Анализ маточной жидкости как новая возможность повышения частоты имплантации в программах вспомогательных репродуктивных технологий

DOI

https://dx.doi.org/10.18565/aig.2021.11.32-40

Бабаян А.А., Макарова Н.П., Кондакова Н.В., Гохберг Я.А., Непша О.С., Калинина Е.А.
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Москва, Россия

Значительная доля неэффективных циклов вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) побуждает исследователей продолжать поиск новых подходов для определения рецептивности эндометрия. Большинство современных методов оценки функционального состояния эндометрия является инвазивными и не может выполняться в одном цикле с переносом эмбриона в программах ВРТ.
Внедрение технологий нового поколения (эпигеномика, транскриптомика, протеомика и метаболомика) позволяет лучше понять сложные биологические процессы, способствующие успешному исходу программ ВРТ. Возможность получения маточной жидкости непосредственно в цикле переноса эмбриона, с одной стороны, и применение омиксных технологий, позволяющих проводить поиск прогностических и диагностических маркеров, с другой стороны, открывают новые перспективы для изучения эндометрия в период окна имплантации. Анализ секрета эндометрия позволит определить молекулярный профиль маточной жидкости для выявления смещения или нарушения окна имплантации.
Настоящий обзор посвящен описанию возможностей применения современных омиксных технологий с целью определения молекулярного профиля маточной жидкости в период окна имплантации для разработки индивидуального подхода к лечению в программах ВРТ.
Заключение: Результаты проводимых исследований подтверждают перспективность и актуальность изучения белкового, метаболомного и транскриптомного профилей с целью определения наиболее благоприятного периода времени для переноса эмбриона, что может быть использовано с целью повышения эффективности программ ВРТ.

вспомогательные репродуктивные технологии

ВРТ

маточная жидкость

секретом

внеклеточные везикулы

протеом

малые некодирующие РНК

имплантация эмбриона

Полный текст статьи
доступен в "Библиотеке Врача"

