Возникновение многоядерных бластомеров эмбрионов человека после криоконсервирования
Обнаружено увеличение частоты возникновения многоядерных бластомеров в эмбрионах человека после криоконсервирования с 2,1 до 8,2%. Показано, что количество ядер в бластомерах четко коррелирует с их плоидностью. Возможным механизмом полиплоидизации бластомеров является слияние клеточных мембран с обр...
Saved in:
| Date: | 2004 |
|---|---|
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
2004
|
| Series: | Проблемы криобиологии и криомедицины |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/138458 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Возникновение многоядерных бластомеров эмбрионов человека после криоконсервирования / М.П. Петрушко // Проблемы криобиологии. — 2004. — № 1. — С. 55–61. — Бібліогр.: 18 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-138458 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1384582025-02-23T19:58:04Z Возникновение многоядерных бластомеров эмбрионов человека после криоконсервирования Appearance of Multi-Nucleated Blastomeres of Human Embryos Following Cryorpeservation Петрушко, М.П. Криоконсервирование биообъектов Обнаружено увеличение частоты возникновения многоядерных бластомеров в эмбрионах человека после криоконсервирования с 2,1 до 8,2%. Показано, что количество ядер в бластомерах четко коррелирует с их плоидностью. Возможным механизмом полиплоидизации бластомеров является слияние клеточных мембран с образованием двухъядерных бластомеров, либо кариокинез при отсутствии цитокинеза. Виявлено збільшення частоти виникнення багатоядерних бластомерів в ембріонах людини після кріоконсервування з 2,1 до 8,2%. Показано, що кількість ядер у бластомерах чітко корелює з їх плоїдністю. Можливим механізмом поліплоїдизації бластомерів є злиття клітинних мембран з утворенням двох’ядерних бластомерів, або каріокінез при відсутності цитокінезу. The frequency of multinucleated blastomere appearance in human embryos after cryopreservation from 2.1 to 8.2 % was shown to increase. There was demonstrated, that the nuclei rate in blastomeres correlated with its ploidy rate. Fusion of cell membranes or karyokinesis without cytokinesis is the possible mechanism of blastomere poliploidy . 2004 Article Возникновение многоядерных бластомеров эмбрионов человека после криоконсервирования / М.П. Петрушко // Проблемы криобиологии. — 2004. — № 1. — С. 55–61. — Бібліогр.: 18 назв. — рос. 0233-7673 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/138458 618.2/4:615.361.013.014.41:616-089.843 ru Проблемы криобиологии и криомедицины application/pdf Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Криоконсервирование биообъектов Криоконсервирование биообъектов |
| spellingShingle |
Криоконсервирование биообъектов Криоконсервирование биообъектов Петрушко, М.П. Возникновение многоядерных бластомеров эмбрионов человека после криоконсервирования Проблемы криобиологии и криомедицины |
| description |
Обнаружено увеличение частоты возникновения многоядерных бластомеров в эмбрионах человека после криоконсервирования с 2,1 до 8,2%. Показано, что количество ядер в бластомерах четко коррелирует с их плоидностью. Возможным механизмом полиплоидизации бластомеров является слияние клеточных мембран с образованием двухъядерных бластомеров, либо кариокинез при отсутствии цитокинеза. |
| format |
Article |
| author |
Петрушко, М.П. |
| author_facet |
Петрушко, М.П. |
| author_sort |
Петрушко, М.П. |
| title |
Возникновение многоядерных бластомеров эмбрионов человека после криоконсервирования |
| title_short |
Возникновение многоядерных бластомеров эмбрионов человека после криоконсервирования |
| title_full |
Возникновение многоядерных бластомеров эмбрионов человека после криоконсервирования |
| title_fullStr |
Возникновение многоядерных бластомеров эмбрионов человека после криоконсервирования |
| title_full_unstemmed |
Возникновение многоядерных бластомеров эмбрионов человека после криоконсервирования |
| title_sort |
возникновение многоядерных бластомеров эмбрионов человека после криоконсервирования |
| publisher |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України |
| publishDate |
2004 |
| topic_facet |
Криоконсервирование биообъектов |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/138458 |
| citation_txt |
Возникновение многоядерных бластомеров эмбрионов человека после криоконсервирования / М.П. Петрушко // Проблемы криобиологии. — 2004. — № 1. — С. 55–61. — Бібліогр.: 18 назв. — рос. |
| series |
Проблемы криобиологии и криомедицины |
| work_keys_str_mv |
AT petruškomp vozniknoveniemnogoâdernyhblastomerovémbrionovčelovekaposlekriokonservirovaniâ AT petruškomp appearanceofmultinucleatedblastomeresofhumanembryosfollowingcryorpeservation |
| first_indexed |
2025-11-24T20:28:06Z |
| last_indexed |
2025-11-24T20:28:06Z |
| _version_ |
1849704931691331584 |
| fulltext |
55ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
2004, №1
PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
2004, №1
УДК 618.2/4:615.361.013.014.41:616-089.843 UDC 618.2/4:615.361.013.014.41:616-089.843
Возникновение многоядерных бластомеров эмбрионов человека
после криоконсервирования
М.П. ПЕТРУШКО
Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
Appearance of Multi-Nucleated Blastomeres of Human Embryos
Following Cryorpeservation
PETRUSHKO M.P.
Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine of the National Academy
of Sciences of the Ukraine, Kharkov
Обнаружено увеличение частоты возникновения многоядерных бластомеров в эмбрионах человека после
криоконсервирования с 2,1 до 8,2%. Показано, что количество ядер в бластомерах четко коррелирует с их плоидностью.
Возможным механизмом полиплоидизации бластомеров является слияние клеточных мембран с образованием двухъядерных
бластомеров, либо кариокинез при отсутствии цитокинеза.
Ключевые слова: бластомеры, эмбрионы, криоконсервирование, хромосомы.
Виявлено збільшення частоти виникнення багатоядерних бластомерів в ембріонах людини після кріоконсервування з 2,1
до 8,2%. Показано, що кількість ядер у бластомерах чітко корелює з їх плоїдністю. Можливим механізмом поліплоїдизації
бластомерів є злиття клітинних мембран з утворенням двох’ядерних бластомерів, або каріокінез при відсутності цитокінезу.
Ключові слова: бластомери, ембріони, кріоконсервування, хромосоми.
The frequency of multinucleated blastomere appearance in human embryos after cryopreservation from 2.1 to 8.2 % was shown
to increase. There was demonstrated, that the nuclei rate in blastomeres correlated with its ploidy rate. Fusion of cell membranes or
karyokinesis without cytokinesis is the possible mechanism of blastomere poliploidy .
Key words: blastomeres, embryos, cryopreservation, chromosomes.
Адрес для корреспонденции: Петрушко М.П., Институт проблем
криобиологии и криомедицины НАН Украины, ул. Переяславская,
23, Харьков, Украина 61015; тел.: +38 (057) 772-11-19, факс: +38
(057) 772-00-84, e-mail: cryo@online.kharkov.ua
Аddress for correspondence: Petrushko M.P., Institute for Problems
of Cryobiology and Cryomedicine of the Natl. Acad. Sci. of Ukraine,
23, Pereyaslavskaya str., Kharkov, Ukraine 61015; tel.: +38 (057)
7721119, fax: +38 (057) 77200084, e-mail: cryo@online.kharkov.ua.
Криоконсервирование эмбрионов человека
является перспективным направлением во
вспомогательных репродуктивных технологиях.
После замораживания-оттаивания производится
тщательная оценка морфологии эмбрионов: форма,
размеры, количество, расположение, темпы
дробления бластомеров, прозрачность, степень
фрагментации цитоплазмы [5].
Несмотря на достаточно высокую выжи-
ваемость деконсервированных эмбрионов (17-80%)
[18], частота их имплантации составляет 10-12%
[8]. Свой вклад в статистику преимплантационных
летальностей вносят хромосомные аномалии, ко-
торые по данным многих исследователей наблю-
даются в 80% эмбрионов [6, 11]. Большую часть
из них составляют полиплоидии.
В нормально развивающемся эмбрионе, нахо-
дящемся на стадии 2-4-х бластомеров, четко ви-
зуализируются ядра (рис. 1). Отмечено возник-
новение многоядерных бластомеров в эмбрионах
человека после их замораживания-оттаивания.
Human embryo cryopreservation is known to be a
perspective trend in assistant reproductive techniques.
Freeze-thawing is followed by a thorough estimation
of embryo morphology: shape, sizes, number, location,
cleavage rates of blastomeres, transparency rate, cyto-
plasm fragmentation rate [5].
