Метаболизм клеток гранулезы в момент овуляции коррелирует с компетентностью ооцита и нарушается при ожирении и старении

Вопрос исследования: Связана ли развивающая способность ооцита с изменениями метаболизма клеток гранулезы (КГ)?

Ответ: Метаболизм КГ регулируется всплеском ЛГ, изменяется при ожирении и репродуктивном старении, а у женщин определенные метаболические профили связаны с отсутствием оплодотворения или, напротив, с повышенной частотой развития бластоцисты.

Что уже известно: Клеточная среда, в которой созревает ооцит, критически важна для его последующей развивающей способности. Метаболизм рассматривается как потенциально важный фактор, однако относительные профили энергопродукции в КГ и клетках кумулюса, а также использование ими различных субстратов в нормальных овуляторных условиях in vivo изучены недостаточно.

Дизайн исследования, объем, длительность: В исследовании были определены метаболические профили и профили утилизации субстратов в клетках яичника в ответ на всплеск ЛГ с использованием моделей на мышах и КГ женщин, которым проводили пункцию ооцитов после стимуляции гонадотропинами с последующим ЭКО/ИКСИ.

Участники/материалы, условия, методы: Для всесторонней оценки фолликулярного энергетического обмена использовали анализ метаболизма в реальном времени (Seahorse XFe96), чтобы проследить динамику энергетического обмена (митохондриального дыхания, гликолиза и окисления жирных кислот) в КГ и кумулюс-ооцитарных комплексах мышей на протяжении детального временного ряда в преддверии овуляции. Параллельно метаболический профиль КГ оценивали в когорте из 85 женщин, проходивших ЭКО/ИКСИ (n = 21 с нормальной функцией яичников; n = 64 с бесплодием, связанным с патологией яичников), и сопоставляли с клиническими параметрами и исходами цикла.

Основные результаты и роль случайности: Исследование выявило динамические изменения энергетического обмена КГ в ответ на овуляторный ЛГ; при этом митохондриальное дыхание и гликолиз по-разному изменялись при ожирении и старении как у мышей, так и у женщин. Высокое дыхание в КГ было связано с отсутствием оплодотворения (P < 0,05) у части женщин, тогда как гликолитический резерв и митохондриальная продукция АТФ коррелировали с своевременным развитием на 3-и сутки (P < 0,05) и с образованием бластоцисты (P < 0,01) соответственно. Эти данные дают новое представление о клеточных механизмах бесплодия, выявляя значимые ассоциации между метаболизмом внутри яичникового фолликула и развивающей способностью ооцита.

Ограничения, причины для осторожности: До клинического использования метаболических маркеров, положительно и отрицательно связанных с качеством ооцита, необходимо более крупное проспективное исследование для прогнозирования исходов развития эмбриона.

Более широкое значение результатов: Исследование по-новому подчеркивает значение метаболизма КГ для последующего эмбрионального развития и указывает на перспективность терапевтических стратегий, направленных на оптимизацию митохондриального обмена для поддержки эмбрионального развития.

Финансирование исследования/конфликт интересов: Национальный совет по здравоохранению и медицинским исследованиям (Австралия). У авторов отсутствуют конфликты интересов.

Регистрационный номер исследования: Не применимо.