Предикторы овариального ответа в программах вспомогательных репродуктивных технологий у носителей структурных перестроек хромосом

Женское здоровье и репродукция ЖЕНСКОЕ ЗДОРОВЬЕ И РЕПРОДУКЦИЯ. №1 (52), 2022

Шиленкова Юлия Васильевна (автор для переписки) — аспирант отдела вспомогательных репродуктивных технологий ФГБНУ «Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта». 199034, Россия, г. Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3. https://orcid.org/0000-0003-4992-9905. E-mail: shil.giulia@gmail.com

Пендина Анна Андреевна — к. б. н., старший научный сотрудник отдела геномной медицины ФГБНУ «Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта». 199034, Россия, г. Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3. https://orcid.org/0000-0001-9182-9188. E-mail: pendina@mail.ru

Мекина Ирина Дмитриевна — к. б. н., старший научный сотрудник, старший эмбриолог лаборатории раннего эмбриогенеза ФГБНУ «Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта». 199034, Россия, г. Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3. https://orcid.org/0000-0002-0813-5845. E-mail: irendf@mail.ru

Комарова Евгения Михайловна — к. б. н., эмбриолог, заведующая лабораторией раннего эмбриогенеза отдела репродуктологии ФГБНУ «Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта». 199034, Россия, г. Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3. https://orcid.org/0000-0002-9988-9879. E-mail: evgmkomarova@gmail.com

Федорова Елена Михайловна — к. б. н., заведующая генетической лабораторией, клиника «АВА-ПЕТЕР», 191014, Россия, г. Санкт-Петербург, проспект Литейный, д.55А, литера А, пом. 3–Н. E-mail: fedorova-em@avaclinic.ru

Ефимова Ольга Алексеевна — к. б. н., старший научный сотрудник отдела геномной медицины ФГБНУ «Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта». 199034, Россия, г. Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3. https://orcid.org/0000-0003-4495-0983. E-mail: efimova_o82@mail.ru

Чиряева Ольга Гавриловна — заведующая лабораторией цитогенетики и цитогеномики репродукции ФГБНУ «Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта». 199034, Россия, г. Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3. https://orcid.org/0000-0003-4441-1736. E-mail: chiryaeva@mail.ru

Петрова Любовь Ивановна — врач-лаборант генетик ФГБНУ «Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта». 199034, Россия, г. Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3. E-mail: petrovaluba@mail.ru

Дудкина Вера Святославовна — врач-лаборант генетик отдела геномной медицины ФГБНУ «Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта». 199034, Россия, г. Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3. https://orcid.org/0000-0001-8542-0255. E-mail: dudkinavs@mail.ru

Тихонов Андрей Владимирович — к. б. н., научный сотрудник лаборатории цитогенетики и цитогеномики репродукции отдела геномной медицины ФГБНУ «Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта». 199034, Россия, г. Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3. https://orcid.org/0000-0002-2557-6642. E-mail: tixonov5790@gmail.com

Александрова Ирина Витальевна — магистр 2-го года ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет». 199034, Россия, г. Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7–9. E-mail: irina.ale98@mail.ru

Гзгзян Александр Мкртичевич — д. м. н., профессор, заведующий отделом репродуктологии ФГБНУ «Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта». 199034, Россия, г. Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3; профессор кафедры акушерства, гинекологии и репродуктологии ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет». 199034, Россия, г. Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7–9. https://orcid.org/0000-0003-3917-9493. E-mail: ovrt@ott.ru

Коган Игорь Юрьевич — член-корреспондент РАН, д. м. н., профессор, директор ФГБНУ «Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта». 199034, Россия, г. Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3. https://orcid.org/0000-0002-7351-6900. E-mail: ikogan@mail.ru

Цель исследования: оценить в качестве предикторов овариального ответа на контролируемую стимуляцию суперовуляции возраст, уровень антимюллерова гормона (АМГ) и ФСГ в сыворотке крови у женщин — носительниц транслокаций хромосом

Дизайн: ретроспективное когортное исследование.

Материал и методы. В исследование включены результаты стимуляции суперовуляции у женщин в 137 протоколах ВРТ из 100 супружеских пар, в которых один из супругов являлся носителем сбалансированной структурной перестройки хромосом. Пары обратились в центры ЭКО для проведения циклов ВРТ с применением предимплантационного генетического тестирования для носителей структурных перестроек хромосом (ПГТ-СП) в период с марта 2009 г. по май 2019 г. Перед вступлением в первый протокол ВРТ с ПГТ-СП была проведена оценка уровня АМГ и ФСГ в сыворотке крови у всех пациенток. Количество ооцит-кумулюсных комплексов (ОКК), полученных в результате проведения контролируемой стимуляции суперовуляции у женщин — носительниц структурной перестройки хромосом, сравнивали, с учётом возраста и типа транслокации, с таковым у женщин с нормальным кариотипом, супруг которых являлся носителем структурной перестройки хромосом. С этой целью были выделены 6 групп сравнения, в основе разделения которых был возраст <35 лет или ≥35 лет, наличие транслокации и её тип.

