Asistovaná reprodukce (AR), také se jí říká medicínsky asistovaná reprodukce (MAR) je označení pro metody používané k pomoci párům s poruchou plodnosti. Zahrnuje metody vyvolání ovulace, intrauterinní inseminace (vpravení propraných spermií do děložní dutiny), mimotělního oplození, kryokonzervace spermií, vajíček a embryí a transferu embryí a péče po transferu embrya.
Ovariální stimulace
Takzvaná stimulace vaječníků má zajistit, aby se vyvíjel požadovaný počet folikulů obsahujících vajíčka (oocyty). Nejedná se o nějaké podněcování tvorby vajíček, ale o zajištění vývoje folikulů, které už nastartovaly svůj vývoj, ale místo toho, aby dorostly a dospěly k ovulaci, zaniknou.
Vaječník obsahuje už od narození statisíce klidových, neaktivních folikulů s vajíčky (říká se jim primordiální folikuly). Nezávisle na ovulačních cyklech postupně desítky těchto primordiálních folikulů začnou růst. Přibližně po roce se část z nich přemění na folikuly s dutinkou (těm se říká antrální folikuly). Ty mohou dorůst do velikosti přes 2 cm a uvolnit při ovulaci vajíčko. Vývoj antrálních folikulů závisí na folikuly stimulujícím hormonu (FSH) vylučovaném hypofýzou. Pokud je tohoto hormonu málo, folikuly se nevyvíjejí.
Za normálních okolností dospěje k ovulaci jen jeden (takzvaný dominantní folikul), nejvýše dva, výjimečně více. Je to důsledek konkurenčního boje mezi folikuly, kdy ten, který rostl na začátku nejrychleji, potlačí růst ostatních. Ty ostatní můžeme zachránit přidáním FSH, tím překonáme tlumivý vliv dominantního folikulu.
Koncentraci FSH v krvi můžeme zvýšit buďto tak, že podpoříme jeho tvorbu v hypofýze pomocí léků (např. klomifencitrát) nebo účinněji a bezpečněji podáním přiměřených dávek FSH v injekcích.
FSH v injekční formě může být buďto vyroben z moči menopauzálních žen (levnější preparáty) nebo biosyntézou. Biosyntetické preparáty jsou dražší, ale je v nich zaručená koncentrace hormonu a jsou bezpečnější z hlediska možných nežádoucích příměsí.
Injekční preparáty FSH si většinou aplikují ženy samy pomocí stříkačky nebo aplikačního pera. Důležité je dodržet předepsané dávkování a nevynechat předepsané dávky.
Aby měl ošetřující lékař růst a zrání folikulů pod kontrolou a nedocházelo k nežádoucím vlivům vlastních hormonů, jsou v průběhu ovariální stimulace podávány kromě FSH i léky tlumící produkci vlastních hormonů v hypofýze.
V takzvaném dlouhém protokolu je podán lék (takzvaný agonista gonadoliberinu, hormonu řídícího sekreci FSH a LH v hypofýze). Ten nejprve vyvolá vylití hypofyzárních hormonů do krevního oběhu a následně dlouhodobě tlumí sekreci folikuly stimulujícího hormonu a luteinizačního hormonu (LH). V krátkém protokolu jsou před odběrem vajíček opakovaně podávány injekce krátkodobě působícího tzv. antagonisty gonadoliberinu. Tento postup umožní lépe řídit vývoj folikulů a brání předčasné ovulaci.
Indukce ovulace
V normálním ovulačním cyklu způsobí hormon estradiol vytvářený folikuly vylití velkého množství luteinizačního hormonu v krátkém časovém úseku. Folikul pod jeho vlivem dozraje a praskne, vylije se tekutina obsažená ve folikulu a s ní i chomáček buněk (kumulus) se zralým vajíčkem uvnitř, tomuto jevu říkáme ovulace.
Pokud potřebujeme získat vajíčka pro mimotělní oplození, musíme ovulaci zabránit. Místo přirozeného vzestupu koncentrace LH vyvoláme dozrání folikulů uměle injekcí tzv. spouštěče (trigger) a dříve, než dojde k prasknutí folikulů, odsajeme folikulární tekutinu s kumuly obsahujícími vajíčka.
