Понятие и особенности проведения хетчинга эмбрионов, показания к этой процедуре, возможные осложнения

Причины затруднения выхода эмбриона из оболочки

Яйцеклетка человека на разных стадиях развития окружена внеклеточной оболочкой (zona pellucida). В процессе оплодотворения она играет важнейшую роль. На поверхности оболочки расположены рецепторы узнавания сперматозоидов и связывания их с яйцеклеткой.

В дальнейшем зона пеллюцида выполняет защитную функцию, обеспечивая безопасное прохождение эмбриона по маточным трубам. Также благодаря ей на стадии морулы происходит компактизация бластомеров. В стадии бластоцисты можно наблюдать истончение зоны пеллюцида.

Через 120 часов после овуляции происходит хетчинг бластоцисты, то есть освобождение эмбриона от оболочки, а затем и прикрепление его в эндометрий матки.

Совсем недавно специалисты считали, что в процессе хетчинга основную роль осуществляет давление растущей бластоцисты, однако уже доказано, что немаловажную роль играет и маточное окружение.

Следовательно, в лабораторных условиях (in vitro) культивирование эмбрионов, присутствие в культуральной среде ингибиторов протеиназ значительно тормозит хетчинг, а отсутствие в ней некоторых лизинов может привести к затвердеванию зоны пеллюцида. Состав культуральной среды и является первой причиной невозможности освобождения эмбриона от оболочки.

Второй причиной, и самой часто встречаемой у пациенток с диагнозом бесплодие, можно назвать возрастные изменения в организме женщины. У пациенток старшей группы всё чаще специалисты отмечают интенсивное затвердевание зоны пеллюцида, вероятно это обусловлено эндокринными изменениями. По сути, происходит преобразование гликопротеинов в оболочке, что и приводит к повышенной стойкости зоны пеллюцида и невозможности её расщепления под действием литических ферментов. То есть, даже морфологически нормальная бластоциста навсегда остаётся в «заложниках» у оболочки.

В условиях культивирования эмбрионов in vitro эмбриологи довольно часто отмечают ещё одну не менее популярную причину, при которой отсутствует хетчинг – это криоконсервация ооцитов и эмбрионов. В большинстве случаев криоконсервация влияет на молекулярные изменения (гликопротеины) в зоне пеллюцида, что также приводит к её затвердеванию.

Ну и, конечно же, самая сложная и малоизученная причина, при которой отсутствует хетчинг – это гормональные изменения в организме пациентки, связанные с прохождение курса лечения по поводу бесплодия, своего рода замкнутый круг. В первом случае вырабатывающиеся яйцеклетки экспрессируют дефектный лизин, либо же его пониженный уровень, что в сочетании с условиями культивирования in vitro приводит к неспособности эмбриона освободиться от оболочки.

Во втором случае гормональные препараты, назначенные пациентке с целью стимуляции яичников, могут влиять на низкую частоту имплантации эмбрионов. Обусловлено это тем, что наступает асинхронность между развитием эмбриона и днём «Х» (днём имплантации эмбриона в полость матки).

Проще говоря, естественный хетчинг происходит на пятые сутки (примерно через 120 часов) после оплодотворения яйцеклетки. В это же время в эндометрии матки вырабатывается пиноподий, который способствует прикреплению эмбриона в полость матки, и продолжительность его присутствия примерно 48 часов. Следовательно, в естественном нестимулируемом цикле эмбрион может имплантироваться в определённом промежутке времени (окно имплантации от 120 до 168 часов после оплодотворения ооцита).

Если же говорить о стимулируемом цикле, то окно имплантации эмбриона сдвигается, пиноподий присутствует в эндометрии матки от 72 до 120 часов. Соответственно, если хетчинг эмбриона происходит через 120 часов, то у эмбриона практически не остаётся времени для имплантации в полость матки. Это и называется асинхронность между развитием эмбриона и готовностью матки его принять.

Почему не имплантируется эмбрион при ЭКО

Даже если репродуктологи работают с качественным генетическим материалом и им удается получить достаточное количество жизнеспособных эмбрионов, а затем назначить перенос в период открытого имплантационного окна, говорить о наступлении беременности еще рано.

