Είναι όλα τα ωάρια γονιμοποιήσιμα;

Συνήθως, τα ωάρια που συλλέγονται κατά την ωοληψία δεν είναι όλα γονιμοποιήσιμα. Για να μπορούν να γονιμοποιηθούν, τα ωάρια θα πρέπει να είναι ώριμα, δηλαδή να είναι στο σωστό στάδιο ανάπτυξης χρωμοσωμικά και κυτταροπλασματικά, καθώς και να είναι καλής ποιότητας. Κατά την κλασική εξωσωματική γονιμοποίηση (IVF), περίπου το ένα τρίτο των ώριμων ωαρίων δεν γονιμοποιούνται και η ανάλυση αυτών των ωαρίων έχει δείξει πως αυτό οφείλεται κατά κανόνα στην απουσία διείσδυσης σπερματοζωαρίου. Ακόμη όμως και στην περίπτωση της μικρογονιμοποίησης (ΙCSI) που το σπερματοζωάριο τοποθετείται μέσα στο κυτταρόπλασμα του ωάριου για να γίνει η γονιμοποίηση δεν γονιμοποιούνται όλα τα ωάρια. Αυτό μπορεί να οφείλεται είτε στην ανικανότητα του ωαρίου να αντιδράσει με το σπερματοζωάριο, είτε στην ανικανότητα του σπερματοζωαρίου να ενεργοποιήσει το μηχανισμό γονιμοποίησης.

Ωριμότητα ωαρίων

Η ωριμότητα των ωαρίων είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την γονιμοποίησή τους. Μόνον τα ώριμα ωάρια έχουν υποστεί τη βιολογική διαδικασία της «μειωτικής» διαίρεσης με αποτέλεσμα να έχουν 23 χρωματοσώματα (απλοειδή κύτταρα). Έτσι είναι έτοιμα να γονιμοποιηθούν από το σπερματοζωάριο το οποίο έχοντας ήδη υποστεί τη διαδικασία της μείωσης περιέχει 23 χρωματοσώματα (απλοειδές κύτταρο). Το έμβρυο λοιπόν που θα προκύψει θα έχει το φυσιολογικό αριθμό των 46 χρωματοσωμάτων. Η πυροδότηση της τελικής ωρίμανσης των ωαρίων (triggering) προκαλείται αποκλειστικά από την ορμόνη LH ή τη χορήγηση της χοριακής γοναδοτροπίνης (hCG-Pregnyl-Ovitrelle) στα προγράμματα υποβοηθούμενης αναπαραγωγής.

Στάδιο μετάφασης ΙΙ (ΜΙΙ) του ωαρίου

Mature oocyte with 1st polar body and the stage of metaphase II.

Ώριμο ωάριο στο στάδιο της μετάφασης ΙΙ με εμφανές πολικό σωμάτιο (αρχείο ΕΥΓΟΝΙΑΣ).

Έτσι χαρακτηρίζεται ένα πλήρως ώριμο και επομένως γονιμοποιήσιμο ωάριο. Το στάδιο της μετάφασης ΙΙ (ΜΙΙ) δηλώνει την ολοκλήρωση της διαδικασίας ωρίμανσης του ωαρίου. Στο τελικό στάδιο της ωρίμανσης του ωαρίου συντελείται η πρώτη μειωτική διαίρεση του ωαρίου το οποίο βρίσκεται στο στάδιο μετάφασης ΙΙ (ΜΙΙ) της διαδικασίας της μείωσης. Έτσι τα ζεύγη των ομολόγων χρωματοσωμάτων κατανέμονται στα δύο νέα κύτταρα, τα οποία όμως είναι άνισα σε μέγεθος. Το μεγάλο κύτταρο είναι το δευτερογενές ωοκύτταρο, ή ωάριο, που παραλαμβάνει σχεδόν ολόκληρο το κυτταρόπλασμα και δεν αναπτύσσεται περαιτέρω, εκτός αν γονιμοποιηθεί. Το μικρό κύτταρο ονομάζεται πρώτο πολικό σωμάτιο, περιέχει ελάχιστο κυτταρόπλασμα και το μισό αριθμό ομολόγων χρωματοσωμάτων.

