Прогнозирование вероятности наступления клинической беременности у женщин с индексом массы тела от 28,5 и выше в программе экстракорпорального оплодотворения на основании оценки окружности талии и изменения доли мононуклеаров периферической крови с высокополяризованными митохондриями в результате стимуляции суперовуляции

Ожирение - это серьезная медико-социальная и экономическая проблема современного общества. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) на 2014 год по всему миру насчитывалось более 1,9 миллиарда населения старше 18 лет с избыточной массой тела и более 600 миллионов, страдающих ожирением [1].

Ожирение является ключевым фактором риска развития серьезных хронических заболеваний, таких как нарушения сердечно-сосудистой системы, сахарный диабет 2 типа, онкологические заболевания, метаболический синдром. Также известно, что ожирение является фактором риска нарушений репродуктивной функции - бесплодия, невынашивания, осложнений беременности, родов и послеродового периода [2]. В частности, ожирение признано одной из ведущих причин развития бесплодия [3, 4, 5].

При наличии у женщины ожирения значительно снижается эффективность различных видов терапии, направленных на восстановление фертильности.

Большинство исследователей сходятся во мнении, что при использовании методов вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) пациенткам с избыточной массой требуются более высокие дозы гонадотропинов, при этом у них снижен овариальный ответ на стимуляцию, что выражается в меньшем количестве получаемых ооцитов и эмбрионов, снижении частоты имплантации, наступлении клинической беременности и живорождения, а также наблюдается более высокая частота самопроизвольных выкидышей и неразвивающихся беременностей [6, 7, 8, 9, 10, 11]. Однако до настоящего времени остаются неизученными механизмы негативного влияния метаболических нарушений при ожирении на репродукцию человека, в том числе на эффективность программ ЭКО.

Следует отметить, что висцеральный (абдоминальный) тип ожирения является наиболее неблагоприятным. Рост абдоминального ожирения и связанные с ним изменения активности липопротеинлипазы в жировой ткани и триглицеридлипазы в печени способствуют избыточному поступлению свободных жирных кислот в кровоток и усилению нарушения липидного обмена. Согласно критериям ВОЗ значение ОТ у женщин более 80 см является фактором риска развития сердечно-сосудистых заболеваний и сахарного диабета 2 типа. Таким образом, при оценке параметров стимуляции суперовуляции и эффективности лечения в программе ЭКО следует принимать во внимание не только показатель ИМТ, но и тип распределения жировой ткани.

В последние годы появляется все больше работ, связанных с изучением роли митохондриального аппарата в генезе развития метаболических заболеваний. Учеными было доказано, что дисфункция митохондрий является одним из механизмов развития бесплодия у женщин, страдающих от ожирения.

В связи с этим в последние годы был разработана система оценки критериев состояния митохондриального аппарата в клетках периферической крови с использованием проточной цитометрии. Данный метод был апробирован для исследования влияния сепсиса или ВИЧ-инфекции на состояние митохондриального аппарата, а также взаимосвязи митохондриальной дисфункции и клинических исходов [12, 13, 14].

В связи с этим нами было проведено пилотное исследование функционального состояния митохондрий в мононуклеарах периферической крови у пациенток с нормальным, избыточным весом и ожирением, позволившее охарактеризовать взаимосвязь избыточной массы тела, функциональной активности митохондрий и успешности имплантации.

Результат изобретения - создание модели предикции наступления клинической беременности у женщин с ИМТ ≥ 28,5 кг/м² при лечении бесплодия в программе ЭКО.

Результат достигается путем измерения окружности талии и оценки изменения процентного содержания мононуклеров периферической крови с высокополяризованными митохондриями в результате стимуляции суперовуляции (Δ МПК с высокополяризованными митохондриями).