Despite quite a high viability among frozen-thawed
embryos (17-80%) [18], the rate of their implantation
makes 10-12% [8]. Chromosome abnormalities,
observed according to the data of a number of scientists
in 80% of embryos make impact into pre-implantation
lethality statistics [6, 11]. Polyploidy is known to be a
major part among them.
In an embryo of normal development at the stage
of 2-4 blastomeres, the nuclei are clearly visualized
(Fig. 1). There was noted the appearance of multi-
nucleated blastomeres in human embryos following their
freeze-thawing.
Studying the morphological characteristics of
frozen-thawed embryos and rate of multinucleated blas-
tomeres appearance was the aim of the work.
КРИОКОНСЕРВИРОВАНИЕ
БИООБЪЕКТОВ
CRYOPRESERVATION
OF BIOSYSTEMS
56ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
2004, №1
PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
2004, №1
Цель исследования – изучение морфологи-
ческих характеристик деконсервированных
эмбрионов и частоты возникновения многоядерных
бластомеров в эмбрионах человека после криокон-
сервирования.
Материалы и методы
В работе использовали эмбрионы человека,
которые не были перенесены пациенткам в
программах лечения бесплодия методом экстра-
корпорального оплодотворения (ЭКО) и были
добровольно пожертвованы для научных иссле-
дований.
Индукцию суперовуляции, аспирацию ооцитов,
подготовку спермиев к оплодотворению и культи-
вирование гамет и эмбрионов проводили по
стандартной технологии программы ЭКО [2].
Эмбрионы были разделены на две группы: в
первой – эмбрионы, оставшиеся после эмбрио-
переноса, культивировали до стадии бластоцисты.
Вторую группу эмбрионов, находящихся на стадии
2-8 бластомеров, подвергали замораживанию-
оттаиванию, после чего их культивировали in vitro.
Каждые 24 ч культивирования отмечали
морфологические особенности нативных и
деконсервированных эмбрионов. К первой катего-
рии качества относили эмбрионы с количеством
бластомеров, соответствующим срокам развития,
которые характеризовались отсутствием фрагмен-
тации и упорядоченным расположением четких,
ровных бластомеров; ко второй – эмбрионы с
фрагментацией не более 25% и небольшой
зернистостью цитоплазмы.
Замораживание-оттаивание проводили по
Lassalle с модификацией [10]. В качестве криопро-
текторов использовали 1,5 М 1,2-пропандиол и
сахарозу.
Эмбрионы охлаждали со скоростью 2°С/мин от
22 до 5,5° С. После “сидинга” охлаждение вели со
скоростью 0,3°С/мин до -35°С. Затем пайеты
погружали в жидкий азот.
Оттаивание эмбрионов производили быстро
инкубированием соломинок при комнатной
температуре в течение 30 с. После высвобождения
эмбрионов из пайеты их переносили в среды с
убывающей концентрацией растворов крио-
протекторов.
Оценку морфологии деконсервированных эмб-
рионов производили при помощи микроскопи-
рования (×400). Цитогенетические препараты
готовили по методу Тарковского [15]. FISH-анализ
проводили по E. Сoonen [ 4 ].
Результаты и обсуждение
Были проанализированы нативные и декон-
сервированные эмбрионы после 24 часов культиви-
Рис.1. Эмбрион человека на стадии 2-х бластомеров.
Бластомеры одноядерные (×400).
Fig. 1. Human embryo at the stage of 2 blastomeres. Uninu-
clear blastomeres (×400).
Materials and methods
Human embryos, which had not been transferred
to the patients during infertility treatment programs
using the method of in vitro fertilization (IVF) and
donated for the research were used in the work.
Superovulation induction, oocytes aspiration, sper-
matozoa preparing to gametes and embryos fertilization
and culturing were accomplished according to the
standard IVF program technique [2].
Embryos were divided into two groups: the first
one comprised the embryos left after embryo transfer,
cultured up to the stage of blastocyst. The second group
of embryos at the stage of 2-8 blastomeres underwent
freeze-thawing followed by in vitro culturing.
Every 24 hours of culturing we noted morpho-
logical characteristics of native and frozen-thawed
embryos with the number of blastomeres corresponding
to the development terms characterized by the absence
of fragmentation and an ordered location of distinct,
smooth blastomeres; the second group comprised the
embryos with the fragmentation not less than 25% and
a slight cytoplasm granularity.
Freeze-thawing was performed according to Lasalle
with a modification [10]. As cryoprotectants there were
used 1.5M 1,2-propane diol and sucrose.
