Интегрины – это семейство трансмембранных рецепторов, регулирующих внутри и внеклеточные механизмы восприятия (опознания) молекул и молекулярных соединений.
Интегрины находятся на поверхности гамет и принимают непосредственное участие в инициации взаимодействия между сперматозоидом и ооцитом во время оплодотворения.
В связи с чем, исследования последних лет направлены на создание условий для созревания, капацитации, оплодотворения и культивирования ранних зародышей, максимально приближенных к естественным условиям репродуктивного тракта самки и выявление основных факторов, оказывающих решающее воздействие на полноценное созревание, оплодотворение и развитие эмбрионов до стадии морулыбластоцисты.
Результаты, достигнутые разными группами исследователей с использованием различных систем культивирования, не поддаются анализу. Их эффективность, начиная от технологических элементов, используемых авторами, их квалификации, лабораторного обеспечения, питательных и газовых сред в каждой лаборатории варьирует в значительной степени, что в свою очередь ведет к значительной вариабельности результатов исследования [16].
Как было установлено, максимально снизить вариабельность выхода эмбрионов на стадии бластоцисты можно путем использования проверенных базовых сред и дополнительным добавлением к ним активизирующих процесс капацитации и оплодотворения химических компонентов (гепарин, кофеин, гипотаурин, ионофор и т.д.).
Другими элементами, влияющими на достижение положительного результата, являются: объем питательной среды, количество ооцитов на единицу площади, концентрация спермы и многие другие [135]. Так, например, Boguest W. et. al. [131] отмечает, что при присутствии в среде для оплодотворения глутатиола отмечается тенденция увеличения выхода зигот со вторым пронуклеусом. Кроме того, глутатиол характеризуется оксидантными свойствами, предохраняя мембрану от жирового
переокисления. Положительное влияние глутатиола на формирование пронуклеуса отмечает и Soom A. et. al. [247]. Добавление глутатиола в среду для оплодотворения удваивало количество бластоцист (42% против 23%), а также уровень вышедших из зоны (20% и 9% соответственно). Как отмечает Taneja M. [259] эффективность глутатиола еще более возрастает в присутствии кофеина и гепарина. Выход бластоцист увеличивается по сравнению с контролем на 9,3% и 29,4% соответственно [259].
О важности присутствия кофеина в среде для оплодотворения говорит и опыт Brackett B. et al.[135], которые отмечают, что присутствие последнего значительно увеличивало уровень оплодотворяемости ооцитов. С этим соглашается и Abeydeera L. et. al. [116] в опытах которого присутствие кофеина увеличивало уровень пенетрации независимо от его концентрации.
Исследованиями Brackett B. et al. [135] установлено, если концентрация спермы от 1 до 8 млн. на 1 мл не влияла на уровень дробления, то концентрация 1 и 2х106 улучшала выход морул и бластоцист.
На процесс и эффективность оплодотворения вне организма огромное влияние оказывает качество и состав питательной среды, в которой происходит совместная инкубация ооцитов и спермиев. Наряду с качеством и составом сред для оплодотворения важное значение имеет время совместного инкубирования ооцитов со сперматозоидами. По мнению одних авторов ооциты со спермиями должны инкубироваться совместно 12-16 часов [62], других – 18 часов [140]. Согласно третьим существенной разницы между продолжительностью совместного культивирования в течение 5 часов и в течение 20 часов не обнаружено [160, 254].
Однако, несмотря на очевидный прогресс в повышении эффективности оплодотворения ооцитов вне организма, выход бластоцист, пригодных к пересадке, по-прежнему остается невысоким. Одним из факторов, влияющим на развитие
эмбрионов in vitro, является так называемый окислительный стресс, причиной которого является постоянно увеличивающееся количество продуктов окисления в процессе метаболизма в клетке. Одним из антиоксидантов, предохраняющим гаметы и эмбрионы от разрушительного воздействия окисления является гипотаурин, присутствующий в жидкости яйцеводов.
По результатам исследования Guader C. et al [152] установлено, что наиболее высокую эффективность гипотаурин оказывает в концентрации 0,5;1 и 2 мМ. Выход бластоцист в этом случае составил 40,9; 41,1 и 35,1% соответственно. Немаловажную роль в поддержании соответствующего рН среды играет и газовый состав атмосферы, окружающей эмбрионы при их культивировании in vitro.
Оплодотворенные яйцеклетки, культивируемые при 10% концентрации О2 в воздухе, хотя и дробились, но развивались достаточно медленно, что говорит об ингибирующем воздействии на профилиративные процессы в клетках высоких концентраций кислорода [221].
Анализ результатов воздействия различных концентраций кислорода на эффективность получения бластоцист in vitro в исследованиях Caamano J. [153] подтвердил вывод, сделанный выше. Если при концентрации О2 20% выход бластоцист составил 13,7%, то её снижение до 5% увеличило их выход практически в 2 раза (25,1%).
Nagao Y. [221] отмечает в свою очередь, что уровень концентрации кислорода зависит от количества эмбрионов в капле питательной среды. В его исследованиях установлено, что наиболее высокий выход бластоцист отмечен в том случае, когда при культивировании одного эмбриона уровень кислорода составлял 1%; 2-х – 2,5%; а 25 эмбрионов – 5%.
Уровень концентрации СО2 может зависеть от питательной среды. Так, по утверждению Farin C. et al. [156] использование среды Менезо требует меньшей концентрации СО2 по сравнению с ТС-199 (3% против 5% соответственно).
Много внимания при получении эмбрионов in vitro