Для выделения мононуклеарных клеток периферической крови (МПК) использовали периферическую венозную кровь, взятую у пациенток в цикле стимуляции суперовуляции натощак перед началом стимуляции суперовуляции и в день проведения ТВП в пробирки с этилендиаминтетраацетатом (ЭДТА) (Sarstedt). Использовали стандартную методику выделения МПК на градиенте фиколла (Sigma) плотностью 1,077 г/мл. Для оценки трансмембранного потенциала митохондрий выделенные МПК окрашивали флуоресцентным индикатором трансмембранного потенциала митохондрий 5,5',6,6'-тетрахлор-1,1'3,3'-тетраэтилбензимидазол-карбоцианином (JC1) (Life technologies) по протоколу, рекомендованному производителем, и методом проточной цитометрии оценивали распределение клеток по интенсивности окраски в зеленом и красном канале. JC-1 представляет собой катионный краситель, поглощение которого митохондриями напрямую связано с уровнем их трансмембранного потенциала. В митохондриях JC-1 образует агрегаты, с максимумом эмиссии в красной области спектра (590 нм), в то время как максимум эмиссии мономеров JC-1 находится в зеленой области спектра (525 нм).

Для оценки жизнеспособности клеток использовали краситель пропидий йодид (Life technologies).

Измерение проводили на проточном цитофлуориметре (BD FACS Calibur). Для каждой пробы измеряли процентное содержание МПК с высокополяризованными митохондриями.

Измерение окружности талии проводилось в соответствии с протоколом Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ): окружность талии быть измерена сантиметровой лентой посередине между нижним краем нижнего ребра и вершиной подвздошного гребня.

С помощью бинарной логистической регрессии возможно рассчитать вероятность наступления события (в данном случае наступление клинической беременности) в зависимости от значений независимых переменных (объем талии, Δ МПК).

Вероятность наступления события (вероятность наступления клинической беременности) (р) рассчитывается по формуле, имеющей общий вид:

p=exp(logit)/(1+exp(logit)),

где р - искомая вероятность наступления события.

При значениях р менее 0,5 можно предположить, что измеряемое событие не наступит; в противном случае предполагается наступление события.

Согласно результатам логистической регрессии построено уравнение для предсказания вероятности наступления клинической беременности:

logit = -5,11+(0,048*ОТ)-(0,124*Δ МПК)

Построенная модель является статистически значимой (χ2(2)=7,35, р=0,025).

Средняя точность прогнозирования вероятности наступления клинической беременности составляет 82,6%, ОШ равно 21.

Таким образом, можно оценить вероятность наступления клинической беременности в программе ЭКО на основании оценки представленных независимых переменных (объем талии и Δ процентного содержания МПК с высокополяризованными митохондриями, измеренных до начала и после завершения стимуляции суперовуляции).

Пример

I. Прогнозирование вероятности наступления клинической беременности провели у пациентки М., 37 лет, обратившейся для проведения программы ЭКО и ПЭ по поводу мужского фактора бесплодия (Мужу 39 лет, спермограмма: астенозооспермия). Из анамнеза: беременностей не было, оперативное лечение гинекологических заболеваний отрицает. Данная попытка ЭКО первая. Перед началом программы ЭКО проводилось измерение веса и роста, на основании которого рассчитывался показатель индекса массы тела (ИМТ).

Вес - 102 кг

Рост - 1,76 м

ИМТ - 32,93 кг/м²

ОТ - 100 см

Кровь для исследования доли мононуклеаров периферической крови с высокополяризованными митохондриями у пациентки М. брали натощак из локтевой вены в стерильную пробирку до начала лечения и в цикле стимуляции суперовуляции в день проведения ТВП.

Результат проведенных измерений у пациентки М.:

Процентное содержание МПК с высокополяризованными митохондриями, измеренное до начала лечения, - 53%.

Процентное содержание МПК с высокополяризованными митохондриями, после окончания стимуляции суперовуляции, - 68%.

Δ процентного содержания МПК с высокополяризованными митохондриями - 15%.