Embryos were cooled with the rate of 2°C/min
from 22 down to 5.5°C. After “seeding” the cooling
was performed with the rate of 0.3C/min down to
-35°C. Straws were immersed into liquid nitrogen
afterwards.
Embryos were thawed by quickly incubating the
straws at room temperature for 30 s. After the embryos
removal out of straws they were trans-ferred into the
media with slowly decreasing concentrations of
cryoprotectants solutions.
57ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
2004, №1
PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
2004, №1
Morphology of frozen-thawed embryos was evalua-
ted using microscope (×400). Cytogenetic preparations
were prepared according to Tarkovsky’s method [15].
FISH analysis was accompli-shed on E. Coonen [4].
Results and discussion
There were examined native and cryopreserved
embryos following 24hrs of culturing: 143 embryos of
the 1st group and 146 ones of the second group.
Average number of blastomeres in the first embryo
group made 3.7±0.07, 128 (89.5%) among those were
of the 1st quality grade and 15 (10.5%) of the 2nd one.
Prior to cryopreservation an average number of
blastomeres in the 2nd group made 3.73±0.08. All the
embryos were referred to the 1st quality grade.
Following freeze-thawing an average number of
blastomeres in this group was 2.84±0.01. Fall of blasto-
mere number in the embryos after freeze-thawing is
related to lysis in some blastomeres following cryopre-
servation. After cryopreservation 74.7% of embryos
corresponded to the 1st quality grade and 25.3% to the
2nd quality grade. Morphological analysis of the control
group embryos in 24 and 48 hrs of culturing revealed
multinucleated blastomeres in 3 embryos (2.09%). All
the rest of the embryos were characterized by the
presence of uninuclear and nucleus-free blastomeres.
Morphological estimation of the embryos in 24
hrs of culturing revealed the presence of multi-nuc-
leated blastomeres in 12 (8.2%) of frozen-thawed
embryos. We noted various mechanisms for multi-
nucleated blastomere formation: binuclear macro-
blastomeres which may have appeared due to the
fusion of some cells in 3 embryos (Fig. 2); nucleus
cleavage with no cytoplasm division in 9 embryos
(Fig. 3).
Рис. 2. Эмбрион человека после криоконсервирования.
Образование макробластомера (×300).
Fig. 2. Human embryo following cryopreservation.
Macroblastomere with two nuclei formation (×300).
рования: 143 эмбриона первой группы и 146 второй.
Среднее количество бластомеров эмбрионов
первой группы – 3,7±0,07. Первой категории ка-
чества 128 (89,5%) эмбрионов и 15 (10,5%) – второй.
Перед криоконсервированием среднее количество
бластомеров во второй группе составило 3,73±0,08.
Все эмбрионы были отнесены к первой категории
качества. После деконсервирования среднее коли-
чество бластомеров в данной группе составило
2,84±0,1. Снижение количества бластомеров в
эмбрионах после замораживания-оттаивания свя-
зано с лизисом отдельных бластомеров после
криоконсервирования. После криоконсервирования
74,7% эмбрионов соответствовали первой катего-
рии качества и 25,3% – второй. Морфологический
анализ эмбрионов контрольной группы через 24 и
48 ч культивирования выявил многоядерные
бластомеры в 3-х эмбрионах (2,09 %). Остальные
эмбрионы характеризовались наличием одноядер-
ных и безъядерных бластомеров.
Морфологическая оценка эмбрионов через 24 ч
культивирования выявила наличие многоядерных
бластомеров в 12 (8,2%) деконсервированных эмб-
рионах. Нами были отмечены различные меха-
низмы образования многоядерных бластомеров:
двухъядерные макробластомеры, возникшие, оче-
видно, за счет слияния отдельных клеток в 3-х
эмбрионах (рис.2); дробление ядер без разделения
цитоплазмы в 9 эмбрионах (рис.3).
Наблюдение за дальнейшим развитием эмбри-
онов с аномальным количеством ядер позволило
установить, что темпы дробления таких эмбрионов
отличаются от нативных. Так, 5 из 12 эмбрионов не
дробились через 24 ч культивирования, 7 – остано-
вились в развитии на стадии 8-ми бластомеров.
Рис. 3. Эмбрион человека на стадии 2-х бластомеров.
Бластомеры восьмиядерные (×600).
