Zigots monopronucleats: origen, desenvolupament i constitució cromosòmica

Abstract

L’observació de zigots amb un únic pronucli (PN) idos corpuscles polars (CP) en el moment de la valoració de la fecundació es dóna entre el 3%-6% deis oocits inseminats mitjanant injecció intracitoplasmatica d’un espermatozoide (ICSI). La incertesa sobre el destí que se’ls ha de donar fa necessari un estudi del potencial reproductiu que poden tenir els embrions que se’n deriven. Així mateix, cal coneixer els riscos que poden derivar de la seva utilització. Per aquestes raons,eltreball realitzat durant aquesta tesi doctoral ha estat centrat en l’estudi de la constitució cromosomica i el desenvolupament in vitro deis zigots monopronucleats (lPN) amb 2CP provinents d’ICSI.

Els resultats obtinguts mostren que els embrions que provenen de zigots PN 2CP d’ICSI deriven majoritiiriament d’un procés de fecundació amb participació del material genetic de l’espermatozoi de. El major diametre de pronucli, observat en la majoria de zigots PN d’ICSI respecte als 2PN, es podria explicar per la formació d’un únic embolcall nuclear que englobés el material genetic, matern ipatern,en una sola estructura pronuclear, idonaria suport a la hipotesi de l’origen genetic biparental. No obstant, no es pot descartar que alguns embrions derivats de zigots monopronucleats d’ICSI presentin un genoma d’origen uniparental.

Els zigots PN 2CP d’ICSI mostren una menor capacitat de desenvolupament in vitro respecte els 2PN 2CP d’ICSI,observant-se un alt percentatge d’embrions que aturen el seu desenvolupament en estadis primerencs. Les taxes de zigots monopronucleats que assoleixen l’estadi de blastocist varien entre el 3,4%- 28,9% essent inferiors a les observades en embrions derivats de zigots 2PN 2CP d’ICSI.

L’estudi de la morfocinetica deis zigots monopronucleats d’ICSI ha mostrat diferencies en la cinetica de formació idesaparició del pronucli ien el retard de les primeres divisions embrionaries amb la deis embrions derivats de zigots 2PN. Malgrat tot, aquells zigots PN que formen blastocist tenen una cinetica similar a la deis blastocists provinents de zigots 2PN, excepte en el temps de compactació,que es veu retardat iperllongat.

L’estudi de la constitució cromosomica deis embrions derivats de zigots PN 2CP d’ICSI ha demostrat que un alt percentatge d’aquests embrions són cromosomicament anormals, amb un elevat grau de mosaTcisme. Els percentatges d’aneuplo”idia més elevats han estat observats en aquells embrions que bloquegen el desenvolupament in vitro en estadis primerencs, mentre que aquells que assoleixen l’estadi de blastocist presenten un major percentatge d’euplo”idia.

Els resultats obtinguts indiquen que els embrions derivats de zigots monopronucleats d’ICSI no han de ser mai la primera opció per a la transferencia. La publicació del naixement d’una nena sana provinent d’un zigot monopronucleat analitzat geneticament obre una alternativa quan no es disposa d’altres embrions viables provinents de zigots 2PN 2CP. En aquests casos,l’anl:tlisi genetic seria obligat. Per tal de millorar els resultats imaximitzar el cost-benefici de l’analisi, l’estudi genetic deis embrions derivats de zigots PN d’ICSI hauria de realitzar-se en estadi de blastocists mitjançant tecniques que permetin l’analisi de la dotació cromosomica i l’origen biparental. La transferencia d’aquests embrions només podria ser considerada després d’una informació exhaustiva deis riscos iun assessorament reproductiu acurat.

The observation of zygotes with a single pronucleus (PN) and two polar bodies (PB) at the moment of the fertilization check is about 3%-6% of the oocytes inseminated by intracytoplasmic sperm injection (ICSI). The uncertainty about their use made it necessary to perform a study about the reproductive potential that the embryos derived from the monopronucleated (lPN}ICSI zygotes may have. Furthermore,there was a clear need to identify the risks associated with their use. Forthese reasons,the work performed during this doctoral thesis was focused on the study of the chromosomal constitution and the in vitro development of the monopronucleated zygotes with 2PB after ICSI. The results obtained through the study show that embryos derived from the lPN 2PB ICSI zygotes come mainly from a fertilization process with the participation of the sperm genetic material. The higher pronucleus diameter observed in the majority of the lPN ICSI zygotes compared with the 2PN ones, could be explained by the formation of a single membrane that included the maternal and paternal genomes in a single pronucleus, which supports the hypothesis of a biparental origin. Even though,it is not possible to rule out that sorne embryos derived from the monopronucleated ICSI zygotes showed a uniparental genome. The monopronucleated ICSI zygotes showed an impaired in vitro development with respect to the 2PN 2PB ICSI zygotes, displaying a high percentage of embryos that arrested their development at early stages. The monopronucleated zygotes that reached the blastocysts stage varied between 3.4% and 28.9%,the percentage being lower than of those comingfrom the 2PN 2PB ICSI zygotes. The morphokinetic study of the monopronucleated ICSI zygotes showed differences in the pronuclear appearance and the fading kinetics as well as slowed cleavage in the first embryonic stages compared with the 2PN zygotes. However, with the exception of compaction time,wich appeared to be delayed and elongated, those PN zygotes that achieved the blastocyst stage had similar kinetic behaviour to the blastocysts comingfrom the 2PN zygotes. The study of chromosomal constitution of embryos coming from lPN 2PB ICSI zygotes showed that a high percentage of these embryos were chromosomally abnormal, displaying a high rate of mosaicism. The higher rate of aneuploidy was observed in the embryos that arrested their development at early stages, while those embryos that achieved the blastocyst stage showed a higher euploidy rate. The results obtained show that the embryos derived from the monopronucleated ICSI zygotes should never be the first choice for embryo transfer. The publication of the birth of a healthy baby coming from a monopronucleated ICSI zygote after a genetic analysis opens an alternative when no other embryos comingfrom the 2PN 2PB zygotes are available. Inthese cases,the genetic analysis has to be mandatory. In arder to improve the results and maximise the cost-benefit of the analysis,the genetic study of embryos derived from the lPN ICSI zygotes should be performed at the blastocyst stage by techniques that allow a comprehensive chromosomal screening and the confirmation of the biparental origin. The transfer of these embryos should only be considered after exhaustive information on the associated risks and accurate reproductive counsel.