Вероятность (р) наступления клинической беременности у данной пациентки рассчитывали по вышеописанной формуле:

logit = -5,11+(0,048*OT)-(0,124*Δ МПК) = -5,11+(0,048*100)-(0,124*15) = -2,17

p=exp(logit)/(1+exp(logit))=0,1

Рассчитанная вероятность р указывает на низкую вероятность наступления беременности в данном цикле лечения.

В результате проведения программы ЭКО у пациентки беременность не наступила.

II. Прогнозирование вероятности наступления клинической беременности провели у пациентки N., 30 лет, обратившейся для проведения программы ЭКО и ПЭ по поводу мужского фактора бесплодия (Муж, 31 год, спермограмма: азооспермия). Программа ЭКО проведена с использованием спермы донора. Донор - 33 лет, спермограмма: нормозооспермия). В анамнезе 1 беременность от другого полового партнера: 1 искусственный аборт на малом сроке беременности. Оперативные вмешательства отрицает. Данная попытка ЭКО первая. Перед началом программы ЭКО проводилось измерение веса и роста, на основании которых был рассчитан показатель индекса массы тела (ИМТ).

Вес - 105 кг

Рост - 1,78 м

ИМТ - 33,14 кг/м²

ОТ - 105 см

Кровь для исследования доли мононуклеаров периферической крови с высокополяризованными митохондриями у пациентки N. брали натощак из локтевой вены в стерильную пробирку до начала лечения и в цикле стимуляции суперовуляции в день проведения ТВП.

Результат проведенных измерений у пациентки N.:

Процентное содержание МПК с высокополяризованными митохондриями, измеренное до начала лечения, - 72%.

Процентное содержание МПК с высокополяризованными митохондриями, после окончания стимуляции суперовуляции, - 62%.

Δ процентного содержания МПК с высокополяризованными митохондриями - 10%.

Вероятность (р) наступления клинической беременности у данной пациентки рассчитывали по вышеописанной формуле:

logit = -5,11+(0,048*OT)-(0,124*Δ МПК) = -5,11+(0,048*105)-(0,124*(-10))=1,17

p=exp(logit)/(1+exp(logit))=0,76

Рассчитанная вероятность p указывает на возможность того, что истинное значение результативного показателя попадет в расчетный прогнозируемый исход, в данном случае - на наступление клинической беременности в данной попытке ЭКО.

В результате проведения программы ЭКО у пациентки наступила беременность.

III. Прогнозирование вероятности наступления клинической беременности провели у пациентки Р., 31 год, обратившейся для проведения программы ЭКО и ПЭ по поводу трубно-перитонеального фактора бесплодия. В анамнезе 1 беременность в 2004 г., завершившаяся искусственный абортом. В 2012 г. - диагностическая лапароскопия, адгезиолизис. В 2014 г. - лапароскопия, двухсторонняя тубэктомия по поводу двухстороннего гидросальпинкса. У пациентки отсутствует половой партнер, в связи с чем была проведена программа ЭКО с использованием спермы донора. Донор 32 лет, спермограмма: нормозооспермия. Данная попытка ЭКО вторая.

Перед началом программы ЭКО проводилось измерение веса и роста, на основании которого был рассчитан показатель индекса массы тела (ИМТ).

Вес - 114,7 кг

Рост - 1,72 м

ИМТ - 38,77 кг/м²

ОТ - 118 см

Кровь для исследования процентного содержания мононуклеаров периферической крови с высокополяризованными митохондриями у пациентки Р. брали натощак из локтевой вены в стерильную пробирку до начала лечения и в цикле стимуляции суперовуляции в день проведения ТВП.

Результат проведенных измерений у пациентки Р.:

Процентное содержание МПК с высокополяризованными митохондриями, измеренное до начала лечения, - 84%.

Процентное содержание МПК с высокополяризованными митохондриями, после окончания стимуляции суперовуляции, - 73%.

Δ процентного содержания МПК с высокополяризованными митохондриями - 9%.

