مجله پژوهشهای جانوری (مجله زیست شناسی ایران)(علمی)

ارتباط بین نوع اسپرم و مورفولوژی زیگوت های پیش هسته ای در چرخه های تزریق داخل سیتوپلاسمی اسپرم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار دانشگاه خوارزمی تهران

2 کارشناس ارشد مرکز درمان ناباروری (IVF) بیمارستان الزهرا رشت

3 دانشیار دانشگاه علوم پزشکی گیلان

2741

چکیده

اانتخاب جنین ها براساس ارزیابی معیارهای مورفولوژیکی در مرحله پیش هسته ای می تواند خطر حاملگی چندقلویی را کاهش دهد. این مطالعه اثر نوع اسپرم انسان استفاده شده برای تزریق داخل سیتوپلاسمی اسپرم (ICSI) بر مورفولوژی زیگوت های پیش هسته ای را بررسی می کند. اسپرم ها بعد از آماده سازی به روش گرادیانت آماده سازی شد و ارزیابی و به الیگواسپرمی، نرموزواسپرمی، آستنوزواسپرمی و الیگوآستنوتراتوزواسپرمی تقسیم شدند. الگوی دو پیش هسته های حاصل ثبت و مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که در گروه تخمک های تزریق شده با اسپرم های طبیعی (نرموزواسپرمی) افزایش معنی داری در میزان دو پیش هسته ها با درجات Z1 و Z2 مشاهده شد (P≤0.01). تزریق های انجام شده با اسپرم های از نوع الیگوزواسپرمی، آستنوزواسپرمی و الیگوآستنوتراتوزواسپرمی نیز افزایش معنی داری را در شکل گیری دوپیش هسته های حاصل به ترتیب با درجه Z1 و Z2، درجه Z2 و درجهZ3 نشان دادند (P≤0.05). نتایج این تحقیق نشان می دهد که نوع اسپرم استفاده شده در ICSI می تواند بر مورفولوژی و درجه زیگوت های دوپیش هسته ای تاثیر داشته باشد. نوع دو پیش هسته تشکیل شده می تواند با کیفیت جنین های حاصله مرتبط باشد. بنابراین در مواردی که کیفیت اسپرم پایین باشد باید در انتخاب اسپرم با مورفولوژی بهتر دقت بیشتری اعمال شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The correlation between sperm type and pronucleate zygote morphology in intracytoplasmic sperm injection cycles

نویسندگان [English]

  • Mahnaz Azarnia 1
  • Fatemeh Ghasemian 2
  • Mohammad Hadi Bahadori 3

چکیده [English]

Embryo selection based on morphological criteria assay in pronucleus stage can decrease multiple pregnancy risk. This study evaluates the effect of human sperm type used for intracytoplasmic sperm injection (ICSI) on pronucleate zygote morphology. Sperms were processed via gradient method and evaluated and divided as oligozoospermia, normozoospermia, asthenozoospermia and oligoasthenoteratozoospermia. The pattern of resulted pronucleus were recorded and studied. The results indicated that oocytes injected with normal sperms (normozoospermia) showed significantly increase in rate of Z1 and Z2 two pronuclear grades (P≤0.01). In the injections with oligospermia, asthenospermia, and oligoasthenoteratospermia were shown significantly increase in pronuclear grades of Z1 and Z2, Z2, and Z3 respectively (P≤ 0.05). This study's results indicate that the sperm type used for ICSI can influence morphology and grade of pronucleate zygote. The formed two pronucleus type may correlate resulted embryo quality. Therefore, if the quality of sperm be low, the selection of better morphology sperms should care more.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sperm morphology
  • Two pronucleus
  • ICSI
  • Fertility

ارتباط بین نوع اسپرم و مورفولوژی زیگوت­های پیش­هسته­ای در چرخه­های تزریق داخل سیتوپلاسمی اسپرم