Результаты. Число ОКК, полученное в результате стимуляции суперовуляции, варьировало от 9 до 16 и существенно не отличалось в группах исследования. В результате проведения корреляционного анализа установлено, что с увеличением возраста при носительстве как реципрокной (ρ = –0,39; р = 0,006), так и Робертсоновской транслокации (ρ = –0,37; р = 0,039) число получаемых ОКК достоверно уменьшается, однако у женщин с нормальным кариотипом, супруги которых являлись носителями транслокаций, подобной зависимости не выявлено (ρ = –0,13; р = 0,39). Установлена корреляция между количество ОКК у носительниц структурных перестроек хромосом и уровнем АМГ в сыворотке крови только в подгруппах женщин молодого возраста; сильная положительная корреляция у носительниц реципрокной транслокации (ρ = 0,76; р < 0,01) и умеренная — у носительниц Робертсоновской транслокации (ρ = 0,5; р = 0,048). У женщин с нормальным кариотипом как младше 35 лет, так и старше 35 лет выявлена умеренная положительная корреляция (ρ = 0,5; р = 0,005 и ρ = 0,51; р = 0,041 соответственно) между числом получаемых ОКК и уровнем АМГ. Количество получаемых в результате стимуляции суперовуляции ОКК отрицательно коррелирует с уровнем ФСГ в сыворотке крови только у женщин — носительниц Робертсоновской транслокации младше 35 лет (ρ = –0,66; р = 0,01).

Заключение. В настоящем исследовании показано, что собственно носительство женщинами сбалансированных как реципрокных, так и Робертсоновских транслокаций хромосом per se не увеличивает риск получения низкого количества ОКК при контролируемой стимуляции суперовуляции в рамках ВРТ с ПГТ-СП. Однако успех процедуры в значительной мере определяется возрастом женщины (<35 лет) и зависит от уровня АМГ в сыворотке крови у женщин — носительниц сбалансированной перестройки хромосом молодого возраста, а также уровня ФСГ в сыворотке крови у молодых женщин — носительниц Робертсоновской транслокации.

Сведения об источниках финансирования. Работа выполнена в рамках темы ФНИ 1021062512052-5-3.2.2 «Разработка диагностических критериев прогнозирования и преодоления репродуктивных потерь», 2022–2024 гг.

Ю.В. Шиленкова1, А.А. Пендина1, И.Д. Мекина1, Е.М. Комарова1, Е.М. Федорова2, О.А. Ефимова1, О.Г. Чиряева1, Л.И. Петрова1, В.С. Дудкина1, А.В. Тихонов1, И.В. Александрова3, А.М. Гзгзян1, И.Ю. Коган1

1ФГБНУ «Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта», г. Санкт-Петербург

2 Клиника «АВА-ПЕТЕР», г. Санкт-Петербург

3Санкт-Петербургский государственный университет, г. Санкт-Петербург

Нарушения репродукции широко распространены в современном мире и считаются одной из основных проблем современного здравоохранения. С учётом значительного вклада генетических факторов в эти нарушения [1], и в особенности в бесплодие и невынашивание беременности, анализ генома на всех уровнях его организации — от отдельных генов до хромосомного набора — стал неотъемлемой частью репродуктивной медицины.

Одной из частых генетических причин репродуктивных нарушений является носительство одним из супругов сбалансированной хромосомной перестройки. Наиболее распространёнными и клинически значимыми перестройками хромосом являются транслокации: реципрокные — образованные в результате обмена участками между негомологичными хромосомами, и Робертсоновские — образованные в результате слияния двух акроцентрических аутосом в области центромер [2]. Сбалансированные хромосомные перестройки, характеризующиеся отсутствием как потери, так и увеличения генетического материала, не вызывают фенотипических изменений у их носителей, однако могут приводить к формированию у них генетически несбалансированных гамет. В случае участия генетически несбалансированных яйцеклеток и/или сперматозоидов в оплодотворении образуются эмбрионы с хромосомными аномалиями. Это приводит к аномалиям или остановке эмбрионального развития и, как следствие, к неблагоприятным репродуктивным исходам: бесплодию, отсутствию имплантации в протоколах вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ), невынашиванию беременности, рождению ребёнка с хромосомными аномалиями [3]. Для преодоления проблем репродукции в парах, в которых один из супругов является носителем структурной перестройки хромосом, широко применяются методы ВРТ и преимплантационного генетического тестирования (ПГТ-СП) [4, 5]. Одним из ключевых критериев эффективности ВРТ именно у таких пар является получение оптимального количества ооцит-кумулюсных комплексов (ОКК) при стимуляции суперовуляции. Следует принимать во внимание, что вероятность образования генетически сбалансированных ооцитов у женщин — носительниц транслокаций значительно ниже, чем у женщин с нормальным кариотипом. Теоретическая вероятность формирования нормальных/сбалансированных ооцитов составляет лишь 4 к 32 у носительниц реципрокных транслокаций и 1 к 16 у носительниц Робертсоновских транслокаций [3]. Таким образом, изучение особенностей овариального ответа и факторов, влияющих на этот процесс у женщин — носительниц транслокаций хромосом, является исключительно важным этапом для прогнозирования результатов ВРТ.