Fig. 3. Human embryo at the stage of 2 blastomeres. Eight-
nuclear blastomeres (×600)
58ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
2004, №1
PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
2004, №1
овтсечилоК
котелк
tnuomalleC
яирогетаК
автсечак
воноирбмэ
edargytilauQ
soyrbmefo
овтсечилоК
котелк
tnuomalleC
автсечакяирогетаК
воноирбмэ
ytilauqoyrbmE
edarg
ьтсоннархоС
%,воремотсалб
%,ytirgetniseremotsalB -итоираК
еинаворип
gnipytoyraK
-HSIF
зилана
sisylana-HSIF
яинаворивреснокод
noitavreserpoyrcotroirp
яинаворивреснокоиркелсоп
noitavreserpoyrcgniwollof
2 1 2 1 001 - n4диолпартеТ n4ydiolparteT
4 1 4 1 001 -
n6/n2киазоМ
msiciasoM
n6/n2
8 1 8 1 001 -
n4/n2киазоМ
msiciasoM
n4/n2
2 1 2 1 001 XX,29 -
4 1 3 2 57 - -
4 1 4 1 001 - -
4 1 3 2 57 - -
4 1 2 2 05 - -
2 1 2 1 001 YX,29 YX,29 -
4 1 4 1 001 - -
4 1 4 1 001 ХХ,29 -
2 1 2 1 001 - -
Морфофункциональный, цитогенетический и молекулярно-генетический анализ многоядерных
деконсервированных эмбрионов человека
Morphofunctional, cytogenetic and molecular-genetic analysis of multinucleated frozen-thawed human embryos
Мы провели цитогенетический и молекулярно-
генетический анализ деконсервированных эмбри-
онов, в которых были обнаружены двухъядерные
бластомеры (таблица).
Таким образом, многоядерные бластомеры
содержат полиплоидное количество хромосом: 5 –
тетраплоидное, 1 – гексаплоидное.
Полиплоидия – достаточно редко встреча-
ющаяся спонтанная геномная аберрация в эмбрио-
генезе человека [1]. Данная хромосомная аномал-
ия может возникнуть в результате патологий созре-
вания гамет, оплодотворения и нарушения началь-
ных стадий развития зародыша. При этом могут
возникать полиплоидные эмбрионы и мозаики, т.е.
эмбрионы с диплоидными, анеуплоидными и поли-
плоидными бластомерами.
При нормальном развитии, в результате первого
деления, образуются 2 бластомера, ядра которых
диплоидны. Если подавить цитотомию после того,
как пронуклеусы осуществили редупликацию ДНК,
они могут сливаться в одно тетраплоидное ядро,
при последующем дроблении выявляются тетра-
плоидные бластомеры [13].
Observation of further development of the oocy-
tes with abnormal nuclei amount allowed to reveal
the cleavage rates in such embryos to be different
from the native ones. Thus 5 among the 12 embryos
did not cleave in 24 hrs of culturing, 7 of them stop-
ped the development at the stage of 8 blastomeres.
We carried out cytogenetic and molecular-genetic
analysis of frozen-thawed embryos, where binucleated
blastomeres were found (Table).
Thus multinucleated blastomeres were found to
contain polyploidal number of chromosomes: 5 –
tetraploidal, 1 – hexaploidal.
Polyploidy is known to be quite rare spontaneous
genomic aberration in human embryogenesis [1].
Such a chromosome abnormality may appear as a
result of pathologies of gamete maturation, fertili-
zation and impairment of the initial stages of embryo
development. In this case polyploidal embryos and
mosaicism may appear, that is embryos with diploidal,
aneuploidal and polyploidal blastomeres.
During normal development as a result of the 1st
cleavage there are formed 2 blastomeres, nuclei of
which are diploidal. If we suppress cytotomy after the
59ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
2004, №1
PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
2004, №1
pronuclei have accomplished DNA reduplication, they
may fuse into one tetraploidal nucleus, and at further
cleavage there are revealed tetraploidal blastomeres [13].
The formation of multinucleated blastomeres is
thought to be related to a cytoskeleton defect. In mam-
mals acytokinesis may appear due to microfilaments
defects [13]. Abnormalities of the cleavage spindle
may also include artifacts in microtubes functioning.
