Kvalita vajíčka - Ovum quality

Kvalita vajíčka je míra schopnosti oocytu (ženské gamety) dosáhnout úspěšného výsledku oplodnění. Kvalita je určena zralostí oocytu a buněk, které obsahuje, které jsou citlivé na různé faktory, které mají vliv na kvalitu a tím i na reprodukční úspěch.[1]To má význam, protože vývoj embrya je více závislý na oocytu ve srovnání se spermatem.[1]

Faktory

Stáří

Pokročilý věk matek představuje významné hledisko pro zdraví vajíček a v současné době je považován za největší rizikový faktor, který je základním případem aneuploidie v lidských populacích.[2] Mechanismy, kterými se zdraví vajíčka s věkem zhoršuje, nejsou plně pochopeny. Prodloužená meiotická zástava, pokles mitochondriální funkce a oxidační stres jsou klíčové faktory spojené se stárnutím, které poškozují kvalitu oocytů, identifikované ve studiích využívajících lidské i zvířecí oocyty.[3]

Meiotická zástava a ztráta soudržnosti

Tvorba lidských gamet zahrnuje dvě separační události, známé zřetelně jako Redukční dělení buněk Já, ve kterém spárován homologní chromozomy jsou odděleny a Meiosis II, ve kterém sesterské chromatidy jsou rozděleni. Meióza I je mírně protáhlý proces, během kterého se homologické chromozomy srovnávají, párují a rekombinují.[3]

Zatímco mužské gamety (spermie) se nepřetržitě produkují po celý život, ženská ovariální rezerva se plně vytvoří během raného vývoje. Oocyty (nikoli však spermatocyty) poté podléhají prodloužené zástavě na konci diplotenu, dokud se na začátku menstruačního cyklu neobnoví meióza. Během této dlouhodobé zástavy mohou nastat změny nebo zhoršení závislé na věku.[4]

Během prodloužené zástavy oocytů existují chromozomy jako bivalenty. To znamená, že homologické chromozomy se spárovaly a drží je pohromadě chiasmata (fyzické přechody mezi rameny chromozomů). Kohezinový komplex, prstencová struktura spojená se sesterskými chromatidami, pomáhá je udržovat v těsné blízkosti, a tak vytváří soudržnost sesterských chromatid. Tato soudržnost je později narušena enzymem separase, což umožňuje rozbití chiasmat a homologní chromozomy se segregovat normálním způsobem.[5] Věková degenerace inhibitorů a regulátorů separázy může vést k nevhodné a předčasné degradaci kohezinu před anafázou. Výsledkem je, že homologní chromozomy se mohou přizpůsobit nezávisle na meiotickém vřetenu, což riskuje aneuploidie což představuje klíčový mechanismus sníženého reprodukčního úspěchu.[5]

Mitochondriální změny

Jako nejvíce mitochondrie husté buňky v těle závisí vajíčka na těchto organelách pro časný embryonální vývoj, proliferaci a jejich schopnost oplodnění. Proto změny mitochondriální funkce související s věkem přirozeně představují významný vliv na kvalitu vajíčka a plodnost žen.[6]

Specifické změny, ke kterým dochází s věkem, zahrnují snížení množství mitochondriální DNA a zvýšení mutací mitochondriální DNA.[7] Studie na zvířatech prokázaly tyto genetické abnormality, kromě fyzických změn v samotných mitochondriích a snížení produkce ATP.[8] Je zapotřebí dalšího výzkumu, aby se dosáhlo definitivních důkazů o snížení vývojového potenciálu v důsledku stárnutí mitochondrií,[7] byla však prokázána akumulace mitochondriálních abnormalit v průběhu času v ženském vajíčku a zdá se, že je nějakým způsobem spojena se zhoršením zdraví vajíček.[9]

Obezita

Studie to ukazují obezita ovlivňuje kvalitu vajíčko. Je to onemocnění, které snižuje plodnost ženy.[10] Důvodem je zejména narušení hormonálních hladin matky.[10] Je také možné, aby děloha měla různé úrovně vnímavosti, pokud jde o připojení oocytů, v důsledku poruchy funkce endometrium.[10] Kromě toho požití vyšších hladin sacharidů a zvýšených hladin glukózy ve stravě souviselo s vyšší pravděpodobností neplodnosti z důvodu selhání vaječníků při ovulaci uvolňovat oocyty.[10] Obezita byla také spojena s brzkým potraty úmrtí plodu, novorozence nebo úmrtí, kdy se dítě narodí mrtvé a existuje větší šance, že děti budou mít vrozené vady.[10]

V IVF postup nazývaný hormon gonadotropin (GnRH) se podává ženě ke stimulaci vaječníků k uvolňování oocytů.[10] U obézních pacientů jejich obezita negativně ovlivňuje reakci vaječníků na tento hormonální stimulant, což vede k tomu, že lékaři musí podávat zvýšenou dávku hormonu a doba stimulace se prodlužuje.[10] Sklidí se méně zralé oocyty. Obezita navíc vede ke snížení míry těhotenství po IVF a menší šanci na implantaci oocytů do stěny dělohy. Mají také zvýšenou šanci na zrušení cyklu.[10]

Poškození lipotoxicitou

Může dojít k přetížení mastných kyselin v těle v důsledku zvýšeného požití lipotoxicita.[11] Tyto extra mastné kyseliny nejsou tělem ukládány a místo toho cirkulují a poškozují okolní tkáň. Úrovně nadbytku mastných kyselin jsou vyšší u obézních žen.[11] Mastná kyselina poškodí jiné buňky, s výjimkou adipocyty tím, že vyrobí více reaktivní formy kyslíku. To způsobí, že se buňka sama zničí (apoptóza ).[11]