Цель настоящего исследования — оценить в качестве предикторов овариального ответа на контролируемую стимуляцию суперовуляции возраст, уровень антимюллерова гормона (АМГ) и ФСГ в сыворотке крови у женщин — носительниц транслокаций хромосом. 

Материал и методы

Ретроспективное исследование включало в себя анализ 137 циклов ВРТ у 100 супружеских пар, которые обратились ФГБНУ «Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии имени Д.О. Отта» (г. Санкт-Петербург, Россия) и клинику «АВА-ПЕТЕР» (г. Санкт-Петербург, Россия) для проведения циклов ВРТ с применением ПГТ-СП в период с марта 2009 г. по май 2019 г. Структурные перестройки были идентифицированы в супружеских парах до их обращения в центры ВРТ; показаниями для кариотипирования были бесплодие и/или невынашивание беременности в анамнезе.

Количество полученных ОКК в результате проведения контролируемой стимуляции суперовуляции у женщин — носительниц структурной перестройки хромосом сравнивали с таковым у женщин с нормальным кариотипом, супруг которых являлся носителем структурной перестройки.

Всем супружеским парам, включённым в исследование, до вступления в протокол ВРТ с ПГТ-СП было проведено повторное кариотипирование. В случае необходимости уточняли характер перестройки хромосом и точки разрыва с применением флюоресцентной гибридизации in situ (FISH) (рис. 1). Все процедуры кариотипирования супругов и применение методов FISH-диагностики, включающих стимулирование лимфоцитов фитогемагглютинином, подготовку метафазных хромосом, дифференциальное окрашивание, были проведены в соответствии со стандартной методикой с собственными модификациями [6–10].

Рис. 1. Метафазная пластинка стимулированного фитогемагглютинином лимфоцита пациентки с кариотипом 46,XХ,t(4;16)(р16;р13.3) после проведения флюоресцентной гибридизации in situ с полнохромосомными и локусспецифическими зондами к хромосомам 4 и 16

В 52 из 100 супружеских пар носителями сбалансированной структурной перестройки хромосом были женщины (31 случай носительства реципрокной транслокации и 21 случай носительства Робертсоновской транслокации). В 48 парах носителями структурной перестройки хромосом были мужчины (27 случаев реципрокной транслокации и 21 случай Робертсоновской транслокации).

Перед вступлением в первый протокол ВРТ с ПГТ-СП у всех женщин определяли уровень АМГ и ФСГ в сыворотке крови на 2–3-и сутки менструального цикла. Контролируемую стимуляцию суперовуляции проводили рекомбинантными и/или мочевыми гонадотропинами. Стартовая доза гонадотропинов составляла 150–300 ME в зависимости от росто-весовых показателей — индекса массы тела, уровня АМГ, количества антральных фолликулов и уровня ФСГ в сыворотке крови женщин.

С 5–6-х суток контролируемой стимуляции суперовуляции в зависимости от количества растущих фолликулов и их размера проводили коррекцию дозы гонадотропинов и решали вопрос о назначении антагонистов гонадотропин-рилизинг-гормона. Через 36 ч после введения триггера овуляции проводили трансвагинальную пункцию фолликулов. В 137 протоколах ВРТ получено 2020 ОКК.

Для статистической обработки данных использовали программное обеспечение «The R Project for Statistical Computing» (https://www.r-project.org). Межгрупповое сравнение возраста пациенток проводили с помощью теста Краскела–Уоллиса, сравнение медианных значений ОКК — с помощью медианного теста (Mood’s test). Количество полученных ОКК сравнивали с помощью U-критерия Манна–Уитни. Корреляцию между количеством ОКК и возрастом пациенток, а также количеством ОКК и уровнем АМГ/ФСГ в сыворотке крови оценивали с помощью вычисления коэффициента корреляции Спирмена (ρ). Различия считали значимыми при p < 0,05.

Исследование было одобрено Этическим комитетом ФГБНУ «НИИ АГиР им. Д.О. Отта» (протокол заседания № 88 от 08.12.2017 г.). Все пациенты подписали письменное информированное согласие. Исследование проводилось в соответствии с Хельсинской декларацией.

Результаты исследования и обсуждение

В связи с высокой вероятностью образования генетически аномальных гамет носители сбалансированных структурных перестроек хромосом имеют высокий риск бесплодия, невынашивания и рождения ребёнка с хромосомной патологией [3–11]. По этой причине, в случае обращения пациентов к методам ВРТ, крайне важно получить достаточное количество половых клеток, чтобы после их оплодотворения in vitro и проведения преимплантационной генетической диагностики отобрать генетически сбалансированные эмбрионы, пригодные для переноса в полость матки. По причине небольшого числа исследований и некоторой их противоречивости [12–14] вопрос влияния носительства структурной перестройки хромосом на оогенез остаётся открытым. В настоящей работе было проанализировано, является ли носительство структурной перестройки хромосом основанием к отнесению женщины к группе риска бедного овариального ответа, а также насколько возраст и уровень АМГ и ФСГ в сыворотке крови оказывают на него воздействие.

