A relationship of the results of superovulation induction and the number of embryos obtained within an in vitro fertilization program to the type of chromosome aberration in the karyotype of a patient

Mikayelyan V.G., Glinkina Zh.I., Dolgushina N.V., Kindarova L.B., Belyaeva N.A., Gubayeva Z.M., Sokur S.A., Naskhletashvili I.V., Kalinina E.A.

Academician V. I. Kulakov Research Center of Obstetrics, Gynecology, and Perinatology, Ministry of Health and Social Development of Russia, Moscow
Objective: to estimate an ovarian response to superovulation induction and the period of early embryogenesis in the married couples with one being a carrier of balanced karyotype translocation in relation to its type.
Subjects and methods. The investigation enrolled 27 married couples with one being a balanced translocation carrier. All the couples were included into an in vitro fertilization (IVF) program.
Results. Analysis of the findings indicated that there was no relationship between the type of mutation and that of (primary or secondary) infertility. A group of patients with Robertsonian translocations was shown to have a statistically significantly larger number of oocytes (р = 0.00037) and embryos (р = 0.00149) than that of patients who were reciprocal translocation carriers. The couples where the women were mutation carriers showed no statistically significant difference in the number of obtained oocytes and embryos as compared to the couples where the men were mutation carriers. At the same time the mean number of good-quality embryos on day 3 of development in the couples with female and male mutation was 2.57±2.44 and 3.85±1.87, respectively (p = 0.0194, Mann-Whitney test).
The group of reciprocal translocation carriers showed the same gender-based tendency: fewer oocytes and embryos were obtained in the couples with female mutation carriers. In that of Robertsonian translocation carriers, the obtained oocytes were fewer and the obtained embryos were more in the couples with male mutations carriers.

Keywords

balanced translocations
oocytes
embryos
in vitro fertilization
superovulation induction

Цитогенетическое исследование лимфоцитов крови стало «золотым стандартом» генетического
обследования супружеских пар с нарушением репродуктивной функции. Это связано с тем, что среди
таких супружеских пар частота хромосомных нарушений значительно выше по сравнению с общепопуляционной. Уровень хромосомных аберраций у этой группы пациентов может варьироваться от 1,8 до 8% [2, 4]. При этом хромосомные изменения в общей популяции встречаются с частотой от 0,1 до 0,5% [1, 8–10].

При включении супружеских пар в программу вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) необходимо учитывать, что пациенты с измененными кариотипами имеют высокий риск рождения детей с хромосомной патологией; у них чаще отмечаются спонтанные аборты из-за появления у потомства несбалансированных транслокаций, анеуплоидий в кариотипе, как следствие неправильного расхождения хромосом в мейозе.

Клиническая практика показывает, что одни и те же генетические изменения отмечаются как у фертильных, так и у супружеских пар с бесплодием. До настоящего момента нет четких доказательств, что генетические мутации являются причинами бесплодия.

Хромосомные перестройки в кариотипе отличаются большим многообразием. В связи с этим ученых волнует вопрос: есть ли отличия в процессе мейоза у пациентов с различными хромосомными мутациями в кариотипе? Существуют ли механизмы, регулирующие процесс созревания половых клеток с нормальным и несбалансированным хромосомным набором? Существует ли корреляция
между исходом программ ВРТ и видом хромосомных нарушений в кариотипе? До сих пор окончательно не изучен период раннего эмбриогенеза у пациентов с генетическими мутациями. Остается открытым вопрос, какую выбирать тактику последующего лечения у этой группы пациентов в случаях нескольких неудачных попыток экстракорпорального оплодотворения (ЭКО)?

Целью данного исследования явилась оценка ответа яичников на стимуляцию суперовуляции и периода раннего эмбриогенеза у супружеских пар, в которых один из супругов является носителем сба
лансированной транслокации в кариотипе в зависимости от типа транслокации.

Материал и методы исследования

Нами представлены данные пилотного исследования, в которое были включены 27 супружеских
пар, в которых один из супругов являлся носителем сбалансированной транслокации.