Огромное значение имеет фактор естественного природного отбора. Слизистая матки способна распознавать генетические ошибки, которые не могут увидеть врачи. Если в матку попадет несовершенный зародыш и ему удастся имплантироваться, эндометрий рано или поздно увидит патологию и прекратит подпитывать такой эмбрион питательными веществами. Таким образом природа оберегает женщину от разочарований и беременность прерывается едва начавшись.

Конечно, в этом вопросе не все зависит только от качества эмбриона. Существуют и другие обстоятельства, мешающие имплантации. В их числе:

• гиперплазия (утолщение эндометрия);
• истонченный эндометрий (толщиной менее 7 мм);
• полипы;
• наследственная или приобретенная тромбофилия;
• ожирение;
• возраст;
• иммунологические нарушения.

Еще недавно считалось, что причина бесплодия после 45 лет кроется в плохом качестве репродуктивного материала. Но практическим путем было доказано, что дело не только в ооцитах, но и во внутренней оболочке матки – с возрастом ее рецептивные способности значительно снижаются.

Как на имплантацию влияет стимуляция овуляции?

Репродуктологи подозревают, что ответ на вопрос о том, почему не прикрепляется эмбрион при ЭКО, может крыться в искусственной стимуляции овуляции, проводимой накануне пункции яйцеклеток. То, как при этом меняется структура эндометрия, до сих пор доподлинно не известно. Брать клетки на гистологию и исследовать их перед переносом эмбрионов нельзя – нарушив целостность слизистой, легко свести на нет все усилия.

Ситуация выходит следующая: о возможной проблеме с эндометрием подозревают, но получить материал для того, чтобы подтвердить ее или опровергнуть не могут. Именно поэтому влияние КОС (контролируемой овариальной стимуляции) еще не доказано. Что известно наверняка, так это возможность преждевременного выброса прогестерона, который способен сместить имплантационное окно.

Хетчинг при ЭКО

После вышеприведенного объяснения всей сложности процесса, становится понятным, для чего нужен хетчинг эмбрионов при ЭКО. Бывает так, что эмбрион не может сам выбраться из блестящей оболочки. Это свидетельствует об отсутствии наступления беременности. Существуют определенные показания, при которых хетчинг эмбрионов во время циклов ЭКО может быть применим:

• возраст женщины старше 38 лет;
• не понятны причины бесплодия;
• блестящая оболочка аномально утолщена и слишком плотная;
• неудачные попытки обрести беременность с помощью ЭКО.

Как осуществляется процедура хетчинга эмбрионов при ЭКО. Ее разновидности

Перед переносом эмбрионов в полость матки специалисты осуществляют вспомогательный хэтчинг. Они делают это несколькими методами:

1. Воздействуют химическим раствором кислоты. На сегодняшний день считается эмбриотоксичным, поэтому данный метод не используется.
2. Использование ферментных растворов. При использовании ферментов блестящая оболочка становится тонкой и почти растворяется. Эмбриону проще проклюнуться.
3. Оболочку механически прокалывают, используя микроинструменты. Опасность состоит в том, что есть возможность повредить содержимое клетки или бластомеры.

1. Хетчинг с помощью лазера. Тонкий луч, с помощью которого тонким пучком инфракрасного луча, создают микроотверстия.

Разновидности хетчинга лазером

Есть два варианта лазерного хетчинга:

• Метод бесконтактного метода. Направленный луч по касательной к зародышу прожигает отверстие в оболочке. Эмбрион получает минимальное воздействие, но при этом оболочка становится более тонкой.
• Метод контактного хетчинга. Оболочка прожигается тонким сквозным отверстием, не травмируя эмбрион.

Все действие происходит на специальном аппарате. Лазерный хетчинг является точным методом, поэтому пользуется доверием клиник.

Почему происходит изменения оболочки

Повышенной плотности оболочки способствуют несколько причин:

1. Воздействие никотина.
2. Старение репродуктивной системы.
3. В процессе заморозки и разморозки эмбриона оболочка становится толще и плотнее.
4. Нарушения эндокринной системы. Повышенный уровень фолликулостимулирующего гормона.
5. Выращивание в неестественной среде. Искусственная среда может быть неподходящей для нормального существования эмбриона. Нехватка питательных веществ способна нарушить рост и питание эмбриона.
6. Гормональная терапия, которая продолжалась длительное время.

