Уровень копийности митохондриальной ДНК в культуральной среде эмбрионов человека как фактор прогноза наступления и пролонгирования беременности
- Авторы: Лисицына О.И.1, Макарова Н.П.1, Красный А.М.1, Екимов А.Н.1, Романов А.Ю.1, Долгушина Н.В.1
-
Учреждения:
- Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова Министерства здравоохранения Российской Федерации
- Выпуск: Том 28, № 3 (2024): ФИЗИОЛОГИЯ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ
- Страницы: 390-402
- Раздел: АКУШЕРСТВО И ГИНЕКОЛОГИЯ
- URL: https://journal-vniispk.ru/2313-0245/article/view/319754
- DOI: https://doi.org/10.22363/2313-0245-2024-28-3-390-402
- EDN: https://elibrary.ru/EXOEGJ
- ID: 319754
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Актуальность. Ключевой фактор, оказывающий влияние на эффективность программ вспомогательных репродуктивных технологий — это качество эмбриона, переносимого в полость матки. Цель — изучение возможности использования количественной оценки уровня геномной (гДНК), митохондриальной ДНК (мтДНК) в отработанной культуральной среде (ОКС) и мтДНК в трофэктодерме (ТФЭ) как маркёра успешной имплантации и продолжающейся более 12 недель беременности. Материалы и методы. В исследование включены 195 образцов ОКС от 93 пар с бесплодием. Перенос размороженного эмбриона произведен у 43 пациенток. Проанализирован уровень гДНК, мтДНК в ОКС методом ПЦР в реальном времени и мтДНК в ТФЭ методом NGS в зависимости от хромосомного статуса эмбрионов и исходов переносов размороженного эмбриона (ПРЭ) в полость матки. Статистический анализ проводился в программе Jamovi. Результаты и обсуждение. В зависимости от исхода переноса пациентки были разделены на группы: 1 группа — отрицательный результат, n=18; 2 группа — продолжающаяся более 12 недель беременность, n=25. мтДНК и гДНК в ОКС были статистически значимо ниже в группе 2 по сравнению с группой 1 (р=0,007 и р=0,01, соответственно). При уровне мтДНК в ОКС < 95 копий шансы наступления и сохранения беременности повышались в 3,2 раза (95 % ДИ=1,1–31,6). Предложены формулы прогноза вероятности продолжающейся беременности после ПРЭ для непрерывных показателей (Se модели составила 67,0 %, Sp — 91 %, площадь под кривой (AUC — 90,0 %) и бинарных показателей (Se модели составила 75,0 %, Sp — 70 %, AUC — 83,8 %). Таким образом, уровень копийности гДНК и мтДНК в культуральной среде эмбрионов является значимым прогностическим фактором наступления и пролонгирования беременности в программах ВРТ. В зависимости от плоидности бластоцист был проанализирован уровень мтДНК в ТФЭ, гДНК и мтДНК в ОКС эмбрионов в группах 1.1. (эуплоидные, n=98) и 2.1. (анеуплоидные, n=97). Не было выявлено каких-либо отличий в сравниваемых группах. Выводы. Оценка уровня гДНК и мтДНК в ОКС может быть дополнительным неинвазивным маркером для отбора эуплоидного эмбриона, наиболее перспективного для переноса в полость матки.
Ключевые слова
Об авторах
О. И. Лисицына
Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова Министерства здравоохранения Российской Федерации
Автор, ответственный за переписку.
Email: o_yazykova@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0002-7775-3508
SPIN-код: 5211-4258
г. Москва, Российская Федерация
Н. П. Макарова
Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова Министерства здравоохранения Российской Федерации
Email: o_yazykova@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0003-1396-7272
SPIN-код: 8498-4890
г. Москва, Российская Федерация
А. М. Красный
Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова Министерства здравоохранения Российской Федерации
Email: o_yazykova@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0001-7883-2702
SPIN-код: 3949-3450
г. Москва, Российская Федерация
А. Н. Екимов
Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова Министерства здравоохранения Российской Федерации
Email: o_yazykova@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0001-5029-0462
SPIN-код: 7491-7303
г. Москва, Российская Федерация
А. Ю. Романов
Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова Министерства здравоохранения Российской Федерации
Email: o_yazykova@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0003-1821-8684
SPIN-код: 6068-4561
г. Москва, Российская Федерация
Н. В. Долгушина
Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова Министерства здравоохранения Российской Федерации
Email: o_yazykova@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0003-1116-138X
SPIN-код: 1725-9876
г. Москва, Российская Федерация
Список литературы
- Kravtsova EI, Kolesnikova NV, Lukoshkina IN, Uryupina KV, Avakimyan VA. Immunological and immunohistochemical features of endometrial implantation factor in healthy patients of late reproductive age. RUDN Journal of Medicine. 2023;27(1):46-56. (In Russian). doi: 10.22363/2313-0245-2023-27-1-46-56
- Semyatov SM, Leffad LM. Рrediction of infertility in patients with uterine leiomyoma. RUDN Journal of Medicine. 2022;26(4):396-403. doi: 10.22363/2313-0245-2022-26-4-396-403