Fusion of separate blastomeres is the 2nd mechanism
of binuclear characteristics. A number of authors
consider the blastomeres fusion to occur only in mor-
phologically abnormal embryos [3, 6, 7, 17]. Munne
demonstrated that 57% of such embryos stopped their
development at early stages and only 14% cleaved up
to the stage of blastocyst [11]. Mechanism of
blastomeres fusion is considered to occur in any cell
independently on their morphological peculiarities, as
in its base there are the defects of cell membrane
appearing under the effect of such factors as cryo-
protectants or low temperatures. During dehydration
cytoplasmatic bridges are known to appear between
blastomeres, zone of dense contact expands, that may
result in their further fusion [16, 17].
Disaggregations of human embryos per 207
blastomeres being cultured separately within 24 hours
allowed to reveal 76% of mitotically separated cells,
in the rest there were observed nucleus-free and
multinucleated cells. The rate of binucleated blasto-
meres made 5.7% [12].
During our observation 5 embryos among the 12
ones with multinucleated blastomeres stopped their
development. The fact that the majority of multi-
nucleated embryos terminate the development at the
stage of eight blastomeres proves the existence of
genetic mechanism for an error correction during early
embryogenesis. Chromosome analysis of human
embryo binucleated blastomeres demonstrated them
to contain a polyploidal chromosome set.
Observation of the children which were born
following the transfer of frozen-thawed embryo,
showed the rate of chromosomal pathologies to be
within the general populational norm [14]. There was
an interesting case of finding two empty tetraploidal
fetal vesicles after having transferred frozen-thawed
embryos being at the stage of zygote [6]. In this case
there probably occurred the embryo transfer with
binucleated blastomeres.
It was shown that multinucleated blastomeres
might eliminate by fragmentation or blockage of mitotic
cleavage [3]. Though human embryos are known to
be totipotent up to the stage of 8 blastomeres there
occurs their compensation by the normal cells left.
Thus either blastomeres fusion or cytokinesis
suppression after genomic duplication are the main
mechanisms lying in the base of formation of multi-
nucleated human embryos following cryopreservation.
Скорее всего, образование многоядерных блас-
томеров связано с дефектом цитоскелета. У
млекопитающих ацитокинез может возникать из-за
дефектов микрофиламентов [13]. Аномалии вере-
тена деления могут включать и артефакты в функ-
ционировании микротрубочек.
Вторым механизмом двухъядерности является
слияние отдельных бластомеров. Ряд авторов
считает, что слияние бластомеров происходит
только у морфологически аномальных эмбрионов
[3, 6, 7, 17]. Munne показал, что 57% таких эмбрионов
останавливаются в развитии на ранних стадиях и
только 14% дробятся до стадии бластоцисты [11].
Считают [6, 7, 9], что механизм слияния бласто-
меров возможен в любых клетках, независимо от
их морфологических особенностей, поскольку в его
основе лежат дефекты клеточной мембраны,
возникающие при действии таких факторов, как
криопротекторы либо низкие температуры. В
процессе дегидратации между бластомерами воз-
никают цитоплазматические мосты, зона плотного
контакта клеток возрастает, что, возможно, приво-
дит к их дальнейшему слиянию [16, 17].
Дезагрегации эмбрионов человека на 207 блас-
томеров, которые культивировали раздельно в тече-
ние 24-х часов, позволили выявить 76% митоти-
чески разделенных клеток, в остальных наблю-
дали безъядерность и многоядерность. Частота
двухъядерных бластомеров составила 5,7% [12].
В нашем наблюдении 5 из 12 эмбрионов с
многоядерными бластомерами прекратили свое
развитие. Тот факт, что большинство полиядерных
эмбрионов останавливается в развитии на стадии
8-ми бластомеров, свидетельствует о генети-
ческом механизме коррекции ошибок раннего
эмбриогенеза. Хромосомный анализ двухъядерных
бластомеров эмбрионов человека показал, что они
содержат полиплоидный набор хромосом.
Наблюдения за детьми, родившимися после
переноса деконсервированных эмбрионов, пока-
зывают, что частота хромосомных патологий нахо-
дится в пределах общепопуляционной нормы [14].
Интересным является случай обнаружения 2-х
пустых тетраплоидных плодных пузырей после
переноса деконсервированных эмбрионов, находя-
щихся на стадии зиготы [6]. Возможно, в данном
случае имел место перенос эмбрионов с двухъядер-
ными бластомерами.
