Особенности метаболомного профиля фолликулярной жидкости и сред культивирования эмбрионов пациенток с наружным генитальным эндометриозом
Цель: Выявление специфических маркеров в профиле метаболитов фолликулярной жидкости (ФЖ) и сред культивирования эмбрионов пациенток с наружным генитальным эндометриозом (НГЭ) для оценки качества и имплантационного потенциала культивируемых эмбрионов человека.Ибрагимова Л.К., Смольникова В.Ю., Эльдаров Ч.М., Бобров М.Ю., Агаджанян Д.С., Романов Е.А., Калинина Е.А.
Материалы и методы: В работе использовали образцы ФЖ и сред культивирования эмбрионов, полученных от пациенток с НГЭ и контрольной группы, проходящих программу ЭКО (ИКСИ) с проведением преимплантационного генетического тестирования методом сравнительной геномной гибридизации. Детекцию метаболитов в отработанных питательных средах отдельных эмбрионов проводили с использованием метода ВЭЖХ-МС в режиме детекции положительных ионов. После идентификации хроматографических пиков и выравнивания хроматограмм, а также для лучшей визуализации сравниваемых образцов по профилям метаболитов нами был проведен дискриминантный анализ методом частичных наименьших квадратов.
Результаты: Профилирование метаболитов позволило обнаружить различия между составами ФЖ и сред культивирования эмбрионов пациенток с НГЭ и контрольной группы. Сравнительный анализ метаболитов показал изменения в обмене липидов и снижение уровня антиоксидантов в группе пациенток с НГЭ. Можно сделать вывод, что регуляция обмена липидов, в особенности жирных кислот, выполняющих структурные, питательные и сигнальные функции, и оксидативный стресс играют важную роль в патогене НГЭ.
Заключение: Остается актуальным дальнейший анализ полученных данных и поиск маркеров, инициирующих характерные для НГЭ особенности эмбрионального развития.
Ключевые слова
бесплодие
эндометриоз
фолликулярная жидкость
среды культивирования эмбрионов
программы ВРТ
метаболомный профиль
метод ВЭЖХ-МС
Список литературы
- Vander Borght M., Wyns C. Fertility and infertility: definition and epidemiology. Clin. Biochem. 2018; 62: 2-10. https://dx.doi.org/10.1016/j.clinbiochem.2018.03.012.
- Рябова М.Г. Индивидуально-психологические особенности женщин с различными типами нарушения репродуктивной функции. Вестник Тамбовского университета. Серия: Гуманитарные науки. 2013; 9: 190-8.
- Всемирная организация здравоохранения. Информационные бюллетени. Бесплодие. 2020. Доступно по: https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/infertility
- Gleicher N., Kushnir V.A, Barad D.H. Worldwide decline of IVF birth rates and its probable causes. Hum. Reprod. Open. 2019; 2019(3): hoz017. https://dx.doi.org/10.1093/hropen/hoz017.
- Женское бесплодие (современные подходы к диагностике и лечению). Клинические рекомендации (Протокол лечения). № 15-4/И/2-1913. 2019. 118c.
- Polat M., Yaralı İ., Boynukalın K., Yaralı H. In vitro fertilization for endometriosis-associated infertility. Womens Health (Lond.). 2015; 11(5):633-41. https://dx.doi.org/10.2217/whe.15.50.
- Пономаренко И.В., Полоников А.В., Чурносов М.И. Молекулярные механизмы и факторы риска развития эндометриоза. Акушерство и гинекология. 2019; 3: 26-31.
- Vercellini P., Viganò P., Somigliana E., Fedele L. Endometriosis: pathogenesis and treatment. Nat Rev Endocrinol. 2014; 10(5): 261-75. https://dx.doi.org/10.1038/nrendo.2013.255.
- Адамян Л.В., Кулаков В.И., Андреева Е.Н. Эндометриозы. Руководство для врачей. 2-е изд. М.: Медицина; 2006. 410c.