- Lledo B, Ortiz JA, Morales R, García-Hernández E, Ten J, Bernabeu A, Llácer J, Bernabeu R. Comprehensive mitochondrial DNA analysis and IVF outcome. Hum Reprod Open. 2018;4: hoy023. doi: 10.1093/hropen/hoy023
- Makarova NP, Lisitsyna OI, Nepsha OS, Krasnyi AM, Sadekova AA, Nezlina AL, Dolgushina NV, Zingerenko BV, Kalinina EA. Mitochondrial DNA expression profile in embryo culture medium in assisted reproductive technology. Obstetrics and Gynecology. 2022;3:89-96. (In Russian). doi: 10.18565/aig.2022.3.89-96
- Nepsha OS, Kulakova EV, Ekimov AN, Drapkina YuS, Makarova NP, Kraevaya EE, Kalinina EA. Value of embryonic mitochondrial DNA in predicting the effectiveness of assisted reproductive technologies. Obstetrics and Gynecology. 2021;11:125-134. (In Russian). doi: 10.18565/aig.2021.11.125-134
- Arányi T, Váradi A, Simon I, Tusnády GE. The BiSearch web server. BMC Bioinformatics. 2006;7:431. doi: 10.1186/1471-2105-7-431
- Stigliani S, Persico L, Lagazio C, Anserini P, Venturini P, Scaruffi P. Mitochondrial DNA in Day 3 embryo culture medium is a novel, non-invasive biomarker of blastocyst potential and implantation outcome. Mol. Hum. Reprod. 2014;20(12):1238-46. doi: 10.1093/MOLEHR/GAU086
- Sayed GA, Al-Sawaf HA, Al-Sawaf AH, Saeid M, Maged A, Ibrahim IH. Mitochondrial DNA in Fresh versus Frozen Embryo Culture Media of Polycystic Ovarian Syndrome Patients Undergoing Invitro Fertilization: A Possible Predictive Marker of a Successful Pregnancy. Pharmgenomics Pers Med. 2021;14:27-38. doi: 10.2147/PGPM.S284064
- Zhang X, Sun Y, Dong X, Zhou J, Sun F, Han T. Mitochondrial DNA and genomic DNA ratio in embryo culture medium is not a reliable predictor for in vitro fertilization outcome. Sci Rep. 2019;9:5378. doi: 10.1038/S41598-019-41801-1
- Treff NR, Zhan Y, Tao X, Olcha M, Han M, Rajchel J, Morrison L, Morin SJ, Scott RTJr. Levels of trophectoderm mitochondrial DNA do not predict the reproductive potential of sibling embryos. Hum Reprod. 2017;32(4):954-62. doi: 10.1093/humrep/dex034
- Victor AR, Brake AJ, Tyndall JC, Griffin DK, Zouves CG, Barnes FL, Viotti M. Accurate quantitation of mitochondrial DNA reveals uniform levels in human blastocysts irrespective of ploidy, age, or implantation potential. Fertil Steril. 2017;107(1):34-42.e3. doi: 10.1016/j.fertnstert.2016.09.028
- Klimczak AM, Pacheco LE, Lewis KE, Massahi N, Richards JP, Kearns WG, Saad AF, Crochet JR. Embryonal mitochondrial DNA: relationship to embryo quality and transfer outcomes. J. Assist. Reprod. Genet. 2018;35(5):871-7. doi: 10.1007/s10815-018-1147-z
- Fragouli E, Spath K, Alfarawati S, Kaper F, Craig A, Michel CE, Kokocinski F, Cohen J, Munne S, Wells D. Altered levels of mitochondrial DNA are associated with female age, aneuploidy, and provide an independent measure of embryonic implantation potential. PLoS Genet. 2015;11(6): e1005241. doi: 10.1371/journal.pgen.1005241
- Fragouli E, McCaffrey C, Ravichandran K, Spath K, Grifo JA, Munné S, Wells D. Clinical implications of mitochondrial DNA quantification on pregnancy outcomes: a blinded prospective non-selection study. Hum Reprod. 2017;32(11):2340-7. doi: 10.1093/humrep/dez014
- Diez-Juan A, Rubio C, Marin C, Martinez S, Al-Asmar N, Riboldi M, Díaz-Gimeno P, Valbuena D, Simón C. Mitochondrial DNA content as a viability score in human euploid embryos: less is better. Fertil. Steril. 2015;104(3):534-41.e1. doi: 10.1016/j.fertnstert.2015.05.022
- Korolkova AI, Mishieva NG, Martazanova BA, Bourmenskaya OV, Ekimov AN, Trofimov Dyu, Veyukova M.A., Kirillova A.O., Abubakirov A.N. Increasing the effectiveness of IVF programs by determining mitochondrial DNA copy number in embryonic trophectoderm. Obstetrics and Gynecology. 2019;(3):98-104. (In Russian). doi: 10.18565/aig.2019.3.98-104
- Zhang J, Xia H, Chen H, Yao C, Feng L, Song X, Bai X. Less-invasive chromosome screening of embryos and embryo assessment by genetic studies of DNA in embryo culture medium. J. Assist. Reprod. Genet. 2019;36(12):2505-13. doi: 10.1007/S10815-019-01603-W
- Lee YX, Chen CH, Lin SY, Lin YH, Tzeng CR. Adjusted mitochondrial DNA quantification in human embryos may not be applicable as a biomarker of implantation potential. J Assist Reprod Genet. 2019;36(9):1855-65. doi: 10.1007/s10815-019-01542-6
- Lisitsyna OI, Dolgushina NV, Makarova NP, Burmenskaya OV. Mitochondrial DNA as a quality marker of gametes and embryos in assisted reproductive technologies programs. Obstetrics and Gynecology. 2023;(7):20-26. (In Russian). doi: 10.18565/aig.2023.94
- Durairajanayagam D, Singh D, Agarwal A, Henkel R. Causes and consequences of sperm mitochondrial dysfunction. Andrologia. 2021;53(1): e13666. doi: 10.1111/and.13666
- Desquiret-Dumas V, Clément A, Seegers V, Boucret L, Ferré-L’Hotellier V, Bouet PE, Descamps P, Procaccio V, Reynier P, May-Panloup P. The mitochondrial DNA content of cumulus granulosa cells is linked to embryo quality. Hum Reprod. 2017;32(3):607-14. doi: 10.1093/humrep/dew341.
Дополнительные файлы

