Foliküler Sıvıdaki Oksidatif Stres Oosit Kalitesini ve ICSI Sonuçlarını Nasıl Etkiliyor?

Oosit gelişimi yalnızca oositin kendisine bağlı değildir. Oositin içinde bulunduğu foliküler mikroçevre de maturasyon ve fertilizasyon sürecinde önemli bir role sahiptir. Peki foliküler sıvıdaki oksidatif stres bu süreci nasıl etkiliyor?

Ovaryan folikül, gelişmekte olan oosit ile onu çevreleyen somatik hücrelerin sürekli iletişim halinde olduğu karmaşık bir mikroçevredir. Bu ortamın önemli bileşenlerinden biri olan foliküler sıvı, proteinler, metabolitler, steroidler, reaktif oksijen türleri (ROS) ve antioksidan enzimler içerir.

ROS fizyolojik düzeylerde hücresel süreçlerde rol oynarken, oksidanlar ile antioksidan savunma arasındaki dengenin bozulması oksidatif strese neden olabilir. Artmış oksidatif stres; lipitler, proteinler ve nükleik asitler gibi hücresel bileşenlerde hasara yol açabilir.

Bu nedenle foliküler sıvının oksidatif durumu, oositin gelişimsel kompetansını ve ICSI sonuçlarını etkileyebilecek faktörlerden biri olarak araştırılmaktadır.

Çalışmanın Amacı Neydi?

Karabulut ve çalışma arkadaşları tarafından gerçekleştirilen bu prospektif çalışmada, foliküler sıvıdaki oksidatif durum ile mural granüloza hücrelerindeki moleküler ve genetik değişiklikler arasındaki ilişki araştırılmıştır.

Araştırmacılar aynı zamanda bu değişikliklerin:

• oosit maturasyonu,
• fertilizasyon,
• embriyo gelişimi,
• embriyo kalitesi,
• gebelik,
• implantasyon

gibi ICSI sonuçlarıyla ilişkisini değerlendirmiştir.

Çalışmanın bir diğer amacı ise mural granüloza hücrelerinde Hsp70, TGF-β ve Notch1 proteinlerinin olası biyobelirteçler olarak kullanılma potansiyelini araştırmaktır.

Çalışmaya Kimler Dahil Edildi?

Araştırma, Ocak 2017–Haziran 2018 tarihleri arasında açıklanamayan infertilite nedeniyle ICSI uygulanan 166 siklusüzerinde gerçekleştirilmiştir.

Çalışmaya alınan kadınların yaşları 25–37 arasında ve BMI değerleri 19–26 kg/m² arasında olacak şekilde belirlenmiştir. Poor responder, PCOS, endometriozis ve belirli erkek faktörü problemleri bulunan çiftler çalışma dışında bırakılmıştır. Ayrıca total fertilization failure, embriyo transferinin gerçekleştirilemediği sikluslar ve bazı ek tedavi uygulanan sikluslar da dışlanmıştır.

Foliküler Sıvıdaki Oksidatif Stres Nasıl Değerlendirildi?

Oosit toplama günü foliküler sıvılardan Total Antioxidant Status (TAS) ve Total Oxidant Status (TOS) ölçümleri yapılmıştır.

Araştırmacılar oksidatif durumu:

OSI = TOS / TAS

formülü üzerinden değerlendirmiştir.

Hastalar oksidatif durumlarına göre iki gruba ayrılmıştır:

Düşük oksidatif stres (LOS): ≤10

Yüksek oksidatif stres (HOS): >10

Grupların maternal yaş, önceki IVF siklus sayısı, oosit toplama günündeki E2 düzeyi, stimülasyon süresi, toplanan oosit sayısı, transfer edilen embriyo sayısı ve embriyo transfer günü açısından benzer olduğu bildirilmiştir.

Yüksek Oksidatif Stres Grubunda Ne Farklıydı?

Çalışmanın önemli bulgularından biri, yüksek oksidatif stres grubunda TAS düzeylerinin anlamlı şekilde farklı olması, buna karşılık TOS düzeylerinin gruplar arasında anlamlı farklılık göstermemesidir.

Araştırmacılar bu nedenle çalışmadaki oksidatif stres ayrımında TAS düzeyinin belirleyici parametre olduğunubelirtmiştir.

Bu nokta özellikle önemlidir. Çünkü oksidatif stres yalnızca “ROS ne kadar fazla?” sorusuyla değil, oksidan yük ile antioksidan savunma arasındaki dengeyle değerlendirilmiştir.