مهناز آذرنیا1، فاطمه قاسمیان1،2،*، محمدهادی بهادری3

1 تهران، دانشگاه خوارزمی، دانشکده علوم زیستی، گروه بیولوژی

2 رشت، مرکز آموزشی درمانی الزهرا، مرکز درمان ناباروری

3 رشت، دانشگاه علوم پزشکی گیلان، دانشکده پزشکی، مرکز تحقیقات سلولی و مولکولی

تاریخ دریافت: 16/5/91               تاریخ پذیرش: 12/9/92

چکیده

انتخاب جنین­ها براساس ارزیابی معیارهای مورفولوژیکی در مرحله پیش­ هسته­ای می­تواند خطر حاملگی چند قلویی را کاهش دهد. این مطالعه اثر نوع اسپرم انسان استفاده شده برای تزریق داخل سیتوپلاسمی اسپرم (ICSI) بر مورفولوژی زیگوت­های پیش هسته­ای را بررسی می­کند. اسپرم­ها بعد از آماده­سازی به روش گرادیانت آماده­سازی شد و ارزیابی و به الیگواسپرمی، نرموزواسپرمی، آستنوزواسپرمی و الیگوآستنوتراتوزواسپرمی تقسیم شدند. الگوی دو پیش هسته­های حاصل ثبت و مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که در گروه تخمک­های تزریق شده با اسپرم­های طبیعی (نرموزواسپرمی) افزایش معنی­داری در میزان دو پیش هسته­ها با درجات Z1 و Z2 مشاهده شد (P≤0.01). تزریق­های انجام شده با اسپرم­های از نوع الیگوزواسپرمی، آستنوزواسپرمی و الیگوآستنوتراتوزواسپرمی نیز افزایش معنی­داری را در شکل­گیری دو پیش هسته­های حاصل به ترتیب با درجه Z1 ، Z2، درجه Z2 و درجهZ3  نشان دادند (P≤0.05). نتایج این تحقیق نشان می­دهد که نوع اسپرم استفاده شده در ICSI می تواند بر مورفولوژی و درجه زیگوت­های دو پیش هسته­ای تاثیر داشته باشد. نوع دو پیش هسته تشکیل شده می­تواند با کیفیت جنین­های حاصله مرتبط باشد. بنابراین در مواردی که کیفیت اسپرم پایین باشد باید در انتخاب اسپرم با مورفولوژی بهتر دقت بیشتری اعمال شود.

واژه های کلیدی: مورفولوژی اسپرم، دو پیش هسته، ICSI، باروری

* نویسنده مسئول، تلفن: 01333328724، پست الکترونیکی: ghasemian.21@gmail.com

مقدمه

 

میزان لانه گزینی به دنبال استفاده از روش­های کمک باروری (ART) (Assisted Reproductive Technique) در طی سال­های گذشته افزایش یافته است. علی­رغم این موفقیت، هنوز بیش از یک جنین به طور همزمان انتقال داده می­شود که این امر خطر حاملگی چند قلویی را افزایش می­دهد. اگرچه هنوز در بسیاری از کشورها قوانینی در راستای انتقال یک جنین اجرا می­شود، و بدین منظور تمایل به انتخاب بهترین جنین دارند که این امر منجر به توسعه چندین روش ارزیابی در جهت افزایش انتخاب بهترین جنین­ها و بهبود میزان حاملگی و لانه­گزینی شده است. معمولاً انتخاب جنین­ها براساس معیارهای مورفولوژیکی است که بعد از لقاح ارزیابی می­شود و شامل ارزیابی جنین در هر دو مرحله پیش هسته­ای و کلیواژ است. از این رو مطالعات زیادی در رابطه با حوادث مرتبط با میزان تکوین، من جمله رفتار پیش­هسته­ای و هسته­ای، فراگمنتاسیون بلاستومر، و چند هسته­ای بودن بلاستومرها صورت گرفته است.

تصاویر مرتبط با حرکات پیش هسته­ای و هسته­ای اولین بار توسط  Wright و همکاران  و Van Blerkom توصیف شده است. مورفولوژی پیش هسته­ای به عنوان یک سیستم نمره­بندی برتر پیش هسته­ای در نظر گرفته می­شود که می­تواند در جهت انتخاب جنین­های مناسب استفاده شود. نمرات موجود در این سیستم با تکوین مطلوب جنین­ها همانند میزان بالای حاملگی و لانه­گزینی مرتبط می­شود.

چندین سیستم مختلف نمره­بندی پیش هسته­ای توسط آزمایشگاه­های ART مختلف پیشنهاد شده است، و به منظور انتخاب جنین­هایی با کیفیت بسیار بالا استفاده می­شود. با این وجود هیچگونه سیستم درجه­بندی استانداردی برای درجه­بندی زیگوت­ها به طور رایج وجود ندارد. میزان موفقیت قابل ملاحظه­ای ما بین آزمایشگاه­ها وجود دارد در حالیکه کنترل کردن کیفیت جنین­ها با چالش مواجه است. یک سیستم نمره­بندی ثابت، مانند سیستم نمره­بندی پیش هسته­ای در ترکیب با دیگر مارکرهای تکوینی جنین و وضعیت بیمار می­تواند در تعیین تعداد مطلوب جنین برای انتقال مفید باشد. این موضوع می­تواند منجر به افزایشی در میزان حاملگی و لانه­گزینی شود، و در عین حال میزان بالای حاملگی­های چندقلویی را کاهش می­دهد (5 و6).