- Practice Committee of the American Society for Reproductive Medicine. Endometriosis and infertility: a committee opinion. Fertil. Steril. 2012; 98(3): 591-8. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2012.05.031.
- Адамян Л.В., Сонова М.М., Арсланян К.Н., Логинова О.Н., Харченко Э.И. Окислительный стресс и эндометриоз: обзор литературы. Лечащий врач. 2019; 12: 20-5.
- Li Y., Li R., Ouyang N., Dai K., Yuan P., Zheng L. et al. Investigating the impact of local inflammation on granulosa cells and follicular development in women with ovarian endometriosis. Fertil. Steril. 2019; 112(5): 882-91. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2019.07.007.
- Gardner D.K., Schoolcraft W.B. In Vitro Culture of Human Blastocyst. In: Jansen R. and Mortimer D., eds. Towards Reproductive Certainty: Infertility and Genetics Beyond. Parthenon Press, Carnforth. 1999: 377-88.
- Gardner D.K., Schoolcraft W.B. Culture and transfer of human blastocysts. Curr Opin Obstet Gynecol. 1999; 11(3): 307-11. https://dx.doi.org/10.1097/00001703-199906000-00013.
- Smith C.A., Want E.J., O’Maille G., Abagyan R., Siuzdak G. XCMS: processing mass spectrometry data for metabolite profiling using nonlinear peak alignment, matching, and identification. Anal. Chem. 2006; 78(3): 779-87. https://dx.doi.org/10.1021/ac051437y.
- Tautenhahn R., Böttcher C., Neumann S. Highly sensitive feature detection for high resolution LC/MS. BMC Bioinformatics. 2008; 9: 504. https://dx.doi.org/10.1186/1471-2105-9-504.
- Bylesjo M., Rantalainen M., Cloarec O., Nicholson J.K., Holmes E., Trygg J. OPLS discriminant analysis: combining the strengths of PLS-DA and SIMCA classification. J. Chemometr. 2006; 20(8-10): 341-51. https://dx.doi.org/10.1002/CEM.1006.
- Li S., Park Y., Duraisingham S., Strobel F.H., Khan N., Soltow Q.A. et al. Predicting network activity from high throughput metabolomics. PLoS Comput. Biol. 2013; 9(7): e1003123. https://dx.doi.org/10.1371/journal.pcbi.1003123.
- Pang Z., Chong J., Zhou G., de Lima Morais D.A., Chang L., Barrette M. et al. MetaboAnalyst 5.0: narrowing the gap between raw spectra and functional insights. Nucleic Acids Res. 2021; 49(W1): W388-W396. https://dx.doi.org/10.1093/nar/gkab382.
- Podgorsky V.V. Метаболомика: анализ биохимического ответа живых систем вчера, сегодня, завтра. Глава 1. 2019. 17с. https://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.22959.07840.
- Jordan K.W., Nordenstam J., Lauwers G.Y., Rothenberger D.A., Alavi K., Garwood M. et al. Metabolomic characterization of human rectal adenocarcinoma with intact tissue magnetic resonance spectroscopy. Dis. Colon Rectum. 2009; 52(3): 520-5. https://dx.doi.org/10.1007/DCR.0b013e31819c9a2c.
- Борисова А.В., Козаченко А.В., Стародубцева Н.Л., Бугрова А.Е., Франкевич В.Е., Адамян Л.В. Диагностика наружного генитального эндометриоза с помощью методов масс-спектрометрии (обзор литературы). Проблемы репродукции. 2015; 21(6): 67-76.
- Grebe S.K., Singh R.J. LC-MS/MS in the clinical laboratory – where to from here? Clin. Biochem. Rev. 2011; 32(1): 5-31.
- Зорина И.М., Эльдаров Ч.М., Ярыгина С.А., Макарова Н.П., Трофимов Д.Ю., Смольникова В.Ю., Калинина Е.А., Бобров М.Ю. Профилирование метаболитов в питательных средах пятидневных эмбрионов человека. Биомедицинская химия. 2017; 63(5): 385-91.
