Митохондрии – это небольшие структуры, которые находятся внутри наших клеток. Они активно участвуют в жизнедеятельности клетки, и их основная функция заключается в выработке энергии, используемой клеткой. По этой причине митохондрии считаются электростанциями клеток. В отличие от других клеточных структур, митохондрии содержат собственную ДНК (мтДНК). Иногда у человека мтДНК называют 25 хромосомой (22 автосомы, половые Х-, Y-хромосомы и мтДНК).
Зрелая яйцеклетка (МІІ) человека относится к типам клеток с высоким содержанием как митохондрий, так и митохондриальной ДНК.
Следует отметить, что митохондриальная ДНК имеет цитоплазматический тип наследования, то есть весь генетический материал митохондрии наследуется по материнской линии из цитоплазмы яйцеклетки. При оплодотворении зигота получает как материнскую, так и родительскую мтДНК. Однако при этом копии родительской мтДНК, оказавшиеся в яйцеклетке со сперматозоидом, в дальнейшем развитии эмбриона будут блокироваться на молекулярном уровне.
Количество митохондрий, присутствующих в зрелом ооците (МІІ) составляет лишь небольшую часть материнского пула митохондриальной ДНК. Это происходит из-за генетического препятствия, возникающего во время оогенеза (созревание яйцеклеток). Таким образом, разнообразие митохондриальной ДНК ограничивается в каждом ооците.
Снижение способности к синтезу АТФ с возрастом связано с накоплением мутаций в митохондриальном геноме. Теоретически, чем дольше ооцит остается в яичнике до оплодотворения, тем больше вероятность возникновения мутации мтДНК. Несколько исследований показали, что неоплодотворившиеся ооциты имеют снижение экспрессии митохондриальных генов.
Также следует отметить, что количество митохондрий в ооцитах с возрастом уменьшается; есть потенциал на оплодотворение и дальнейшее развитие эмбриона уменьшается.
Предимплантационное развитие является динамическим и энергозатратным процессом. Эмбриону в первые дни развития требуется достаточный уровень энергии, чтобы они могли успешно продвигаться через каждое деление клетки.
Поскольку содержание мтДНК остается стабильным в течение первых дней эмбрионального развития, его общее количество разделяется между клетками во время деления. На стадии бластоцисты (5-6 сутки развития) эмбрион делится на внутриклеточную массу (будущий ребенок) и трофектодерма (будущая плацента). На этом этапе трофектодерма начинает накапливать митохондриальную ДНК для обеспечения достаточного количества АТФ перед непосредственным процессом имплантации. В то же время внутриклеточная масса, напротив, уменьшает количество копий митохондриальной ДНК.
В случаях, когда есть вероятность увеличения количества копий мтДНК, а именно для пациенток старшего репродуктивного возраста с повторами неудач в программах ЭКО, есть:
- преимплантационное генетическое тестирование (PGT-A);
- донорские яйцеклетки (исключение передачи мутации мтДНК);
- перенос цитоплазмы (нормальные митохондрии цитопласта донора переносятся в ооцит реципиента и таким образом разбавляют эффекты любого дефекта мтДНК);
- перенос пронуклеусов зигот (мужские и женские пронуклеусы удаляются из зигот донора и пациента с формированием донорского цитопласта и кариопласта с ядерным геномом пациента);
- перенос полярных тел (из донорской яйцеклетки извлекается генетический материал (мейотическое веретено деления) донора и первого полярного тела из материнского ооцита и помещается в цитоплазму донорских ооцитов).
Специалисты клиники Reprolife помогут стать счастливыми родителями!