Доімплантаційний розвиток ембріона – це дуже складний і делікатний процес, який починається із запліднення, дроблення та завершується формуванням бластоцисти. В деяких випадках в програмах ЕКЗ ембріони можуть зупинитись в розвитку, через низку причин. Зупинка розвитку ембріона – це коли ембріон не розвивається протягом 24 годин, як правило, це може статися на етапі дроблення (на другу або третю добу). В такій ситуації, клітини ембріона не мертві, а просто не продовжують ділитися, цей стан можливо описати, як клітинне старіння. Наукові джерела стверджують, що близько двох третин ембріонів зупиняються в своєму розвитку.
Найпоширеніші причини:
1) хромосомні аномалії;
2) якість яйцеклітин;
3) якість сперматозоїдів;
4) умови культивування ембріонів в лабораторії.
Одна з найпоширеніших причин є хромосомні аномалії. Приблизно через 24 години після запліднення яйцеклітини починається процес поділу клітин. Під час цього процесу весь геном – 46 хромосом, що містять понад 3 мільярди пар основ ДНК – має бути точно продубльований. Дубльовані набори хромосом повинні бути розділені, щоб кожна дочірня клітина отримала повний набір. Але іноді, щось йде не так, і деякі клітини ембріона мають некоректну кількість хромосом. Дослідники вже давно висунули теорію про те, що помилки виникають під час останньої фази поділу клітини, коли повторювані набори хромосом розділяються на дві ідентичні дочірні клітини. Більшість цих збоїв пояснювали проблемами з веретеном поділу (мікротрубочок), апаратом, який роз’єднує два набори хромосом.
Однак останні дослідження показують, що хромосомні аномалії виникають через помилки, які виникають набагато раніше, коли ДНК геному дублюється. Якщо ДНК не копіюється точно, веретено поділу поміщає неправильну кількість хромосом у кожну дочірню клітину. Тому коли дуплікація ДНК ненормальна, веретено поділу не функціонує так як слід. Треба зазначити, що таке може траплятися не тільки в циклах ЕКЗ, але і при плануванні природнього зачаття. Якщо занадто багато клітин уражено хромосомними аномаліями, ембріон не може продовжувати розвиток.
Вік жінки є критично важливим, так як яйцеклітини в значній мірі здатні впливати на відсоток ембріонів із хромосомними аномаліями, який з віком тільки збільшується. У деяких випадках ріст ембріонів припиняється як природний захисний механізм, щоб запобігти народженню дитини з генетичним дефектом. Низька якість яйцеклітини здатна спричинити зниження метаболічної активності ембріона, що призведе до його дегенерації або зупинки росту.
Мітохондрії відіграють одну з основних ролей в енергозабезпеченні яйцеклітини та майбутнього ембріона. В одній яйцеклітині міститься близько сотні тисяч мітохондрій. Саме завдяки запасу материнських мітохондрій ембріон розвивається та забезпечує собі ефективний поділ клітин. Недостатня кількість мітохондрій та їх некоректна локалізація, в областях, де потрібна енергія, може спричинити зупинку розвитку ембріона. Частіше така ситуація може трапитися в більш пізньому репродуктивному віці жінки.
Активні форми кисню є частиною нормального клітинного метаболізму. Однак висока концентрація, може спричинити «окислювальний стрес», який може в значній мірі нашкодити клітині. Як яйцеклітини, так і сперматозоїди постійно піддаються впливу активного кисню через старіння, навколишнє середовище та спосіб життя (паління, алкоголь, неправильне харчування тощо). Активні форми кисню здатні призвести до некоректної роботи мітохондрій яйцеклітин або спричинити фрагментацію ДНК сперматозоїда, що в свою чергу може спричинити зупинку розвитку ембріона.
Як якість ооцитів так і якість сперматозоїдів здатна впливати на подальший розвиток ембріонів. Ембріони успадковують центросому від сперматозоїда. Центросоми відіграють роль у розділенні хромосом під час поділу клітин. Якщо центросома була отримана від неякісного сперматозоїда, це може призвести до порушення розділення хромосом в ембріоні з його подальшою зупинкою в розвитку.
ДНК фрагментація сперматозоїдів – це розриви в ланцюгу молекули ДНК. Дослідники виявили, що рівень фрагментації здатен істотно впливати на динаміку розвитку ембріона та його морфологію. Фрагментація ДНК, як правило, вища у чоловіків, які страждають на ожиріння, палять, вживають велику кількість алкоголю, страждають на варикоцеле, а також вік батька понад 50 років. Але іноді бувають випадки, коли високий рівень фрагментації може траплятися у чоловіків, в яких сперматозоїди недостатньо зрілі.
Справа може бути не лише в матеріалі батьків, але і в самій лабораторії ЕКЗ. Справність всього обладнання лабораторії, сертифікаційні середовища та їх коректне використання, чистота повітря, швидкість і точність виконання всіх маніпуляцій з клітинами, все це відіграє дуже важливу роль. Лабораторні умови здатні впливати лише на сам відсоток запліднення та на уповільнення росту ембріонів, але не на зупинку розвитку ембріону внаслідок значних хромосомних перебудов (анеуплоідій).
Якщо вам довелось зіткнутися з зупинкою розвитку ембріона в вашій програмі ЕКЗ, не втрачайте надії. Є варіанти покращити майбутні результати. Зміна стратегії лікування та способу життя подружжя, а також виключення антиоксидантів може змінити цю, на перший погляд патову ситуацію. Якщо у пари було декілька протоколів, але ситуація з зупинкою ембріонів повторювалась, тоді варто розглянути програму з використанням донорських ооцитів.