Как проходит Хетчинг эмбрионов при ЭКО

Показания и противопоказания при хетчинге

По закону нарушение целостности блестящей оболочки может осуществляться для того, чтобы увеличить частоту имплантации, если ранее были неудачные попытки ЭКО. Также женщинам, которым за 35 лет. Наличие каких-либо дефектов в процессе оттаивания замороженных эмбрионов.

Хетчинг эмбрионов перед перемещением их в полость матки – часто последняя надежда для женщин, желающих забеременность путем ЭКО. На данный момент имеется недостаточно исследований научных работников, результаты многочисленны, но противоречивы. Отзывы пациентов свидетельствуют о том, что процедура приносит свои положительные плоды. Медикам еще нужно определенное количество времени, чтобы прийти к единому мнению по поводу этой сложной, но многообещающей процедуре.

Противопоказаний к хетчингу очень мало. Одна из них – задержка перехода эмбрионов в стадию мейоза. Также при дроблении эмбриона не проводят вспомогательный хетчинг.

Какие осложнения бывают после процедуры

Процедура хетчинга – безопасная процедура, но все же 1 % пациенток имеют осложнения, связанные с хетчингом. При нарушении целостности блестящей оболочки может быть поврежден и сам эмбрион. Поврежденный эмбрион не сможет далее развиваться и остановится в развитии. После этого клетки просто рассасываются.

Какие-то другие проблемы, связанные с хетчингом, не обнаружены. Дети женщин, забеременевших в результате ЭКО с применением хетчинга, не отстают от своих сверстников по развитию физических и умственных способностей. Беременность у пациенток проходит без проблем.

Вспомогательный хетчинг при ЭКО

Естественные процессы разрыва белковой оболочки не всегда проходят правильно. А в некоторых случаях хетчинг эмбрионов не происходит вообще, не позволяя возможному зачатию состояться.

Экстракорпоральное оплодотворение решает эту проблему с помощью проведения «искусственного» хетчинга, когда оболочке «помогают» прорваться. Эта процедура проводится под микроскопом в лабораторных условиях, что существенно повышает шансы наступления беременности.

Хетчинг в программе ЭКО является заключительным этапом при подготовке к пересадке эмбрионов. Репродуктивные технологии позволяют провести процедуру несколькими способами.

Химический метод

Чтобы помочь эмбриону выйти из защитной оболочки, использовали раствор кислоты. Однако официальная медицина доказала токсическое воздействие химического вещества на эмбрион. Поэтому на современном этапе эта методика не применяется.

Ферментный метод

С помощью воздействия ферментных растворов на белковую оболочку можно значительно размягчить ее. Тонкая защита не выдерживает «натиска» эмбриона и рвется, позволяя ему выйти наружу.

Механический метод

Эмбрион держат микропипеткой, с помощью иглы делают проколы под особым углом (чтобы не повредить сам эмбрион). После этого эмбрион с проколотой оболочкой переносят в матку. Эту методику также в последнее время используют нечасто, так как есть риск того, что яйцеклетка после оплодотворения может быть повреждена.

Механическая методика, выполняемая с помощью пьезоэлектрического манипулятора, более безопасна. Этот инструмент позволяет делать не проколы, а углубления, с помощью которых эмбрион «выбирается» наружу, когда окажется в матке.

 Лазерный хетчинг

Самая безопасная методика, которая предполагает применение тончайшего лазерного луча. С его помощью образуются минимальные отверстия в защитной оболочке, которых достаточно для «освобождения» бластоцита.

Вспомогательный хетчинг с помощью лазера проводится двумя способами:

• Бесконтактное воздействие. Луч направляют так, чтобы он проходил по касательной по отношению к зародышу. Прожженные маленькие отверстия истончают белковую защиту, а воздействие инфракрасного излучения на эмбрион минимальное.
• Контактное воздействие. Происходит прожигание защиты, за счет чего образуется сквозное отверстие. В процессе воздействия эмбрион не травмируется.