По данным литературы, старший репродуктивный возраст определяется как ≥35 лет. У женщин старше 35 лет значительно повышается риск образования анеуплоидных эмбрионов, что приводит к невынашиванию беременности, мертворождению или рождению ребёнка с хромосомной патологией [15–17]. Основная причина этого — высокая вероятность мейотических ошибок в ходе оогенеза как у женщин с нормальным кариотипом, так и у носительниц хромосомной перестройки хромосом, в результате чего образуются ооциты с аномалиями хромосом [18].

В связи с этим на первом этапе нашего исследования все женщины из супружеских пар были разделены на 6 подгрупп в соответствии с возрастом (<35 лет и ≥35 лет), носительством структурной перестройки хромосом и её типом: женщины — носительницы Робертсоновской транслокации, женщины — носительницы реципрокной транслокации и жёны носителей транслокаций, имеющие нормальный кариотип. Подгруппы пациенток до 35 лет и старше 35 лет были сопоставимы по медианному возрасту. Достоверных различий выявлено не было как в подгруппе молодых женщин — носительниц реципрокной и Робертсоновской транслокаций, и женщин с нормальным кариотипом младше 35 лет (критерий Краскела–Уоллиса, H = 0,67; р = 0,715; df = 2), так и в подгруппе женщин ≥35 лет (критерий Краскела–Уоллиса, H = 0,826; р = 0,662; df = 2). Были также сопоставлены медианные росто-весовые характеристики между группами женщин — носительниц реципрокной (21,9) и Робертсоновской (20,6) транслокаций и женщин с нормальным кариотипом — жён носителей транслокаций (23,4). Достоверных отличий между группами не выявлено (критерий Краскела–Уоллиса, χ2 = 5,78; р > 0,05).

Было проведено сравнение медианного количества ОКК, полученных после контролируемой стимуляции суперовуляции в протоколе ВРТ с ПГТ-СП в 6 подгруппах женщин. Медианные значения ОКК во всех группах варьировали от 9 до 16. Такое количество ОКК классифицируется как оптимальное (от 10 до 15) [19–21], т.к. меньшее количество ооцитов снижает вероятность наступления беременности [21], а большее количество ооцитов значительно повышает риск синдрома гиперстимуляции яичников [22], но не увеличивает частоту наступления беременности [21, 22]. При этом субоптимальным является число ОКК, варьирующее от 4 до 9 [20]. Для каждой подгруппы был рассчитан межквартильный размах, отражающий вариабельность значений. При этом самый большой размах варьирования был в группе женщин — носительниц реципрокной транслокации <35 лет (межквартильный размах 16), а самый низкий — в старшей возрастной группе (≥35 лет) женщин — носительниц Робертсоновской транслокации (межквартильный размах 5). Несмотря на некоторое уменьшение значения медиан в группе женщин — носительниц транслокации ≥35 лет, межгрупповое сравнение медиан, проведённое с помощью специального обобщения критерия χ2, показало отсутствие достоверных различий (Mood’s test, χ2 = 11,054 с числом степеней свободы df = 7; р = 0,136).

Таким образом, в нашем исследовании, вне зависимости от возраста и особенностей кариотипа, было получено оптимальное количество ОКК. Таким образом, наличие сбалансированной структурной перестройки хромосом per se не оказывает влияния на характер овариального ответа, и протокол ВРТ с ПГТ-СП с использованием собственных гамет — процедура выбора у женщин — носительниц реципрокной или Робертсоновской транслокации.

В доступной литературе нет однозначных данных об ответе яичников на контролируемую стимуляцию суперовуляции у женщин — носительниц транслокации. Так, в одних исследованиях у женщин — носительниц структурной перестройки хромосом намного чаще встречался «бедный» ответ яичников на стимуляцию [12, 14]. G. D’Ippolito и соавт. описывают получение лишь 1 зрелого из 2 полученных ооцитов в результате стимуляции яичников высокими дозами гонадотропинов (300 и 400 МЕ) у женщины — носительницы транслокации с перестройкой t(1;11) [23]. Вышеописанные результаты могут быть связаны с нарушением функционирования сигнальных молекул клеток гранулезы, вызванного генетическими нарушениями [23] и снижением чувствительности антральных фолликулов к ФСГ [14]. Однако в работах С. Dechanet и соавт. и K. Keymolen и соавт. у женщин — носительниц хромосомной перестройки, напротив, было получено оптимальное количество ОКК в ответ на стимуляцию яичников стандартными дозами гонадотропинов [13, 25], что согласуется с результатами нашего исследования.

Вторым этапом нашего исследования был анализ зависимости количества полученных ОКК от возраста пациентки с учётом носительства транслокации и ее типа. С этой целью был проведён корреляционный анализ в трех группах: носительниц реципрокной транслокации, носительниц Робертсоновской транслокации и женщин с нормальным кариотипом — жён носителей транслокации. Во всех подгруппах установлена отрицательная корреляция, отражающая уменьшение количества получаемых ОКК с возрастом женщины (рис. 2). Однако достоверная корреляция выявлена только в группах женщин — носительниц хромосомных транслокаций: как реципрокной (ρ = –0,39; р = 0,006), так и Робертсоновской (ρ = –0,37; р = 0,039). В то же время значение корреляции было недостоверным в группе женщин с нормальным кариотипом (ρ = –0,13; р = 0,39).