Кариотип пациентов был исследован цитогенетическим методом. В зависимости от вида транслокации супружеские пары были поделены на две группы: 1-я группа – 12 супружеских пар, в которых один из супругов (6 женщин и 6 мужчин) являлся носителем реципрокной транслокации (18 циклов стимуляции суперовуляции, n=18); 2-я группа – 15 супружеских пар, в которых один из супругов (5 женщин и 10 мужчин) являлся носителем робертсоновской транслокации (23 цикла стимуляции суперовуляции, n=23). В рамках этих двух групп пациенты были разделены в зависимости от пола носителя хромосомной перестройки.

Все пары проходили стимуляцию суперовуляции в программе ЭКО по поводу первичного или вторичного бесплодия. Пациенты и их партнеры не принимали каких-либо лекарственных средств до
вступления в протокол стимуляции суперовуляции. Всего у пациентов был проведен 41 цикл стимуляции суперовуляции. Максимальное число попыток ЭКО было отмечено у 1 пары и равнялось 4. В среднем число попыток ВРТ составляло 1–2 на супружескую пару.

Перед программой ВРТ все женщины были обследованы, согласно Приказу Минздравсоцразвития
России от 26 февраля 2003 г. № 67 [3]. Выбор протокола стимуляции суперовуляции основывался
на данных клинико-лабораторных исследований пациенток и не был обусловлен видом хромосомной
мутации.

Для стимуляции суперовуляции применяли стандартную схему с антагонистами гонадотропинрилизинг гормона (антГнРГ) или длинную схему с агонистами ГнРГ (аГнРГ). В качестве индуктора овуляции использовали препарат рекомбинантного фолликулостимулирующего гормона (ФСГ). Введение триггера овуляции выполняли при условии достижения одним или несколькими фолликулами диаметра 18 мм. В качестве триггера овуляции использовался препарат хорионического гонадотропина, дозировка которого в зависимости от каждого конкретного случая варьировалась от 5000 до 10 000 МЕ. Далее через 35–36 ч после введения триггера посредством проведения трансвагинальной пункции производили аспирацию преовуляторных ооцитов.

Всем супружеским парам была проведена процедура интрацитоплазматической инъекции сперматозоида в ооцит. Качество эмбрионов оценивали на третий день развития. Эмбрионами «хорошего» качества считали эмбрионы при наличии в них не менее 6–8 бластомеров, равных по размеру, и фрагментации не более 10%.

Результаты исследования и обсуждение

Результаты исследования лимфоцитов периферической крови без учета точек разрыва, стимуляции
суперовуляции и раннего эмбриогенеза представлены в табл. 1 и 2.

Таблица 1. Результаты стимуляции суперовуляции и эмбриогенеза у супружеских пар, где носителем
транслокации была женщина.

Таблица 2. Результаты стимуляции суперовуляции и эмбриогенеза у супружеских пар, где носителем
транслокации был мужчина.

Пациентки в исследуемых группах не отличались по возрасту. Средний возраст в 1-й группе составил 32,5±5,79 лет; во 2-й группе – 33,7±4,65 года (р=0,5446).

Пациентки в исследуемых группах были сопоставимы по параметрам овариального резерва (уровень
ФСГ, антимюллерового гормона и число антральных фолликулов в раннюю фолликулярную фазу, по данным ультразвукового исследования органов малого таза). Также не было выявлено статистически значимых отличий в распространенности гинекологических и экстрагенитальных заболеваний в исследуемых группах. Кроме того, пары с первичным и вторичным бесплодием встречались одинаково часто в группах пациентов с реципрокной и робертсоновской транслокациями (р=1,00). Однако у супружеских пар, в которых носителем транслокации являлся мужчина, чаще встречалось первичное бесплодие по сравнению с супружескими парами, где носителем транслокации являлась женщина (р=0,05).

В группе, где один из супругов являлся носителем робертсоновской транслокации, было получено статистически значимое бóльшее число ооцитов (тест Манна-Уитни, р=0,0033) и эмбрионов (тест
Манна-Уитни, р=0,0162) по сравнению с группой, где один из супругов являлся носителем реципрокной
транслокации (рис. 1), что свидетельствует о более благоприятном прогнозе фертильности у пациентов с робертсоновскими транслокациями.

Рисунок 1. Зависимость числа полученных ооцитов и эмбрионов от типа мутации.