Ένα πλήρως ώριμο ωάριο (στάδιο Μετάφασης ΙΙ), έχει ένα διευρυμένο και μη συμπαγές σύμπλεγμα κοκκιωδών κυττάρων, περιέχει 23 χρωμοσώματα και ένα πολικό σωμάτιο στον περιλεκιθικό χώρο καθώς και ένα καθαρό και ομογενές κυτταρόπλασμα με ομαλή κατανομή κυτταρικών οργανιδίων.

Είναι ευνόητο ότι τα ανώριμα ωάρια δεν είναι δυνατόν να γονιμοποιηθούν. Διότι περιέχουν 46 χρωματοσώματα (διπλοειδή κύτταρα) οπότε με την ένωσή τους με το απλοειδές σπερματοζωάριο που έχει 23 χρωματοσώματα θα προέκυπτε ένα έμβρυο ανώμαλο με 69 χρωματοσώματα.

Τα ανώριμα ωάρια σε ειδικές περιπτώσεις είναι δυνατόν να ωριμάσουν στο εργαστήριο (in vitro maturation) και μετά να γονιμοποιηθούν.

Στην εξωσωματική γονιμοποίηση ένα μικρό ποσοστό των ωαρίων είναι συνήθως ανώριμα.

Υπάρχει μια συσχέτιση του μεγέθους του ωοθυλακίου με την ωριμότητα του ωαρίου αλλά δεν είναι πάντα αναγκαία και ικανή συνθήκη. Υπάρχει πιθανότητα λήψης ανώριμων ωαρίων από ώριμα ωοθυλάκια και το αντίθετο. Όπως προαναφέρθη η υπεύθυνη για την τελική ωρίμανση των ωαρίων είναι η χοριακή γοναδοτροπίνη (τελευταία ένεση). Σπάνιες είναι οι περιπτώσεις γυναικών με υψηλό ποσοστό ανώριμων ωαρίων. Σε εξαιρετικές περιπτώσεις μπορεί όλα τα ωάρια να είναι ανώριμα.

Στάδιο μετάφασης Ι (ΜΙ)

Immature oocyte at the stage of metaphase I

Ανώριμο ωάριο στο στάδιο της μετάφασης Ι (αρχείο ΕΥΓΟΝΙΑΣ).

Ένα ωάριο σε ενδιάμεσο στάδιο ωριμότητας (στάδιο της Μετάφασης Ι), χαρακτηρίζεται από την απουσία πολικού σωματίου και βλαστικού κυστιδίου και έχει ένα εκτεταμένο και μη συμπαγές σύμπλεγμα κοκκιωδών κυττάρων.

Στάδιο βλαστικού κυστιδίου (GV)

Immature oocyte at the stage of prophase I with visible germinal vesicle.

Ανώριμο ωάριο στο στάδιο της πρόφασης Ι με εμφανές βλαστικό κυστίδιο (germinal vesicle-GV)(αρχείο ΕΥΓΟΝΙΑΣ).

Ένα ανώριμο ωάριο (στάδιο Πρόφασης Ι), χαρακτηρίζεται από την απουσία πολικού σωματίου αλλά την παρουσία βλαστικού κυστιδίου (germinal vesicle-GV). Στο στάδιο αυτό (GV) o πυρήνας περιέχει 46 χρωμοσώματα. Μορφολογικά παρατηρείται ένα συμπαγές σύμπλεγμα κοκκιωδών κυττάρων – ωαρίου (COCS – Cumulus oocyte complexes).

Ένα «υπερώριμο» ωάριο, χαρακτηρίζεται από πυκνό και σκούρο κυτταρόπλασμα με κενοτόπια και σκουρόχρωμο σύμπλεγμα κοκκιωδών κυττάρων.

