Riassunto analitico
Il presente studio è basato sugli eventi morfocinetici che caratterizzano la fecondazione negli embrioni umani. Sono stati osservati 375 embrioni di cui, una parte manifesta una fecondazione anomala, presentante 1 o 3 pronuclei (1PN e 3PN, rispettivamente). Lo scopo dell’analisi è quello di individuare nuovi aspetti della fecondazione e determinare quali tra questi, possano avere un potere predittivo dello sviluppo successivo. I fenomeni principali della fecondazione, ad esempio l’estrusione del secondo globulo polare (PBII), l’onda citoplasmatica, la presenza e la scomparsa dell'alone citoplasmatico, la comparsa e la giustapposizione dei pronuclei, la distribuzione dei corpi precursori nucleolari (NPB), sono stati studiati nelle tre categorie di embrioni derivanti da fecondazione normale (2PN) o anomala (1PN e 3PN). Un’analisi più dettagliata della morfocinetica della fecondazione umana anomala ha contribuito a comprendere meglio alcuni aspetti delle prime fasi dello sviluppo, in particolare il ruolo che assumono il secondo globulo polare, l’onda citoplasmatica e i pronuclei negli embrioni 1PN/3PN. Infatti, embrioni 1PN con o senza l’emissione del PBII, possono essere rispettivamente mono/diginici, mentre per gli embrioni 3PN, in cui il terzo pronucleo non sempre deriva dalla mancata estrusione del corpo polare, si può pensare ad una ridistribuzione dei cromosomi, sia maschili che femminili, che si organizzano insieme in un pronucleo aggiuntivo. L’osservazione poi dell’onda citoplasmatica e della polarizzazione della cromatina pronucleare organizzata nei corpi precursori nucleolari (NPB), anche nei casi di fertilizzazione anomala, rafforza l’ipotesi della presenza della componente maschile, soprattutto per gli 1PN. Dai dati riportati nello studio emergono anche differenze tra le categorie degli embrioni nelle dinamiche degli eventi della fecondazione. In generale, rispetto agli embrioni 2PN, esiste una tendenza a un ritardo di 0.6 ore (P = 0.0007) nell’emissione del globulo polare nei 3PN, di 0.5 ore e 0.7 ore sul tempo medio dell’onda citoplasmatica rispettivamente negli 1PN e 3PN (P = 0.002) e infine 0.5 ore in più nell’apparizione dei pronuclei (P =0.002). Inoltre, gli embrioni 1PN al momento del cleavage, hanno una ritardo di 4.4 ore sul tempo medio della prima divisone cellulare dei 2PN (P = 0.00004) e si trova un numero ridotto di blastomeri alle 68 ore negli 1PN (P < 0.05). Il dibattito sulla vitalità e sul possibile uso clinico di embrioni con un numero di pronuclei diverso da due resta ancora molto acceso; per certo, indipendentemente dall’assetto cromosomico, è stata spesso riportata una più bassa qualità degli embrioni 1PN/3PN. Nello studio, viene ricercata un’associazione tra gli eventi morfocinetici della fecondazione e la qualità degli embrioni (espressa in termini di percentuale di frammentazione e numero dei blastomeri entro le 68 ore), attraverso l’analisi di intervalli temporali. Alcuni intervalli di tempo sono risultati indicativi della qualità dell’embrione alle 68 ore. Nel dettaglio, l’intervallo di tempo più lungo tra la scomparsa dell'alone citoplasmatico e la rottura di 1PN è associato (P < 0.05) ad un'alta frammentazione ed un numero ridotto di blastomeri, così come il tempo trascorso fra il cleavage e la comparsa del pronucleo. Negli embrioni 3PN, un intervallo temporale più ampio fra il cleavage e l’apparizione dei pronuclei riflette anche in questo caso, una bassa qualità degli embrioni (P < 0.05). Come suggerito dai risultati e dalle considerazioni fatte a riguardo, certi fenomeni della fecondazione possono prevedere lo sviluppo dell'embrione quindi essere utilizzati come biomarcatori precoci e non invasivi della qualità dell’embrione, evitandone il mantenimento in coltura fino alla formazione della blastocisti.