Jako spouštěč nepoužíváme luteinizační hormon, protože cena dávky, která by byly potřebná k vyvolání zrání folikulu by byla horentní. Místo toho můžeme použít lidský choriový gonadotropin (hCG), který má velmi podobné účinky jako LH nebo můžeme použít podání tzv. agonisty gonadoliberinu, který vyvolá vylití velkého množství LH z hypofýzy.
Odběr oocytů
Vajíčka (oocyty) odebíráme punkcí (napíchnutím) ovariálních folikulů a odsátím jejich obsahu. Získáme tak folikulární tekutinu, v níž plavou tzv. kumuly, to jsou skupiny buněk obklopujících vajíčko. Folikulární tekutina je předána do embryologické laboratoře, kde embryolog pod preparačním mikroskopem vyhledá kumuly s vajíčky, opláchne je důkladně od folikulární tekutiny a přimíšené krve a nechá ještě několik hodin v kultivačním mediu dozrávat.
Punkce se provádí v krátkodobé anestézii pod kontrolou ultrazvuku.
Příprava spermií k oplození
Zdrojem spermií pro mimotělní oplození je semeno partnera, v některých případech dárce spermatu. Semeno obsahuje kromě spermií řadu příměsí, které musíme před použitím spermií k oplození odstranit. Existuje řada metod pro očištění spermií a zároveň zvýšení podílu spermií kvalitních. Vhodnou metodu volí zpravidla pracovník embryologické laboratoře na základě vyšetření ejakulátu.
V případech, kdy nejsou ve spermatu přítomné spermie (tzv. azoospermie), je někdy možné získat spermie z varlat nebo nadvarlat.
Operativní získání spermií
Pokud urologické vyšetření ukáže, že existuje šance získat spermie u mužů z azoospermií z varlat nebo nadvarlat, může urolog přistoupit k operaci. Nejčastěji se provádí tzv. TESE, kdy jsou v celkové anestézii získány kousky tkáně varlat, které potom embryolog pod preparačním mikroskopem zpracuje a vypreparuje z nich spermie. K výběru spermií vhodných k oplození se potom může použít umělá aktivace pohybu spermií, pomocí níž lze odlišit nepohyblivé živé spermie, vhodné pro oplození od spermií neživých.
Mimotělní oplození
Jsou dva základní typy mimotělního oplození (oplození in vitro). První je konvenční oplození, kdy se ke kultivačnímu mediu, v němž jsou kumuly s vajíčky, přidá odměřené množství vyčištěných spermií. Druhý den potom embryolog odstraní z vajíček zbytky kumulu a zjistí, zda jsou vajíčka oplozená. Oplozená vajíčka jsou potom dále kultivována.
Druhým typem oplození je intracytoplazmatická injekce spermií (ICSI). Při této metodě je nejprve pomocí enzymu hyaluronidázy rozpuštěna mezibuněčná hmota kumulu, mechanicky jsou odstraněny kumulární buňky a zůstane čisté vajíčko obalené zonou. Embryolog potom pod mikroskopem vybere spermii, kterou použije pro oplození a zhmoždí její bičík, aby poškodil buněčnou membránu spermie. To má za následek jednak to, že spermie se znehybní, a dále to, že ve vajíčku může obsah spermie vytéci do cytoplazmy, což je důležité pro úspěšné oplození. Takto upravenou spermii potom embryolog pomocí mikromanipulátoru vpraví do vajíčka. Druhý den potom zkontroluje, zda se vyvinulo mužské i ženské prvojádro a vajíčko je tedy oplozené. Oplozená vajíčka jsou dále kultivována.
Jaký je rozdíl mezi oběma metodami? Konvenční metoda je méně náročná na práci i materiál a tedy levnější, lze ji ale použít jen tehdy, když jsou k dispozici výborně pohyblivé spermie. I při použití dobře pohyblivých spermií je oplozeno méně vajíček a u 10% případů selže konvenční oplození úplně.