Ruiz-Alonso M., Valbuena D., Gomez C., Cuzzi J., Simon C. Endometrial Receptivity Analysis (ERA): data versus opinions. Hum. Reprod. Open. 2021; 2021(2): hoab011. https://dx.doi.org/10.1093/hropen/hoab011.
Varghese A.C., Goldberg E., Bhattacharyya A.K., Agarwal A. Emerging technologies for the molecular study of infertility, and potential clinical applications. Reprod. Biomed. Online. 2007; 15(4): 451-6. https://dx.doi.org/10.1016/s1472-6483(10)60372-0.
Silvestri E., Lombardi A., de Lange P., Glinni D., Senese R., Cioffi F. et al. Studies of complex biological systems with applications to molecular medicine: The need to integrate transcriptomic and proteomic approaches. J. Biomed. Biotechnol. 2011; 2011: 810242. https://dx.doi.org/10.1155/2011/810242.
Драпкина Ю.С., Тимофеева А.В., Чаговец В.В., Кононихин А.С., Франкевич В.Е., Калинина Е.А. Применение омиксных технологий в решении проблем репродуктивной медицины. Акушерство и гинекология. 2018; 9: 24-32.
Гохберг Я.А., Макарова Н.П., Бабаян А.А., Калинина Е.А. Роль различных факторов воздействия на эндометрий в повышении эффективности программ вспомогательных репродуктивных технологий. Акушерство и гинекология. 2021; 1: 28-34.
Egea R.R., Garrido N.G., Escrivá M.M., Varghese A.C. OMICS: Current and future perspectives in reproductive medicine and technology. J. Hum. Reprod. Sci. 2014; 7(2): 73-92. https://dx.doi.org/10.4103/0974-1208.138857.
Fiorentino F., Bono S., Biricik A., Nuccitelli A., Cotroneo E., Cottone G. et al. Application of next-generation sequencing technology for comprehensive aneuploidy screening of blastocysts in clinical preimplantation genetic screening cycles. Hum. Reprod. 2014; 29(12): 2802-13. https://dx.doi.org/10.1093/humrep/deu277.
Yang Z., Lin J., Zhang J., Fong W.I., Li P., Zhao R. et al. Randomized comparison of next-generation sequencing and array comparative genomic hybridization for preimplantation genetic screening: a pilot study. BMC Med. Genomics. 2015; 8: 30. https://dx.doi.org/10.1186/s12920-015-0110-4.
Yang Z., Liu J., Collins G.S., Salem S.A., Liu X., Lyle S.S. et al. Selection of single blastocysts for fresh transfer via standard morphology assessment alone and with array CGH for good prognosis IVF patients: results from a randomized pilot study. Mol. Cytogenet. 2012; 5(1): 24. https://dx.doi.org/10.1186/1755-8166-5-24.
Hernández-Vargas P., Muñoz M., Domínguez F. Identifying biomarkers for predicting successful embryo implantation: applying single to multi-OMICs to improve reproductive outcomes. Hum. Reprod. Update. 2020; 26(2): 264-301. https://dx.doi.org/10.1093/humupd/dmz042.
Macklon N.S., Brosens J.J. The human endometrium as a sensor of embryo quality. Biol. Reprod. 2014; 91(4): 98. https://dx.doi.org/10.1095/biolreprod.114.122846.
Diedrich K., Fauser B.C., Devroey P., Griesinger G.; Evian Annual Reproduction (EVAR) Workshop Group. The role of the endometrium and embryo in human implantation. Hum. Reprod. Update. 2007; 13(4): 365-77. https://dx.doi.org/10.1093/humupd/dmm011.
Franasiak J.M., Forman E.J., Hong K.H., Werner M.D., Upham K.M., Treff N.R., Scott R.T. Jr. The nature of aneuploidy with increasing age of the female partner: a review of 15 169 consecutive trophectoderm biopsies evaluated with comprehensive chromosomal screening. Fertil. Steril. 2014; 101(3): 656-63.e1. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2013.11.004.
Bastu E., Mutlu M.F., Yasa C., Dural O., Nehir Aytan A., Celik C. et al. Role of mucin 1 and glycodelin A in recurrent implantation failure. Fertil. Steril. 2015; 103(4): 1059-64.e2. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2015.01.025.
Haouzi D., Dechaud H., Assou S., De Vos J., Hamamah S. Insights into human endometrial receptivity from transcriptomic and proteomic data. Reprod. Biomed. Online. 2012; 24(1): 23-34. https://dx.doi.org/10.1016/j.rbmo.2011.09.009.
Hromadová L., Tokareva I., Veselá K., Trávník P., Veselý J. Endometrial receptivity analysis – a tool to increase an implantation rate in assisted reproduction. Ceska Gynekol. 2019; 84: 177-83.
Edgell T.A., Rombauts L.J.F., Salamonsen L.A. Assessing receptivity in the endometrium: the need for a rapid, non-invasive test. Reprod. Biomed. Online. 2013; 27(5): 486-96. https://dx.doi.org/10.1016/j.rbmo.2013.05.014.
