Crioconservazione di gameti ed embrioni, in cosa consiste? Storia e prospettive future

Crioconservazione di gameti ed embrioni, in cosa consiste? Storia e prospettive future

In questo articolo a cura della Dr.ssa Francesca Messuti, embriologa del C.M.R., vogliamo addentrarci in uno dei campi più affascinanti della procreazione medicalmente assistita, ovvero la criopreservazione di gameti ed embrioni.


La preservazione della fertilità è sempre stata oggetto di numerosi studi, infatti in passato diversi sono stati i tentativi di conservazione dei gameti, inizialmente soprattutto maschili, basti pensare che già nel 1776 Lazzaro Spallanzani tentò di criopreservare con la neve spermatozoi umani e nel 1886 Paolo Mantegazza pensò ad una Banca del Seme per conservare lo sperma dei soldati in partenza per la guerra utilizzando neve e ghiaccio.

I primi successi arrivarono però con l'avvento dei crioprotettori e delle metodologie, messe in atto da Polge e Smith, che permisero di evitare la formazione di cristalli di ghiaccio intracellulari che avrebbero potuto distruggere le membrane cellulari causando la degenerazione dei gameti stessi.


Il primo concepimento da spermatozoi eiaculati congelati in azoto liquido si ottenne nel 1953 con le metodologie messe in atto da J. Sherman.


Un po’ più complicati furono i primi tentativi di criopreservazione dei gameti femminili (gli ovociti) e degli embrioni.

Inizialmente si misero in atto diversi protocolli che facevano uso di diversi crioprotettori e del congelamento lento, il quale aveva una scarsa efficienza biologica e clinica.

La prima gravidanza con l’utilizzo di ovociti congelati fu nel 1986, mentre la prima gravidanza ottenuta con embrioni congelati fu nel 1983.


Da questo momento in poi fu un continuo susseguirsi di studi che puntavano al raggiungimento del protocollo ideale per congelare e scongelare ovociti ed embrioni che garantisse alta efficienza sia biologica che clinica.


La vera svolta nel campo della criobiologia di gameti ed embrioni si ebbe con l’avvento della vitrificazione.

La vitrificazione è una tecnica che porta il terreno di crioconservazione e le cellule in esso contenute ad uno stato di solidificazione simile al vetro.

Per fare in modo che si giunga ad uno stato vitrificato si utilizzano alte concentrazioni di crioprotettori, si riduce al minimo il volume di terreno sul supporto che si utilizza per appoggiare il gamete o l’embrione (comunemente chiamato Paillette) e si massimizza la velocità di raffreddamento immergendo il campione direttamente in Azoto Liquido Criogenico (-23000°C/min).


La vitrificazione rappresenta oggi la "tecnica elettiva" per quanto riguarda la crioconservazione di ovociti ed embrioni e ha sostituito (dal 2006 circa) la tecnica del congelamento lento, fornendo risultati estremamente alti in termini di sopravvivenza e ripresa di gameti e di embrioni vitrificati.


Basti pensare che al CMR, si ha un tasso di sopravvivenza allo scongelamento degli embrioni crioconservati del 98%.


Si tratta infatti di una metodologia ampiamente studiata e sicura, in quanto a temperature criogeniche, ovvero al di sotto dei -180°C, si ha la sospensione di tutti i fenomeni biochimici e fisici cellulari. Si stima inoltre che la vita media del materiale biologico correttamente stoccato in azoto liquido (-196,5° C) sia all'incirca di 1000 anni.


L’avvento di questa metodologia ha fornito nel campo della procreazione medicalmente assistita uno strumento fondamentale in quanto permette di rendere sicure sia la preservazione della fertilità maschile che femminile, sia la crioconservazione di embrioni.


La crioconservazione viene eseguita oltre che su gli embrioni sovrannumerari anche su quelli sottoposti a biopsia del trofectoderma (PGT) e su quelli generati da trattamenti di fecondazione eterologa.


Visto l’ampio utilizzo della vitrificazione, si stanno eseguendo nuovi studi e si pensa che il prossimo step nell’evoluzione della conservazione di gameti ed embrioni potrebbe essere, in un futuro non si sa ancora quanto vicino, la loro preservazione in uno stadio di disidratazione a temperatura ambiente.  


