Lidská reprodukce je neefektivní proces. Přirozeně se v děloze uhnízdí jen asi třetina našich počátečních početí a 15 % z nich je ztraceno v prvním trimestru těhotenství. Značnou část naší neefektivity lze přičíst embryonální aneuploidii, tj. embryu s abnormálním počtem chromozomů. Většina z nás má 46 chromozomů. Většina našich embryí je nemá. Embrya končí s abnormálním počtem chromozomů, protože vajíčko má abnormální chromozomy nebo spermie má abnormální chromozomy nebo během prvního buněčného dělení po oplodnění dojde k nevhodnému oddělení chromozomů.
Přes naše stále se zlepšující přístupy k péči, embryonální problémy stále způsobují neefektivitu všech našich léčebných postupů. V posledních dvou desetiletích byly vyvinuty různé přístupy, které se snaží tento problém řešit. Všechny tyto přístupy využívaly oplodnění in vitro s testovanými embryi. Testování, které v současnosti používáme, se nazývá preimplantační genetická diagnostika s komplexním chromozomálním screeningem (PGD/CCS). Jiný název je PGS, preimplantační genetický screening. U mnoha pacientů nám toto testování umožňuje přesně řešit problém embryí s abnormálním počtem chromozomů. Přesto se přibližně 1/3 chromozomálně normálních (euploidních) embryí, která jsou přenesena do dělohy, nedokáže uhnízdit ve sliznici. Jak je to možné?
Dnes se budeme zabývat tím, proč se chromozomálně normální embrya nemusí uhnízdit a jak se snažíme tyto problémy řešit, pokud je to možné. Neúspěchy při dosažení úspěšného těhotenství s euploidními embryi lze obecně rozdělit do tří hlavních oblastí: embryonální, děložní a systémové.
EMBRYONÁLNÍ
Vývoj časného embrya je složitá a vysoce synchronizovaná řada událostí, které ho připravují na uchycení a napadení děložní sliznice. Proces začíná při oplodnění jedinou buňkou zvanou zygota, která se během 5 dnů vyvine ve 100-120 buněčnou dutou kuličku zvanou blastocysta. Právě blastocysta se připojí ke sliznici dělohy a uhnízdí se v ní. Našich 46 chromozomů obsahuje asi 25 000 genů, které musí správně fungovat, aby se embryo úspěšně vyvíjelo. Představuji si to jako symfonii genů, které se zapínají a vypínají v určitých časech. Pokud je toto načasování špatně, stejně jako u orchestru se věci vyvíjejí špatně. Domníváme se, že porucha funkce genů je velmi častou příčinou toho, že se „dobrá“ embrya neimplantují, ale nemáme možnost to klinicky ověřit. Základní vědecké studie naznačují, že pravděpodobnou příčinou selhání je také energetická funkce (metabolismus) embrya, ale ani to nelze v klinické laboratoři prakticky změřit.
Základní vědecké studie a naše klinické zkušenosti naznačují, že časný vývoj embrya může být pozměněn naším klinickým a laboratorním prostředím. Je zřejmé, že typ folikulární stimulace v cyklu IVF ovlivní oocyt a embryo. Například nadměrná stimulace žen, které mohou normálně reagovat na léky, je pro embryo škodlivá, takže i „normální“ embrya nejsou metabolicky zdravá. Správné užívání podpůrných léků (LH nebo nízké dávky – HCG, růstový hormon, androgeny) může být pro vývoj rostoucího folikulu a vajíčka u některých jedinců prospěšné. Nesprávné užívání těchto léků však může být škodlivé. Typ spouštěcí injekce použité k přípravě na odběr vajíček (hCG nebo agonista GnRH) může mít také vliv na kvalitu vajíček, ale kdo může mít z kterého léku prospěch a do jaké míry je to výhoda, zůstává nejasné.
Jak si dokážete představit, laboratorní prostředí hraje velkou roli v tom, jak se budou embrya vyvíjet. Kultivační média prošla za posledních 30 let obrovským vývojem, počínaje jednoduchými médii vhodnými pro většinu buněk až po řadu vysoce kvalitních komerčně vyráběných médií specifických pro embrya, která používáme v současnosti. K dispozici je několik vysoce kvalitních kultivačních médií, která dobře fungují, nicméně pro zajištění optimálního fungování vybraného média je nezbytné neustálé testování kvality. Inkubátory, v nichž embrya rostou, a jejich funkce jsou jednoznačně důležitým faktorem. Většina vysoce kvalitních postupů používá malé stolní inkubátory, které lépe udržují chemické prostředí a teplotní stabilitu pro růst embryí. Tato špičková zařízení však musí být neustále monitorována, protože nepatrné změny mohou ovlivnit výkonnost embryí. Jednoduché věci, jako například jak často jsou embrya hodnocena, za jakých podmínek a jak dlouho to trvá, mohou mít obrovský vliv na výkonnost embryí. Trend jednoznačně směřuje k tomu, aby se embrya hodnotila méně často.
