Ооцит-кумулюсний комплекс – це морфофункціональнаодиниця, що складається з ооцита, оточеного кумулюснимиклітинами. Кумулюсні клітини – це унікальна підлініягранульозних клітин, що оточують ооцит антрального фолікула, які відіграють важливу роль у метаболічній підтримці ооцита, контролі мейозу, овуляції, компетентності розвитку та дозрівання ооцитів, а також запліднення. Ооцит сам по собі має низьку здатність до метаболізму енергетичних молекул, таких як глюкоза, а метаболічний та енергетичний внесок здебільшого надходить від кумулюсних клітин до ооцита. Кумулюсні клітини забезпечують значну гліколітичну активність для перетворення глюкози на піруват, який є основним джерелом енергії, що використовується ооцитом під час його дозрівання. Коли ооцитдосягає завершальної стадії дозрівання, щілинні контакти, що знаходяться на кінці цитоплазматичного розширення, які з'єднують клітини кумулюса через прозору оболонку з оолеммою, поступово закриваються. У міру розширення кумулюса міжклітинні зв'язки втрачаються, і клітини кумулюсазазнають апоптозу. Через цей унікальний зв'язок вважаються клітини кумулюса цінним показником для оцінки якості ооцита, який вони оточують. Крім того, клітини кумулюса підтримують запліднення, вивільняючи фактори, такі як простагландини, які посилюють рухливість сперматозоїдів та акросомну реакцію.
В останні роки кумулюсні клітини як біомаркери якості ооцитівпропонується, часто у формі рівнів експресії набору транскриптів мРНК. Фрагментація ДНК у клітинах ссавців відбувається як запрограмована подія, наприклад, під час мейотичної рекомбінації, або у відповідь як на ендогенні (надлишок активних форм кисню), так і на екзогенні подразники, такі як хімічні препарати, вплив ультрафіолетового світла та іонізуючого випромінювання, або кріоконсервація. Якодноланцюгові, так і дволанцюгові розриви ДНК можуть пошкодити клітину. Дволанцюговий розрив ДНК, якщо його не відновити, може призвести до затримки клітинного циклу, сприяти геномній нестабільності, інактивації генів, апоптозу та інших форм загибелі клітин. Дволанцюгові розриви відповідають активації апоптотичних шляхів або наявності різних ізоформ топоізомерази. Для порівняння, розриви одноланцюгової ДНК вважаються наслідком оксидативногостресу, або невідновлених пошкоджень ДНК, спричинених нездатністю репопуляції геному гістонами, або впливом токсичної концентрації хімічних речовин. Різні рівні пошкодження дволанцюгової ДНК клітин можуть відображати компетентність розвитку ооцита.
Близькість між клітинами кумулюса та ооцитом свідчить про їхній потенціал як біомаркера для прогнозування компетентності ооцитів. Пошкодження ДНК у клітинах кумулюса може служити прогностичним маркером успіху запліднення. Крім того, дослідження показують зв'язок між рівнем загального пошкодження ДНК та цитоплазматичнимдозріванням. Здатність ооцита до дозрівання та запліднення корелює з апоптотичним статусом клітин кумулюса. У клінічній практиці ооцити для запліднення методом ІСSІ відбираються на основі ядерної зрілості, цитоплазматичної структури та екстрацитоплазматичної морфології. Наявність першого полярного тільця служить маркером ядерної зрілості, що вказує на те, що ооцит знаходиться в метафазі II (MII). Вкрай важливо, щоб процес дозрівання ядра та цитоплазми був скоординований для встановлення оптимальних умов для успішного запліднення. Результати дослідження показують, що ооцити з кумулюсними клітинами, що демонструють високий рівень пошкодження ДНК, мають тенденцію до незрілості, атрезу або відповідають невдалому заплідненню, пов'язаному з ооцитами, після ІСSІ.
Збільшення рівнів ДНК фрагментації також було помічено у клітинах кумулюса жінок з овуляторною дисфункцією порівняно з потенційно фертильними жінками. значну позитивну кореляцію між рівнями ДНК фрагментації у клітинах кумулюса та кількістю зигот 2 PN, що свідчить про те, що рівень пошкодження ДНК у клітинах кумулюса дійсно може бути важливим предиктором успіху запліднення. Ще однією сферою можливого застосування визначення індексу ДНК фрагментації кумулюсних клітин, використання для допомоги у класифікації ооцитів для вітріфікації (кріобанкінгу) ооцитів для покращення кумулятивного показника виживання та зберігання лише найкращих клітин.
Порогове значення індекса ДНК фрагменації клітин кумулюсу(відсоток клітин із фрагментованою ДНК серед усіх проаналізованих клітин) варіюється в деяких дослідженнях від 21 до 24%. У пацієнтів, які проходили програму ЕКЗ, рівень пошкодження ДНК у клітинах кумулюсу, оцінюють в більшості випадків за допомогою Halo-тесту. При використанні даної методики неушкоджені нефіксовані свіжовиділені клітини кумулюсу занурюють в інертний агарозний мікрогель на попередньо обробленому предметному склі. Лізисний розчин видаляє ядерні білки, і за відсутності пошкодження ДНК клітини мають компактний ореол дисперсії хроматину навколо ядра. Кумулюсні клітини без фрагментованої ДНК мають ущільнений ореол дисперсії хроматину навколо ядра. Клітини з фрагментацією мають великий, неущільнений та слабо забарвлений ореол дисперсії хроматину навколо ядра. Слід зазначити, що високофрагментовані клітини мають зменшені ядра та мінімальні ореоли дисперсії хроматину. Крім того наявність «halo» вказує на те, що більшість виявлених пошкоджень є дволанцюговим розривам ДНК.
Деякі дослідження показують, що оцінка індексу фрагментації ДНК кумулюсних клітин, що не перевищує 21%, дозволила ідентифікувати ооцити, як якісні та яким вдалося досягти стадії розвитку бластоциста після запліднення. Слід зазначити також, що індекс фрагментації ДНК кумулюсних клітин не показав себе як потенційний маркер для прогнозування морфології бластоцист.
Отже, дослідження фрагментації ДНК клітин кумулюсавідкриває нові можливості для удосконалення відбору ооцитівта персоналізації програм ЕКЗ. Звернення до лікаря-репродуктолога — важливий крок на шляху до народження Вашої мрії.