При лечении бесплодия процедура искусственного хетчинга иногда является единственной возможностью помочь начавшемуся зачатию завершиться. Решение о проведении процедуры принимается после заключения врача-репродуктолога, который учитывает индивидуальные особенности репродуктивной системы женщины, ее возраст и неудачные попытки наступления предыдущих беременностей методом ЭКО.

В каких случаях проводится хэтчинг?

Хэтчинг – это очень рутинная процедура, которая увеличивает шансы наступления беременности. Но применяется она не во всех случаях, так как многолетняя практика показывает, что эта процедура не всегда является необходимостью. В некоторых случаях просто нет смысла проведения хэтчинга.

Итак, к основным показаниям проведения данной процедуры относят:

• беспрерывное курение женщины на протяжении долгих лет;
• возраст старше 38 лет, так как именно в этом возрасте чаще всего происходят проблемы с наступлением беременности;
• проведение нескольких процедур по экстракорпоральному оплодотворению, которые так и не принесли желаемых результатов;
• низкие морфологические показатели эмбриона;
• аномалии блестящей оболочки, в том числе и ее сильное уплотнение;
• пересадка эмбрионов после процедуры криоконсервации (заморозки);
• обнаружение высокого уровня фолликулостимулирующего гормона в крови у женщины.

Все это является прямой необходимостью проведения хэтчинга, так как именно эта процедура позволит увеличить шансы на наступление беременности, особенно при проведении ЭКО.

У женщин старше 38 лет в организме происходят гормональные изменения, которые влекут за собой появление проблем, связанных с наступление беременности. Это же может привести к утолщению оболочки эмбриона (она становится более 18 мкм), а также превышению показателей фрагментации бластомеров III и IV типа.

Бывает и такое, что в этом возрасте также происходит уменьшение бластомеров у эмбриона (их количество становится меньше 6), а это является прямым показанием для проведения хэтчинга.

Как происходит редукция?

Самый распространенный метод редукции — введение раствора для прекращения жизнедеятельности эмбриона

Эмбрион, который будет удален, врач выбирает, ориентируясь на несколько критериев:

• копчиково-теменной размер (чем он меньше, тем менее развит плод);
• размер воротникового пространства;
• наличие визуально заметных патологий;
• удобный доступ к эмбриону.

 Для проведения операции используется один из трех методов.

1. Трансцервикальный метод предполагает, что внутрь цервикального канала вводится тонкий эластичный катетер, подключенный к аспиратору. Применение этого метода возможно на сроке 5-6 недель; наркоза при этом не требуется, однако существуют некоторые недостатки:

• возможны травмы шейки матки, провоцирующие выкидыш;
• микрофлора влагалища может попасть в матку и навредить оставшемуся эмбриону;
• существует вероятность повреждения соседнего плода.

В связи с возможностью подобных осложнений трансцервикальный метод в настоящее время применяется крайне редко.

2. Трансвагинальный метод – редукция эмбриона через влагалище под контролем УЗИ биопсийным адаптером. Его иглой делается прокол в маточной стенке, после чего эмбриону делается инъекция в области грудной клетки для остановки жизнедеятельности. Метод применяется на сроке 7-8 недель; он менее травматичен, чем первый, и главная опасность – неверный расчет дозы лекарственного средства.

3. Трансабдоминальный метод отличается от трансвагинального только тем, что игла вводится не через влагалище, а в брюшную стенку

В этом случае отсутствует риск инфицирования матки, к тому же есть возможность использовать много датчиков, что особенно важно, если удалить нужно более одного эмбриона. Однако использовать этот метод могут лишь те клиники, в которых практикуется биопсия хориона в рамках перинатальной диагностики

Показания

Процедура забора материала для анализа трудоёмкая, связана с определённым риском, поэтому она не проводится «по желанию». Конечно, с помощью БВХ уже на ранних сроках можно узнать пол малыша, но ни один доктор не будет назначать ее именно с этой целью.