Ποιότητα ωαρίων

Ένα ωάριο καλής ποιότητας χαρακτηρίζεται από ένα ομαλό σφαιρικό σχήμα, καθαρό και ομογενές κυτταρόπλασμα, μετρίως κοκκιώδες, μικρό περιλεκιθικό χώρο και καθαρή διάφανη ζώνη. Το ώριμο ανθρώπινο ωάριο έχει διάμετρο 110-120 μm, ενώ μαζί με τη διαφανή μεμβράνη η διάμετρός του φθάνει τα 140-150 μm.

Ωάρια μεγάλου μεγέθους, με διάμετρο 200 μm συμπεριλαμβανομένης της διάφανης ζώνης, εμφανίζονται σε ποσοστό <0,5% και έχουν συνήθως επιπλέον αριθμό χρωμοσωμάτων (τριπλοειδή), και η γονιμοποίηση τους δημιουργεί ανώμαλα έμβρυα με επιπλεόν αριθμό χρωμοσωμάτων (τριπλοιειδή ή πολυπλοειδή).

Ωάρια με σκούρο κέντρο και υπερβολικά κοκκιώδες κυτταρόπλασμα συχνά δεν γονιμοποιούνται ή παρουσιάζουν μειωμένα ποσοστά σωστής εμβρυϊκής ανάπτυξης στην περίπτωση που γονιμοποιούνται.

Poor quality oocyte with granular and vacuolated cytoplasm.

Ωάριο πτωχής ποιότητας με κοκκώδες κυτταρόπλασμα και πολλά κενοτόπια (αρχείο ΕΥΓΟΝΙΑΣ).
Up: MII oocyte with abnormal zona pelucida and large perivitaline space with debris Down: Immature GV oocyte with large periviteline space.

Πάνω: ωάριο στο στάδιο της μετάφασης ΙΙ με ανώμαλη διάφανη ζώνη και μεγάλο περιλεκιθικό χώρο με θραύσματα,
Κάτω: ανώριμο ωάριο με βλαστικό κυστίδιο (GV) και μεγάλο περιλεκιθικό χώρο (αρχείο ΕΥΓΟΝΙΑΣ).

Ωάρια με πολλά ή μεγάλου μεγέθους κενοτόπια στο κυτταρόπλασμά τους, έχουν καλύτερα ποσοστά γονιμοποίησης με μικρογονιμοποίηση αλλά γενικά σχετίζονται σε μειωμένα ποσοστά εγκυμοσύνης.

Ωάρια με κυτταροπλασματικούς σχηματισμούς γνωστούς ως refractile bodies, έχουν σημαντικά μειωμένα ποσοστά γονιμοποίησης με κλασική εξωσωματική (2%). Η μικρογονιμοποίηση σε αυτές τις περιπτώσεις αυξάνει τα ποσοστά γονιμοποίησης, αν και τα ποσοστά εγκυμοσύνης είναι μειωμένα.

Επίσης, ωάρια που παρουσιάζουν μειωμένα ποσοστά γονιμοποίησης είναι αυτά με μεγάλο περιλεκκιθικό χώρο ή πολλά κυτταροπλασματικά θραύσματα ή θραύσματα από πολικά σωμάτια στον περιλεκκιθικό χώρο, ωάρια που δεν είναι σφαιρικά και ωάρια με ανώμαλη διάφανη μεμβράνη.

Τα ωάρια με μεγάλο ποσοστό μορφολογικών ανωμαλιών είναι στην πλειονότητά τους ανευπλοειδή (δεν περιέχουν σωστό αριθμό χρωμοσωμάτων) και δεν έχουν σωστή ανάπτυξη ακόμη και στην περίπτωση που γονιμοποιηθούν σωστά και δημιουργήσουν έμβρυα. Συνολικά, το 30% των ώριμων ωαρίων που δεν γονιμοποιούνται δεν περιέχουν το σωστό αριθμό χρωμοσωμάτων, ενώ αυτό το ποσοστό αυξάνεται, καθώς η ηλικία της γυναίκας μεγαλώνει.