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Von Spermien, Chromosomen und Einnistungsproblemen

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Symbolbild | Foto: Shutterstock

Können chromosomale Fehlverteilungen am Spermium die Entwicklung des Embryos negativ beeinflussen, und in Folge zu wiederholten Einnistungsfehlschlägen führen?
Dieser und weiteren Fragen zum sogenannten “male factor”, also der Grund männlicher Infertilität und dessen Auswirkungen in der Kinderwunschbehandlung, ging das Team der
IVF Zentren Prof. Zech in folgender Fallanalyse nach. Dabei wurden auch die Vor- und Nachteile innovativer Methoden der Präimplantationsdiagnostik
(Option zur Diagnose von Gendefekten an Spermien und Embryonen) herausgearbeitet.

Die entsprechenden Forschungsergebnisse werden aktuell auf dem “5th Florence-Utah Symposium on Genetics of Male Infertility” in Florenz präsentiert.

Wiederholte Einnistungsfehlschläge

Reproduktionsmediziner sprechen vom sogenannten “wiederholten Implantationsversagen”, wenn sich der Embryo auch nach mehreren Behandlungszyklen nicht in der Gebärmutterhöhle einnistet. Die Gründe hierfür können vielfältig sein, schließlich umfasst der Implantationsprozess (Einnistung) ein komplexes Netzwerk aus Signalkaskaden zwischen Embryo und Gebärmutterschleimhaut (Endometrium). In einem relativ schmalen Zeitraum (dem sogenannten Implantationsfenster) ist eine solche Einnistung überhaupt möglich. Ein präzise abgestimmtes Zusammenspiel zwischen Embryo und Gebärmutterschleimhaut ist daher unerlässlich.

Über etwaige immunologische Ursachen für wiederholte Einnistungsfehlschläge wird ebenso häufig spekuliert, wie auch über Gerinnungsstörungen oder Gebärmutterfehlbildungen (lesen Sie dazu auch unseren Blogbeitrag “Wenn eine Schwangerschaft ausbleibt oder gar tragisch endet…”). Meist ist die Ursache aber eine andere, was folgendes Beispiel verdeutlicht:

Ein Kinderwunschpaar unternahm über viele Jahre hinweg zahlreiche Versuche, doch die langersehnte Schwangerschaft blieb aus. Der Frau war im Vorfeld mit einer homozygoten Mutation im MTHFR¬ (Methylentetrahydrofolatreduktase) Gen und einem heterozygoten PAI-1 Polymorphismus diagnostiziert worden. Ansonsten war sie aber gesund. Alle untersuchten Hormonparameter lagen im Normbereich. Der Mann wies jedoch ein eingeschränktes Spermiogramm mit OAT-Syndrom (Oligo-Astheno-Teratozoospermie) auf.

In der nachfolgenden Kinderwunschbehandlung, die in den IVF Zentren Prof. Zech durchgeführt wurde (2 Frischzyklen und 2 Kryo-Zyklen), konnten immer Blastozysten (=Tag 5 Embryo) mit guter Qualität gewonnen werden. Drei Mal ist es zur Schwangerschaft gekommen. Von diesen dreien erlitt die Frau beim ersten Zyklus jedoch tragischerweise einen Abort. In den darauffolgenden Zyklen blieb es nur bei einer biochemischen Schwangerschaft (HCG-Wert im Blut oder im Urin positiv, jedoch keine erkennbare Schwangerschaft im Ultraschall). Was war hierfür der Grund?

Möglicherweise ein Samenfaktor?
Ein für beide erstelltes Karyogramm zeigte keinerlei Auffälligkeiten. Um einen mögliche paternale Ursache für das wiederkehrende Implantationsversagen bzw. dem erlittenen Abort zu finden, erfolgte in den Laboren der IVF Zentren Prof. Zech in Pilsen eine detaillierte Analyse der Chromosomen der Spermien mittels FISH (Fluoreszenz in situ Hybridisierung) und TUNEL (Terminal Deoxynucleotidyl Transferase dUTP Nick End Labeling) Assay. Die FISH Technik ermöglicht die Untersuchung der Spermien auf mögliche Chromosomenfehlverteilungen. Obwohl eine erhöhte Aneuploidierate nicht explizit festgestellt werden konnte, zeigte sich im TUNEL Assay ein stark erhöhter DNS Fragmentierungsindex (DFI). Dies bedeutet, dass die Spermien DNS (das Erbgut der männlichen Gameten) eine erhöhte Schädigung aufweist (vermehrte DNS Strangbrüche).