Per ulteriori informazioni e chiarimenti clicca sul link: https://www.infertilitadicoppia.com/trattamenti-procreazione-medicalmente-assistita.html



Bibliografia:

Cryopreservation of oocytes and embryos. A. Arav at al. Theriogenology. 2014 Jan 1;81(1):96-102.

Cryopreservation of Gametes and Embryos and Their Molecular Changes. Enrique Estudillo at al. Int J Mol Sci.2021 Oct 8;22(19):10864

History of cryobiology, with special emphasis in evolution of mouse sperm cryopreservation. Jorge M Sztein 1Toru Takeo 1Naomi Nakagata 2                 

Cryobiology.2018 Jun;82:57-63.doi: 10.1016/j.cryobiol.2018.04.008

Cryopreservation A O Trounson at al. Br Med Bull. 1990 Jul;46(3):695-708

Human oocyte cryopreservation Debra A Gook at al. Hum Reprod Update. 2007 Nov-Dec;13(6):591-605. doi: 10.1093/humupd/dmm028. Epub 2007 Sep 10.

Pregnancy after human oocyte cryopreservation C Chen at al. Lancet. 1986 Apr 19;1(8486):884-6. doi: 10.1016/s0140-6736(86)90989-x.

Highly efficient vitrification method for cryopreservation of human oocytes. Masashige Kuwayama at al. Reprod Biomed Online. 2005 Sep;11(3):300-8.doi: 10.1016/s1472-6483(10)60837-1.

scrivi un commento

commenti

Uta raluca 16-10-2023 | 17:37

Vi ringraziero al infinito perché avete fatto reale il nostro sogno. Siete una squadra impeccabile. Grazie a tutti voi! Grazie dr Maurizio Sodano

articolo a cura di

Dott. Maurizio Sodano Medico chirurgo specialista in ostetricia e ginecologia
Dott.ssa Francesca Messuti. Biologa della riproduzione

recent post

La selezione microfluidica degli spermatozoi

Oggi insieme al Dr. Roberto Sodano, embriologo clinico di CMR, vogliamo affrontare il tema della selezione microfluidica degli spermatozoi durante un ciclo di fecondazione in-vitro. Oggigiorno sono sempre di più le coppie che si rivolgono ad un centro di medicina della riproduzione aventi un deficit di qualità del liquido seminale. Basti pensare che il 5-10% degli uomini sposati ha o ha avuto problemi a riprodursi. Un recente studio ha dimostrato come la necessità per gli uomini di ricorrere ad un trattamento di fertilità sia in aumento del 9% negli ultimi dieci anni. Questo studio conferma, con un’analisi di un amplissimo campione, un trend già evidenziato da molti ricercatori in diversi lavori pubblicati nell’ultimo decennio. Nel 2011, un’analisi pubblicata sulla rivista “Human Reproduction Update” ha rilevato già una riduzione drastica del numero medio degli spermatozoi per ogni uomo sano, passando da 99 milioni per millilitro nel 1973 a 47 milioni. Non è chiaro cosa ha determinato questo peggioramento, ma le mutate abitudini e stili di vita (alcool, fumo, cattiva alimentazione, stress), l’inquinamento ambientale e dei luoghi di lavoro hanno avuto sicuramente un peso determinante. Durante un ciclo di fecondazione in vitro in laboratorio viene analizzato il liquido seminale. Successivamente alla valutazione dei parametri quantitativi e qualitativi, avviene una selezione degli spermatozoi da impiegare per l'inseminazione degli ovociti mediante separazione per gradienti di densità.In questa procedura avviene la rimozione del plasma seminale mediante lavaggio, la valutazione del numero di spermatozoi "migliori" dal punto di vista morfologico e di motilità, separandoli dagli spermatozoi morti e dai detriti. Negli ultimi anni è stata introdotta un'innovativa metodologia di selezione degli spermatozoi applicata durante un ciclo di fecondazione in vitro, ovvero la selezione microfluidica. Questo è un metodo selettivo degli spermatozoi che prevede l'utilizzo di un chip. Il metodo si basa sul principio della selezione naturale degli spermatozoi passando attraverso microcanali che simulano l’ambiente naturale del sistema riproduttivo femminile. Questi microcondotti funzionano come un filtro che seleziona solo spermatozoi di alta qualità. Con l'impiego della selezione microfluidica degli spermatozoi viene ridotto il rischio di ROS (Reactive Oxygen Species) e di danni al DNA dello spermatozoo, di conseguenza gli spermatozoi selezionati hanno una migliore morfologia, DNA non frammentato e più del doppio della vitalità e della motilità nei confronti degli spermatozoi non selezionati. Con la microfluidica però i liquidi seminali gravemente compromessi (criptozoospermici e campioni provenienti da biopsie e/o agoaspirazioni testicolari) non possono essere trattati. Infine l'impiego della selezione microfluidica permette agli operatori una maggiore rapidità di esecuzione della tecnica, aumenta il tasso di successo della gravidanza e riduce significativamente il numero di aborti durante la fecondazione in vitro. Riassumendo la microfluidica garantisce: massima imitazione del meccanismo naturale di selezione degli spermatozoi selezione di soli spermatozoi di alta qualità con il DNA non frammentato maggiore rapidità di esecuzione della tecnica riduzione significativa del rischio di aborto spontaneo nessuna centrifugazione con riduzione dello stress ossidativo degli spermatozoi. Viene indicata nei pazienti con: elevata frammentazione del DNA spermatico IUI ripetutamente fallite un tasso basso di fecondazione degli ovociti utilizzando il metodo ICSI aborti ripetuti embriotransfer ripetuto senza successivo annidamento dell'embrione qualità insufficiente degli embrioni BIBLIOGRAFIA: Total Motile Sperm Count Trend Over Time: Evaluation of Semen Analyses From 119,972 Men From Subfertile Couples. Ashley W Tiegs, Jessica Landis, Nicolás Garrido, Richard T Scott Jr, James M Hotaling Comparison of microfluid sperm sorting chip and density gradient methods for use in intrauterine insemination cycles. Gode, F., Bodur T., et al. Fertility and Sterility (2019). doi: 10.1016/j.fertnstert.2019.06.037 A treatment approach for couples with disrupted sperm DNA integrity and recurrent ART failure. Parrella, A., Keating, D., Cheung, S. et al. J Assist Reprod Genet (2019). doi: 10.1007/s10815- Selection of Functional Human Sperm with Higher DNA Integrity and Fewer Reactive Oxygen Species. Asghar, W., Velasco, V., Kingsley, J. L. et al. Adv. Healthcare Mater. (2014), 3: 1671-1679. doi: 10.1002/adhm.201400058 ;