Van der Gaast M.H., Beier-Hellwig K., Fauser B.C.J.M., Beier H.M., Macklon N.S. Endometrial secretion aspiration prior to embryo transfer does not reduce implantation rates. Reprod. Biomed. Online. 2003; 7(1): 105-9. https://dx.doi.org/10.1016/s1472-6483(10)61737-3.
Boomsma C.M., Kavelaars A., Eijkemans M.J., Lentjes E.G., Fauser B.C., Heijnen C.J. et al. Endometrial secretion analysis identifies a cytokine profile predictive of pregnancy in IVF. Hum. Reprod. 2009; 24(6): 1427-35. https://dx.doi.org/10.1093/humrep/dep011.
Grasso A., Navarro R., Balaguer N., Moreno I., Alama P., Jimenez J. et al. Endometrial Liquid Biopsy Provides a miRNA roadmap of the secretory phase of the human endometrium. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2020; 105(3): dgz146. https://dx.doi.org/10.1210/clinem/dgz146.
Scotchie J.G., Fritz M.A., Mocanu M., Lessey B.A., Young S.L. Proteomic analysis of the luteal endometrial secretome. Reprod. Sci. 2009; 16(9): 883-93. https://dx.doi.org/10.1177/1933719109337165.
Casado-Vela J., Rodriguez-Suarez E., Iloro I., Ametzazurra A., Alkorta N., García-Velasco J.A. et al. Comprehensive proteomic analysis of human endometrial fluid aspirate. J. Proteome Res. 2009; 8(10): 4622-32. https://dx.doi.org/10.1021/pr9004426.
Ametzazurra A., Matorras R., García-Velasco J.A., Prieto B., Simón L., Martínez A., Nagore D. Endometrial fluid is a specific and non-invasive biological sample for protein biomarker identification in endometriosis. Hum. Reprod. 2009; 24(4): 954-65. https://dx.doi.org/10.1093/humrep/den450.
Gurung S., Greening D.W., Catt S., Salamonsen L., Evans J. Exosomes and soluble secretome from hormone-treated endometrial epithelial cells direct embryo implantation. Mol. Hum. Reprod. 2020; 26(7): 510-20. https://dx.doi.org/10.1093/molehr/gaaa034.
Berlanga O., Bradshaw H., Vilella-Mitjana F., Garrido-Gómez T., Simón C. How endometrial secretomics can help in predicting implantation. Placenta. 2011; 32: S271-5. https://dx.doi.org/10.1016/j.placenta.2011.06.002.
Matorras R., Quevedo S., Corral B., Prieto B., Exposito A., Mendoza R. et al. Proteomic pattern of implantative human endometrial fluid in in-vitro fertilization cycles. Arch. Gynecol. Obstet. 2018; 297(6): 1577-86. https://dx.doi.org/10.1007/s00404-018-4753-1.
Matorras R., Martinez-Arranz I., Arretxe E., Iruarrizaga-Lejarreta M., Corral B., Ibañez-Perez J. et al. The lipidome of endometrial fluid differs between implantative and non-implantative IVF cycles. J. Assist. Reprod. Genet. 2019; 37(2): 385-94. https://dx.doi.org/10.1007/s10815-019-01670-z.
Guo X., Li T.C., Chen X. The endometrial proteomic profile around the time of embryo implantation. Biol. Reprod. 2021; 104(1): 11-26. https://dx.doi.org/10.1093/biolre/ioaa150.
Dunlap K.A., Filant J., Hayashi K., Rucker E.B., Song G., Deng J.M. et al. Postnatal deletion of Wnt7a inhibits uterine gland morphogenesis and compromises adult fertility in mice. Biol. Reprod. 2011; 85(2): 386-96. https://dx.doi.org/10.1095/biolreprod.111.091769.
Hannan N.J., Nie G., Rainzcuk A., Rombauts L.J.F., Salamonsen L.A. Uterine lavage or aspirate: which view of the intrauterine environment? Reprod. Sci. 2012; 19(10): 1125-32. https://dx.doi.org/10.1177/1933719112443879.
Fitzgerald H.C., Evans J., Johnson N., Infusini G., Webb A., Rombauts L.J.R. et al. Idiopathic infertility in women is associated with distinct changes in proliferative phase uterine fluid proteins. Biol. Reprod. 2018; 98(6): 752-64. https://dx.doi.org/10.1093/biolre/ioy063.
Zhang Y., Wang Q., Wang H., Duan E. Uterine fluid in pregnancy: a biological and clinical outlook. Trends Mol. Med. 2017; 23(7): 604-14. https://dx.doi.org/10.1016/j.molmed.2017.05.002.
Perez-Sanchez С., Colas E., Cabrera S., Falcon O., Sanchez-del-Río A., García E. et al. Molecular diagnosis of endometrial cancer from uterine aspirates. Int. J. Cancer. 2013; 133(10): 2383-91. https://dx.doi.org/10.1002/ijc.28243.
Salamonsen L.A., Evans J., Nguyen H.P., Edgell T.A. The microenvironment of human implantation: determinant of reproductive success. Am. J. Reprod. Immunol. 2016; 75(3): 218-25. https://dx.doi.org/10.1111/aji.12450.
Aslam B., Basit M., Nisar M.A., Khurshid M., Rasool M.H. Proteomics: technologies and their applications. J. Chromatogr. Sci. 2017; 55(2): 182-96. https://dx.doi.org/10.1093/chromsci/bmw167.
