Summary

Morfométricos de protocolo para la evaluación objetiva del comportamiento del blastocisto durante la vitrificación y el calentamiento pasos

Published: February 28, 2019
doi:

Summary

Aquí presentamos un protocolo de Time-lapse morfométricos para seguir la intensidad de la contracción de blastocisto y re-expansión durante intervenciones previtrification y la recuperación post calentamiento. La aplicación del protocolo en vitro fecundación laboratorios con microscopios de lapso de tiempo es posible y se recomienda en el desarrollo de un método de vitrificación de blastocistos óptima.

Abstract

Este artículo describe el método no invasivo de blastocisto Morfometría basada en time-lapse microfotografía para el control preciso del volumen de un blastocisto cambiando durante las fases individuales antes y después de la vitrificación. El método puede ser útil en la búsqueda del momento más óptimo de la exposición de blastocisto a distintas concentraciones de crioprotectores, observando la contracción de blastocisto y re-expansión en diferentes pre- y post vitrificación fases. Con esta metodología, se puede optimizar el protocolo de vitrificación de blastocistos. Para una mejor demostración de la utilidad de este método morfométrico, se comparan dos protocolos de preparación de diferentes blastocisto para vitrificación; uno con el uso de un artificial blastocoel colapso y otro sin esta intervención antes de vitrificación. Los cambios en el volumen de blastocistos son seguidos por microfotografía Time-lapse y medidas por herramientas de software de edición de fotos. Las mediciones se toman cada 20 segundos en las fases previtrification y cada 5 minutos en el período post calentamiento. Los cambios de las dimensiones del blastocisto por unidad de tiempo se presentan gráficamente en diagramas unifilares. Los resultados muestran una fase de previtrification de largo equilibrado en el que el blastocisto intacto primero se contrae y luego rellena lentamente el blastocoel, entrar en vitrificación con un blastocoel llena de líquido. El blastocisto artificial derrumbado permanece en su etapa contraído a través de la fase de equilibrar todo. Durante la fase de vitrificación, también no cambia su volumen. Puesto que la morfometría de blastocisto muestra un volumen constante de los blastocistos artificialmente colapsados durante el paso de previtrification, parece que esta etapa podría ser más corta. El protocolo descrito proporciona muchos parámetros adicionales comparativos de comportamiento del blastocisto durante y después de la criopreservación sobre la base de la velocidad y la intensidad de los cambios de volumen, el número de contracciones del blastocoel parcial o total de blastocistos se derrumba y el tiempo para una re-expansión del blastocoel total o el tiempo de incubación.

Introduction

Criopreservación de embriones preimplantación humanos en vitro fecundación del programa de (FIV) es actualmente una práctica habitual en la mayoría de los laboratorios FIV. El embrión lento congelación método comenzó a utilizarse clínicamente en 1985, con la introducción de crioprotectores específicos y congeladores controlados por computadora, que permitió el enfriamiento controlado de embriones hasta-7 ° C, cuando la nucleación de hielo (siembra) fue inducida en el alrededor de crioprotectores medio1. Por enfriamiento continuo, crecen los cristales de hielo, causando el hyperosmolality de la fracción líquida restante y, en consecuencia, la deshidratación y contracción de las células embrionarias. A-30 ° C o -80 ° C, los embriones se le hundió en el nitrógeno líquido para un almacenaje más largo. Sólo por cryomicroscopes especialmente adaptados, que ayudó a mejorar los protocolos de criopreservación2se pudo observar lo que sucedía con los embriones u ovocitos durante el enfriamiento. La congelación de blastocistos, un volumen más alto y más etapa embrionaria contiene líquido, dio los resultados clínicos menos prometedoras en aquellos días3.

