Мітохондрії – це невеликі структури, які знаходяться всередині наших клітин. Вони беруть активну участь у життєдіяльності клітини, і їх основна функція полягає у виробленні енергії, яка використовується клітиною. З цієї причини мітохондрії вважаються електростанціями клітин. На відміну від інших клітинних структур, мітохондрії містять власну ДНК (мтДНК). Іноді у людини мтДНК називають 25-ю хромосомою (22 автосоми, статеві Х-, Y-хромосоми та мтДНК).
Зріла яйцеклітина (МІІ) людини належить до типів клітин із найвищим вмістом як мітохондрій, так і мітохондріальної ДНК.
Слід зазначити, що мітохондріальна ДНК має цитоплазматичний тип успадкування, тобто весь генетичний матеріал із мітохондрії успадковується за материнською лінією з цитоплазми яйцеклітини. Під час запліднення зигота отримує як материнську, так і батьківську мтДНК. Однак, при цьому копії батьківської мтДНК, які опинилися в яйцеклітині із сперматозоїдом, у подальшому розвитку ембріона будуть блокуватися на молекулярному рівні.
Кількість мітохондрій, присутніх в зрілому ооциті (МІІ) становить лише невелику частину материнського пулу мітохондріальної ДНК. Це відбувається через генетичну перешкоду, яка виникає під час оогенезу (дозрівання яйцеклітин). Таким чином, різноманітність мітохондриальної ДНК обмежується в кожному ооциті.
Зниження здатності до синтезу АТФ з віком пов’язане з накопиченням мутацій у мітохондріальному геномі. Теоретично, чим довше ооцит залишається в яєчнику до запліднення, тим більша ймовірність виникнення мутації мтДНК. Декілька досліджень показали, що ооцити, які не запліднилися мають зниження експресії мітохондріальних генів.
Також слід зазначити, що кількість мітохондрій в ооцитах з віком зменшується; тобто потенціал на запліднення і подальший розвиток ембріона зменшується.
Передімплантаційний розвиток є динамічним і енерговитратним процесом. Ембріону в перші дні розвитку потрібен достатній рівень енергії, щоб вони могли успішно просуватися через кожен поділ клітини.
Оскільки вміст мтДНК залишається стабільним протягом перших днів ембріонального розвитку, загальна його кількість розділяється між клітинами під час поділу. На стадії бластоцисти (5-6 добу розвитку) ембріон поділяється на внутрішньоклітинну масу (майбутня дитина) та трофектодерма (майбутня плацента). На цьому етапі саме трофектодерма починає накопичувати мітохондріальну ДНК для забезпечення достатньої кількісті АТФ перед безпосереднім процесом імплантації. В той самий час внутрішньоклітинна маса, навпаки, зменшує кількість копій мітохондріальної ДНК.
У випадках, коли є ймовірність збільшення кількість копій мтДНК, а саме для пацієнток старшого репродуктивного віку з повторами невдач в програмах ЕКЗ, є:
- преімплантаційне генетичне тестування (PGT-A);
- донорські яйцеклітини (виключення передачі мутації мтДНК);
- перенесення цитоплазми (нормальні мітохондрії цитопластів донора переносяться в ооцит реципієнта і таким чином розбавляють ефекти будь-якого дефекту мтДНК);
- перенесення пронуклеусів зигот (чоловічі та жіночі пронуклеуси видаляються із зигот донора та пацієнта з формуванням донорського цитопласту та каріопласту з ядерним геномом пацієнта);
- перенесення полярних тіл (з донорської яйцеклітини вилучається генетичний матеріал (мейотичне веретено поділу) донора та першого полярного тіла з материнського ооцита і поміщається в цитоплазму донорських ооцитів).
Спеціалісти клініки Reprolife допоможуть Вам стати щасливими батьками!