ICSI umožňuje oplození i spermiemi zcela nepohyblivými, je oplozen vyšší podíl vajíček a k úplnému selhání dochází výjimečně. Je to ale metoda náročnější na práci kvalifikovaného embryologa a materiál a je tedy nákladnější.
Umělá aktivace oocytů
Spermie nebo vajíčka mají někdy chyby v enzymatickém vybavení, a i když spermie do vajíčka pronikne nebo je tam metodou ICSI vpravená, nedojde k oplození, vývoj nepokračuje. V těchto případech je možné použít umělou aktivaci vajíček. Vajíčko se po provedení ICSI ponoří do media obsahujícího aktivátor vápníkových kanálů, to zvýší koncentraci vápníkových iontů ve vajíčku a vývoj se nastartuje.
Umělá aktivace tedy pomáhá zahájit proces vedoucí k oplození vajíčka, nemá vliv na další vývoj embrya a nemá smysl ji používat k jinému účelu než k odstranění bloku bránícího oplození.
Kultivace embryí
Aby se embryo úspěšně uchytilo v děložní sliznici, musí se po oplození nějakou dobu vyvíjet. Při přirozeném oplození se embryo vyvíjí nejprve ve vejcovodu a od 3. dne v děložní dutině, kde volně plave v tekutém prostředí. Toto prostředí nahrazujeme embryu pěstovanému mimo mateřský organizmus kultivačním mediem v plastové misce umístěné v inkubátoru. Medium zajišťuje živiny a další potřebné látky a stálé fyzikální podmínky pro vývoj embrya. V inkubátoru je udržována přesná teplota, koncentrace oxidu uhličitého a kyslíku a samozřejmě sterilní prostředí.
Embrya v současné době kultivujeme prakticky výlučně do stadia blastocysty, to je vývojové stadium, kdy v embryu jsou už rozlišené buňky, z nichž se vyvine vlastní embryo a buňky vytvářející placentu a plodové obaly. Kultivace do tohoto stadia umožňuje vyloučit z transferu embrya, která nedosáhla stadia blastocysty, a tedy nejsou způsobilá dalšího vývoje. Tím se podstatně zvyšuje pravděpodobnost otěhotnění.
Výběr embrya pro transfer
Embrya, ať už vzniklá přirozeným způsobem nebo mimotělním oplozením, nejsou všechna stejná, nemají všechna schopnost dalšího vývoje a každé embryo nemusí vést k porodu zdravého dítěte. Embrya mohou nést genové mutace nebo chromozomové vady a naším cílem je přenést embrya s vysokou pravděpodobností dalšího vývoje a porodu zdravého dítěte.
Určité informace o kvalitě embrya nám přináší už pozorování v mikroskopu, hodnocení vzhledu embryí. O mnoho dokonalejší informace přináší průběžné pozorování embryí během jejich vývoje, tzv. metoda time-lapse neboli časosběrné snímání. To umožňuje vidět nejen všechny změny vzhledu embryí v průběhu vývoje, ale i to, kdy ke změnám došlo, jak dlouho změna trvala. Z těchto informací můžeme, třeba i za podpory umělé inteligence, získat mnoho informací pro hodnocení a výběr embrya.
Další informace o kvalitě embryí získáme jejich genetickým vyšetřením, kterému říkáme preimplantační genetické testování. To bude popsáno ve zvláštním článku.
Transfer embrya
Transfer embrya může být proveden buďto bezprostředně po skončení kultivace (tzv. čerstvý transfer) nebo je embryo po skončení kultivace kryokonzervováno (uchováno při teplotě kapalného dusíku) a transferováno později (tzv. KET). Odložený transfer má výhodu v tom, že embryo je transferováno do dělohy ženy. která se zotavila po přípravě na odběr vajíček a odběru samotném. Další výhodou je možnost v období mezi kultivací embrya a transferem provést preimplantační genetické testování.
V současné době je standardem transfer jednoho embrya. Je to důležité proto, že při transferu více embryí současně hrozí vícečetné těhotenství, které ohrožuje ženu i plody. Je zdrojem porodnických komplikací a významně zvyšuje riziko vzniku vrozených vad.