Показано, что многоядерные бластомеры мо-
гут элиминировать фрагментированием или блоки-
рованием митотического деления [3]. Поскольку
эмбрионы человека до стадии 8 бластомеров яв-
ляются тотипотентными, происходит их компен-
сация оставшимися нормальными клетками.
Таким образом, основными механизмами,
лежащими в основе образования многоядерных
60ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
2004, №1
PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
2004, №1
Conclusions
Probability of the appearance of multinucleated
blastomeres of human embryos after cryopreservation
is at the level of 8%. Multinucleated blastomeres
contain polyploidal set of chromosomes.
Reproductive technologies along with generally
accepted morphological estimation of blastomeres (the
number, distinct contours, sphericity, fragmentation
rate, transparency, cytoplasm granularity) should
require a thorough morphological control of blastomeres
nuclei number following cryopreservation.
эмбрионов человека после криоконсервирования,
являются слияние бластомеров либо супрессия
цитокинеза после геномной дупликации.
Выводы
Вероятность возникновения многоядерных
бластомеров эмбрионов человека после криокон-
сервирования находится на уровне 8%. Много-
ядерные бластомеры содержат полиплоидный
набор хромосом.
В репродуктивных технологиях наряду с обще-
признанной морфологической оценкой бласто-
меров (количество, четкость контуров, сферич-
ность, степень фрагментации, прозрачность, зер-
нистость цитоплазмы) необходим строгий морфо-
логический контроль количества ядер бластомеров
после криоконсервирования.
Литература
Дыбан А.П., Баранов В.С. Цитогенетика развития млеко-
питающих.– М: Наука, 1978.– 216 с.
Элдер К. Лабораторные процедуры. – Вourn-Hallam group,
1990.– 23 c.
Balakier H., Cabaca O., Bouman D. Spontaneous blastomere
fusion after freezing and thawing of early human embryos
leads to polyploidy and chromosomal mosaicism // Hum.
Reprod.– 2000.– Vol. 15, N11.– P. 2404-2410.
Coonen E. Genomic Constitution of Gametes and Preim-
plantation Embryos.– Maastricht, 1995.– 112 p.
Edgar D., Bourne H., Speirs S. et al. A quantitative analysis
of the impact of cryopreservation on the implantation potential
of human early cleavage stage embryos // Human Repro-
duction.– 2000.– Vol. 15.– P. 175-179.
Ginsburg K., Johnson M., Sacco A. et al. Tetraploidy after
after frozen embryo transfer: cryopreservation may interfere
with first mitotic division // Abstract of 39 Annual Meeting of
the Pacific Coast Fertility Society.– 1991.– P. 196.
Hardy K., Winston R., Handyside A. Binucleate blastomeres
in preimplantation human embryos in vitro: failure of cytokinesis
during early cleavage // J. Reprod. Fertil.– 1993.– Vol. 98.–
P. 549-558.
Van der Elst J, Van den Abbeel E, Vitrier S et al. Selective
transfer of cryopreserved human embryos with further
cleavage after thawing increases delivery and implantation
rates // Hum. Reprod.– 1997.– Vol. 12.– P. 1513-1521.
Kligman I., Benadiva C., Alikani. The presence of multi-
nucleated blastomeres in human embryos is correlated with
chromo-somal abnormalities // Hum.Reprod.– 1996.–Vol. 11.–
P. 1492-1498.
Lassale B., Testard J., Renard J. Human embryo features
that influence the success of cryopreservation with the use
of 1,2-propane diol // Fertil. Steril.–1985.– Vol. 44.– P. 645-651.
Munne S., Cohen J. Chromosome abnormalities in human
embryos // Hum. Reprod. Update.– 1998.– Vol. 4, N6.– P. 842-855.
Pickering S.J., Taylor A., Jonson M.H. An analysis of
multinucleated blastomere formation in human embryos//
Hum.Reprod.– 1990.– Vol. 10.– P. 1912-1922.
Praff H., Chakraborty J., Surani M. Molecular and morpho-
logical differentiation of the mouse blastocyst after
manipulations with cytochalasin D // Cell.– 1981.– Vol.26.–
P. 279-292.
References
Dyban A.P., Baranov V.S. Cytogenetics of mammal’s
development.– Moscow: Nauka, 1978.– 216 p.
Elder K. Laboratory procedures.– Bourn-Hallam group, 1990.–
23p.
Balakier H., Cabaca O., Bouman D. Spontaneous blastomere
fusion after freezing and thawing of early human embryos
leads to polyploidy and chromosomal mosaicism // Hum.