6.5.2024
Le testimonianze del CMR: Natascia

Oggi vogliamo ringraziare Natascia per aver condiviso la sua esperienza e per aver riposto tutta la sua fiducia nel nostro operato. La mia storia inizia nel 2009 con la ruvida consapevolezza che a seguito di un intervento, non avrei mai potuto avere figli naturalmente, e la presa di coscienza di questa realtà in qualche modo mi ha allontanato dall'idea di poter diventare madre. Mi spaventava il percorso che avremmo dovuto intraprendere, non credevo di essere capace di affrontare tali insormontabili difficoltà. Con il passare degli anni nel 2020 ho iniziato a percepire che il "mio tempo" stava scorrendo velocemente e che la mia occasione di sentirmi chiamare "mamma" era diventata una possibilità sempre più sfumata e sempre più lontana. Mi sentivo smarrita, non sapevo a chi rivolgermi, in chi avrei potuto riporre tutta questa fiducia necessaria per intraprendere una sfida di questa portata. In seguito a svariate ricerche su internet ho letto di questo centro di medicina riproduttiva e procreazione assistita il CMR. Dalla prima volta in qui ci siamo recati presso questo centro siamo stati accolti e confortati, abbiamo trovato la risposta a tutte le nostre domande, esisteva la possibilità di avere un figlio. Il Dott. Maurizio Sodano ha sempre risposto a tutte le mie domande con sicurezza e fermezza senza tentennamenti o dubbi, mi ha sempre rassicurata sul percorso e sulle possibilità e anche quando si sono presentati degli ostacoli o delle sconfitte non mi ha mai abbandonata, il suo supporto é stato sempre presente fino alla nascita dei miei bambini. Ora posso dirlo siamo diventati genitori di due meravigliosi bambini, e ogni volta che mi abbracciano e mi chiamano mamma, il mio cuore esplode di gioia e un pensiero di immensa gratitudine e ringraziamento va sempre al Dott.Sodano e a tutta la sua equipe formidabile, senza di voi tutto questo non sarebbe mai stato possibile. Vi siamo eternamente debitori, ci avete regalato una vita piena, siete stati il mezzo attraverso il quale ho trovato, concepito, conosciuto e amato i miei bambini, sin dalle prime ecografie, é stato un viaggio mozzafiato. Il centro utilizza tecniche all'avanguardia, senza lista d'attesa, con garanzia di massima professionalità e trasparenza mi sento di poter dire che non potevo scegliere posto migliore alla quale affidarmi perché non si è mai persa l'umanità e l'empatia che un percorso del genere richiede, tutti danno davvero il meglio, i biologi, il Dott.Sodano, e la Dottoressa Casato, la segreteria. Un ringraziamento speciale va anche a Claudia che fa il suo lavoro con grande accoglienza e competenza senza far mai mancare un sorriso e una parola di conforto se la situazione lo richiede. Concludo volendo rassicurare chi ha dubbi su quale centro scegliere che il CMR é in assoluto il migliore sotto tutti i punti di vista, grazie di averci regalato un sogno tanto agognato e desiderato come i nostri figli. Natascia ;

