Опыт продленного культивирования эмбрионов человека in vitro в питательной среде с эндометрием. Пилотное исследование
- Авторы: Беспалова О.Н.1, Коган И.Ю.1, Комарова Е.М.1, Лесик Е.А.1, Толибова Г.Х.1, Траль Т.Г.1, Загайнова В.А.1, Объедкова К.В.1, Гзгзян А.М.1
-
Учреждения:
- Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта
- Выпуск: Том 71, № 4 (2022)
- Страницы: 13-20
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://journal-vniispk.ru/jowd/article/view/109215
- DOI: https://doi.org/10.17816/JOWD109215
- ID: 109215
Цитировать
Аннотация
Обоснование. В настоящее время представление о начальных этапах эмбриогенеза человека ограничено периодом от стадии зиготы до стадии бластоцисты. Основным способом изучения имплантации и постимплантационного периода является создание моделей взаимодействия эмбриона и эндометрия in vitro, максимально точно имитирующих обозначенные процессы in vivo. На данный момент не существует модели, отражающей одновременно два процесса: взаимодействие эмбриона с субстратом, повторяющее многие аспекты нормальной имплантации, и раннее постимплантационное развитие прикрепленного эмбриона. Создание такой релевантной модели позволит изучать процессы имплантации и раннего постимплантационного развития в комплексе.
Цель исследования — оценить жизнеспособность и потенциал к развитию эмбрионов человека со стадии бластоцисты (6-го дня развития) при их длительном сокультивировании с эндометрием в питательной среде, предназначенной для культивирования до стадии бластоцисты.
Материалы и методы. Эмбрионы, полученные в результате применения вспомогательных репродуктивных технологий, культивировали с 6-го дня (со стадии бластоцисты) до 14-го дня развития в питательной среде, предназначенной для культивирования до стадии бластоцисты, в присутствии эндометрия. На 14-й день развития эмбрионы и фрагменты эндометрия сначала оценивали под инвертированным микроскопом с использованием модуляционного контраста Хоффмана, затем переносили в специальную форму и заливали парафином для приготовления цитоблоков. Из полученных блоков изготавливали срезы, окрашивали их гематоксилином и эозином и проводили морфологическую оценку полученных препаратов.
Результаты. В случае 1 при визуальной оценке на 14-й день культивирования в питательной среде с эндометрием зафиксирован жизнеспособный развивающийся эмбрион без признаков деградации. По данным гистологического исследования, фрагмент эндометрия соответствовал секреторной фазе цикла. При морфологической оценке концептуса детектированы клетки трофобласта. В случае 2 при визуальной оценке на 14-й день культивирования в питательной среде с эндометрием зафиксирован жизнеспособный эмбрион без признаков деградации, находящийся в непосредственном контакте с эндометриальным компонентом. По данным гистологического исследования, визуализируется фрагмент поверхностного (люминального) эпителия секреторного эндометрия. При морфологической оценке эмбриона детектированы клетки трофобласта.
Заключение. Полученные данные свидетельствуют о способности эмбриона к дальнейшему развитию с 6-го дня (со стадии бластоцисты) до 14-го дня развития в питательной среде, предназначенной для культивирования до стадии бластоцисты, в присутствии эндометриального компонента. Образец может служить экспериментальной моделью как для оценки рецептивности эндометрия in vitro, так и для изучения межклеточных взаимодействий в процессе имплантации.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Олеся Николаевна Беспалова
Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта
Email: shiggerra@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6542-5953
SPIN-код: 4732-8089
д-р мед. наук
Россия, 199034, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3Игорь Юрьевич Коган
Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта
Email: ikogan@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7351-6900
SPIN-код: 6572-6450
д-р мед. наук, профессор, чл.-корр. РАН
Россия, 199034, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3Евгения Михайловна Комарова
Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта
Email: evgmkomarova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9988-9879
SPIN-код: 1056-7821
канд. биол. наук
Россия, 199034, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3Елена Александровна Лесик
Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта
Email: lesike@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-1611-6318
SPIN-код: 6102-4690
канд. биол. наук
Россия, 199034, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3Гулрухсор Хайбуллоевна Толибова
Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта
Email: gulyatolibova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6216-6220
SPIN-код: 7544-4825
Scopus Author ID: 23111355700
ResearcherId: Y-6671-2018
д-р мед. наук
Россия, 199034, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3Татьяна Георгиевна Траль
Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта
Email: ttg.tral@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8948-4811
SPIN-код: 1244-9631
Scopus Author ID: 37666260400
канд. мед. наук
Россия, 199034, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3Валерия Алексеевна Загайнова
Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта
Email: zagaynovav.al.52@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6971-7024
SPIN-код: 7409-4944
младший научный сотрудник, врач акушер-гинеколог отделения ВРТ
Россия, 199034, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3Ксения Владимировна Объедкова
Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта
Email: obedkova_ks@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2056-7907
SPIN-код: 2709-2890
Scopus Author ID: 57201161145
ResearcherId: A-7258-2019
канд. мед. наук
Россия, 199034, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3Александр Мкртичевич Гзгзян
Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта
Автор, ответственный за переписку.