- Wishart D.S., Feunang Y.D., Marcu A., Guo A.C., Liang K., Vázquez-Fresno R. et al. HMDB 4.0: the human metabolome database for 2018. Nucleic Acids Res. 2018; 46(D1): D608-D617. https://dx.doi.org/10.1093/nar/gkx1089.
- Herington J.L., Bruner-Tran K.L., Lucas J.A., Osteen K.G. Immune interactions in endometriosis. Expert Rev. Clin. Immunol. 2011; 7(5): 611-26. https://dx.doi.org/10.1586/eci.11.53.
- Sugiura T., Waku K. Cannabinoid receptors and their endogenous ligands. J. Biochem. 2002; 132(1): 7-12. https://dx.doi.org/10.1093/oxfordjournals.jbchem.a003200.
- Resuehr D., Glore D.R., Taylor H.S., Bruner-Tran K.L., Osteen K.G. Progesterone-dependent regulation of endometrial cannabinoid receptor type 1 (CB1-R) expression is disrupted in women with endometriosis and in isolated stromal cells exposed to 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD). Fertil. Steril. 2012; 98(4): 948-56.e1. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2012.06.009.
- Bouaziz J., Bar On A., Seidman D.S., Soriano D. The clinical significance of endocannabinoids in endometriosis pain management. Cannabis Cannabinoid Res. 2017; 2(1): 72-80. https://dx.doi.org/10.1089/can.2016.0035.
- El-Talatini M.R., Taylor A.H., Konje J.C. Fluctuation in anandamide levels from ovulation to early pregnancy in in-vitro fertilization-embryo transfer women, and its hormonal regulation. Hum. Reprod. 2009; 24(8): 1989-98. https://dx.doi.org/10.1093/humrep/dep065.
- Khanaki K., Nouri M., Ardekani A.M., Ghassemzadeh A., Shahnazi V., Sadeghi M.R. et al. Evaluation of the relationship between endometriosis and omega-3 and omega-6 polyunsaturated fatty acids. Iran. Biomed. J. 2012; 16(1): 38-43. https://dx.doi.org/10.6091/ibj.1025.2012.
- Hopeman M.M., Riley J.K., Frolova A.I., Jiang H., Jungheim E.S. Serum polyunsaturated fatty acids and endometriosis. Reprod. Sci. 2015; 22(9): 1083-7. https://dx.doi.org/10.1177/1933719114565030.
- Pereira F.E.X.G., das Chagas Medeiros F., Rocha H.A.L., da Silva K.S. Effects of omega-6/3 and omega-9/6 nutraceuticals on pain and fertility in peritoneal endometriosis in rats. Acta Cir. Bras. 2019; 34(4): e201900405. https://dx.doi.org/10.1590/s0102-865020190040000005.
- Смольникова В.Ю., Агаджанян Д.С., Красный А.М. Активные формы кислорода и компоненты системы антиоксидантной защиты как маркеры прогнозирования качества эмбрионов у супружеских пар с различными типами бесплодия. Акушерство и гинекология. 2020; 11: 55-60.
- Banwell K., Lane M., Russel D., Kind K., Thompson J.G. Oxygen concentration during mouse oocyte in vitro maturation affects embryo and fetal development. Hum. Reprod. 2007; 22(10): 2768-75. https://dx.doi.org/10.1093/humrep/dem203.
- Lin X., Dai Y., Tong X., Xu W., Huang Q., Jin X. et al. Excessive oxidative stress in cumulus granulosa cells induced cell senescence contributes to endometriosis-associated infertility. Redox Biol. 2020; 30: 101431. https://dx.doi.org/10.1016/j.redox.2020.101431.
- Prieto L., Quesada J.F., Cambero O., Pacheco A., Pellicer A., Codoceo R. et al. Analysis of follicular fluid and serum markers of oxidative stress in women with infertility related to endometriosis. Fertil. Steril. 2012; 98(1): 126-30. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2012.03.052.