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Abstract
Il presente studio è basato sugli eventi morfocinetici che caratterizzano la fecondazione negli embrioni umani. Sono stati osservati 375 embrioni di cui, una parte manifesta una fecondazione anomala, presentante 1 o 3 pronuclei (1PN e 3PN, rispettivamente). Lo scopo dell’analisi è quello di individuare nuovi aspetti della fecondazione e determinare quali tra questi, possano avere un potere predittivo dello sviluppo successivo. I fenomeni principali della fecondazione, ad esempio l’estrusione del secondo globulo polare (PBII), l’onda citoplasmatica, la presenza e la scomparsa dell'alone citoplasmatico, la comparsa e la giustapposizione dei pronuclei, la distribuzione dei corpi precursori nucleolari (NPB), sono stati studiati nelle tre categorie di embrioni derivanti da fecondazione normale (2PN) o anomala (1PN e 3PN). Un’analisi più dettagliata della morfocinetica della fecondazione umana anomala ha contribuito a comprendere meglio alcuni aspetti delle prime fasi dello sviluppo, in particolare il ruolo che assumono il secondo globulo polare, l’onda citoplasmatica e i pronuclei negli embrioni 1PN/3PN. Infatti, embrioni 1PN con o senza l’emissione del PBII, possono essere rispettivamente mono/diginici, mentre per gli embrioni 3PN, in cui il terzo pronucleo non sempre deriva dalla mancata estrusione del corpo polare, si può pensare ad una ridistribuzione dei cromosomi, sia maschili che femminili, che si organizzano insieme in un pronucleo aggiuntivo. L’osservazione poi dell’onda citoplasmatica e della polarizzazione della cromatina pronucleare organizzata nei corpi precursori nucleolari (NPB), anche nei casi di fertilizzazione anomala, rafforza l’ipotesi della presenza della componente maschile, soprattutto per gli 1PN. Dai dati riportati nello studio emergono anche differenze tra le categorie degli embrioni nelle dinamiche degli eventi della fecondazione. In generale, rispetto agli embrioni 2PN, esiste una tendenza a un ritardo di 0.6 ore (P = 0.0007) nell’emissione del globulo polare nei 3PN, di 0.5 ore e 0.7 ore sul tempo medio dell’onda citoplasmatica rispettivamente negli 1PN e 3PN (P = 0.002) e infine 0.5 ore in più nell’apparizione dei pronuclei (P =0.002). Inoltre, gli embrioni 1PN al momento del cleavage, hanno una ritardo di 4.4 ore sul tempo medio della prima divisone cellulare dei 2PN (P = 0.00004) e si trova un numero ridotto di blastomeri alle 68 ore negli 1PN (P < 0.05). Il dibattito sulla vitalità e sul possibile uso clinico di embrioni con un numero di pronuclei diverso da due resta ancora molto acceso; per certo, indipendentemente dall’assetto cromosomico, è stata spesso riportata una più bassa qualità degli embrioni 1PN/3PN. Nello studio, viene ricercata un’associazione tra gli eventi morfocinetici della fecondazione e la qualità degli embrioni (espressa in termini di percentuale di frammentazione e numero dei blastomeri entro le 68 ore), attraverso l’analisi di intervalli temporali. Alcuni intervalli di tempo sono risultati indicativi della qualità dell’embrione alle 68 ore. Nel dettaglio, l’intervallo di tempo più lungo tra la scomparsa dell'alone citoplasmatico e la rottura di 1PN è associato (P < 0.05) ad un'alta frammentazione ed un numero ridotto di blastomeri, così come il tempo trascorso fra il cleavage e la comparsa del pronucleo. Negli embrioni 3PN, un intervallo temporale più ampio fra il cleavage e l’apparizione dei pronuclei riflette anche in questo caso, una bassa qualità degli embrioni (P < 0.05). Come suggerito dai risultati e dalle considerazioni fatte a riguardo, certi fenomeni della fecondazione possono prevedere lo sviluppo dell'embrione quindi essere utilizzati come biomarcatori precoci e non invasivi della qualità dell’embrione, evitandone il mantenimento in coltura fino alla formazione della blastocisti.
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