در سال­های اخیر، تحقیقات زیادی در جهت ارزیابی مورفولوژی پیش هسته­ای به منظور انتخاب جنین­های تقریباً زنده و مناسب گرایش یافته است. چرا که ارزیابی مورفولوژی پیش هسته­ای با میزان لانه­گزینی و حاملگی مرتبط است. به طوریکه سیاست­های عمومی انتقال جنین­های حاصل از IVF (In-vitro Fertilization) به رحم در روز بعد از برداشت تخمک (مرحله دو پیش هسته­ای)، در بسیاری از مراکز پذیرفته شده است و میزان حاملگی قابل مقایسه­ای را اثبات نموده­اند (1). مطالعات نشان داده است که تزریق داخل سیتوپلاسمی اسپرم­های انتخاب شده با مورفولوژی طبیعی منجر به افزایش کیفیت زیگوت و جنین می­شود (10). در مطالعه­ای که توسط Demirel و همکارانش صورت گرفت اثر منبع اسپرم استفاده شده برای تزریق داخل سیتوپلاسمی اسپرم (اسپرم­های انزال شده و بیضه­ای) بر تصاویر مورفولوژیکی زیگوت­های پیش­هسته­ای، که اساس سیستم نمره­بندی پیش هسته­ای برای انتخاب جنین­های بهتر جهت انتقال است، مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه مشاهده شد که منبع اسپرم تاثیری بر تصاویر مورفولوژیکی زیگوت­های پیش هسته­ای ندارد، اما نمره­بندی پیش هسته­ای در هر دو گروه با نمره کیفیت جنین در روز 2 مرتبط است (1). همچنین اطلاعات جهت نشان دادن ارتباط بین مورفولوژی جنین­های پیش هسته­ای و میزان حاملگی و زایمان تلفیق یافته است. با توجه به این، زیگوت­های پیش هسته­ای انسان حاصل از IVF براساس آرایش پیش هسته­ها، قطبیت هستک ها، هتروژنسیته سیتوپلاسمی و حفره­های مرکزی و حول پیش هسته­ای، در امتداد با وجود اولین تقسیم کلیواژی نمره بندی شده است (7). این سیستم نمره­بندی با میزان لانه­گزینی و زایمان در انتقالات مرحله پیش هسته­ای ارتباط مستقیمی دارد. بنابراین به نظر می­رسد که انتخاب جنین­های زنده و شایسته در مرحله­ای چون تکوین پیش هسته­ای، زمانیکه ژنوم­های پدری و مادری هنوز به طور فیزیکی مجزا هستند امکانپذیر باشد (1).

در این مطالعه سعی شده است که بررسی شود آیا نوع اسپرم استفاده شده برای تزریق داخل سیتوپلاسمی اسپرم (ICSI) (Intracytoplasmic Sperm Injection) بر مورفولوژی زیگوت­های پیش هسته­ای در جهت انتخاب جنین­های بهتر برای انتقال تاثیر می­گذارد؟

مواد و روشها

این مطالعه شامل 1021 تخمک متافاز II (MII، تخمک بالغ) بدست آمده از 130 چرخه ICSI (بیمار) است. تعداد تخمک­ها در گروه­های نرموزواسپرمی، 200 تخمک (26 بیمار)، الیگوزواسپرمی، 274 تخمک (32 بیمار)، آستنوزواسپرمی، 241 تخمک (31 بیمار) و الگوآستنوزواسپرمی، 306 تخمک (41 بیمار) بوده است. دوره جمع­آوری اطلاعات از آذر 1390 تا خرداد 1391 می­باشد. این تحقیق براساس قوانین کمیته اخلاقی دانشگاه علوم پزشکی گیلان و در بخش درمان ناباروری مرکز آموزش درمانی الزهرا (س) رشت انجام شد و فرم رضایت نامه توسط بیماران تکمیل شد. میانگین سن مردان 3±36 سال و سن زنان 2±33 سال بود.