Nemělo by být samozřejmé, že pro dobré výsledky je nezbytná technická způsobilost lidí v laboratoři. Nicméně ti z nás, kteří prováděli kontroly, viděli širokou škálu úrovní dovedností. Všechny naše laboratorní dovednosti mají „uživatelský podpis“. Například u ICSI (intracytoplazmatická injekce spermie – vstříknutí spermie do vajíčka): byl postup proveden ve správný čas? Jaký druh spermie byl vybrán? Byla spermie vložena na správné místo ve vajíčku? Jak dlouho byl oocyt (vajíčko) mimo inkubátor? Biopsie embrya za účelem vyšetření chromozomů je velmi náročná technika, která vyžaduje velkou praxi a zkušenosti. Vitrifikace (velmi rychlé zmrazení embryí a vajíček) je pro nás velkým přínosem, ale tato technika je subtilní a ne každý dosahuje stejných výsledků. Je zřejmé, že monitorování laboratorního personálu je pro kvalitní embryologickou laboratoř zásadní.
MATEŘSKÉ KAUZY
Pravdu řečeno, děloha je mým nejlepším přítelem na denní bázi. To proto, že obvykle funguje. Říkám to proto, že jsem za posledních 26 let viděl, jak se z velkého množství suboptimálně vypadajících embryí rodí krásné děti. Často byly suboptimální kvůli parametrům pacienta, ale také proto, že naše léčba a naše laboratoře byly méně sofistikované, a děloha je zachránila. Navíc pokud se v současné době podíváme na pacienty s dobrou prognózou ve vysoce kvalitních programech s mírnou stimulací a dobrými laboratořemi, dosahuje se v čerstvých cyklech počtu živě narozených dětí přes 70 %. Jelikož známe obecnou frekvenci embryí s abnormálními chromozomy v této populaci, vysoká míra porodnosti dokazuje, že problémy s dělohou/endometriem jsou neobvyklou příčinou selhání. Existují však zjevně děložní problémy, které přispívají k selhání, některé z našich výtvorů.
Strukturální problémy. Děložní strukturální vady jsou častým problémem, ale ty jsou obvykle nalezeny a odstraněny před zahájením léčby. Pokud však k selhání IVF dojde, je třeba s tím počítat. Téměř každý by měl v rámci vyšetření podstoupit hysterosalpingogram (HSG), aby se zjistilo, zda nejsou ucpané vejcovody naplněné tekutinou (hydrosalping). Tekutina z těchto značně poškozených vejcovodů může zabránit uhnízdění embrya v děloze. Nezřídka jsou hydrosalpingy přehlédnuty, protože nejsou vidět (vejcovod není na HSG vidět) nebo je vyšetření nepřesně interpretováno. Fibroidy jsou běžné nezhoubné nádory děložní svaloviny a u některých žen mohou způsobit problémy při dosažení těhotenství, protože mohou změnit krevní zásobení embrya. Je však otázkou, kdy představují problém. Všichni se shodneme na tom, že myomy, které mění vnitřek děložní dutiny, jsou problém a nechají se odstranit. Kde máme problém, je snaha určit, kdy intramurální myomy (myomy, které jsou pohřbeny ve svalovině dělohy, ale nemění děložní dutinu) představují problém. Některé studie naznačují, že problémem jsou myomy o velikosti pouhých 2,5 cm, zatímco jiné mohou říci, že je třeba mnohem větších myomů (až 4-5 cm), aby způsobily problém. Příležitostně se setkáváme s tím, že zdánlivě nevýznamné myomy během léčby rostou, což může způsobit problémy, ale je to vzácné. Děložní anomálie (vrozené vady dělohy) nebrání otěhotnění, ale přispívají k potratům. Endometriální polypy (výrůstky děložní sliznice) jsou něčím, co vždy sledujeme, ale mohou růst i během léčebného cyklu. Zjizvená tkáň ve sliznici dělohy (Ashermanův syndrom) by měla být vzácným problémem, protože vyšetření před cyklem by ji mělo přesně odhalit.
Problémy s děložní sliznicí. Problémy s děložní sliznicí nejsou časté, ale mohou mít velký vliv na to, zda se embryo uhnízdí, či nikoli. Děložní sliznice je vnímavá pro embryo pouze po krátkou dobu, která se nazývá implantační okno. Je možné, že se zcela normální embryo neimplantuje, protože sliznice na něj nebyla připravena. V přirozených cyklech může být toto okno široké 4-5d, ale při naší léčbě může být dlouhé pouze 12-48h. Toto okno je řízeno hormonem progesteronem. Může ho ovlivnit načasování, dávka a způsob podání progesteronu. Zdá se, že nový test nazvaný Endometrial Receptivity Assay toto okno přesně identifikuje a u pacientek s opakovanými neúspěchy IVF je 25 % z nich v době transferu nereceptivních, většinou se zpožděným vývojem. To nám poskytuje nástroj, se kterým můžeme u této specifické skupiny pracovat, a u našich pacientek s abnormálním testováním se nám daří. Zatím se však neprokázalo, že by ERA byla užitečná pro pacientky, které právě začínají s hodnocením, podstupují jednoduchou léčbu nebo právě začínají s IVF. Doufejme, že během několika příštích let budeme mít informace o tom, zda je v těchto situacích užitečná.