Los avances en la criopreservación del blastocisto era la introducción del método de vitrificación, en el que la deshidratación de las células tuvo lugar antes de enfriamiento mediante el uso de altas concentraciones de crioprotectores4. La eliminación del fluido del blastocoel antes de vitrificación se logra también haciendo una apertura mecánica entre dos de las células trophectoderm5. Aunque la tasa de supervivencia inmediata blastocisto después de la vitrificación y el calentamiento es por encima de 90% y el siguiente resultado clínico la transferencia de blastocitos vitrificados/calentados en la cavidad uterina es casi comparable a los resultados después de la transferencia de frescos embriones, este método de criopreservación no ha sido aún estandarizada6,7. Protocolos de vitrificación varían según el tipo y la concentración de crioprotectores, (b) el número de pasos de previtrification, (c) la duración de cada paso, (d) el uso de un artificial blastocoel que se derrumban antes de vitrificación o no, (e). colapso de métodos, (f) la expansión del blastocisto etapa y (g) la temperatura de equilibrio/vitrificación en que los embriones deben ser vitrificados8. Desde crioprotectores pueden ser tóxicos para las células, el tiempo de exposición de blastocisto a estas soluciones tiene que ser definidas. Sin embargo, algunos fabricantes de medios de criopreservación que protocolos muy flexibles.

El interés de los científicos generalmente se centra en el estudio de la capacidad de re-expansión del blastocisto con el objetivo de buscar nuevos biomarcadores con un mejor pronóstico de implantación6,9,10. Cómo blastocistos humanos deshidratan en distintas etapas de la adición de crioprotectores antes de vitrificación y que pasa con blastocistos después de la vitrificación y el calentamiento, cuando crioprotectores han de ser eliminados de las células, y cómo los blastocistos rehidratar y volver a expandir después de calentamiento, no bien descrito ni entendido. El desarrollo de una metodología para el objetivo y cuantificado seguimiento de comportamiento del blastocisto durante los pasos de criopreservación diferentes es, pues, razón de ser.

Con microscopios de Time-lapse de diversos fabricantes, ahora es posible monitorear el comportamiento del blastocisto en pre y post vitrificación fases. Mediante la inclusión de herramientas informáticas adicionales, también se pueden realizar mediciones de su tamaño (morfometría). Medición de la disminución o aumento de tamaño del embrión en un momento dado, es posible objetivar la evaluación de la morfodinámica de embriones durante la deshidratación y rehidratación.

Protocol

Todos los métodos aquí descritos han sido aprobados por el Comité Nacional de ética médica en 19 de abril de 2016 (Nº 0120-204/2016 – 2). 1. instalación del sistema de grabación de microscopio Apague la placa calefactora del microscopio. Antes de cualquier tratamiento, tomar una instantánea de un blastocisto bajo un microscopio invertido equipado con cámara. Recuerde tener en cuenta el aumento que se registró el blastocisto. 2. s…

Representative Results

En una demostración, mostramos blastocisto morfodinámica en sólo una previtrification y una fase posterior calentamiento. Una diferencia de volumen de blastocisto en el final de la fase de equilibrio y el principio de recuperación en medio cultura demostrada la intensidad de la contracción del embrión, que es, de hecho, la intensidad de la preservación de embriones contra la cristalización de hielo. Como se aprecia de la…

Discussion

El protocolo para la observación de la morfodinámica del blastocisto durante y después de criopreservación puede también llevarse a cabo mediante el uso de instrumentos similares y herramientas de software de otros fabricantes. Sistemas Time-lapse para embriología permiten el monitoreo continuo del desarrollo embrionario. El propósito de este trabajo fue introducir la cuantificación del comportamiento del blastocisto durante la preparación de blastocistos para vitrificación y después de su calentamiento. Esto …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabajo es una parte de investigación programa P3-0327 e investigación J3-7177, fundada por la Fundación de investigación de Eslovenia.

