Molekulske i ultrastrukturne promene tokom fragmentacije preimplatacionih humanih embriona: veza sa zastojem razvića

Abstract

Uvod: I pored visoko usavršenih tehnika vantelesne oplodnje morfološki savršeni embrioni nisu česta pojava. U kliničkoj praksi in vitro fertilizacije (IVF) oni u značajnoj proporciji dožive zastoj razvića ili pokažu morfološke nepravilnosti. U cilju postizanja viših stopa fertilizacije i dobijanja većeg broja kvalitetnih embriona u IVF centrima se, u uslovima standardizovane IVF kulture, temeljno prati razvoj IVF embriona, sprovodi njihovo ocenjivanje po kvalitetu. Fragmentacija embriona je veoma česta morfološka nepravilnost embriona i potvrđen znak snižene razvojne sposobnosti. Brojna populacija mitohondrija (Mt) ranih embriona je nosilac bioenergetskog potencijala i stecište signalnih puteva preživljavanja ćelija. Ove dve značajke su stoga odabrane za predmet istraživanja. U cilju što potpunijeg sagledavanja njihovog značaja za nastavak razvoja sprovedeno je ispitivanje na više nivoa: morfološkom, molekulskom i bioenergetskom. Primenom širokog raspona metoda: svetlosne, elektronske (TEM) i konfokalne mikroskopije, imunocitohemijske i transkripcione molekulske analize – na više nivoa su sagledane strukturne promene koje prate rano brazdanje i fragmentaciju, te povezivanje sa dinamikom i funkcionošću mitohondrija i sistema redoks ravnoteže embriona. Ispitivanje je odobreno i sprovedeno na suvišnim IVF embrionima, poklonjenim u naučno-istraživačke svrhe, po pribavljanju pisane saglasnosti obaveštenih pacijenata iz IVF programa. Rezultati sa diskusijom: Rani embrioni pokazali su značajne ultrastrukturne promene skopčane sa fragmentacijom, prvenstveno na endoplazminom retikulumu (ER) i mitohondrijama (Mt) i to pregrupisavanje, promene izgleda i blisku strukturnu vezu Mt sa ER često proširenih cisterni, koje su neretko zapremale veći deo fragmenata u vidu krupnih vakuola. Unutar embriona, po našim saznanjima prvi put, na TEM mikrografijama je pokazano postojanje i sekretovanje egzozoma, minijaturnih, membranskih vezikula – posrednika međućelijske komunikacije. Nadalje, primećeni su netipični kontakti jedra sa ER i Mt i potvrđeno postojanje više poznatih sistema uklanjanja i opravke oštećenih Mt (mitofagije, mitoptoze, fisije i fuzije...)...