- Anastasiu C.V., Moga M.A., Neculau A.E., Bălan A., Scârneciu I., Dragomir R.M. et al. Biomarkers for the noninvasive diagnosis of endometriosis: state of the art and future perspectives. Int. J. Mol. Sci. 2020; 21(5): 1750. https://dx.doi.org/10.3390/ijms21051750.
- Halpern G., Schor E., Kopelman A. Nutritional aspects related to endometriosis. Rev. Assoc. Med. Bras. (1992). 2015; 61(6): 519-23. https://dx.doi.org/10.1590/1806-9282.61.06.519.
- Ярмолинская М.И., Денисова А.С., Толибова Г.Х., Беспалова О.Н., Траль Т.Г., Закураева К.А., Пьянкова В.О. Анализ экспрессии рецепторов витамина D у больных наружным генитальным эндометриозом. Акушерство и гинекология. 2021; 3: 117-23.
- Бахарева И.В. Витамин D и эндометриоз: в поиске новых возможностей. Российский вестник акушера-гинеколога. 2018; 18(4): 35-43.
Поступила 17.08.2021
Принята в печать 13.10.2021
Об авторах / Для корреспонденции
Ибрагимова Луиза Казбековна, аспирант отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия им. профессора Б.В. Леонова, НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова Минздрава России, +7(916)524-55-39, ibragimova_luisa0693@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-3090-5922, 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.Смольникова Вероника Юрьевна, д.м.н., в.н.с. отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия им. профессора Б.В. Леонова, НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова Минздрава России, veronika.smolnikova@mail.ru, 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Эльдаров Чупалав Максудович, к.б.н., с.н.с. лаборатории молекулярной патофизиологии, НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова Минздрава России,
117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Бобров Михаил Юрьевич, к.х.н., руководитель лаборатории молекулярной патофизиологии, НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова Минздрава России,
117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4; ИБХ им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН,
117997, Россия, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 16/10, mbobr@mail.ru
Агаджанян Диана Сейрановна, аспирант отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия им. профессора Б.В. Леонова, НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова Минздрава России, agadzhanyan@inbox.ru, 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Романов Евгений Андреевич, клинический эмбриолог отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия, НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова Минздрава России, e_romanov@oparina4.ru, 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Калинина Елена Анатольевна, д.м.н., профессор, руководитель отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия им. профессора Б.В. Леонова,
НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова Минздрава России, +7(495)438-13-41, e_kalinina@oparina4.ru, 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Автор, ответственный за переписку: Луиза Казбековна Ибрагимова, ibragimova_luisa0693@mail.ru
Вклад авторов: Ибрагимова Л.К. – сбор материала, анализ клинических данных, пробоподготовка, написание текста; Смольникова В.Ю., Агаджанян Д.С., Калинина Е.А. – дизайн клинического исследования, отбор пациентов, редактирование статьи; Романова Е.А. – культивирование эмбрионов, сбор материала; Эльдаров Ч.М. – инструментальный (ВЭЖХ-МС) анализ, биоинформатическая обработка данных; Бобров М.Ю. – концепция исследования, обработка данных, написание и редактирование текста.
Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование: Исследование проведено без финансовой поддержки.
Согласие пациентов на публикацию: Все пациенты подписали информированное согласие на публикацию своих данных.
Обмен исследовательскими данными. Данные, подтверждающие выводы этого исследования, доступны по запросу у автора, ответственного за переписку, после одобрения ведущим исследователем.
Для цитирования: Ибрагимова Л.К., Смольникова В.Ю., Эльдаров Ч.М., Бобров М.Ю., Агаджанян Д.С., Романов Е.А., Калинина Е.А. Особенности метаболомного профиля фолликулярной жидкости и сред культивирования эмбрионов пациенток
с наружным генитальным эндометриозом.
Акушерство и гинекология. 2021; 11: 114-124
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2021.11.114-124
Также по теме