Azkargorta M., Bregón-Villahoz M., Escobes I., Ibáñez-Pérez J., Iloro I., Iglesias M. et al. In-depth proteomics and natural peptidomics analyses reveal antibacterial peptides in human endometrial fluid. J. Proteomics 2020; 216: 103652. https://dx.doi.org/10.1016/j.jprot.2020.103652.
Parmar T., Sachdeva G., Savardekar L., Katkam R.R., Nimbkar-Joshi S., Gadkar-Sable S. et al. Protein repertoire of human uterine fluid during the mid-secretory phase of the menstrual cycle. Hum. Reprod. 2008; 23(2): 379-86. https://dx.doi.org/10.1093/humrep/dem367.
Kasvandik S., Saarma M., Kaart T., Rooda I., Velthut-Meikas A., Ehrenberg A. et al. Uterine fluid proteins for minimally invasive assessment of endometrial receptivity. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2020; 105(1): dgz019. https://dx.doi.org/10.1210/clinem/dgz019.
Azkargorta M., Escobes I., Iloro I., Osinalde N., Corral B., Ibañez-Perez J. et al. Differential proteomic analysis of endometrial fluid suggests increased inflammation and impaired glucose metabolism in non-implantative IVF cycles and pinpoints PYGB as a putative implantation marker. Hum. Reprod. 2018; 33(10): 1898-906. https://dx.doi.org/10.1093/humrep/dey274.
Edgell T.A., Evans J., Lazzaro L., Boyes K., Sridhar M., Catt S. et al. Assessment of potential biomarkers of pre-receptive and receptive endometrium in uterine fluid and a functional evaluation of the potential role of CSF3 in fertility. Cytokine. 2018; 111: 222-9. https://dx.doi.org/10.1016/j.cyto.2018.08.026.
Coughlan C., Ledger W., Wang Q., Liu F., Demirol A., Gurgan T. et al. Cutting Recurrent implantation failure: efinition and management. Reprod. Biomed. Online. 2014; 28(1): 14-38. https://dx.doi.org/10.1016/j.rbmo.2013.08.011.
Sebastian-Leon P., Garrido N., Remohi J., Pellicer A., Diaz-Gimeno P. Asynchronous and pathological windows of implantation: two causes of recurrent implantation failure. Hum. Reprod. 2018; 33(4): 626-35. https://dx.doi.org/10.1093/humrep/dey023.
Achache H., Tsafrir A., Prus D., Reich R., Revel A. Defective endometrial prostaglandin synthesis identified in patients with repeated implantation failure undergoing in vitro fertilization. Fertil. Steril. 2010; 94(4): 1271-8. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2009.07.1668.
Sordelli M.S., Beltrame J.S., Cella M., Gervasi M.G., Perez Martinez S., Burdet J. et al. Interaction between lysophosphatidic acid, prostaglandins and the endocannabinoid system during the window of implantation in the rat uterus. PLoS One. 2012; 7(9): e46059. https://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0046059.
Arosh J.A., Banu S.K., McCracken J.A. Novel concepts on the role of prostaglandins on luteal maintenance and maternal recognition and establishment of pregnancy in ruminants. J. Dairy Sci. 2016; 99(7): 5926-40. https://dx.doi.org/10.3168/jds.2015-10335.
Vilella F., Ramirez L., Berlanga O., Martínez S., Alamá P., Meseguer M. et al. PGE2 and PGF2α Concentrations in Human Endometrial Fluid as Biomarkers for Embryonic Implantation. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2013; 98(10): 4123-32. https://dx.doi.org/10.1210/jc.2013-2205.
De Almeida Ferreira Braga D.P., Borges E., Godoy A.T., Montani D.A., Setti A.S., Zanetti B.F. et al. Lipidomic profile as a non-invasive tool to predict endometrial receptivity. Mol. Reprod. Dev. 2019; 86(2): 145-55. https://dx.doi.org/10.1002/mrd.23088.
Almagor M., Levin Y., Halevy Amiran R., Fieldust S., Harir Y., Or Y., Shoham Z. Spontaneous in vitro hatching of the human blastocyst: the proteomics of initially hatching cells. In Vitro Cell. Dev. Biol. Anim. 2020; 56(10): 859-65. https://dx.doi.org/10.1007/s11626-020-00522-w.
Cavagna M., Mantese J. Biomarkers of endometrial receptivity – a review. Placenta. 2003; 24(Suppl. B): S39-47. https://dx.doi.org/ 10.1016/s0143-4004(03)00184-x.
Kermack A.J., Wellstead S.J., Fisk H.L., Cheong Y., Houghton F.D., Macklon N.S., Calder P.C. The fatty acid composition of human follicular fluid is altered by a 6-week dietary intervention that includes marine omega-3 fatty acids. Lipids. 2021; 56(2): 201-9. https://dx.doi.org/10.1002/lipd.12288.
Yurci A., Gungor N.D., Gurbuz T. Spectroscopy analysis of endometrial metabolites is a powerful predictor of success of embryo transfer in women with implantation failure: a preliminary study. Gynecol. Endocrinol. 2021; 37(5): 415-21. https://dx.doi.org/10.1080/09513590.2021.1883584.