Ниже приведён список показаний, при которых будущей маме может быть назначена биопсия ворсин хориона. Диагностики проводится, если:

• беременная женщина старше 35 лет. Дело в том, что с возрастом увеличивается риск появления патологий плода;
• результаты УЗИ (ультразвуковой скриннинг) говорят о подозрении на патологию;
• будущие родители — кровные родственники;
• в анамнезе одного из родителей имеются генетические патологии, к примеру, хромосомные перестройки, наследственные заболевания, пороки развития. Анамнез – история болезней пациента. Чем полнее анамнез, чем честнее был пациент, тем легче доктору определить возможные риски и способ лечения;
• кто-то из родственников имеет моногенные заболевания. Например, муковисцидоз, фенилкетонурия, спинальная амиотрофия;
• есть риск заболевания по половому признаку, в связи с чем необходимо определить пол плода заранее. Например, атрофия зрительного нерва и гемофилия А и В (гемофилия – нарушение свёртываемости крови, при тяжёлых стадиях заболевания пациент может умереть от небольшого пореза на пальце, без специальных препаратов кровь не остановить) передаются только по мужской линии;
• есть ребёнок, который родился с пороком развития или с наследственным заболеванием;
• присутствуют такие факторы, как первичное бесплодие у родителей, выкидыши, мертворождения, первичная аменорея и т. д.;
• на ранних сроках беременности будущая мама подвергается воздействию неблагоприятной внешней среды. К этому относится радиоактивное облучение, вдыхание парообразных ядов. Например, если женщина работает на вредном производстве;
• на ранних сроках будущая мама принимала эмбриотоксические препараты либо проходила рентгенологическое исследование.

Этап культивирования эмбрионов в процессе осуществления ЭКО

После забора яйцеклеток, их подвергают оплодотворению – обычно это происходит через несколько часов после пункции. С момента, когда доктор проводит оценку факта наступления оплодотворения, отсчитывается начало этапа культивирования. День процедуры пункции фолликулов считается нулевым.

В целом, этап культивирования занимает до шести дней.

Первый день. Доктор осматривает ооциты (яйцеклетки, которые подвергались оплодотворению). У большинства из них уже обнаруживаются признаки успешного оплодотворения. Однако, из всех наличествующих ооцитов, примерно 10-15% являются непригодными для дальнейшей культивации, так как являются незрелыми или имеют дегенеративные формы.

Через 16-20 часов после инсеминации у яйцеклеток наблюдается стадия презиготы: в клетке уже присутствуют мужской и женский типы генетического материала, которые ещё не слились в единое целое. В таком случае считается, что оплодотворение прошло успешно.

Существуют случаи, когда одну яйцеклетку оплодотворяют два и более сперматозоида – такие зародыши отбраковываются и не участвуют в дальнейшем в процессе культивации. Возможно и полное отсутствие результата инсеминации, когда не оплодотворяется ни одна яйцеклетка.

В этот период времени оплодотворённую клетку могут подвергнуть консервации. Крайне редко в первый день осуществляется перенос зиготы в женский организм: во-первых, на этой стадии эмбрион ещё должен некоторое время находиться в маточных трубах, а не в матке, во-вторых, медики предпочитают ждать наступления этапа естественной выбраковки эмбрионов, а также проявления у них любых показателей, по которым можно отобрать наиболее удачный для дальнейшей беременности эмбрион.

Второй день. В оплодотворённых яйцеклетках происходит их дробление на две части – бластомеры. В этот период медики уже могут оценить качество зародыша по соотношению объёма зародыша к безъядерным фрагментам в цитоплазме. Клетки, в которых количество безъядерных элементов превышает по объёму сам зародыш, считаются материалом с низким потенциалом к имплантации.

Если на второй день возможно отобрать одну или две яйцеклетки подходящего качества, их могут уже вживить в женский организм.

Третий день. В это время количество оплодотворённых бластомеров приближается к 6-8 клеткам. В течении первых двух дней развитие эмбриона происходило за счёт ресурсов, накопленных яйцеклеткой в период её созревания в яичнике. Если у клетки присутствуют хромосомные патологии, на третий день она останавливается в развитии, то есть в действие вступает так называемый процесс естественной отбраковки.

Долгое время с момента изобретения метода ЭКО, трансплантация эмбриона происходила именно в этот день, так как более длительный процесс культивирования был недоступен из-за несовершенства существующей на тот момент лабораторной техники. Сейчас эта проблема решена развитием более современных технологий ЭКО.

Четвёртый день. Количество бластомеров доходит до 16 штук. В этот период начинается процесс компактизации клеток. Он заключается в том, что межклеточные контакты уплотняются, а поверхность эмбриона сглаживается. Четвёртый день характеризуется также началом стадии морулы. В женском организме в это время зародыш переходит по маточным трубам в полость матки. Именно поэтому имплантация эмбриона часто происходит именно в такой момент. В конце четвёртого дня в моруле образуется полость.

Пятый и шестой день. Зародыш переходит в стадию бластоцисты, когда объём внутренней полости морулы достигает более 50% общего её объёма. Бластоциста состоит из трофэктодермы и эмбриобласта.

Трофэктодерма относится к внешнему слою эмбриона – она отвечает за его прикрепление к эпителию матки. Эмбриобласт формирует начальное развитие тело плода, и представляет собой совокупность клеток внутри трофэктодермического пузыря.

На этом заключительном этапе процесса культивации у медиков есть возможность оценить качество бластоцисты по размеру её полости, по степени развития её составных частей (трофэктодермы и эмбриопласта).

По статистике, каждый второй эмбрион шестого дня помещается в матку с дальнейшим успешным исходом. Таким образом удаётся избежать проявлений многоплодия и переноса большого количества эмбрионов в матку для увеличения степени успешности процедуры ЭКО.

Показания и противопоказания к проведению

Не каждая женщина при подготовке к ЭКО услышит от врачей рекомендации по поводу хетчинга. Он не входит в общий перечень сопутствующих услуг, но становится желательной мерой для пациентки, если:

• ее возраст больше 38 лет;
• у нее уже были попытки искусственного оплодотворения, закончившиеся неудачей;
• зародыши прошли процесс криоконсервации;
• при исследовании полученных эмбрионов выявлены нарушения их оболочки — слишком высокая плотность или толщина.

Противопоказаний у хетчинга нет, но он не является обязательной процедурой. Если никаких препятствий для естественной имплантации не выявлено, то можно обойтись без него.

Сравнительная характеристика способов редукции эмбрионов

Для определения наиболее безопасного и качественного процесса удаления плодного яйца были проведены специальные исследования. Подобрали группу женщин, состоящую из 88 человек с различными способами редукции эмбрионов.

Получились следующие подразделения:

• проведение трансвагинального способа-18 человек;
• проведение трансабдоминального способа-43 человека;
• самопроизвольная редукция эмбрионов-27 человек.

Средние сроки проведения операции период 8–14 недель. Размеры редуцируемых эмбрионов составляли 35–45 мм. Сравнительные характеристики плодных яиц самопроизвольного устранения несколько ниже 18–25 мм.

Оперативное вмешательство на сроке 9–12 недель предполагает период рассасывания удалённого эмбриона на протяжении 10–14 дней. Редукция, проведённая на более поздних сроках чревата длительным процессом восстановления и возникновением осложнений.

Дальнейшее наблюдение беременности после произведения редукции показало, что размеры плодного яйца не менялись в течение двух недель, затем начиналось постепенное рассасывание образовавшейся гематомы. Средние показатели полного удаления эмбриона из полости матки естественным путём составляют около 30 дней.

После 2 месяцев наблюдений врачи сделали следующие выводы. Наилучшим способом редукции является самопроизвольное удаление эмбриона. При этом происходит относительно быстрое рассасывание плодного яйца и быстрое восстановление организма женщины. Последующее протекание беременности в большинстве случаев проходит успешно без дополнительных осложнений.

Из трёх способов искусственного проведения редукции эмбрионов трансабдоинальный является самым безопасным, и не даёт серьёзных патологий. Согласно статистике наибольшее число сохранённых беременностей случалось именно при использовании данного метода. Но всё-таки редукция эмбрионов при помощи оперативного вмешательства имеет немало последствий и должна быть проведена лишь в случае крайней необходимости!