Oksidatif Stres Oosit Maturasyonunu Etkiledi mi?

Evet.

Yüksek oksidatif stres grubunda ortalama matur oosit sayısı ve matur oosit oranı anlamlı şekilde daha düşük bulunmuştur.

Tablo 2’de:

• Düşük oksidatif stres grubunda matur oosit sayısı: 5,76 ± 3,57
• Yüksek oksidatif stres grubunda: 3,10 ± 2,50
• p = 0,02

olarak bildirilmiştir.

Bu sonuç, foliküler mikroçevredeki oksidatif durum ile oosit maturasyonu arasında bir ilişki olabileceğinidüşündürmektedir.

Fertilizasyon Oranı Nasıl Etkilendi?

Çalışmanın en net sonuçlarından biri fertilizasyon oranında görülmüştür.

Normal fertilizasyon oranı:

Düşük oksidatif stres grubu: %72,76

Yüksek oksidatif stres grubu: %62,54

p = 0,011

olarak bulunmuştur.

Ayrıca korelasyon analizinde foliküler sıvının oksidatif durumu ile fertilizasyon oranı arasında istatistiksel olarak anlamlı pozitif korelasyon saptanmıştır:

p = 0,001, r = 0,518

Çalışmada fertilizasyon oranı, oksidatif durumla anlamlı korelasyon gösteren tek ICSI parametresi olarak bildirilmiştir.

Peki Embriyo Kalitesi ve Gebelik Etkilendi mi?

Burada sonuçlar oldukça dikkat çekicidir.

Oksidatif stres yüksek olan grupta fertilizasyon ve oosit maturasyonu daha düşük olmasına rağmen;

• embriyo gelişim oranı,
• üst kalite embriyo oranı,
• biyokimyasal gebelik,
• klinik gebelik,
• implantasyon,
• spontan düşük

açısından istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunmamıştır.

Örneğin:

Embriyo gelişim oranı: %81,1 vs. %73,1, p = 0,21

Üst kalite embriyo oranı: %45,1 vs. %37,1, p = 0,25

Klinik gebelik: %41,3 vs. %32,2, p = 0,40

İmplantasyon: %24,5 vs. %20,6, p = 0,32

olarak bildirilmiştir.

Dolayısıyla bu çalışmanın verilerine göre foliküler sıvıdaki oksidatif stres fertilizasyon aşamasında daha belirgin bir etkiye sahipken, gebelik veya implantasyon başarısını doğrudan öngören bir parametre olarak gösterilememiştir.

Granüloza Hücreleri Bize Ne Söylüyor?

Çalışmanın en özgün taraflarından biri, yalnızca foliküler sıvıyı değerlendirmekle kalmayıp mural granüloza hücrelerini moleküler düzeyde incelemesidir.

Araştırmacılar Hsp70, TGF-β ve Notch1 proteinlerinin ekspresyonlarını immunositokimya, immunofloresan ve Western blot yöntemleriyle değerlendirmiştir.

Sonuçlara göre yüksek oksidatif stres grubunda:

Hsp70 ekspresyonu anlamlı şekilde daha düşük bulunmuştur.

Notch1 ekspresyonu anlamlı şekilde daha düşük bulunmuştur.

Buna karşılık TGF-β ekspresyonunda anlamlı fark saptanmamıştır.

Özellikle Hsp70 ve Notch1’in düşük ekspresyonu, yüksek oksidatif stres ortamındaki daha düşük oosit maturasyonu ile ilişkili olabilecek moleküler değişiklikler olarak değerlendirilmiştir.

Hsp70 Neden Önemli?

Hsp70, hücreleri stres kaynaklı hasarlara karşı koruyan ve hasarlı proteinlerin onarım veya uzaklaştırılma süreçlerinde görev alan önemli bir heat shock proteinidir.

Çalışmada yüksek oksidatif stres grubunda Hsp70 ekspresyonunun azalması, granüloza hücrelerinin oksidatif hasara karşı toleransının azalmasıyla ilişkili olabilecek bir mekanizma olarak tartışılmıştır.

Ayrıca TAS ile Hsp70 ekspresyonu arasında anlamlı pozitif korelasyon bulunmuştur:

p = 0,001, r = 0,488

Bu bulgu, foliküler sıvının antioksidan kapasitesi ile granüloza hücrelerinin stres yanıtı arasında bir ilişki olabileceğini düşündürmektedir.

Notch1’in Rolü Nedir?

Notch1, hücre proliferasyonu, farklılaşması ve yaşamını düzenleyen sinyal yolaklarında görev alan bir transmembran reseptördür.