Reprod.– 2000.– Vol. 15, N11.– P. 2404-2410.
Coonen E. Genomic Constitution of Gametes and Preim-
plantation Embryos.– Maastricht, 1995.– 112 p.
Edgar D., Bourne H., Speirs S. et al. A quantitative analysis
of the impact of cryopreservation on the implantation potential
of human early cleavage stage embryos // Human Repro-
duction.– 2000.– Vol. 15.– P. 175-179.
Ginsburg K., Johnson M., Sacco A. et al. Tetraploidy after
after frozen embryo transfer: cryopreservation may interfere
with first mitotic division // Abstract of 39 Annual Meeting of
the Pacific Coast Fertility Society.– 1991.– P. 196.
Hardy K., Winston R., Handyside A. Binucleate blastomeres
in preimplantation human embryos in vitro: failure of cytokinesis
during early cleavage // J. Reprod. Fertil.– 1993.– Vol. 98.–
P. 549-558.
Van der Elst J, Van den Abbeel E, Vitrier S et al. Selective
transfer of cryopreserved human embryos with further
cleavage after thawing increases delivery and implantation
rates // Hum. Reprod.– 1997.– Vol. 12.– P. 1513-1521.
Kligman I., Benadiva C., Alikani. The presence of
multinucleated blastomeres in human embryos is correlated
with chromo-somal abnormalities // Hum.Reprod.– 1996.–
Vol. 11.– P. 1492-1498.
Lassale B., Testard J., Renard J. Human embryo features
that influence the success of cryopreservation with the use
of 1,2-propane diol // Fertil. Steril.–1985.– Vol. 44.– P. 645-651.
Munne S., Cohen J. Chromosome abnormalities in human
embryos // Hum. Reprod. Update.– 1998.– Vol. 4, N6.– P. 842-855.
Pickering S.J., Taylor A., Jonson M.H. An analysis of
multinucleated blastomere formation in human embryos//
Hum.Reprod.– 1990.– Vol. 10.– P. 1912-1922.
Praff H., Chakraborty J., Surani M. Molecular and morpho-
logical differentiation of the mouse blastocyst after
manipulations with cytochalasin D // Cell.– 1981.– Vol.26.–
P. 279-292.
Sutcliffe A.G. Follow-up of children conceived from
cryopreserved embryos // Mol. Cell Endocrinol.– 2000.–
Vol. 169, N1-2.– P. 91-93.
Tarkowsky A. An air-drying method for chromosome
preparation from mouse eggs // Cytogenetic.– 1966.– Vol. 5.–
P. 394-400.
Tesarik J., Kopecny V., Plachot M. Ultrastructural and
autoradiographic observations on multinucleated blastomeres
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
61ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
2004, №1
PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
2004, №1
of human cleaving embryos obtained by in vitro fertilization //
Hum. Reprod.– 1996.– Vol. 2.– P. 127-136.
Trounson A.O., Sathananthan A.H. The application of electron
microscopy in the evaluation of the 2-4 cell human embryos
cultured in vitro // J. In Vitro Fertil. Embryo Transfer.–1984.–
Vol. 3.– P. 153-165.
Wood M.J. Embryo freezing: is it safe? // Hum. Reprod.–
1997.– Vol.12.– P. 32-37.
Accepted in 16.12.2003
14.
15.
16.
17.
18.
17.
18.
Sutcliffe A.G. Follow-up of children conceived from cryo-
preserved embryos // Mol. Cell Endocrinol.– 2000.– Vol. 169,
N1-2.– P. 91-93.
Tarkowsky A. An air-drying method for chromosome
preparation from mouse eggs // Cytogenetic.– 1966.– Vol. 5.–
P. 394-400.
Tesarik J., Kopecny V., Plachot M. Ultrastructural and
autoradiographic observations on multinucleated blastomeres
of human cleaving embryos obtained by in vitro fertilization //
Hum. Reprod.– 1996.– Vol. 2.– P. 127-136.
Trounson A.O., Sathananthan A.H. The application of electron
microscopy in the evaluation of the 2-4 cell human embryos
cultured in vitro // J. In Vitro Fertil. Embryo Transfer.–1984.–
Vol.3.– P. 153-165.
Wood M.J. Embryo freezing: is it safe? // Hum. Reprod.–
1997.– Vol.12.– P. 32-37.
Поступила 16.12.2003
|