша до бластоцисты.

Из школьного курса биологии многие знают, что в природе существуют несколько видов деления клеток. А образование бластомеров это митоз или мейоз? Деление клеток зиготы осуществляется путем митоза. При данном процессе набор хромосом удваивается, после чего клетка делится. При таком делении размеры клеток не увеличиваются. После, они представляют собой шарообрзное скопление (морулу), а еще немного позже все это скопление преобразуется в полый шар состоящий из бластомеров (бластоцисту).

При проведении ЭКО процесс формирования эмбриона тщательно контролируется специалистами для выявления нарушений развития на ранней стадии. Это позволит добиться максимального успеха при осуществлении процедуры.

Обязательно посмотрите это очень интересное и короткое видео в котором развитие зародыша показано в ускоренном режиме, от зиготы до бластоцисты за 90 секунд:

Классификация бластоцисты

Для выбора наилучшего материала для экстракорпорального оплодотворения бластоцисты разделяют на классы. Для классификации используют как цифровые, так и буквенные обозначения (одновременно).

Стадия экспансии или попросту размер обозначают цифрами от 1 до 6:

• 1 – ранняя стадия бластоцисты, 50% всего объема занимает полость;
• 2 – средняя стадия, полость уже занимает большую часть всего объема. Размер бластоцисты незначительно превышает размеры эмбриона;
• 3 – экспандированная стадия, большую часть бластоцисты занимает полость. Но размеры самой бластулы раза в 2 больше размеров эмбриона. Внешняя оболочка постепенно истончается
• 4 – стадия хэтчинга (разрыва внешней оболочки);
• 5 – стадия хетчинга после преимплантационной диагностики (ПГД);
• 6 – бластоциста без оболочки.

Для буквенной классификации бластоцисты используются латинские буквы от А до D. Первое буквенное обозначение характеризует внутреннюю структуру (объем), то есть материал, из которого в последствии развивается эмбрион:

• A – бластоциста нормального размера, внутриклеточная масса однородная без инородных включений;
• B – внутриклеточная масса с незначительными дефектами, хорошо различима;
• C – внутреннее содержимое бластулы имеет значительные дефекты, плохо просматривается;
• D – полностью дегенеративное содержимое.

Второе буквенное обозначение относится к характеристикам внешнего слоя зародыша (трофобласта)

• А - слой плотный, но одинарный, хорошо структурирован, многоклеточный;
• В - клетки распределяются неравномерно, располагаются больше, чем в один слой, возможно количество клеток не соответствует норме;
• С - слоеобразующих клеток слишком мало, имеются посторонние включения;
• D - дегенеративный внешний слой.

Международная классификация

При использовании международной классификации может применяться цифра 0, обозначающая стадию поздней морулы и отсутствие полости. Буквенная классификация ограничивается символами от A до C. Буква D означающая дегенеративные признаки не применяется.

Например:

• 5АА – бластоциста на стадии хэтчинга после ПГД. Ее внутренне содержимое однородное без посторонних образований, нормального размера. Внешняя оболочка однослойная, плотная, многоклеточная;
• 3АВ – бластоциста на экспандированной стадии. Полость занимает большую половину объема, внешняя оболочка постепенно истончается. Клеточная масса однородная, без дефектов и включений. Клетки трофобласта расположены в несколько слоев, неплотно прилегают друг к другу.

Бластоцисты разных классов под микроскопом.

Очень важный момент, это на какой именно день происходит имплантация бластоцисты (день подсадки). Этот этап начинается примерно на 5-6 день, но все зависит от индивидуальных особенностей пациентки. Как заявляют опытные репродуктологи, самым оптимальным временем для подсадки является 5 или максимум 6 сутки. Однако, если овуляция была очень слабая перенос можно провести на 2 или 3 сутки после оплодотворения.

График наилучшей приживаемости эмбрионов в зависимости от дня подсадки.

Что влияет на качество эмбриона?

Помимо качества яйцеклеток и сперматозоидов, на процесс формирования эмбриона может оказывать влияние широкий спектр факторов:

1. Ослабленный иммунитет женщины.
2. Недостаточный или избыточный вес пациентки (меньше 42 и больше 89 кг.).
3. Интоксикация.
4. Несоблюдение режима питания, недостаток витаминов.
5. Неблагоприятное состояние окружающей среды.
6. Повышенный радиационный фон.
7. Синдром хронической усталости.
8. Высокие эмоциональные нагрузки.
9. Наличие гинекологических заболеваний.
10. Прием гормональных препаратов.

При подготовке к искусственному оплодотворению (ЭКО) пациентке следует обратить особое внимание на свое здоровье, избегать переутомлений и стрессов и следовать рекомендациям лечащего врача.

При экстракорпоральном оплодотворении выделяют еще несколько групп факторов, которые оказывают влияние на качество формирования эмбриона:

• эмбриональные (неконтролируемые);
• внешние (контролируемые).

К эмбриональным факторам относят:

1. Генетические (хромосомные) нарушения.
2. Невозможность достоверно спрогнозировать характеристики эмбрионов. Даже с учетом применения дополнительных исследований (преимплантационной генетической диагностики), которые применяются только в случае нескольких неудачных попыток ЭКО. Нарушения в развитии эмбриона не всегда можно выявит на ранних стадиях.
3. Образование дефектов клеток (хромосомных нитей, митохондрий).
4. Нарушение активации генома. Данный дефект возможен на 3-и сутки, после чего дальнейшее развитие эмбриона нарушается. Поэтому для пересадки в основном применяют 5-ти дневные эмбрионы. Когда такая опасность уже миновала.

На внешние факторы человек может повлиять, но не всегда может вовремя заметить к чему привело их действие:

• техническое оснащение лаборатории;
• питательная среда для развития эмбриона, соответственно влияет на его развитие и будущую приживаемость;
• состав атмосферного воздуха в лаборатории;
• температура окружающей среды;
• режим работы инкубаторов;
• квалификация персонала клиники.

Эти факторы поддаются контролю, поэтому крайне важно если вы решились на процедуру ЭКО, правильно выбрать клинику. Необходимо изучить техническое оснащение лаборатории, убедиться в профессионализме медперсонала.

Также стоит обратить внимание и на свое здоровье. В первую очередь стоит отказаться от вредных привычек и сбалансировать свое питание, наполнить его витаминами и минералами. Обратите внимание, что только после консультации с врачом можно начинать принимать мультивитаминные комплексы.

Краткий итог

ЭКО – на сегодняшний день, прекрасная возможность преодолеть бесплодие. Кроме того, искусственное оплодотворение позволяет выбрать для пересадки жизнеспособный эмбрион, без нарушений в развитии. Но не всегда оценка качества эмбриона точна, даже полностью качественные бластоцисты иногда погибают. Это не повод для паники, даже из эмбрионов невысокого качества по результатам оценки, рождаются абсолютно здоровые дети.

Это видео длится 2 часа, врач клиники ЭКО расскажет о эмбриональном этапе очень подробно. Очень познавательно:

Почему не оплодотворяется яйцеклетка?...