Рис. 2. Линия регрессии и коэффициент корреляции между количеством ОКК и возрастом в группах женщин — носительниц реципрокной транслокации (А), женщин — Робертсоновской транслокации (Б) и женщин с нормальным кариотипом — жён носителей транслокации (В):

Статистически значимые корреляции выделены серым цветом (p < 0,05). Линия регрессии и коэффициент корреляции (ρ — коэффициент корреляции Спирмена, p — уровень значимости)

Таким образом, возраст является крайне значимым предиктором получения ОКК именно у женщин — носительниц транслокации вне зависимости от её типа. Наиболее вероятно, это обусловлено тем, что контроль физиологических и биохимических процессов, задействованных при созревании ооцитов, закономерно ухудшающийся с возрастом, резко нарушается именно при носительстве перестроек кариотипа. Так, с увеличением возраста происходят нарушения работы митохондрий, ведущие к энергетическому дисбалансу, уменьшение длин теломер, приводящие к преждевременному апоптозу, ошибки мейотических делений, в том числе аномальная когезия хромосом, неправильное их расхождение, разрушения веретена деления [24]. Негативным следствием этих нарушений является, в целом, резкое снижение овариального резерва с увеличением возраста носителей хромосомных транслокаций. Эта проблема дополнительно может быть усугублена повышенной вероятностью нерасхождения хромосом уже после оплодотворения in vitro в ходе дробления. Именно нарушение расхождения хромосом у доимплантационных зародышей приводит к образованию у них мозаичных форм анеуплоидий, что делает их непригодными для переноса в полость матки.

Третьим этапом нашего исследования была оценка влияния типа транслокации на количество ОКК, полученных в результате проведения у женщин контролируемой стимуляции суперовуляции. Для этого с помощью критерия Манна–Уитни был проведён сравнительный анализ количества ОКК между группами женщин — носительниц реципрокной и Робертсоновской транслокаций в возрасте <35 лет и аналогичными группами в возрасте ≥35 лет. У женщин — носительниц Робертсоновской транслокации количество полученных ОКК в обеих возрастных группах было несколько больше по сравнению с женщинами — носительницами реципрокной транслокации, однако достоверных различий не было обнаружено у женщин как молодого (U = 364; р = 0,545), так и старшего возраста (U = 40; р = 0,334). Таким образом, тип транслокации не оказывает значимого влияния на количество получаемых ОКК.

На четвертом этапе исследования был проведён анализ влияния уровня содержания в сыворотке крови АМГ и ФСГ у женщин — носительниц структурной перестройки хромосом на количество ОКК, получаемых при контролируемой стимуляции суперовуляции. Уровень АМГ и ФСГ в сыворотке крови женщин считается одним из маркеров овариального резерва. АМГ вырабатывается клетками гранулезы преантральными или небольшими антральными фолликулами, т.е. в их фазу роста. Когда растущие фолликулы завершают процесс созревания и значительно увеличиваются в размерах, экспрессия АМГ уменьшается [26]. Таким образом, сывороточный АМГ играет важную роль в регуляции количества растущих фолликулов [27].

Для оценки характера влияния на количество получаемых ОКК уровня содержания в сыворотке АМГ был осуществлён корреляционный анализ в 6 группах женщин с учётом возраста, носительства и типа транслокации. В связи с тем, что уровень АМГ и ФСГ был определён у каждой женщины один раз (перед вступлением в первый протокол ВРТ с ПГТ-СП), в анализ были включены 100 протоколов ВРТ с ПГТ-СП.

Самая высокая степень взаимосвязи между количеством ОКК, получаемых при контролируемой стимуляции суперовуляции, и уровнем АМГ в сыворотке была выявлена у женщин молодого возраста — носительниц реципрокной транслокации (ρ = 0,76; р < 0,01). В группах женщин молодого возраста — носительниц Робертсоновской транслокации и женщин с нормальным кариотипом — жён носителей транслокации степень этой зависимости была несколько ниже (ρ = 0,5; р = 0,048 и ρ = 0,5; р = 0,005 соответственно). Обращает на себя внимание отсутствие достоверной зависимости между числом полученных ОКК и уровнем АМГ у женщин старшего возраста — носительниц как реципрокной (ρ = 0,32; р = 0,38), так и Робертсоновской транслокации (ρ = 0,4; р = 0,75). В то же время в группе женщин старшего возраста с нормальным кариотипом степень такой зависимости достаточно велика (ρ = 0,51; р = 0,041). Таким образом, самыми высокими предсказательными свойствами относительно получения ОКК при контролируемой стимуляции суперовуляции обладает уровень АМГ в сыворотке крови женщин младшего возраста — носительниц реципрокной транслокации, менее чувствителен этот показатель у женщин — носительниц Робертсоновской транслокации младше 35 лет и женщин с нормальным кариотипом независимо от их возраста. В случае установления носительства транслокаций у женщин старше 35 лет уровень АМГ не является значимым предиктором получения ОКК при контролируемой стимуляции суперовуляции в рамках ВРТ.