Вероятность (р) наступления клинической беременности у данной пациентки рассчитывали по вышеописанной формуле:

logit = -5,11+(0,048*OT)-(0,124*Δ МПК) = -5,11+(0,048*118)-(0,124*(-9))=1,67

p=exp(logit)/(1+exp(logit))=0,87

Рассчитанная вероятность р указывает на высокую вероятность наступления клинической беременности в данном цикле лечения.

В результате лечения в программе ЭКО у пациентки наступила клиническая беременность.

Согласно полученным данным прогноз оценки вероятности наступления клинической беременности при проведении программ ЭКО носит достоверный характер. Следовательно, способ прогнозирования вероятности положительного исхода лечения в программе ЭКО с использованием оценки доли мононуклеаров периферической крови с высокополяризованными митохондриями до начала лечения в программе ЭКО и в день трансвагинальной пункции, а также измерения объема талии, может быть использован в клинико-лабораторной практике с целью предикции исходов программы ЭКО.

Список использованной литературы

1) WHO / Media center fact sheet: obesity and overweight [Digital source]. - 2015. - fact sheet №311. - access mode: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs311/en/.

2) Kominiarek, M.A. / Obesity Before, During, and After Pregnancy: A Review and Comparison of Five National Guidelines / M.A. Kominiarek, S.P. Chauhan //. Am J Perinatol. - Nov 20, 2015. - [Epub ahead of print].

3) Lifestyle factors and reproductive health: taking control of your fertility / R. Sharma [et al.] // Reprod Biol Endocrinol. - 2013. - Vol. 16, №11. - P. 66.

4) The relationship between obesity and fecundity / N. Yilmaz [et al.] // J Womens Health (Larchmt). - 2009. - Vol. 18, №5. - P. 633-636.

5) An interne t-based prospective study of body size and time-to-pregnancy / L.A. Wise [et al.] // Hum Reprod. - 2010. - №25. - C. 253-264.

6) Does obesity really matter? The impact of BMI on embryo quality and pregnancy outcomes after IVF in women aged ≤38 years / D.L. Zander-Fox [et al.] // Aust N Z J Obstet Gynaecol. - 2012. - Vol. 52, №3. - P. 270-276.

7) Obstetric outcomes after in vitro fertilization in obese and morbidly obese women / A. Dokras [et al.] // Obstetrics and gynecology. - 2006. - Vol. 108, №1. - P. 61-69.

8) Brewer, С.J. The adverse effects of obesity on conception and implantation / C.J. Brewer, A.H. Balen // Reproduction. - 2010. - Vol. 140, №3. - P. 347-364.

9) Effect of increased body mass index on oocyte and embryo quality in IVF patients / M. Metwally [et al.] // Reproductive Biomedicine Online. - 2007. - Vol. 15, №5. - P. 532-538.

10) Personalized prediction of first-cycle in vitro fertilization success / B. Choi [et al.] //Fertil Steril. - 2013. - Vol. 99, №7. - P. 1905-1911.

11) Talmor, A. Female Obesity and Infertility / A. Talmor, B. Dunphy // Best Pract Res Clin Obstet Gynaecol. - 2015. - Vol. 29, №4. - P. 498-506.

12) Mitochondrial dysfunction in peripheral blood mononuclear ceells in pediatric septic shock / S.L. Weiss [et al.] // Pediatr Crit Care Med - 2015. - Vol. 16, №1. - Р. е4-е12.

13) Chiu, H.Y. / Heat-shock response protects peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) from hydrogen peroxide-induced mitochondrial disturbance / H.Y. Chiu, L.Y. Tsao, R.C. Yang // Cell Stress Chaperones. - 2009. - Vol. 14. - №2. - P. 207-217.

14) The effects of sepsis on mitochondria / Garrabou G. [et al.] // J Infect Dis. - 2012 - Vol. 205, №3. - P. 392-400.