Stres

Psychologický stres

Psychologický stres může přímo i nepřímo přispívat ke snížení kvality oocytů. Zvýšený stres vede ke zvýšené produkci a uvolňování kortizol, stresový hormon, který přímo inhibuje biosyntézu estradiol ve vaječníku.[12] Pokles estradiolu stejně jako oxidační stres vede k apoptóze granulózní buňky z oocytu, což zhoršuje kvalitu oocytů.[12]

Reference

  1. ^ A b Coticchio, Giovanni; Sereni, Elena; Serrao, Lucia; Mazzone, Silvia; Iadarola, Immacolata; Borini, Andrea (prosinec 2004). "Jaká kritéria pro definici kvality oocytů?". Annals of the New York Academy of Sciences. 1034 (1): 132–144. Bibcode:2004NYASA1034..132C. doi:10.1196 / annals.1335.016. ISSN  0077-8923. PMID  15731306.
  2. ^ Herbert, Mary; Kalleas, Dimitrios; Cooney, Daniel; Lamb, Mahdi; Lister, Lisa (01.04.2015). „Meióza a stárnutí matky: poznatky z aneuploidních oocytů a trizomických porodů“. Perspektivy Cold Spring Harbor v biologii. 7 (4): a017970. doi:10.1101 / cshperspect.a017970. ISSN  1943-0264. PMC  4382745. PMID  25833844.
  3. ^ A b MacLennan, Marie; Crichton, James H .; Playfoot, Christopher J .; Adams, Ian R. (září 2015). „Vývoj oocytů, meióza a aneuploidie“. Semináře z buněčné a vývojové biologie. 45: 68–76. doi:10.1016 / j.semcdb.2015.10.005. ISSN  1096-3634. PMC  4828587. PMID  26454098.
  4. ^ Jones, Keith T .; Lane, Simon I. R. (září 2013). "Molekulární příčiny aneuploidie ve vejcích savců". Rozvoj. 140 (18): 3719–3730. doi:10,1242 / dev.090589. ISSN  1477-9129. PMID  23981655.
  5. ^ A b Cheng, Jin-Mei; Liu, Yi-Xun (2017-07-22). „Ztráta soudržnosti související s věkem: příčiny a důsledky“. International Journal of Molecular Sciences. 18 (7): 1578. doi:10,3390 / ijms18071578. ISSN  1422-0067. PMC  5536066. PMID  28737671.
  6. ^ May-Panloup, Pascale; Boucret, Lisa; Chao de la Barca, Juan-Manuel; Desquiret-Dumas, Valérie; Ferré-L'Hotellier, Véronique; Morinière, Catherine; Descamps, Philippe; Procaccio, Vincent; Reynier, Pascal (listopad 2016). „Stárnutí vaječníků: role mitochondrií v oocytech a folikulích“. Aktualizace lidské reprodukce. 22 (6): 725–743. doi:10.1093 / humupd / dmw028. ISSN  1460-2369. PMID  27562289.
  7. ^ A b Babayev, Elnur; Seli, Emre (červen 2015). „Mitochondriální funkce a reprodukce oocytů“. Aktuální názor v porodnictví a gynekologii. 27 (3): 175–181. doi:10.1097 / GCO.0000000000000164. ISSN  1473-656X. PMC  4590773. PMID  25719756.
  8. ^ Simsek-Duran, Fatma; Li, Fang; Ford, Wentia; Swanson, R. James; Jones, Howard W .; Castora, Frank J. (2013). "Metabolické a morfologické změny v mitochondriích jednotlivých myších a křečků oocytů spojené s věkem". PLOS ONE. 8 (5): e64955. Bibcode:2013PLoSO ... 864955S. doi:10.1371 / journal.pone.0064955. ISSN  1932-6203. PMC  3669215. PMID  23741435.
  9. ^ Rebolledo-Jaramillo, Boris; Su, Marcia Shu-Wei; Stoler, Nicholas; McElhoe, Jennifer A .; Dickins, Benjamin; Blankenberg, Daniel; Korneliussen, Thorfinn S .; Chiaromonte, Francesca; Nielsen, Rasmus; Holland, Mitchell M .; Paul, Ian M. (2014-10-28). „Efekt mateřského věku a závažné zúžení zárodečné linie v dědičnosti lidské mitochondriální DNA“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 111 (43): 15474–15479. Bibcode:2014PNAS..11115474R. doi:10.1073 / pnas.1409328111. ISSN  1091-6490. PMC  4217420. PMID  25313049.
  10. ^ A b C d E F G h Luke, Barbara (duben 2017). „Nežádoucí účinky ženské obezity a interakce s rasou na reprodukční potenciál“. Plodnost a sterilita. 107 (4): 868–877. doi:10.1016 / j.fertnstert.2017.02.114. ISSN  1556-5653. PMID  28366413.
  11. ^ A b C Broughton, Darcy E .; Moley, Kelle H. (duben 2017). „Obezita a ženská neplodnost: potenciální zprostředkovatelé dopadu obezity“. Plodnost a sterilita. 107 (4): 840–847. doi:10.1016 / j.fertnstert.2017.01.017. ISSN  1556-5653. PMID  28292619.
  12. ^ A b Prasad, Shilpa; Tiwari, Meenakshi; Pandey, Ashutosh N .; Shrivastav, Tulsidas G .; Chaube, Shail K. (2016-03-29). „Dopad stresu na kvalitu oocytů a reprodukční výsledek“. Journal of Biomedical Science. 23: 36. doi:10.1186 / s12929-016-0253-4. ISSN  1423-0127. PMC  4812655. PMID  27026099.