Çalışmada yüksek oksidatif stres grubunda Notch1 ekspresyonunun anlamlı şekilde azalması, granüloza hücrelerinin fonksiyonlarının ve buna bağlı olarak çevresindeki oositin gelişimsel kapasitesinin etkilenebileceği şeklinde yorumlanmıştır.

Araştırmacılar bu nedenle Hsp70 ve Notch1’in oosit maturasyonu ve fertilizasyon açısından potansiyel biyobelirteçlerolabileceğini, ancak bu kullanımın daha ileri çalışmalarla doğrulanması gerektiğini belirtmiştir.

DNA Hasarı Arttı mı?

Yüksek oksidatif stres grubunda granüloza hücrelerinin DNA fragmentasyon oranı daha yüksek bulunmasına rağmen bu fark istatistiksel olarak anlamlı değildi.

TUNEL pozitif hücre oranları:

HOS: %75

LOS: %66,15

p = 0,12

olarak bildirilmiştir.

Buna karşılık kromatin bütünlüğünde anlamlı bir bozulma saptanmıştır.

Toluidine blue ile değerlendirilen kromatin bütünlüğü:

LOS: %81

HOS: %17,2

p = 0,0023

olarak bulunmuştur.

Bu nedenle çalışmada “oksidatif stres DNA fragmentasyonunu kesin olarak artırdı” şeklinde bir sonuç çıkarmak doğru değildir. Araştırmanın desteklediği daha net bulgu, yüksek oksidatif stres koşullarında kromatin bütünlüğünün belirgin şekilde bozulmuş olmasıdır.

Çalışmanın En Önemli Mesajı

Bu çalışmanın temel mesajı, foliküler sıvının yalnızca oositin bulunduğu pasif bir ortam olmadığı; oosit maturasyonu ve fertilizasyonuyla ilişkili aktif bir mikroçevre olduğudur.

Yüksek oksidatif stres ile:

Daha düşük matur oosit sayısı

Daha düşük fertilizasyon oranı

Daha düşük Hsp70 ekspresyonu

Daha düşük Notch1 ekspresyonu

Daha düşük kromatin bütünlüğü

arasında ilişki bulunmuştur.

Buna karşın embriyo gelişimi, embriyo kalitesi, klinik gebelik, implantasyon ve spontan düşük oranlarında anlamlı bir farklılık gösterilmemiştir.

Sonuç

Foliküler sıvıdaki oksidatif stres, bu çalışmada özellikle oosit maturasyonu ve fertilizasyon aşamalarını etkileyen bir faktör olarak öne çıkmıştır.

Ancak oksidatif stresin yüksek olması, çalışmanın verilerine göre gebelik veya implantasyon başarısının doğrudan düşük olacağı anlamına gelmemektedir.

Çalışmanın önemli katkılarından biri, foliküler sıvının oksidatif durumunu mural granüloza hücrelerindeki moleküler değişikliklerle birlikte değerlendirmesidir. Hsp70 ve Notch1 ekspresyonundaki değişiklikler, oositin gelişimsel kompetansını dolaylı olarak yansıtabilecek potansiyel biyobelirteçler olarak öne çıkmaktadır.

Bununla birlikte araştırmacılar, çalışmanın tek tek foliküllerdeki oksidatif durum ile o folikülden elde edilen spesifik oosit ve embriyonun kalitesi arasındaki ilişkiyi değerlendirmek üzere tasarlanmadığını vurgulamıştır. Gelecekte tekil foliküllerin, farklı oksidatif stres belirteçlerinin ve olası moleküler yolakların birlikte incelenmesi gerekmektedir.

Bilimsel Not

Bu içerik, Karabulut S, Korkmaz O, Kutlu P, Gozel HE ve Keskin I. tarafından yayımlanan “Effects of follicular fluid oxidative status on human mural granulosa cells, oocyte competency and ICSI parameters” başlıklı çalışma temel alınarak hazırlanmıştır. Çalışma European Journal of Obstetrics & Gynecology and Reproductive Biology dergisinde 2020 yılında, cilt 252, sayfa 127–136’da yayımlanmıştır. DOI: 10.1016/j.ejogrb.2020.06.021.

Kaynak

Karabulut S, Korkmaz O, Kutlu P, Gozel HE, Keskin I. Effects of follicular fluid oxidative status on human mural granulosa cells, oocyte competency and ICSI parameters. European Journal of Obstetrics & Gynecology and Reproductive Biology. 2020;252:127–136. doi:10.1016/j.ejogrb.2020.06.021.