YÜT (Yardımlı üreme teknikleri) laboratuvarlarında embriyo gelişiminin ilk aşaması, erkek ve kadından alınan, her biri 23 kromozom seti içeren üreme (gamet) hücrelerinin yani sperm ve yumurtanın (oosit) laboratuvar ortamında IVF (inseminasyon)...

Fertilizasyon (Döllenme) Anomalileri ve Başlıca Nedenleri

Nisan 2014

Tüp Bebek laboratuvarlarında embriyo gelişiminin ilk aşaması, erkek ve kadından alınan, her biri 23 kromozom seti içeren üreme hücrelerinin yani sperm ve yumurtanın laboratuvar ortamında, özel tekniklerle birleştirilmesi işlemleridir. Bu işlemlerin ardından 16-18 saat sonra yapılan fertilizasyon(döllenme) kontrolünde yumurta içerisinde sperm ve yumurta hücresine ait birer çekirdeğin(pronükleus:PN) ve normal şartlarda her olgun yumurtada bulunan bir adet kutup cisimciğine(1.polar body) ikinci kutup (2.polar body)  cisiminin eklendiğinin izlenmesi beklenir.

 
 

İki adet polar body izlenmesive 2 adet çekirdeğin görülmesi normal döllenmenin gerçekleştiğini gösterir.  Bu aşamadan sonra iki çekirdek birleşerek 46 kromozomlu, zigot olarak adlandırılan hücreyi oluştururlar. 24-26. saatlerde zigot hücresinin ilk bölünmeyi gerçekleştirmesi ve tekrarlayan bölünmelerle ileri embriyonik gelişime devam etmesi beklenir.

Tüp bebek yöntemleri ile üreme (gamet) hücrelerinin birleştirilmesi, her zaman fertilizasyon ile sonuçlanmaz. IVF yöntemiyle dünya genelinde %50-60, ICSI yöntemiyle ise %80 civarlarında fertilizasyon elde edilmektedir. Mikroenjeksiyon (ICSI) yönteminde sperm özel, mikropipetler yardımıyla yumurta içerisine yerleştirildiğinden döllenme oranı yüksektir. Bu avantaja rağmen %100 döllenme elde edilememesinin başlıca iki nedeni vardır.

Birinci neden, yumurta hücresinden kaynaklanan uyarılma (aktivasyon) problemidir. Bu problem mikroenjeksiyon sonrası oositin mayoz bölünmde sürecin devamını uyaran sinyalizasyon mekanizmasının aktive olmaması ve spermden kaynaklanan  dekondensasyon(sıkı paketli durumda bulunan sperm DNA'sının açılamaması veya erken açılması) problemleridir. İkinci neden ise yumurta hücresi ve sperme ait morfolojik(şekilsel) ya da iç yapısal-genetik birçok faktörlerin döllenme üzerindeki  etkileridir. Yine de fertilizasyon başarısızlığı problemlerinde asıl neden çoğunlukla kesin olarak saptanamamaktadır. 

Yumurta hücresinde aktivasyon başarısızlığı problemi vakaların bir kısmında, suni olarak uyarılmayı sağlayan kimyasal bir maddenin(Ca ionophore) kullanımı ile aşılabilmektedir. Bu uygulama, sperme ait şekilsel bozukluklardan olan globozoospermi (yuvarlak başlı sperm) probleminde de  fertilizasyon şansını arttırabilmektedir. Bu vakalarda spermin genetik materyali normalden sıkı paketli olduğundan döllenmeme problemi  sıklıkla ortaya çıkmaktadır.

Fertilizasyon(döllenme) başarısızlığına ek olarak tüp bebek uygulaması yapan vakaların bir kısmında elde edilen yumurtaların tamamı ya da bir kısmında döllenme anomalileri de gözlenebilmektedir. Bu anomalilerin başlıcaları fertilizasyon(döllenme) kontrolünde, döllenme işaretlerinden biri olan ikinci kutup cisimciği hücresinin gözlenmesine rağmen çekirdek gözlenmemesi(0PN) ve 1 çekirdek(1PN) ya da 3 çekirdek(3PN) gözlenmesi durumlarıdır.

Çekirdek anomalisinde üç olası problem söz konusudur; 

  1. Sperm ya da yumurtaya ait bir çekirdeğin (pronükleusun) oluşmaması,
  2. Oluşan çekirdeklerin oluşum ya da silinme(singami) zamanlarının farklı olması ve dolayısıyla döllenme değerlendirmesi esnasında bir çekirdeğin gözlenmemesi, 
  3. Oluşan çekirdeklerin erken birleşerek (syngamy) tek bir çekirdek gibi gözlenmesi.  

Bahsedilen 3 numaralı anomaliye dair yapılan çalışmalar, bu anomaliye ragmen elde edilen embriyoların %15-30 oranında normal yapıda olduğunu göstermiştir. (Munne-Cohen, 1998). 

 

3 çekirdek anomalisinde de iki olası problem söz konusudur; 

1- Yumurtanın mayoz bölünmesini tamamlayamamış olması diğer bir deyişle kromozom sayısını yarıya (23 kromozoma) indirememesi ya da spermin 2 çekirdeğe sahip olması nedeniyle yumurta hücresine benzer şekilde genetik material miktarını azaltamaması 3 çekirdek anomalisinin başlıca nedenleridir.  Sperme ait bu tarz problemler çoğunlukla büyükbaş sperm olarak tanımlanan morfolojik bozuklukta gözlenmektedir.

3PN gözlenen embriyolar anormal kabul edilmekte ve ancak PGT sonrası normal genetik yapıya sahip olduğunun saptanması halinde transfer edilebilmektedir.

1PN 3PN 4PN 6PN
 

Çekirdeğe dair bahsedilen sayısal anomalilere ek olarak,  çekirdek boyutları ve yumurta sitoplazmasında  birbirlerine göre yerleşimlerindeki anormallikler, ileri embriyonik gelişimin olumsuz olacağına ya da genetik olarak anormal embriyo oluşumunun sinyallerini verebilirler. Diğer taraftan bu tip anomalilerin tanımlanması, çekirdeklerin oluşumu ve yapısının dinamik bir süreç olması ve değerlendirme zamanına göre farklı özellikler gösterebilmesi nedeniyle kesin sonuçlar elde etmek mümkün değildir.

Tüm bu ayrıntılı özellikler fertilizasyon kontrolü esnasında değerlendirilmekte ve bu anomalilere sahip embriyoların gelişimleri normal döllenme gözlenen embriyolardan ayrı olarak takip edilmektedir.

Fertilizasyon anomalilerine yol açan spermden kaynaklanan problemler, özellikle yuvarlak baş ve büyük baş sperm anomalilerine sahip vakalarda, spermlerin IMSI (Yüksek Mikroskobik Büyütmeyle Seçilmiş Sperm Mikroenjeksiyonu)) yöntemiyle seçimi ile bir ölçüde engellenebilmektedir. Sperme dair problemlerde ayrıca Sperm FISH yöntemi de genetik anomalilerin tanısında yardımcı olmaktadır.

Yumurta hücresinden kaynaklanan tekrarlayan anomali durumlarında tanıya yönelik olarak başvurulabilecek tek yöntem ise polar cisimcik biyopsisi ile yumurta hücrelerinin genetik yapısının incelenmesidir. 

 

Daha detaylı bilgi için,

Bio. Zafer Atayurt (zafer.atayurt@memorial.com.tr)