При анализе полученных данных в зависимости от пола носителя хромосомной перестройки отмечалось
меньшее число ооцитов и эмбрионов в группе женщин с транслокациями по сравнению с группой, в которой носителями мутации были мужчины. Среднее число ооцитов в парах с мутациями у женщин составило 5,52±3,15, в парах с мутацией у мужчин – 5,75±2,51 (тест Манна-Уитни, р=0,5098). Однако, среднее число эмбрионов в парах с мутациями у женщин составило 2,57±2,44, в парах с мутациями у мужчин – 3,85±1,87 (тест Манна-Уитни, р=0,01984), что было статистически значимым.

При анализе результатов стимуляции суперовуляции в группе с реципрокными транслокациями было
выявлено, что в парах, где носителем мутации являлась женщина, было получено меньшее число ооцитов и эмбрионов по сравнению с парами, где носителем мутации являлся мужчина. Что касается группы с робертсоновскими транслокациями, то количество полученных эмбрионов было также меньше в парах, где носителями мутации были женщины. Однако в этой подгруппе было отмечено бóльшее число полученных ооцитов, хотя разница и не явилась статистически значимой (тест Манна-Уитни, p=0,0831; рис. 2).

Рисунок 2. Зависимость числа полученных ооцитов и эмбрионов от пола носителя мутации и вида мутации.

Таким образом, на основании полученных данных можно сделать следующие основные выводы: существует корреляция между типом хромосомной аберрации в кариотипе пациентов и количеством полученных ооцитов и эмбрионов в рамках программы ВРТ. Более благоприятный ответ яичников на стимуляцию суперовуляции и бóльшее число эмбрионов следует ожидать у женщин с робертсоновскими транслокациями. Кроме того, число полученных эмбрионов зависит от пола носителя аберрации. В супружеских парах, где носителями транслокаций является мужчина, получается больше эмбрионов визуально «хорошего» качества.

На данный момент в зарубежной печати авторы до сих пор не пришли к однозначному мнению
о влиянии различных типов транслокаций на исходы проведения программы ЭКО. Наши данные совпадают с данными S.H. Chen, который отметил «бедный» ответ яичников на стимуляцию суперовуляции у женщин с хромосомными аберрациями по сравнению с женщинами, у которых носителями хромосомных транслокаций являлись мужья [5]. Однако другие авторы не отметили никаких отличий в количестве полученных ооцитов и эмбрионов 3-го дня развития [6, 7]. Кроме того, исследователи не выявили корреляции между исходом стимуляции суперовуляции и типом транслокации. Разноречивые данные указывают на то, что исследования в данной области необходимо продолжать и проводить их в рамках мультицентровых исследований. По всей видимости, при неудачных попытках ЭКО у супружеских пар с хромосомными аберрациями в кариотипе решение о дальнейшей тактике лечения зависит от конкретной супружеской пары, транслокации, анамнеза.

References

1. Kuleshov N.P. Chastota vozniknovenija i sud'ba hromosomnyh anomalij v populjacii cheloveka: Avtoref. dis. … d-ra med. nauk. – M., 1979.
2. Kurilo L.F., Dubinskaja V.P., Ostroumova T.V. i dr. Ocenka spermatogeneza po nezrelym polovym kletkam jejakuljata // Probl. reprod. – 1995. – T. 1, № 3. – S. 33–38.
3. Prikaz Minzdrava RF ot 26 fevralja 2003 g. №67 « O primenenii vspomogatel'nyh reproduktivnyh tehnologij (VRT) v terapii zhenskogo i muzhskogo besplodija». – M. 2003.
4. Sausio F., Fischetto R., Schonauer L.M. et al. Intracytoplasmic sperm injection in infertile patients with structural cytogenetic abnormalities // J. Reprod. Med. – 1999. – Vol. 44, № 10. – R. 859–864.
5. Chen S., Escudero T., Cekleniak N. et al. Patterns of ovarian response to gonadotropin stimulation in female carriers of balaced translocation // Fertil. Steril. – 2005. – Vol. 83, № 5. – R. 1504–1509.
6. Dechanet C., Castelli C., Reyftmann L. et al. Do female translocation influence the ovarian response pattern to controlled ovarian stimulation in preimplantation genetic diagnosis? // Hum. Reprod. – 2011. – Vol. 26, № 5. – R. 1232–1240.
7. Fridstrom M., Ahrlund-Richter L., Iwarsson E. et al. Clinical outcome of treatment cycles using preimplantation genetic diagnosis for structural chromosomal abnormalities // Prenat. Diagn. – 2001. – Vol. 21. – R. 781–787.
8. Jacobs P.A., Melville M., Ratcliffe S. et al. Cytogenetic survey of 11680 newborn infants // Ann. Hum. Genet. – 1974. – Vol. 37, № 4. – R. 359–376.
9. Nielsen J., Wohlert M. Chromosome abnormalities among 34.910 newborn children: results from a 13-year incidence study in Arthus, Denmark // Hum. Genet. – 1991. – Vol. 87, № 1. – R. 81–83.
10. Thompson M. Genetics in medicine. – Philadelphia: Sauders, – 1991. – R. 47–52.