Materials

Inverted microscope Eclipse TE2000-U  Nikon, Japan /
Saturn 5 Laser System Research Instruments, Origio, Denmark /
Digital camera DC1 Research Instruments, Origio, Denmark /
Digital camera DC2 Research Instruments, Origio, Denmark /
Cronus 3.7 Research Instruments, Origio, Denmark / microscope recording software
Incubator with 6% CO2, 5% O2 Binder, Germany /
Primo Vision microscope Vitrolife, Sweden 16600
Primo Vision Capture software Vitrolife, Sweden 16608 time-lapse recording software
Adobe Photoshop CS6 Extended software Adobe Systems Incorporated, USA / video analysis software
VirtualDub  Avery Lee / video editing software
Microsoft Office Excell  Microsoft, USA / spreadsheet editor
PrimoVision culture dish Vitrolife, Sweden 16604
G2-plus medium Vitrolife, Sweden 10132 cultivation medium for blastocyst stage embryos
Human Serum Albumins Vitrolife, Sweden 10064
Paraffin oil Vitrolife, Sweden 10029
Equilibration solution medium Irvine Scientific, Ireland 90131
Vitrification solution medium Irvine Scientific, Ireland 90132
Thawing solution medium Irvine Scientific, Ireland 90134
Dilution solution medium Irvine Scientific, Ireland 90135
Washing solution medium Irvine Scientific, Ireland 90136
HSV Vitrification straws CryoBio System, France 025246, 025249, 025250, 025248
Liquid nitrogen /
Cryo vessel Biosafe 120 MD β Cryotherm, Germany 229286
Cryo tank Cryotherm, Germany
Forceps / /
Scisors / /
Pippete for blastocyst manipulation Gynetics, Belgium ID275/10 diameter 275 µm
Pipette for oocyte denudation Vitromed, Germany V-DEN-135 diameter 135 µm
Pipettor EZ-Grip Research Instruments 7-72-2802
Digital interval timer Assistent Glaswarenfabrik Karl Hecht 41977010
IBM SPSS Statistics 21 IBM, USA / statistical analysis software
Self adjusting wire stripper Knipex, Germany 1262180

References

  1. Trounson, A., Mohr, L. Human pregnancy following cryopreservation, thawing and transfer of an eight-cell embryo. Nature. 305 (5936), 707-709 (1983).
  2. Leibo, S. P., McGrath, J. J., Cravalho, E. G. Microscopic observation of intracellular ice formation in unfertilized mouse ova as a function of cooling rate. Cryobiology. 15 (3), 257-271 (1978).
  3. Cohen, J., et al. Birth after replacement of hatching blastocyst cryopreserved at expanded blastocyst stage. Lancet. 1 (8429), 647 (1985).
  4. Yokota, I., Sato, S., Yokota, H., Araki, Y. Birth of a healthy baby following vitrification of human blastocysts. Fertility Sterility. 75 (5), 1027-1029 (2001).
  5. Vanderzwalmen, P., et al. Births after vitrification at morula and blastocyst stages: effect of artificial reduction of the blastocoelic cavity before vitrification. Human Reproduction. 17 (3), 744-751 (2002).
  6. Kovačič, B., Taborin, M., Vlaisavljević, V. Artificial blastocoel collapse of human blastocysts before vitrification and its effect on re-expansion after warming – a prospective observational study using time-lapse microscopy. Reproductive Biomedicine Online. 36 (2), 121-129 (2018).
  7. Vlaisavljević, V., Kovačič, B., Knez, J. Cumulative live birth rate after GnRH agonist trigger and elective cryopreservation of all embryos in high responders. Reproductive Biomedicine Online. 35, 42-48 (2017).
  8. Kader, A. A., Choi, A., Orief, Y., Agarwal, A. Factors affecting the outcome of human blastocyst vitrification. Reproductive Biology and Endocrinology. 16 (7), 99 (2009).
  9. Ebner, T., et al. Morphokinetics of vitrified and warmed blastocysts predicts implantation potential. Journal of Assisted Reproduction and Genetics. 34 (2), 239-244 (2017).
  10. Coello, A., et al. Analysis of the morphological dynamics of blastocysts after vitrification/warming: defining new predictive variables of implantation. Fertility Sterility. 108 (4), 659-666 (2017).
  11. Huang, T. T. F., Chinn, K., Kosasa, T., Ahn, H. J., Kessel, B. Morphokinetics of human blastocyst expansion in vitro. Reproductive Biomedicine Online. 33, 659-667 (2016).
  12. Vanderzwalmen, P., et al. Lower intracellular concentration of cryoprotectants after vitrification than after slow freezing despite exposure to higher concentration of cryoprotectant solutions. Human Reproduction. 28, 2101-2110 (2013).
check_url/58540?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Taborin, M., Kovačič, B. Morphometric Protocol for the Objective Assessment of Blastocyst Behavior During Vitrification and Warming Steps. J. Vis. Exp. (144), e58540, doi:10.3791/58540 (2019).

View Video