Возможное объяснение полученных результатов, вероятно, связано с отбором генетически несбалансированных зародышевых клеток у носительниц транслокации [3]. У женщин молодого возраста не происходит значительного истощения пула фолликулов, и АМГ играет важную роль в селекции доминантного фолликула. У женщин — носительниц транслокации старшего возраста роль уровня АМГ менее значима в связи со снижением овариального резерва и ограниченными возможностями доминантного фолликула хорошего качества.

Для описания характера зависимости уровня ФСГ в сыворотке крови и количества ОКК, получаемых при контролируемой стимуляции, был проведён корреляционный анализ. Из анализа были исключены две женщины — носительницы Робертсоновской транслокации по причине значительного отклонения у них данного параметра (0,27 и 9,32 мМЕ/мл). Достоверно значимая корреляция между уровнем ФСГ в сыворотке крови и количеством получаемых ОКК выявлена только у женщин — носительниц Робертсоновской транслокации в возрасте <35 лет (ρ = –0,66; р = 0,01). Только в этой группе повышение уровня ФСГ в сыворотке крови негативно влияло на получение ОКК при контролируемой стимуляции суперовуляции. Вопрос о причинах данной взаимосвязи у носительниц Робертсоновской транслокации и её отсутствие у носительниц реципрокной транслокации остаётся открытым. Возможно, последующие исследования позволят определить биологические механизмы, задействованные в данной взаимосвязи. В остальных исследованных группах не было установлено влияния уровня ФСГ в сыворотке крови на количество полученных ОКК (р > 0,05). Таким образом, уровень ФСГ может быть предиктором ответа на контролируемую стимуляцию только у молодых женщин — носительниц Робертсоновской транслокации.

Заключение

В нашем исследовании показано, что носительство женщинами сбалансированной структурной перестройки хромосом, независимо от её типа — реципрокной или Робертсоновской транслокации — не вызывает снижения количества ОКК, получаемых в результате контролируемой стимуляции суперовуляции в рамках ВРТ. Этот результат даёт основание полагать, что применение методов ВРТ с ПГТ-СП в группе женщин — носительниц транслокаций хромосом целесообразно и оправданно. Однако следует учитывать, что в случае обращения женщины к методам ВРТ с ПГТ в старшем репродуктивном возрасте (35 лет и старше) носительство сбалансированной как Робертсоновской, так и реципрокной транслокации может резко повысить риск получения малого количества ОКК в результате контролируемой стимуляции суперовуляции. Следует также принимать во внимание, что уровень АМГ в сыворотке крови может быть рассмотрен в качестве предиктора успешного ответа на контролируемую стимуляцию в рамках ВРТ только в группе молодых (<35 лет) женщин — носительниц как реципрокной, так и Робертсоновской транслокации. В группе женщин — носительниц транслокации старшего возраста уровень АМГ не связан с количеством получаемых при контролируемой стимуляции ОКК и не может быть рассмотрен в качестве значимого изолированного предиктора овариального ответа. Следует также учитывать, что повышенный уровень ФСГ имеет негативную прогностическую значимость овариального ответа только для женщин — носительниц Робертсоновской транслокации до 35 лет.

Таким образом, собственно носительство женщинами сбалансированных как реципрокной, так и Робертсоновской транслокации хромосом per se не увеличивает риск получения низкого количества ОКК при контролируемой стимуляции суперовуляции в рамках ВРТ с ПГТ-СП. Однако успех процедуры в значительной мере определяется возрастом женщины (до 35 лет), уровнем АМГ в сыворотке крови у женщин — носительниц сбалансированной перестройки хромосом молодого возраста, а также уровнем ФСГ в сыворотке крови у молодых женщин — носительниц Робертсоновской транслокации