Поступила 24.09.2021

Принята в печать 09.11. 2021

Бабаян Алина Анатольевна, к.м.н., научный сотрудник отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия им. профессора Б.В. Леонова,
НМИЦ АГП им. акад. В.И. Кулакова» МЗ РФ, a_babayan@oparina4.ru, 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Макарова Наталья Петровна, д.б.н., в.н.с. отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия им. профессора Б.В. Леонова,
НМИЦ АГП им. акад. В.И. Кулакова» МЗ РФ, np_makarova@oparina4.ru, 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Кондакова Наталья Владимировна, эмбриолог отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия им. профессора Б.В. Леонова,
НМИЦ АГП им. акад. В.И. Кулакова» МЗ РФ, n_kondakova@oparina4.ru, 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Непша Оксана Сергеевна, к.б.н., научный сотрудник отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия им. профессора Б.В. Леонова,
НМИЦ АГП им. акад. В.И. Кулакова» МЗ РФ, o_nepsha@oparina4.ru, 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Гохберг Яэль Александровна, аспирант отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия им. профессора Б.В. Леонова,
НМИЦ АГП им. акад. В.И. Кулакова» МЗ РФ, dr.yaelgokhberg@gmail.com, 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Калинина Елена Анатольевна, д.м.н., руководитель отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия им. профессора Б.В. Леонова,
НМИЦ АГП им. акад. В.И. Кулакова» МЗ РФ, e_kalinina@oparina4.ru, 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.

Вклад авторов: Бабаян А.А. – сбор и анализ литературных данных, написание статьи; Макарова Н.П. – редактирование статьи, утверждение публикации; Кондакова Н.В. – сбор и анализ литературных данных;
Гохберг Я.А. – поиск литературных данных; Непша О.С. – критический анализ рукописи статьи, редактирование; Калинина Е.А. – финальное утверждение публикации.
Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии возможных конфликтов интересов.
Финансирование: Работа проведена в рамках государственного задания «Решение проблемы бесплодия в современных условиях путем разработки клинико-диагностической модели бесплодного брака и использования инновационных технологий в программах вспомогательной репродукции» (№ 121040600410-7).
Для цитирования: Бабаян А.А., Макарова Н.П., Кондакова Н.В., Гохберг Я.А.,
Непша О.С., Калинина Е.А. Анализ маточной жидкости как
новая возможность повышения частоты имплантации
в программах вспомогательных репродуктивных технологий.
Акушерство и гинекология. 2021; 11: 32-40
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2021.11.32-40

Анализ маточной жидкости как новая возможность повышения частоты имплантации в программах вспомогательных репродуктивных технологий

Бабаян А.А., Макарова Н.П., Кондакова Н.В., Гохберг Я.А., Непша О.С., Калинина Е.А.

Ключевые слова

Список литературы

Об авторах / Для корреспонденции

Также по теме