آماده سازی اسپرم: منی انزال شده به مدت 30 دقیقه در دمای 37 درجه سانتی­گراد به منظور مایع شدن انکوبه شد. برای جداسازی اسپرم از سیمن و سلول­های مرده، مایع سمینال به روش گرادیانت دو لایه­ای شستشو داده می­شود. به این ترتیب که: 1.5 میلی­لیتر از اسپرم گرید90% در پایین لوله و 1.5 میلی­لیتر از اسپرم گرید 45% رقیق شده در محیطGIVFPLUS حاوی 10% سرم آلبومین انسانی (Vitrolife، سوئد) در بالای لوله به آرامی قرار داده می­شود. سپس حدود یک میلی لیتر از سیمن به آرامی روی دو لایه قرار داده شده و در g600-300 به مدت 15 دقیقه سانتریفوژ می­شود. پلیت و بخشی از محیط لایه پایینی به آرامی برداشته شده و در لوله­ای دیگر ریخته می­شود و دوبار با محیطGIVFPLUS (g 300، 5 دقیقه) شستشو داده شد، و پلیت نهایی در محیط به وسیله پیپتاژ کردن به صورت سوسپانسیون آماده می­شود.

پنج میکرولیتر از این سوسپانسیون برداشته شد و غلظت، مورفولوژی و تحرک مطابق معیارهای سازمان جهانی سلامت (World Health Organization:WHO) مورد ارزیابی قرارگرفت (16). نمونه­ها به الیگواسپرمی (sperms/ml 106 × 20 >)، نرموزواسپرمی (sperms/ml 106 × 20<)، آستنوزواسپرمی (با تحرک کم) و الیگوآستنوتراتوزواسپرمی ( با تعداد و تحرک کم و مورفولوژی ضعیف) تقسیم شدند.

یک سلول اسپرم از نظر مورفولوزیکی طبیعی در نظر گرفته می­شد. چنانچه سرطبیعی باشد (شکل طبیعی، اندازه طبیعی، دارا بودن یک آکروزوم، و فقدان نقایص دم یا قطعه میانی).

سایر ارزیابی­های اسپرم شامل ارزیابی تحرک یا پیچش کم دم، نقایص عمده­ای که در اسپرم غیرطبیعی از نظر مورفولوژی ثبت شده بود مانند (سر طویل یا باریک در مقایسه با حالت طبیعی حداقل دو برابر در عرض کوچکتر هستند)، سر بی شکل (انحراف مورفولوژی سر از حالت طبیعی)، گردن شکسته (محور طولی سر حداقل 30 درجه از محور قطعه میانی با یک نقطه شکسته بین سر و قطعه میانی منحرف شده است) و وجود قطرات سیتوپلاسمی (بدون توجه به اندازه قطره نسبت به اندازه سر) اجرا شد. سپس لوله حاوی نمونه اسپرم در CO2 5%، رطوبت بالای 95%< و دمای 37 درجه سانتی­گراد تا زمان ICSI انکوبه شد.

تحریک تخمدان و جمع آوری تخمک

تنها چرخه­های تحریک شده با رژیم طولانی آنالوگ هورمون آزادکننده گنادوتروپین (GnRH) همراه با هورمون تحریک کننده فولیکول (FSH) و با گنادوتروپین منوپوزال انسانی (HMG)  در این مطالعه ارزیابی شد. هورمون گنادوتورپین جفتی انسان (hCG) به صورت یک دوز منفرد IU 1000 زمانیکه قطر متوسط فولیکول ها به 20 میلی متر می رسد و در حضور حداقل دو فولیکول با قطر بزرگتر از 18 میلی­متر تزریق شد. 36 ساعت بعد از تزریق hCG برداشت تخمک با استفاده از برداشت تخمک هدایت شده با اولتراسونوگرافی واژنی صورت گرفت. برداشت سلول های تاجی شعاعی و کومولوس احاطه کننده تخمک با استفاده از یک مرحله آنزیمی هیالورونیداز و به دنبال برهنه کردن مکانیکی از طریق پیپتاژ کردن انجام شد.

همه تخمک­هایی که برای ICSI استفاده شدند در لحظه تزریق بالغ بودند و مورفولوژی طبیعی داشتند و ICSI مطابق روش توصیف شده انجام شد (15).

در این روش مقدار کمی از اسپرم در قطره PVP ریخته شده تا حرکت اسپرم کند شود. سپس با استفاده از سوزن تزریق اسپرم غیرمتحرک و به داخل سوزن منتقل می­شود. با استفاده از سوزن نگهدارنده تخمک نگه داشته می­شود. به طوریکه جسم قطبی در موقعیت ساعت 12 یا 6 قرارگیرد. بدنبال آن اسپرم با استفاده از سوزن تزریق به آرامی به داخل تخمک تزریق می­شود.