16.4.2024
Alimentazione e PMA

Seguire delle indicazioni nutrizionali, almeno 3 mesi prima dall’inizio della stimolazione ormonale, può essere un valido supporto alla coppia che decide di intraprendere un percorso di PMA. Questo perché sia il follicolo ovarico che lo spermatozoo impiegano circa 90 giorni per arrivare alla fase di maturazione e, questa è una finestra temporale ideale per migliorarne la qualità, aumentando le probabilità di un esito positivo. I miei consigli nutrizionali per tutte le coppie che intraprendono questo percorso sono: • Preferire alimenti biologici. • Preferire carne e latticini biologici o di allevamento all’aperto (senza l’utilizzo di ormoni). • Frutta e verdura di stagione e, preferibilmente, biologici. • Buona quota proteica in tutti i pasti della giornata. • Preferire alimenti integrali. • Adeguato apporto di verdure a pranzo e cena. • Consumare semi germogliati. • Aumentare alimenti con proprietà antiossidanti. • Consumare Crucifere per stimolare la via metabolica degli estrogeni. • Consumare cibi fermentati per la salute intestinale (un microbiota sano è fondamentale per la corretta metabolizzazione degli ormoni, per supportare il sistema immunitario e per ridurre i livelli di infiammazione sistemica). • Bere 2l di acqua al giorno. • Aumentare il consumo di alimenti ricchi di magnesio, acido folico, vitamina B12, vitamina C e omega-3. • Evitare alcol, caffeina e fumo. • Evitare dolcificanti artificiali, conservanti e additivi alimentari. Se non ci fosse il tempo di preparazione dei 3 mesi, si può comunque seguire dei consigli nutrizionali più mirati, per ogni fase del percorso di fecondazione assistita, da personalizzare alla coppia. Vediamone alcuni. Stimolazione ormonale La stimolazione ormonale potrebbe portare la donna a soffrire di ritenzione di liquidi. Ecco alcuni consigli per contrastarla: • Preferire una colazione salata • Ridurre il consumo di zuccheri semplici e carboidrati raffinati • Evitare lunghe cotture di verdure • Ridurre il consumo di passati e minestroni di verdure • Evitare il consumo di prodotti alimentari ricchi di sale • Preferire verdure amare e verdure a foglie verde Fase di prelievo degli ovociti In questa fase è importante garantire un corretto transito intestinale. Per questo si consiglia di bere 2 litri di acqua al giorno, consumare un apporto adeguato di fibra da frutta e verdura (ricordando che l’eccesso di fibra può causare occlusione intestinale!), condire la verdura con olio extra vergine di oliva, consumare passati di verdure e zuppe di legumi. In caso di stipsi può essere utile consumare 2-3 mele cotte al giorno o 2-3 prugne secche lasciate in ammollo tutta una notte. Fase di trasferimento degli embrioni Per favorire l’attecchimento degli embrioni, si consiglia di consumare alimenti che favoriscono un buon flusso sanguigno per apportare nutrienti all’utero: frutti di bosco, agrumi, anguria, melone, succo di melograno, ananas, kiwi e spezie come zenzero, origano e curcuma. Inoltre, per evitare contrazioni uterine, sarebbe meglio evitare tisane ed infusi di semi di finocchio, salvia, menta, camomilla, foglie di lampone. Bibliografia https://www.medscape.com/viewarticle/803821 https://www.fertstert.org/article/S0015-0282(12)00901-6/pdf https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17978119/ ;

6.2.2024

seguici

guarda il video su CMR