Der Nachteil einer FISH Analyse ist aber, dass nicht alle Chromosomen einer Zelle untersucht werden können. Die Folge: Mögliche unentdeckte chromosomale Fehlverteilungen. Zusätzlich gibt die Literatur Hinweise darauf, dass ein gesteigerter DFI in den Samenzellen auch mit einer erhöhten Aneuploidierate assoziiert sein kann. Nachteil beider Methoden ist jedoch, dass sie nicht am vitalen Samen erfolgen kann – was die Aussagekraft beider Methoden natürlich erheblich einschränkt.

Pathologischer Chromosomenbefund trotz normaler morphologischer und morphokinetischer Entwicklung
In einem weiteren Zyklus konnten wieder Blastozysten mit guter Qualität gewonnen werden. Bei 9 Blastozysten wurde eine Trophektoderm-Biopsie (d.h. eine Entnahme einiger weniger Zellen des Trophektoderms) durchgeführt, um chromosomale Veränderungen zu analysieren. Anschließend wurden die Embryonen für einen möglichen späteren Transfer mittels der von den IVF Zentren Prof. Zech mitentwickelten und getesteten Technik, der sogenannten aseptischen Vitrifikation, tiefgefroren. Alle 9 Blastozysten (2 Embryonen nach einer Re-Biopsie) konnten per Array Comparative Genomic Hybridization (aCGH), einer neuen und innovativen präimplatationsdiagnostischen Methode, auf ihren „Chromosomengehalt“ hin untersucht werden. Der Befund: Alle Embryonen wiesen mindestens eine chromosomale Fehlverteilung auf. Entweder lagen vollständige bzw. partielle Mono- oder Trisomien vor. Ein Embryotransfer konnte daher nicht erfolgen!

“Time-Lapse” mit EmbryoScope
Die untersuchten Embryonen wurden während der in vitro Kultur im EmbryoScope inkubiert (Inkubator mit integriertem Kamerasystem), was eine kontinuierliche Bilddokumentation der Embryonalentwicklung (insbesondere morphokinetische Veränderungen) vom Zeitpunkt der Befruchtung bis zum Embryonentransfer in einer sicheren und kontrollierten Kulturumgebung ermöglicht, und genauestens dokumentiert.

In zahlreichen wissenschaftlichen Publikationen werden eine veränderte embryonale Morphologie oder abweichende morphokinetische Richtwerte als Hinweis auf Aneuploidien gewertet. Mit der Einführung von Inkubatoren wie dem EmbryoScope, welche kontinuierliche Zeitraffer Aufnahmen (Time-Lapse) ermöglichen, hat sich dieser Trend nach nicht-invasiven morphologischen oder morphokinetischen Markern zur Selektion gesunder Embryonen, offenbar verstärkt.

Nebenbei: Keine dieser Embryonen aus dem vorliegenden Fall, wiesen nach der Auswertung der Zeitrafferaufnahmen abweichende, morphologische oder morphokinetische Parameter auf – und dennoch waren in allen Embryonen numerische Chromosomenaberrationen nachzuweisen. Der Nutzen eines „Embryo Scorings“ mittels Time-Lapse, wie etwa mit dem morphokinetischen Dreistufen-Modell für ein embryonales Aneuploidierisiko postuliert, und kürzlich von einer englischen Arbeitsgruppe in der Fachzeitschrift Reproductive Biomedicine Online veröffentlicht, bleibt daher weiterhin fraglich.

Mit Eizell- oder Samenspende zum Wunschkind
Der Weg des eben beschriebenen Kinderwunschpaares muss trotz allem nicht in einer fortwährenden Kinderlosigkeit enden. Eine Samenspende oder Eizellspende (-oder sogar eine Kombination aus beidem) sind Optionen, welche zum langersehnten eigenen Kind verhelfen können. Die IVF Zentren Prof. Zech bieten die Eizellspende als auch die Samenspende an ihrem Standort in Pilsen in der Tschechischen Republik an (Details erfahren Sie auch in unserem Blogbeitrag “Wenn der Storch Hilfe braucht – Ablauf einer Kinderwunschbehandlung mit Eizellspende”).


Links:
» Warum sich ein Embryo nicht einnistet – Mögliche Ursachen und Therapien

(Themen-Special | http://www.kinderwunsch-blog.com)

» Genetik bei Kinderwunsch

(Themen-Special | http://www.kinderwunsch-blog.com)

» Eizellspende – Ein Weg zum eigenen Kind

(Themen-Special | http://www.kinderwunsch-blog.com)

» Home

(Startseite | http://www.kinderwunsch-blog.com)


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