تخمک­های تزریق شده در محیطG1PLUS کشت داده شدند. تلقیح تخمک­های تزریق شده حدود 16 تا 18 ساعت بعد از ICSI مورد بررسی قرار گرفت (دو پیش هسته­ها در این زمان شکل می­گیرند). وجود دو پیش هسته (2PN) نشان دهنده لقاح تخمک­ها بود. مورفولوژی دو پیش هسته بر اساس سیستم نمره­بندی توسعه یافته توسط اسکات و همکاران درجه بندی شد (8) (جدول 1). چنانچه جنین­هایی با کیفیت رضایت بخش از نظر مورفولوژیکی در دسترس بود، 2 یا 3 جنین حدود 48 ساعت بعد از تزریق درون حفره رحمی جایگزین شد. تامین فاز لوتئال با تزریق پروژسترون ایجاد شد. جنین­های اضافی با کیفیت خوب مورفولوژیکی در مرحله کلیواژ در روز 2 یا 3 منجمد شد.

آنالیز آماری: در تمام موارد از نرم افزار SPSS نسخه 16و آزمون کای دو به عنوان آزمون آماری استفاده شد و سطح معنی­دار بودن، P<0.05 در نظر گرفته شد.

 

جدول 1- سیستم نمره­بندی پیش هسته­ای توسعه یافته توسط Scott و همکاران.

درجه Z

شرح مورفولوژیکی

 

Z1

 

 

PN یکسان

تعداد و اندازه هستک­های برابر (طیفی بین 3 و 7)

همه­ی هستک­ها در ناحیه اتصال پیش هسته­ها در هر دو پیش هسته آرایش یافته­اند

 

Z2

PN یکسان

تعداد و اندازه برابر هستک­ها (طیفی بین 3 و 7)

هستک­ها در هر دو PN آرایش نیافته­اند.

 

 

Z3

PN یکسان

تعداد برابر و اندازه یکسان و/یا غیر یکسان هستک­ها (طیفی از 3 و 7)

هستک­ها در ناحیه اتصال پیش هسته­ای در یک PN آرایش یافته و در PN دیگر آرایش نیافته است.

 

Z4

تعداد نابرابر هستک­ها یا

هستک­های پراکنده شده یا

PN قرار گرفته به طور غیر مرکزی

 


نتایج

در این مطالعه تخمک­های بالغ با استفاده از انواع اسپرم­ها (نرموزواسپرمی، الیگوزواسپرمی، آستنوزواسپرمی، الیگوآستنوتراتوزواسپرمی) مورد تزریق داخل سیتوپلاسمی اسپرم قرار گرفتند. 16-18 ساعت بعد، الگوی دو پیش هسته در هر گروه مشاهده و ثبت شد (جدول 2). نتایج نشان داد که در گروه تخمک­های تزریق شده با اسپرم­های طبیعی، تشکیل دو پیش هسته با گریدهای Z1، Z2، Z3 و Z4 به ترتیب 33.33%، 36.84%، 21.05% و 8.77% بود که تفاوت معنی­داری بین دو پیش هسته­ها با درجات Z1 و Z2 مشاهده نشد (P>0.05). اما نسبت به درجات Z3 و Z4 افزایش معنی­داری داشتند (P≤0.01). در گروه تزریق شده با اسپرم­های از نوع الیگواسپرمی نیز افزایش معنی داری در دو پیش هسته­های حاصل با درجه Z1 و Z2 (به ترتیب 31.46% و 30.76%) نسبت به درجات Z3 و Z4 (به ترتیب 24.07% و 13.76%) مشاهده شد (P≤0.05).

همانطور که در نمودار 1 نیز مشاهده می­شود دو پیش هسته­های با درجه Z2 در گروه تخمک­های تزریق شده با آستنواسپرمی افزایش معنی­داری نسبت به سایر درجات Z1، Z3 و Z4 داشت (63.68%، P≤0.05). همچنین در گروه تخمک­های تزریق شده با اسپرم­هایی از نوع الیگوآستنوتراتوزواسپرمی درجه دو پیش هسته­ای با گرید Z3 افزایش معنی­داری نسبت به سایر درجات دو پیش هسته­ای داشت (68.75%، P≤0.01).

