Первое митотическое деление оплодотворенной яйцеклетки, в результате которого образуется двухклеточный эмбрион, может сопровождаться нуклеарными "ошибками" (нарушения в распределении хромосом между дочерними клетками), затрагивающими оба бластомера. В большинстве случаев первое деление происходит в вечернее/ночное время суток, а утром, когда эмбриологи возвращаются в лабораторию, эмбрион завершает второе деление митоза и достигает стадии четырех бластомеров.
Таким образом, оценка двухклеточной стадии в клинической практике основывается на наличии покадровой съемки (таймлапс).
Термин "фенотип нуклеарной ошибки" (NEP) был введен для дифференциации нуклеарных ошибок на категории, поскольку они, вероятно, имеют различную этиологию и по-разному влияют на последующее развитие и жизнеспособность эмбриона.
Цель исследования: дифференцировать нуклеарные ошибки и установить, как их наличие, наблюдаемое на стадии двухклеточного эмбриона влияет на формирование бластоцист. Исследование основывается на использовании технологии таймлапс для оценки нуклеарного статуса 2331 двухклеточных эмбрионов.
Методы. Авторы провели ретроспективное когортное исследование, анализируя данные 392 пациентов и 504 циклов ВРТ. Каждый эмбрион был классифицирован по типу нуклеарной ошибки: мононуклеарные, мультинуклеарные, микронуклеарные, бинуклеарные, с фрагментированным ядром и смешанные ошибки.
На стадии двух бластомеров эмбрион должен иметь по одному ядру на клетку, что называется мононуклеацией (А). Предположительно, мононуклеарные эмбрионы являются диплоидными и дают начало диплоидному четырехклеточному эмбриону. У бинуклеарных эмбрионов (В) в бластомере два ядра одинакового размера. Одним из механизмов, лежащих в основе образования двуядерных клеток на стадии двух бластомеров, является нарушение выравнивания веретена деления во время первого митотического деления оплодотворенного ооцита. В результате образуется диплоидный двухклеточный эмбрион, но с двумя ядрами на "пораженный" бластомер, а после второго митотического деления - диплоидный четырехклеточный эмбрион. Деление ядер перед делением клетки также может привести к бинуклеации. Микронуклеация (С) - это наличие дополнительного ядра меньшего размера рядом с нормальным ядром. "Маленькое" ядро содержит генетический материал, ассоциировано с анеуплоидией целых хромосом или сегментарной анеуплоидией. В результате формируется мозаичный эмбрион, содержащий клетки с моносомным, трисомным или эуплоидным генетическим набором. Мультинуклеация (D) - это наличие трех или более отдельных ядер одинакового размера в одной клетке. Они образуются в результате расфокусированных би- или триполярных веретен деления, которые разделяют генетическое содержимое на несколько ядер. Механизм формирования сильно фрагментированных ядер, рассеянных в цитоплазме, (E) - неизвестен.
Результаты
Уровень двухклеточных эмбрионов, содержащих нуклеарные ошибки, составил 47.1%. Наиболее часто встречалась мультинуклеация (14.2%), за ней следовали смешанные ошибки (11%), микронуклеация (8.6%), бинуклеация (7.4%) и фрагментация ядра (5.8%).
Количество "качественных" бластоцист было значительно ниже у эмбрионов с нуклеарными ошибками: 46.2% для эмбрионов с одним затронутым бластомером и 27.6% для эмбрионов с обоими затронутыми бластомерами, по сравнению с 58.6% для эмбрионов без отклонений в количестве и размере ядер.
Бинуклеарные эмбрионы показали такую же вероятность формирования клинически "пригодных" бластоцист, как и мононуклеарные (56.8% против 58.6%), в то время как другие типы нуклеарных фенотипов значительно снижали эту вероятность. Частота формирования бластоцист составила у эмбрионов с микронуклеацией 50%, с мультинуклаецией - 39,3%, со смешанным типом нуклеации - 23,5%.
Наихудший результат был отмечен у эмбрионов с фрагментированным ядром - всего 12,4%.
Заключение.
Исследование подчеркивает, что нуклеарные ошибки на стадии двухклеточного эмбриона являются распространённым явлением и снижают шансы на формирование качественных бластоцист.
Как количество затронутых бластомеров, так и фенотип нуклеарных ошибок влияют на уровень формирования бластоцист, за исключением бинуклеарных эмбрионов.