Transfer embrya se provádí ambulantně bez anestézie. K transferu je třeba přistoupit po přípravě děložní sliznice. Pokud žena ovuluje a vytváří se jí žluté tělísko, je možný transfer v přirozeném cyklu, kdy žluté tělísko vytvoří dostatek progesteronu pro přípravu děložní sliznice na přijetí embrya. V opačném případě je třeba děložní sliznici připravit podáváním hormonů. V první fázi se podává hormon estradiol, který zajistí dostatečný růst sliznice, ve druhé fázi progesteron, ten převede sliznici do sekreční fáze, kdy je schopná embryo přijmout.
Péče po transferu embrya
Po transferu embrya je nutné zabezpečit dostatečnou hladinu progesteronu. Je to hormon, bez něhož se těhotenství v jakékoliv fázi neudrží. Pokud má žena žluté tělísko a embryo se implantuje, žluté tělísko většinou vyrobí dostatek progesteronu, aby se těhotenství udrželo. Pokud byl proveden transfer jen s podporou podávaných hormonů, bez přítomnosti žlutého tělíska, musí se podávat progesteron ve formě léků trvale bez přerušení až do doby, než placenta sama dostatek progesteronu vyrobí. Přerušení podávání progesteronu vede k potratu.
Pokud dojde po transferu embrya ke krvácení, nemusí to vždy znamenat, že nastala menstruace nebo potrat. Ke krvácení může dojít i při implantaci embrya. Velkou chybou by bylo při každém krvácení přerušit podávání progesteronu. Pokud ke krvácení dojde, je třeba vyšetřit hladinu hCG (lidský choriový gonadotropin) a vyšetřit dělohu ultrazvukem.
Po transferu zůstává pacientka ještě v péči centra reprodukční medicíny a vývoj embrya je sledován ultrazvukem. První známkou úspěchu je zjištění přítomnosti tak zvaného gestačního váčku, následuje zjištění srdeční akce embrya. Pokud je zjištěna, embryo má už velkou šanci na úspěšný vývoj, který dospěje k porodu.
Kryokonzervace spermií, vajíček a embryí
Spermie, tkáň varlete, vajíčka i embrya lze v současné době velmi úspěšně kryokonzervovat, to znamená po náležité přípravě uchovávat při teplotě kapalného dusíku prakticky neomezenou dobu. Dnes se většinou používá metoda vitrifikace, která je sice náročná na provedení, ale dává lepší výsledky než dříve používané mražení a buňky si při jejím použití uchovávají životaschopnost i plnou funkci. Není tak například nutné odebírat sperma nebo tkáň varlete současně s odběrem vajíček, je možné bez problémů provádět preimplantační genetické testování embryí a bez obav uchovávat vajíčka a embrya pro pozdější použití.
Metoda vitrifikace spočívá v tom, že buňky jsou prosyceny takzvanými kryoprotektivy, to znamená látkami, které brání poškození nízkou teplotou a poté velmi rychle ochlazeny na tepotu -196 °C. Ochlazení je tak rychlé, že nevznikne led, jehož krystaly by mohly buňky poškodit. Před použitím se musí buňky zase velmi rychle ohřát na tělesnou teplotu.
Hyperstimulační syndrom
Hyperstimulační syndrom je stav organizmu, který může nastat po odběru vajíček, zejména v tom případě kdy vyrostlo více folikulů. Folikuly a z nich vzniklá žlutá tělíska vylučují látky, které ve velkém množství narušují funkce organizmu. Může dojít k otokům, vylučování tekutiny do břišní dutiny, snížení koncentrace bílkovin v krvi a dalším projevům. Někdy je nutná hospitalizace. V současné době představuje hyperstimulační syndrom jen vzácnou komplikaci a je dobře zvládnutelný. K jeho prevenci přispívá přiměřené dávkování FSH při stimulaci ovarií, použití vhodného spouštěče a zejména kryokonzervace blastocyst a transfer embrya odložený do některého z následujících cyklů.
Obrázky:
