Γυναικολογία

Κρυοσυντήρηση - Κατάψυξη εμβρύων (Embryo Cryopreservation)

Υπογονιμότητα, Υποβοηθούμενη αναπαραγωγή, Γυναικολογία, Γυναικολόγος, Τρίκαλα

Όταν η γυναίκα συμμετέχει σε ένα κύκλο εξωσωματικής παράγει μετά από φαρμακευτική διέγερση των ωοθηκών έναν αριθμό ωοθυλακίων. Αυτά συλλέγονται την κατάλληλη χρονική στιγμή και γονιμοποιούνται. Ο αριθμός όμως των εμβρύων που προκύπτουν πολλές φορές είναι πολύ μεγάλος και έτσι με τη μέθοδο της κρυοσυντήρησης τα πλεονάζοντα έμβρυα μπορούν να καταψυχθούν και να διατηρηθούν για μελλοντική χρήση από το ζευγάρι.

Η απόφαση για την κρυοσυντήρηση των εμβρύων ανήκει αποκλειστικά στο ζευγάρι μια και συχνά εμπλέκονται θρησκευτικοί, ηθικοί ή φιλοσοφικοί λόγοι που μπορεί να τους βρίσκει αντίθετους με αυτή την πρακτική. Πάντως η ελληνική νομοθεσία επιτρέπει την κρυοσυντήρηση ωαρίων.

Ιστορικά στοιχεία

Στον άνθρωπο η πρώτη γέννηση παιδιού μετά από κρυοσυντήρηση εμβρύων αναφέρεται το 1983 από τον Trounson και τους συνεργάτες του. Το πρωτόκολλο όμως που εφαρμόζεται μέχρι σήμερα με μικρές παραλλαγές αναπτύχθηκε το 1985 από τον Lassalle και τους συνεργάτες του καθώς αυτός ήταν που εισήγαγε την χρήση της κρυοπροστατευτικής ουσίας Πρoπανοδιόλης (PrOH) για την κατάψυξη ζυγωτών και εμβρύων στο στάδιο των 2 - 8 κυττάρων.

Πότε μπορεί να γίνει η κατάψυξη των εμβρύων;

Η κατάψυξη των εμβρύων μπορεί να γίνει

  • την 1η μέρα της ζωής τους, στο στάδιο του ζυγώτη
  • την 2η μέρα της ζωής τους, στο στάδιο των 2 - 4 κυττάρων
  • την 3η μέρα της ζωής τους, στο στάδιο των 4 - 8 κυττάρων
  • την 5η ή 6η μέρα της ζωής τους , στο στάδιο της βλαστοκύστης

Ποιες είναι οι ενδείξεις κρυοσυντήρησης εμβρύων;

  • Η διατήρηση και χρήση σε δεύτερο χρόνο των πλεοναζόντων ωαρίων που προέκυψαν από κάποιο κύκλο εξωσωματικής. Έτσι το ζευγάρι μπορεί να χρησιμοποιήσει στο μέλλον τα κατεψυγμένα έμβρυα (τα έμβρυα μπορούν να φυλαχθούν για μια δεκαετία), χωρίς η γυναίκα να υποβληθεί σε νέους κύκλους εξωσωματικής οι οποίοι έχουν σωματικό, ψυχολογικό και οικονομικό κόστος.
  • Η αναβολή της εμβρυομεταφοράς σε ειδικές περιπτώσεις α). Ανεπαρκής ανάπτυξη του ενδομητρίου σε κάποιο κύκλο εξωσωματικής, β). Κίνδυνος εμφάνισης σοβαρού βαθμού συνδρόμου υπερδιέγερσης των ωοθηκών συνήθως σε γυναίκες με πολυκυστικές ωοθήκες και γ). Όταν δεν συμπίπτει ο κύκλος της δότριας ωαρίων με τον κύκλο της λήπτριας.
  • Έμμεση διαφύλαξη της αναπαραγωγικής ικανότητας μιας γυναίκας που πρόκειται να υποβληθεί σε στειρωτική θεραπεία (χημειοθεραπεία, ακτινοθεραπεία, χειρουργική αφαίρεση ωοθηκών κ.λπ).Εξυαπακούεται πως στην περίπτωση αυτή υπάρχει σύντροφος ή σύζυγος.

Τα τελευταία χρόνια μετά το 2010 πολλές μελέτες έχουν δείξει πως η κατάψυξη όλων των εμβρύων μετά από κύκλο διέγερσης και η μεταφορά των εμβρύων στη μήτρα σε επόμενους κύκλους και αυξάνει την πιθανότητα εγκυμοσύνης και ελαττώνει το ποσοστό των επιπλοκών κατά την κύηση και τον τοκετό. Έτσι προκύπτουν δεδομένα που δείχνουν πως η παραδοσιακή τακτική της μεταφοράς εμβρύων στον κύκλο που δημιουργούνται πρέπει να επανεξετασθεί.

Τα παιδιά που έχουν γεννηθεί από έμβρυα τα οποία έχουν υποβληθεί σε κρυοσυντήρηση είναι φυσιολογικά χωρίς να εμφανίζουν αυξημένα ποσοστά χρωμοσωμικών ή άλλων ανωμαλιών.

