Μελέτη της έκφρασης και του βιολογικού ρόλου των μορίων συνάφειας (integrins, cadherins) στα ωάρια και έμβρυα ποντικών μετά από υπερδιέγερση ωοθηκών και η επίδραση της L-carnitine
Authors: Ανυφαντάκη Αλίκη 
Published: September 2021

Παρά τις βελτιώσεις της τεχνολογίας και της τεχνογνωσίας στην υποβοηθούμενη αναπαραγωγή στον άνθρωπο, τα ποσοστά εγκυμοσύνης παραμένουν χαμηλά λόγω της ανισορροπίας αλληλεπίδρασης εμβρύου και μήτρας μετά από διέγερση των ωοθηκών. Η φυσιολογική αναπαραγωγική διαδικασία ελέγχεται από ένα σύνολο αλληλεπιδράσεων που πραγματοποιούνται είτε μεταξύ των κυττάρων, είτε μεταξύ των κυττάρων και των στοιχείων της εξωκυττάριας θεμέλιας ουσίας (ΕΘΟ). Στις κυτταρικές αυτές αλληλεπιδράσεις εμπλέκονται κύτταρα, συνδετικά μόρια, μόρια προσκόλλησης των κυττάρων μεταξύ τους και μόρια προσκόλλησης που μεσολαβούν στις αλληλεπιδράσεις του κυττάρου με στοιχεία της εξωκυττάριας θεμέλιας ουσίας, καθώς και τους υποδοχείς αυτών. Η πιο σημαντική ομάδα αυτών των υποδοχέων είναι οι ιντεγκρίνες και οι καδερίνες, οι οποίες χαρακτηρίζονται ως μόρια συνάφειας που βρίσκονται στην επιφάνεια των κυττάρων. Οι ιντεγκρίνες είναι μια οικογένεια γλυκοπρωτεϊνικών υποδοχέων της κυτταρικής επιφάνειας που εμπλέκονται τόσο στις διακυτταρικές συνδέσεις όσο και στις συνδέσεις με μόρια του εξωκυττάριου χώρου, επιτρέποντας έτσι την οργάνωση των κυττάρων και των ιστών. Από τα ασπόνδυλα έως τα σπονδυλωτά, οι ιντεγκρίνες και οι καδερίνες έχουν αποδειχθεί ότι παίζουν σημαντικό ρόλο στη γονιμοποίηση, την ανάπτυξη των εμβρύων και την πλακουντοποίηση. Ειδικά στα θηλαστικά, οι αλληλεπιδράσεις ΕΘΟ με το επιθήλιο που φιλοξενεί κάθε εμβρυϊκό στάδιο διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στην τύχη του αναπτυσσόμενου εμβρύου, την ικανότητά του να μεταναστεύει στη μήτρα, να εμφυτευτεί και να αναπτυχθεί μέχρι τη γέννηση. Στην παρούσα μελέτη παρουσιάζονται νέα δεδομένα για την συμμέτοχη των μορίων συνάφειας στην αναπαραγωγική διαδικασία. Στο πλαίσιο της διερεύνησης του ρόλου των κυτταρικών αλληλεπιδράσεων με τα μόρια του εξωκυττάριου χώρου κατά την αναπαραγωγική διαδικασία μελετήσαμε την επίδραση του πρωτόκολλου διέγερσης των ωοθηκών και της βιοψίας εμβρύου στην εμβρυική έκφραση των ιντεγκρινών και καδερινών, καθώς και την πιθανή ρύθμιση της έκφραση αυτών παρουσία της L-καρνιτίνης (L-Cn). Επικεντρωθήκαμε στην έκφραση των ιντεγκρινών αvb3, α5b1, αv, α6b1και της E-καδερίνης σε ζυγώτες και διαφορετικά στάδια εμβρύων που αναπτύχθηκαν σε in vitro συνθήκες καλλιέργειας ή απομονώθηκαν απευθείας από το ζώο in vivo. Μόνο τα in vitro αναπτυσσόμενα έμβρυα εμφάνισαν συγκεκριμένη και πολωμένη κατανομή αυτών των μορίων, υποδεικνύοντας την πιθανή επιτυχή αλληλεπίδρασή τους με το ενδομήτριο. Τα αποτελέσματα που παρουσιάστηκαν σε αυτή τη μελέτη κατέδειξαν ότι το έμβρυο που θεωρείται υγιές σύμφωνα με τα μορφολογικά κριτήρια με μικροσκοπική παρατήρηση, μπορεί να είναι ακατάλληλο για εμφύτευση λόγω της μη φυσικής έκφρασης των μορίων συνάφειας. Η παρατήρηση ότι η βιοψία των εμβρύων μειώνει την έκφραση των μορίων συνάφειας πιθανότατα λόγου του επεμβατικού χαρακτήρα της τεχνικής θα μπορούσε να εξηγήσει την αποτυχία εμφύτευσης μορφολογικά και γενετικά υγιών εμβρύων. H προσθήκη της L-Cn στο μέσο εμβρυϊκής καλλιέργειας, ως παράγοντα παροχής ενέργειας, έδειξε ότι εντείνει την έκφραση μορίων συνάφειας στα προεμφυτευτικά έμβρυα, προσομοιάζοντας τον in vivo φαινότυπο έκφρασης μορίων συνάφειας των αναπτυσσόμενων εμβρύων, γεγονός το οποίο είναι σημαντικό για την ανάπτυξη της πρώιμης πολικότητας. Η πρώιμη πολικότητα καθορίζει την επακόλουθη ανάπτυξη του εμβρύου και την επιτυχή εμφύτευση του. Στον οργανισμό, αυτή η πολικότητα υπαγορεύεται από τα κύτταρα του επιθηλίου της σάλπιγγας μέσω αλληλεπιδράσεων με τα μόρια συνάφειας, γεγονός που δεν παρατηρείται στα in vitro αναπτυσσόμενα έμβρυα. Περαιτέρω ανάπτυξη της τεχνολογίας θα μπορούσε να προσφέρει βιομιμητικές επιφάνειες ικανές να προσομοιάσουν το κροσσωτό περιβάλλον της σάλπιγγας, παρέχοντας έτσι ένα φυσικό περιβάλλον ανάπτυξης για τα έμβρυα, και συνεπώς μια βελτιωμένη έκβαση εμφύτευσης των εμβρύων.