Email: agzgzyan@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3917-9493
SPIN-код: 6412-4801
ResearcherId: G-7814-2015
д-р мед. наук, профессор
Россия, 199034, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3Список литературы
- Evans J., Walker K.J., Bilandzic M., et al. A novel “embryo-endometrial” adhesion model can potentially predict “receptive” or “non-receptive” endometrium // J. Assist. Reprod. Genet. 2020. Vol. 37. No. 1. P. 5–16. doi: 10.1007/s10815-019-01629-0
- You Y., Stelzl P., Zhang Y., et al. Novel 3D in vitro models to evaluate trophoblast migration and invasion // Am. J. Reprod. Immunol. 2019. Vol. 81. No. 3. P. e13076. doi: 10.1111/aji.13076
- Berneau S.C., Ruane P.T., Brison D.R., Kimber S.J., et al. Characterisation of osteopontin in an in vitro model of embryo implantation // Cells. 2019. Vol. 8. No. 5. P. 432. doi: 10.3390/cells8050432
- Zambuto S.G., Clancy K.B.H., Harley B.A.C. A gelatin hydrogel to study endometrial angiogenesis and trophoblast invasion // Interface Focus. 2019. Vol. 9. No. 5. P. 20190016. doi: 10.1098/rsfs.2019.0016
- Stern-Tal D., Achache H., Jacobs Catane L., Reich R., Tavor Re’em T. Novel 3D embryo implantation model within macroporous alginate scaffolds // J. Biol. Eng. 2020. Vol. 14. P. 18. doi: 10.1186/s13036-020-00240-7
- ISSCR. Guidelines for the Conduct of Human Embryonic Stem Cell Research. 2006. Version 1: December 21, 2006. [дата обращения: 15.08.2022]. Доступ по ссылке: https://www.isscr.org/docs/default-source/all-isscr-guidelines/hesc-guidelines/isscrhescguidelines2006.pdf?sfvrsn=0
- ISSCR. Guidelines for Stem Cell Research and Clinical Translation update. 2021. Version 1.0, May, 2021. [дата обращения: 15.08.2022]. Доступ по ссылке: https://www.isscr.org/docs/default-source/all-isscr-guidelines/2021-guidelines/isscr-guidelines-for-stem-cell-research-and-clinical-translation-2021.pdf?sfvrsn= 979d58b1_4
- Pera M.F., de Wert G., Dondorp W., et al. What if stem cells turn into embryos in a dish? // Nat. Methods. 2015. Vol. 12. No. 10. P. 917–919. doi: 10.1038/nmeth.3586
- Shahbazi M.N., Jedrusik A., Vuoristo S., et al. Self-organisation of the human embryo in the absence of maternal tissues // Nat. Cell Biol. 2016. Vol. 18. No. 6. P. 700–708. doi: 10.1038/ncb3347
- Deglincerti A., Croft G.F., Pietila L.N., et al. Self-organization of the in vitro attached human embryo // Nature. 2016. Vol. 533. P. 251–254. doi: 10.1038/nature17948
- Teklenburg G., Salker M., Molokhia M., et al. Natural selection of human embryos: Decidualizing endometrial stromal cells serve as sensors of embryo quality upon implantation // PLoS One. 2010. Vol. 5. No. 4. P. 2–7. doi: 10.1371/journal.pone.0010258
- Brosens J.J., Salker M.S., Teklenburg G., et al. Uterine selection of human embryos at implantation // Sci. Rep. 2014. Vol. 4. P. 4–11. doi: 10.1038/srep03894
- Измайлова Л.Ш., Воротеляк Е.А., Васильев А.В. Моделирование раннего развития эмбрионов мыши и человека in vitro // Онтогенез. 2020. Т. 51. № 5. С. 323–337. doi: 10.31857/S0475145020050043
- Kolahi K.S., Donjacour A., Xiaowei L., et al. Effect of substrate stiffness on early mouse embryo development // PLoS One. 2012. Vol. 7. No. 7. P. e41717. doi: 10.1371/journal.pone.0041717
- Hiramatsu R., Matsuoka T., Kimura-Yoshida C., et al. External mechanical cues trigger the establishment of the anterior-posterior axis in early mouse embryos // Dev. Cell. 2013. Vol. 27. No. 2. P. 131–144. doi: 10.1016/j.devcel.2013.09.026
- Koot Y.E.М, Teklenburg G., Salker M.S., et al. Molecular aspects of implantation failure // Biochim. Biophys. Acta. 2012. Vol. 1822. No. 12. P. 1943–1950. doi: 10.1016/j.bbadis.2012.05.017
- Weimar C.H., Post Uiterweer E.D., Teklenburg G., et al. In-vitro model systems for the study of human embryo-endometrium interactions // Reprod. BioMed. Online. 2013. Vol. 27. No. 5. P. 461–476. doi: 10.1016/j.rbmo.2013.08.002
Дополнительные файлы