 

 

نمودار 1- ارتباط بین نوع اسپرم و میزان لقاح و کیفیت زیگوت های حاصل. *P≤ 0.05, ** P≤ 0.01

 

جدول 2- تاثیر نوع اسپرم استفاده شده در ICSI بر میزان لقاح و کیفیت زیگوت های حاصل

نوع اسپرم

درصد لقاح

Z1%

Z2%

Z3%

Z4%

نرموزواسپرمی

90.12

33.33*

36.84*

21.05

8.77

الیگوزواسپرمی

87.9

31.46*

30.76*

24.07

13.76

آستنوزواسپرمی

89.4

15.78

63.6**

10.52

10.08

الیگوآستنوتراتوزواسپرمی

81.87

10.5

6.25

68.75**

14.5

              *P≤ 0.05, ** P≤ 0.01                   

 

در بین گروه­ها تفاوتی در سن متوسط زنان و مردان، تعداد تخمک­های برداشت شده، مدت ناباروری، تعداد آمپول های گنادوتروپین تزریق شده و مدت تحریک تخمدانی وجود نداشت.

بحث

در سال 1998، ارتباط بین مورفولوژی زیگوت پیش هسته­ای و میزان لانه گزینی ارزیابی شد (7). در این مطالعه دیده شد که نوع اسپرم استفاده شده در ICSI می­تواند بر مورفولوژی و درجه زیگوت­های مرحله 2PN تاثیر داشته باشد. به طوریکه اسپرم­های طبیعی درجات بالایی از زیگوت های Z1 و Z2 را نشان می­دادند. این در حالی بود که درجات زیگوت حاصل از الیگوآستنوتراتوزواسپرمی بسیار ضعیف بود.

تلاش­هایی جهت مشخص نمودن فاکتورهای بالقوه­ای که ممکن است سیستم نمره­بندی پیش هسته­ای را تحت تاثیر قرار دهد، صورت گرفته است. مشخص شده که مادرهای جوانتر درجه پیش هسته­ای بالاتری در مقایسه با والدین مسن­تر دارند (7).

در این مطالعه اثر نوع اسپرم (نرموزواسپرمی، الیگوزواسپرمی، آستنوزواسپرمی و الیگوآستنوزواسپرمی) بر مورفولوژی پیش هسته­ای بررسی شد. چرا که مطالعات نشان داده است، تفاوت در نوع اسپرم در بسته­بندی DNA هسته­ای ممکن است زمانبندی فرایند لقاح را تحت تاثیر قرار دهد. بنابراین، تفاوت فرضی در غلظت فاکتورهای اسپرم فعال کننده­ی تخمک می­تواند منتج به تفاوت در زمانبندی فعال­سازی تخمک شود (11).

همچنین حرکت پیش هسته­ای به وسیله میکروتوبول های آستر اسپرم تنظیم می­شود. عدم قرارگیری پیش هسته­ها در مجاورت هم ممکن است به واسطه سانتروزوم ناقص اسپرم، نقص کیفی یا کمی، باشد که اثر مستقیمی بر فرایند لقاح دارد. گزارش شده است که زیگوت­های پیش هسته­ای با نمره پایین با توقف تکوینی در 24-26 ساعت بعد از تزریق اسپرم مواجه می­شوند (13).

ارزیابی پتانسیل تکوین و لانه­گزینی جنین­ها از اهمیت بالایی برای انتخاب جنین­ها جهت انتقال برخوردار است، به طوریکه میزان حاملگی بالایی در ارتباط با تعداد کم حاملگی­های چند قلویی حاصل می­شود. از این رو درجه­بندی زیگوت ها و جنین های مرحله کلیواژ جهت شناسایی و انتخاب جنین­ها برای انتقال پیشنهاد شده است (3). یکی از مهمترین پارامترهای ارزیابی شده در مورفولوژی زیگوت وجود اجسام پیش ساز هستکی (NPB) (Nucleolar Precursor Bodies) در جریان تشکیل پیش هسته است. مطالعات قبلی اثر این پارامترها را بر جنین در حال تکوین نشان داده است (9). یکی از جنبه­ها: تعداد برابر NPB ما بین هسته­ها یک حادثه ضروری در هر سلول میتوزی است. تعداد نامساوی NPB منتج به چرخه های غیرطبیعی سلول می­شود که ممکن است اساس سلول­های سرطانی شود (5). عدم هماهنگی در تعداد و الگوی NPB ما بین هسته­ها نیز منجر به فقدان قطبیت می­شود (14). پیوستگی و بازسازی هستک­های عملکردی بر توانایی سلول­ها جهت رشد و عملکرد نیز اثر دارد (4و2).

جنین­هایی با تعداد برابر NPB، Z1 و Z2، تکوین و مورفولوژی طبیعی دارند. فقدان قطبیت در NPB در جنین­های Z3 و Z4 یک معیار مورفولوژیکی از فقدان قطبیت کروماتین است که منجر به تکوین غیرطبیعی، آهسته­تر و بسیار ضعیف می­شود.