  1. Shah K., Sivapalan G., Gibbons N. et al. The genetic basis of infertility. Reproduction. 2003; 126(1): 13–25. DOI: 1530/rep.0.1260013
  2. Wilch E.S., Morton C.C. Historical and clinical perspectives on chromosomal translocations. Adv. Exp. Med. Biol. 2018; 1044: 1–14. DOI: 10.1007/978-981-13-0593-1_1
  3. Gardner R.J.M., Sutherland G., Shaffer L. Chromosome Abnormalities and Genetic Counseling, 4th ed.; New York; 2012. DOI: 10.1093/med/9780195375336.001.0001
  4. Imudia A.N., Plosker S. The past, present, and future of preimplantation genetic testing. Clin. Lab. Med. 2016; 36(2): 385–99. DOI: 1016/j.cll.2016.01.012
  5. Kuliev A., Rechitsky S. Preimplantation genetic testing: current challenges and future prospects. Expert Rev. Mol. Diagn. 2017; 17(12): 1071–88. DOI: 1080/14737159.2017.1394186
  6. Pendina A.A., Efimova O.A., Tikhonov A.V. et al. Immunofluorescence staining for cytosine modifications like 5-methylcytosine and its oxidative derivatives and FISH. In: Springer Protocols Handbooks; T. Liehr (ed.); Berlin/Heidelberg; 2017: 337–46. DOI: 10.1007/978-3-662-52959-1_35
  7. Grigorian A.S., Kruglyakov P.V., Taminkina U.A. et al. Alterations of cytological and karyological profile of human mesenchymal stem cells during in vitro culturing. Bull. Exp. Med. 2010; 150(1): 125–30. DOI: 10.1007/s10517-010-1086-x
  8. Pendina A.A., Shilenkova Y.V., Talantova O.E. et al. Reproductive history of a woman with 8p and 18p genetic imbalance and minor phenotypic abnormalities. Front. Genet. 2019; 10: 1164. DOI: 3389/fgene.2019.01164
  9. Puppo I.L., Saifitdinova A.F., Loginova Y.A. et al. Y/15 and Y/22 derivative chromosomes in couples with reproductive failures: algorithm of preimplantation genetic testing and specificity of inheritance. Russ. J. Genet. 2020; 56: 488–495. DOI: 1134/S1022795420040110
  10. Efimova O.A., Pendina A.A., Tikhonov A.V. et al. Genome-wide 5-hydroxymethylcytosine patterns in human spermatogenesis are associated with semen quality. Oncotarget. 2017; 8(51): 88294–307. DOI: 10.18632/oncotarget.18331
  11. Morin S.J., Eccles J., Iturriaga A. et al. Translocations, inversions and other chromosome rearrangements. Fertil. Steril. 2017; 107(1): 19–26. DOI: 1016/j.fertnstert.2016.10.013
  12. Chen S.H., Escudero T., Cekleniak N.A. et al. Patterns of ovarian response to gonadotropin stimulation in female carriers of balanced translocation. Steril. 2005; 83(5): 1504–9. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2004.11.058
  13. Dechanet C., Castelli C., Reyftmann L. et al. Do female translocations influence the ovarian response pattern to controlled ovarian stimulation in preimplantation genetic diagnosis? Reprod. 2011; 26(5): 1232–40. DOI: 10.1093/humrep/der032
  14. Mayeur A., Ahdad N., Hesters L. et al. Does the prognosis after PGT for structural rearrangement differ between female and male translocation carriers? Reprod. Biomed. Online. 2020; 40(5): 684–92. DOI: 1016/j.rbmo.2020.01.025
  15. Franasiak J.M., Forman E.J., Hong K.H. et al. The nature of aneuploidy with increasing age of the female partner: a review of 15,169 consecutive trophectoderm biopsies evaluated with comprehensive chromosomal screening. Fertil. Steril. 2014; 101(3): 656–663.e1. DOI: 1016/j.fertnstert.2013.11.004
  16. Pendina A.A., Efimova O.A., Chiryaeva O.G. et al. A comparative cytogenetic study of miscarriages after IVF and natural conception in women aged under and over 35 years. Assist. Reprod. Genet. 2014; 31(2): 149–55. DOI: 10.1007/s10815-013-0148-1
  17. Sauer M.V. Reproduction at an advanced maternal age and maternal health. Steril. 2015; 103(5): 1136–43. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2015.03.004
  18. Kuliev A., Zlatopolsky Z., Kirillova I. et al. Meiosis errors in over 20,000 oocytes studied in the practice of preimplantation aneuploidy testing. Reprod. Biomed. Online. 2011; 22(1): 2–8. DOI: 1016/j.rbmo.2010.08.014
  19. The ESHRE Guideline Group on Ovarian Stimulation; Bosch E., Broer S. et al. ESHRE guideline: Ovarian stimulation for IVF/ICSI. Hum. Reprod. Open. 2020; 2020(2): hoaa009. DOI: 1093/hropen/hoaa009
  20. Polyzos N.P., Sunkara S.K. Sub-optimal responders following controlled ovarian stimulation: an overlooked group? Hum. Reprod. 2015; 30(9): 2005–8. DOI: 10.1093/humrep/dev149
  21. Verberg M.F., Eijkemans M.J., Macklon N.S. et al. The clinical significance of the retrieval of a low number of oocytes following mild ovarian stimulation for IVF: a meta-analysis. Hum. Reprod. Update. 2009; 15(1): 5–12. DOI: 10.1093/humupd/dmn053
  22. Steward R.G., Lan L., Shah A.A. et al. Oocyte number as a predictor for ovarian hyperstimulation syndrome and live birth: an analysis of 256,381 in vitro fertilization cycles. Fertil. Steril. 2014; 101(4): 967–73. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2013.12.026
  23. D’Ippolito G., Tirelli A., Giulini S. et al. Hormonal and ultrasound markers of ovarian function in a woman with a balanced 1;11 translocation. Steril. 2011; 95(2): 803.e7–8. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2010.08.016
  24. Cimadomo D., Fabozzi G., Vaiarelli A. et al. Impact of maternal age on oocyte and embryo competence. Front. Endocrinol. (Lausanne). 2018; 9: 327. DOI: 10.3389/fendo.2018.00327
  25. Keymolen K., Staessen C., Verpoest W. et al. A proposal for reproductive counselling in carriers of Robertsonian translocations: 10 years of experience with preimplantation genetic diagnosis. Reprod. 2009; 24(9): 2365–71. DOI: 10.1093/humrep/dep201
  26. Weenen C., Laven J.S., Von Bergh A.R. et al. Anti-Müllerian hormone expression pattern in the human ovary: potential implications for initial and cyclic follicle recruitment. Mol. Hum. Reprod. 2004; 10(2): 77–83. DOI: 1093/molehr/gah015
  27. Visser J.A., Themmen A.P.N. Anti-Müllerian hormone and folliculogenesis. Mol. Cell. Endocrinol. 2005; 234(1–2): 81–6. DOI: 1016/j.mce.2004.09.008