Složka musí normálně dosáhnout určité tloušťky (asi 7 mm), aby mělo embryo dobrou šanci na uhnízdění. K otěhotnění může dojít i s tenčí výstelkou, ale je mnohem méně pravděpodobné a výsledné těhotenství může být komplikovanější. U některých žen dochází k tenkým sliznicím v důsledku chirurgického poškození sliznice, ale u mnoha žen nemáme pro tenkou sliznici žádný zřejmý důvod. U těchto žen byla vyzkoušena celá řada léčebných postupů (estrogen, aspirin, sildenafil, pentoxifylin, vitamin E a gCSF), které však bohužel u většiny pacientek nemají významný vliv.
Chronická endometritida je onemocnění, při kterém dochází k zánětu děložní sliznice. Endometritida je velmi vzácná, a proto naše pacientky nevystavujeme bolestivým biopsiím k jejímu rutinnímu odhalení. Pokud jsme však nebyli úspěšní, je třeba zvážit její vyhledání. Léčba antibiotiky je při nálezu endometritidy obvykle účinná.
Důkazů o tom, že sliznice dělohy je u pacientek s endometriózou odlišná a může se podílet na neplodnosti i mimo jasné anatomické problémy pozorované při operaci u pokročilých stadií endometriózy, stále přibývá. Vzhledem k tomu, že již neprovádíme laparoskopii u všech, je to něco, co může být přehlédnuto. Zdá se, že mechanismus souvisí s rezistencí na progesteron na molekulární úrovni. Naštěstí se zdá, že značné dávky progesteronu používané při léčbě ART ji překonávají.
Technické problémy. Transfer embryí je subtilní technika, kterou ne každý zvládne. Zákrok musí být atraumatický, aby se zabránilo děložním kontrakcím a minimalizovalo se narušení endometria. To vyžaduje dobrou znalost anatomie pacientky a dobrou ultrazvukovou vizualizaci. Přenos je třeba provést rychle, aby embrya nebyla během čekání na přenos vystavena metabolickému stresu. Embrya je třeba umístit do správné polohy v děloze, aby došlo k optimální implantaci a aby se zabránilo tubárnímu a cervikálnímu těhotenství. K sabotáži stačí velmi málo.
SYSTÉMOVÉ PŘÍČINY
No, tady jde o obvyklé podezřelé. Více než 1/3 žen v reprodukčním věku je obézních a to ovlivňuje jejich reprodukční funkce na všech úrovních, včetně kvality oocytů a funkce endometria. Také počet otěhotnění se zdá být nižší, pokud je muž obézní, a to i při normálních parametrech spermií. Těhotenství může být samozřejmě podstatně rizikovější s tím, jak se zvyšuje naše hmotnost. Dalším modifikovatelným faktorem, který se zřejmě primárně projevuje změnou funkce vaječníků a kvality oocytů, je kouření cigaret. Ve studiích s příjemkyněmi darovaných oocytů však byla míra klinických těhotenství snížena o třetinu, což jasně ukazuje na vliv i na děložní sliznici. Bylo také prokázáno, že pasivní kouření snižuje šance na úspěšné otěhotnění o více než 50 %.
Dysfunkce štítné žlázy, některé protilátky a zvýšená hladina prolaktinu zřejmě nemají vliv na šance na otěhotnění prostřednictvím technologií asistované reprodukce, jako je například oplodnění in vitro. Nedostatek vitaminu D je běžný a je důležité se na něj zaměřit, protože aktivní forma vitaminu D je vylučována endometriem a ovlivňuje geny nezbytné pro implantaci. Dvě největší studie (n=267, n=517) však neprokázaly žádný vliv suplementace vitaminu D v cyklech darování oocytů, resp. přenosu euploidních embryí.
Shrnutí
Embrya s abnormálním počtem chromozomů (embryonální aneuploidie) jsou jednoznačně nejčastějším důvodem neúspěchu IVF a vedly k vývoji našeho současného přístupu k testování embryí. Existuje však celá řada dalších problémů, které ovlivňují vývoj vajíčka a výkonnost embrya a které mohou vést k neúspěšné implantaci chromozomálně normálního embrya. Přestože některé z těchto problémů v současné době nemůžeme ovlivnit, neustále pracujeme na jejich řešení prostřednictvím komplexní znalosti a aplikace literatury, podrobného hodnocení pacientů a neustálého dohledu nad našimi laboratořemi a technickými dovednostmi.