در سال 1998 ارتباط بین مورفولوژی جنین پیش هسته­ای و میزان لانه گزینی برای 114 سیکل مرسوم IVF که از سیاست انتقال جنین یک روزه برخوردار بودند ارزیابی شد (7). در این مطالعه تصاویر قابل توجه مورفولوژی پیش هسته برای لانه گزینی، در 18-16 ساعت بعد از لقاح، که پیش هسته­ها به طور نزدیکی قرار گرفته بودند، هستک­ها در سطح داخلی پیش هسته­ها و تراکم سیتوپلاسم حول هسته­ای وجود داشت مورد ارزیابی قرار گرفت. در گذشته نشان داده شد که این تصاویر پیش هسته­ای با میزان بهبود یافته­ای از حاملگی مرتبط می­باشد (17و13). یک سیستم نمره­بندی بر اساس ارزیابی این تصاویر مورفولوژیکی پیش هسته­ای در ارتباط با احتمال دست­یابی به حاملگی پیدا شده بود (7).

بعد از لقاح، پیش هسته­ها یک حالت دینامیک درون سیتوپلاسم را نشان می­دهد. در مطالعه­ای بر توالی حوادث در جریان لقاح بعد از ICSI، دیده شد که بعد از تشکیل پیش هسته مذکر در مرکز اووپلاسم، پیش هسته مونث به تدریج از نقطه تشکیلش نزدیک دومین جسم قطبی به سمت پیش هسته مذکر حرکت می­کند تا اینکه هر دو به هم برسند.

در فازهای اولیه از تکوین پیش هسته­ای، هستک­ها کوچک، فراوان هستند و به طور تصادفی درون پیش هسته­ها توزیع شده­اند. با گذشت زمان تعدادشان کاهش می­یابد، و هستک­ها بزرگ­تر شده و در امتداد سطح آرایش می­یابند و تحت عنوان حالت قطبی شده نامیده می­شود (12). در جریان رشد پیش هسته­ای اندامک­ها از قسمت قشری به سمت مرکز تخمک متراکم می­شود و ناحیه قشری شفاف را به وجود می­آورد.

ثبات کروماتین اسپرم به وسیله دفسفریله شدن پروتامین در انتهای اسپرماتوژنز و با تشکیل پل­های دی سولفید داخل و بین مولکولی ما بین پروتامین­ها در جریان عبور اپی دیدیمی فراهم می­شود.

هماطور که در بالا ذکر شد حرکت پیش هسته­ای به وسیله میکروتوبول­های آستر اسپرم تنظیم می­شود. مهاجرت و آرایش مجاور هم پیش هسته­ها تحت کنترل سانتروزوم تازه تشکیل شده زیگوت، ناحیه سازمان دهنده میکروتوبول تخمک است. بنابراین فقدان آرایش پیش هسته­ای ممکن است به واسطه سانتروزوم ناقص اسپرم، هر نقص کمی یا کیفی باشد که اثر مستقیمی بر فرایند لقاح دارد. عدم موفقیت در رشد پیش هسته­ای نیز یک پدیده عمومی در جریان لقاح با اسپرم های نابالغ است. عدم موفقیت در رشد و مهاجرت پیش هسته­ای مانع از تکوین طبیعی می­شود. یک اختلاف مشهود اندازه ما بین دو پیش هسته یک عدم هماهنگی ما بین مراحل تکوینی این دو را پیشنهاد می­کند (1).

مطالعه­ای که توسط Demirel و همکارانش (2001) صورت گرفت تفاوتی در درجه پیش هسته­های زیگوت از هر دو نوع اسپرم استفاده شده برای ICSI (اسپرم انزال شده و بیضه­ای) مشاهده نشد. تصاویر پیش هسته­ای هر کدام یک توزیع مشابهی را در هر گروه از اسپرم­ها نشان دادند (1).

در مجموع، در این مطالعه تصاویر مورفولوژی جنین­های دو پیش هسته­ای حاصل به دنبال استفاده از انواع مختلف اسپرم متفاوت بوده که می­تواند پتانسیل تکوینی متفاوتی داشته باشد که متعاقباً بر پتانسیل لانه گزینی نیز تاثیر داشته باشد. اسپرم­هایی با پارامترهای متفاوت مورفولوژیکی و حرکتی ممکن است دارای نقایص کیفی و کمی متفاوتی باشد که متعاقباً بر کیفیت زیگوت و جنین تاثیر می­گذارد.