Шиленкова Ю.В., Пендина А.А., Мекина И.Д., Комарова Е.М., Федорова Е.М., Ефимова О.А., Чиряева О.Г., Петрова Л.И., Дудкина В.С., Тихонов А.В., Александрова И.В., Гзгзян А.М., Коган И.Ю. Предикторы овариального ответа в программах вспомогательных репродуктивных технологий у носителей структурных перестроек хромосом // Женское здоровье и репродукция: сетевое издание. 2022, № 1 (52). URL: https://whfordoctors.su/statyi/prediktory-ovarialnogo-otveta-v-programmah-vspomogatelnyh-reproduktivnyh-tehnologij-u-nositelej-strukturnyh-perestroek-hromosom/(дата обращения: дд.мм.гггг)

Predictors of the ovarian response in structural chromosomal aberration carriers in ART cycles

Y.V. Shilenkova1, A.A. Pendina1, I.D. Mekina1, E.M. Komarova1, E.M. Fedorova2, O.A. Efimova1, O.G. Chiryaeva1, L.I. Petrova1, V.S. Dudkina1, A.V. Tikhonov1, I.V. Aleksandrova3, A.M. Gzgzyan1, I.Yu. Kogan1

1 D.O. Ott Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology, St. Petersburg, Russia;

2 AVA-Peter Clinic, St. Petersburg, Russia;

3 St. Petersburg University, St. Petersburg, Russia;

Study Objective: To evaluate the age, serum anti-Müllerian hormone (AMH)/follicle-stimulating hormone (FSH) levels as predictors of ovarian response after controlled ovarian hyperstimulation (COH) in female translocation carriers.

 

Abstract

Study Design:  retrospective cohort study.

Materials and Methods. The study included the results of controlled ovarian hyperstimulation of women in 137 assisted reproductive technology (ART) protocols from 100 couples where one of the partners had a balanced structural chromosome rearrangement. All couples were planning IVF cycles with preimplantation genetic testing (PGT-SR) in the period from March 2009 to May 2019. Before inclusion in the first IVF/PGT-SR protocol, all the female patients were tested for serum levels of AMH and FSH. The number of COCs retrieved after COH was retrospectively analyzed in female translocation carriers and 46,XX partners of male translocation carriers regarding the age (<35 or ≥35) and the type of translocation, i.e. in six groups of patients.

Study Results. The number of COCs obtained after COH varied from 9 to 16 and did not differ in the study groups. As a result of correlation analysis, it was found that the number of COCs correlated negatively with the woman’s age in both the reciprocal ( =-0,39, p=0,0062) and the Robertsonian translocation carriers ( =-0,37, p=0,039), however, in women with normal karyotype no correlation was detected ( =-0,13, р=0,39). In chromosomal aberration carriers, the number of COCs correlated with the serum AMH level only in the younger-age subgroups; the correlation was strong positive in reciprocal (=0,76, p=0,000002637) and moderate positive in Robertsonian translocation carriers (=0,5, р=0,048). The 46,XX women aged both <35 and 35 years showed similar moderate positive correlations (=0,5, р=0,0055 and =0,51, р=0,041). The number of COCs correlated moderately negatively with the serum FSH level only in Robertsonian translocation carriers aged <35 years (=–0,66, р=0,01).

Conclusion. The present study demonstrates that structural chromosomal aberrations per se do not increase the risk of obtaining a low amount of COC after COH in ART protocols with PGT-SR. However, the success of the procedure is determined by the women’s age (<35 years) and the serum AMH level in young translocation carriers, as well as the serum FSH level in young Robertsonian translocation carriers.

Keywords: translocation carriers; structural chromosome aberration carriers; oocyte retrieval; IVF; PGT-SR; female age; anti-Müllerian hormone (AMH); follicle-stimulating hormone (FSH)

Предыдущая статья


Углеводный профиль и активность ароматазы овариальных фолликулов при различных фенотипах синдрома поликистозных яичников

Е.И. Абашова1, М.И. Ярмолинская1,2, О.Л. Булгакова1, Н.Н. Ткаченко<...

Читать

Следующая статья


Эффективность лечения дефицита витамина D у беременных в I триместре гестации

И.В. Ковалева1, М.О. Шенгелия1,2, О.Н. Беспалова2
1ОО...

Читать

Наверх
Translate »