Κρυοσυντήρηση - Κατάψυξη στα ανθρώπινα κύτταρα

Η απότομη πτώση της θερμοκρασίας έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση αλλαγών στη δομή και την λειτουργία των κυττάρων με αποτέλεσμα σε ορισμένες περιπτώσεις ακόμα και τον κυτταρικό θάνατο. Αυτό συμβαίνει γιατί τα ανθρώπινα κύτταρα έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε νερό και η κατάψυξη αυτών οδηγεί στη δημιουργία κρυστάλλων. Συγκεκριμένα, έχουμε μεταβολές στην διαπερατότητα της κυτταρικής μεμβράνης και αλλαγές στη δομή του κυτταρικού σκελετού. Ταυτόχρονα οι μεταβολικές δραστηριότητες του κυττάρου ελαττώνονται και η δράση των κυτταρικών ενζύμων μειώνεται.

Επίσης πολύ σημαντικός είναι και ο ρυθμός κατάψυξης και απόψυξης γιατί επηρεάζει σημαντικά την επιβίωση των κυττάρων. Όταν ο ρυθμός κατάψυξης είναι πολύ μεγάλος, τα κύτταρα δεν προλαβαίνουν να αφυδατωθούν με αποτέλεσμα το σχηματισμό ενδοκυτταρικών κρυστάλλων, πάγου και τον κυτταρικό θάνατο. Στην αντίθετη περίπτωση που ο ρυθμός κατάψυξης είναι πολύ αργός, τα κύτταρα εκτίθενται για μεγάλο χρονικό διαστημα σε υπερωσμωτικό περιβάλλον το οποίο είναι εξίσου καταστροφικό και οδηγεί σε βλάβες της κυτταρικής μεμβράνης και αποδόμηση των λιποπρωτεϊνών.

Σε αυτό το σημείο σημαντικότατο ρόλο παίζει η χρήση κρυοπροστατευτικών ουσιών όπως είναι η Γλυκερόλη, η Πρoπανοδιόλη (PrOH), η Αιθυλενογλυκόλη (EG) και το Διμεθυλοσουλφοξίδιο (DMSO).

Οι κρυπροστατευτικές ουσίες, προστατεύουν τα κύτταρα από τις δυσμενείς επιπτώσεις της κατάψυξης. Είναι διαλυτές στο νερό και δεν είναι τοξικές για τα κύτταρα. Οι κρυπροστατευτικές ουσίες σταθεροποιούν τις ενδοκυτταρικές πρωτείνες και περιορίζουν τον σχηματισμό κρυστάλλων πάγου προστατεύοντας έτσι τα ανθρώπινα κύτταρα από τις μεταβολές της θερμοκρασίας.

Ποιες τεχνικές κρυοσυντήρησης των εμβρύων υπάρχουν;

Υπάρχουν δύο (2) τεχνικές κρυοσυντήρησης.

  • Η παλαιότερη τεχνική της ελεγχόμενης σταδιακής κατάψυξης όπου ο ρυθμός ψύξης είναι 0,3 βαθμούς Κελσίου το λεπτό και ένα ποσοστό μέχρι 30% των κυττάρων - εμβρύων καταστρέφονται με την τεχνική αυτή και
  • Η νεότερη τεχνική της γρήγορης κατάψυξης, γνωστή και ως υαλοποίηση (vitrification), όπου ο ρυθμός ψύξης ξεπερνά τους 20.000 βαθμούς Κελσίου το λεπτό και μόνο ένα 10% των κυττάρων - εμβρύων δεν επιβιώνει από την διαδικασία.

Τι είναι η υαλοποίηση και ποια τα πλεονεκτήματά της;

Η υαλοποίηση είναι η μετατροπή μιας ουσίας σε μία φυσική κατάσταση με δομή υάλου. Αυτό επιτυγχάνεται με έκθεση των κυττάρων σταδιακά σε μεγαλύτερη συγκέντρωση κρυοπροστατευτικών υλικών με σκοπό την αφυδάτωσή τους και μετά ακολουθεί ταχύτατη κατάψυξή τους έτσι ώστε να ελαχιστοποιηθεί η δημιουργία κρυστάλλων στο κυτταρόπλασμα που αποτελεί αιτία τραυματισμού που απειλεί την βιωσιμότητά τους.

Η υαλοποίηση είναι μια τεχνική που μετά το 2010 τυγχάνει καθολικής αποδοχής λόγω των πλεονεκτημάτων που διαθέτει.

Τα πλεονεκτήματά της είναι:

  • Είναι οικονομική
  • Υπερτερεί κατά πολύ σαν μέθοδος για κατάψυξη των εμβρύων που βρίσκονται στο στάδιο της βλαστοκύστης
  • Είναι πολύ πιο γρήγορη διαδικασία (15 λεπτά αντί για 3 ώρες)
  • Απαιτεί χαμηλότερη κατανάλωση υγρού διοξειδίου του αζώτου (LN2)
  • Προσφέρει απόλυτη ασφάλεια των κυττάρων από ιούς και ασθένειες
  • Δεν απαιτεί εξιδεικευμένο μηχανικό εξοπλισμό
  • Το εργαστήριο έχει πλήρη έλεγχο της διαδικασίας
  • Οδηγεί σε σημαντική αύξηση (μέχρι και 90% - 95%) του ποσοστού επιβίωσης των κυττάρων - εμβρύων που καταψύχονται

Τα μειονεκτήματά της είναι:

  • η τοξικότητα του κρυοπροστευτικού διαλύματος που χρησιμοποιείται και
  • απόλυτη εξειδίκευση του προσωπικού του εργαστηρίου

Μετά την ολοκλήρωση της διαδικασίας της κατάψυξης, τα έμβρυα τοποθετούνται πρώτα μέσα σε κρυοφιαλίδια ή σε παγιέτες και μετά μέσα σε υγρό άζωτο στους -196 βαθμούς Κελσίου και φυλλάσονται σε ειδικά μεγάλα δοχεία (αποθήκες Dewar).