تشکر و قدردانی

از زحمات تمامی همکاران محترم بخش IVF مرکز آموزشی درمانی الزهرا (س) رشت، دانشگاه علوم پزشکی گیلان کمال تشکر و قدردانی می گردد.

  1. Demirel, L. C., Evirgen, O., Aydos, K., and Unlu, C., 2001. The impact of the source of spermatozoa used for ICSI on pronuclear morphology. Hum. Reprod. 16, PP: 2327-2332.
  2. Depa-Martynow, M., Jedrzejczak, P., and Pawelczyk, L., 2007. Pronuclear scoring as a predictor of embryo quality in in vitro fertilization program. Folia. Histochem. Cytobiol. 45, PP: 85-89.
  3. Ebner, T., Moser, M., Sommergruber, M., Gaiswinkler, U., Wiesinger, R., Puchner, M., and Tews, G., 2003. Presence, but not type or degree of extension, of a cytoplasmic halo has a significant influence on preimplantation development and implantation behavior. Hum. Reprod. 11, PP: 1406-1412.
  4. Gamiz, P., Rubio, C., de los Santos, M. J., Mercader, A., Simon, C., Remohi, J., and Pellicer, A., 2003. The effect of pronuclear morphology on early development and chromosomal abnormalities in cleavage-stage embryos. Hum. Reprod.18, PP: 2413-2419.
  5. Scott, L., 2003. Pronuclear score as a predictor of embryo development. Reprod. BioMed. Online. 6, PP: 201–14.
  6. Scott, L., 2003. The biological basis of non-invasive strategies for selection of human oocytes and embryos. Hum. Reprod. Update. 9: 237–49.
  7. Scott, L. A., and Smith, S., 1998. The successful use of pronuclear embryo transfers the day following oocyte retrieval. Hum. Reprod. 13, PP: 1003-1013.
  8. Scott, L., Alvero, R., Leondires, M., and Miller, B., 2000. The morphology of human pronuclear embryos is positively related to blastocyst development and implantation. Hum. Reprod. 15, PP: 2394–403.
  9. Senn, A., Urner, F., Chanson, A., Primi, M. P., Wirthner, D., and Germond, M., 2006. Morphological scoring of human pronuclear zygotes for prediction of pregnancy outcome. Hum. Reprod. 21, PP: 234-239.
  10. Setti, A. S., Braga, D. P., Figueira, R. C., Iaconelli, A. Jr., and Borges, E. Jr., 2012. The predictive value of high-magnification sperm morphology examination on ICSI outcomes in the presence of oocyte dysmorphisms. J Assist. Reprod. Genet. 29(11), PP: 1241-1247.
  11. Stice, S. L., and Roble, J. M., 1990. Activation of mammalian oocytes by a factor obtained fron rabbit sperm. Mol. Reprod. Dev.25, PP: 272-280.
  12. Tesarik, J., and Kopecny, V., 1989. Development of human male pronucleous: ultrastructure and timing. Gamete. Res. 24, PP: 135-149.
  13. Van Blerkom, J., 1990. Occurrence and developmental consequences of aberrant cellular organization in meiotically mature human oocytes after exogenous ovarian hyperstimulation. J., Electron. Microsc. Techn. 16, PP: 324–46.
  14. Van Blerkom, J., Davis, P., and Alexander, S., 2000. Differential mitochondrial distribution in human pronuclear embryos leads to disproportionate inheritance between blastomeres: relationship to microtubular organization, ATP content and competence. Hum. Reprod. 15, PP: 2621-33.
  15. Van Steirteghem, A. C., Nagy, Z., Joris, H., Liu, J., Staessen, C., and Smitz, J., 1993. High fertilization and implantation rate after ICSI. Hum. Reprod. 8, PP:1061-1066.
  16. World Health Organization. 2010. Department of Reproductive Health and esearch. WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen. Fifth edition. ISBN: 978 92 4 154778 9.
  17. Wright, G., Wiker, S., Elsner, C., Kort, H., Massey, J., Mitchell, D., Toledo, A., and Cohen, J., 1990. Observations on the morphology of pronuclei and nucleoli in human zygotes and implications for cryopreservation. Hum. Reprod. 5, PP: 109–15.

مجله پژوهشهای جانوری (مجله زیست شناسی ایران)(علمی)
دوره 27، شماره 4 - شماره پیاپی 4
اسفند 1393
صفحه 430-437
  • تاریخ دریافت: 16 مرداد 1391
  • تاریخ بازنگری: 20 آبان 1392
  • تاریخ پذیرش: 12 آذر 1392