About the Authors

Mikayelyan Vilena Gevorkovna, Candidate of Medical Sciences, Researcher, Department of Assisted Technologies in Infertility Treatment, V.I. Kulakov Research Center of Obstetrics, Gynecology, and Perinatology, 4, Academician Oparin St., Moscow 117997; tel. 8(910)442-35-34; e-mail: v_mikaelyan@oparina4.ru.

Glinkina Zhanna Ivanovna, Doctor of Biological Sciences, Senior Researcher, Department of Assisted Technologies in Infertility Treatment, V.I. Kulakov Research Center of Obstetrics, Gynecology, and Perinatology, Ministry of Health and Social Development of Russia, 4, Academician Oparin St., Moscow 117997; tel.: 8(495)438-25-01, z_glinkina@oparina4.ru.

Dolgushina Natalia Vitalyevna, MD, Head, Scientific-and-Organizational Provision Service; Head, Department of Science Planning and Audit, V.I. Kulakov Research Center of Obstetrics, Gynecology, and Perinatology, Ministry of Health and Social Development of Russia, 4, Academician Oparin St., Moscow 117997, tel. 8(495)438-49-77, e-mail: n_dolgushina@oparina4.ru.

Kindarova Leila Baronovna, Candidate of Medical Sciences, Obstetrician/Gynecologist, Department of Assisted Technologies in Infertility Treatment, V.I. Kulakov Research Center of Obstetrics, Gynecology, and Perinatology, Ministry of Health and Social Development of Russia, 4, Academician Oparin St., Moscow 117997; tel.: 8(495)438-25-01, e-mail: l_kindarova@oparina4.ru.

Belyaeva Nadezhda Anatolyevna, Postgraduate Student, Department of Assisted Technologies in Infertility Treatment, V.I. Kulakov Research Center of Obstetrics, Gynecology, and Perinatology, Ministry of Health and Social Development of Russia, 4, Academician Oparin St., Moscow 117997; tel.: 8(495)438-25-01, e-mail: n_belyaeva@oparina4.ru.

Gubayeva Zalina Mukhamedkamilovna, Postgraduate Student, Department of Assisted Technologies in Infertility Treatment, V.I. Kulakov Research Center of Obstetrics, Gynecology, and Perinatology, Ministry of Health and Social Development of Russia, 4, Academician Oparin St., Moscow 117997; tel.: 8(495)438-25-01, e-mail: zalinagubaeva@mail.ru.

Sokur Svetlana Aleksandrovna, Postgraduate Student, Department of Assisted Technologies in Infertility Treatment, V.I. Kulakov Research Center of Obstetrics, Gynecology, and Perinatology, Ministry of Health and Social Development of Russia, 4, Academician Oparin St., Moscow 117997; tel.: 8(495)438-25-01, e-mail: sokursv@yandex.ru.

Kalinina Elena Anatolyevna, MD, Head, Department of Assisted Technologies in Infertility Treatment, V.I. Kulakov Research Center of Obstetrics, Gynecology, and Perinatology, Ministry of Health and Social Development of Russia, 4, Academician Oparin St., Moscow 117997; tel.: 8(495)438-13-41, e-mail: e_kalinina@oparina4.ru.

Similar Articles

By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.