Zayıf overyan yanıtlı ve polikistik over sendromlu hastaların kumulus hücrelerindeki apoptotik gen ekspresyonuyla embriyo gelişimi arasındaki ilişki
Association between embryo development and apoptotic gene expression of the cumulus cells in patients with poor ovarian response and polycystic ovary syndrome
Yazar: MUTLU YAKA
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ NAZLI ÇİL
Pamukkale Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology
Dizin: Apoptozis = Apoptosis ; Embriyo gelişimi = Embryonic development ; Gen ifadesi = Gene expression ; Genler-Bax = Genes-Bax ; Genler-Bcl-2 = Genes-Bcl-2 ; Kaspazlar = Caspases ; Kumulus hücresi = Cumulus cells ; Oositler = Oocytes ; Over = Ovary ; Polikistik over sendromu = Polycystic ovary syndrome

Özet:
Granüloza hücrelerinin ve kumulus hücrelerinin primer oositin olgun oosite dönüşümü sırasında ona en yakın olan ve onunla metabolik olarak çift yönlü iletişimde bulunan hücreler oldukları bilinmektedir. Yapılan çeşitli çalışmalarda apoptotik genlerle oosit kumulus hücreleri ve bu oositlerden gelişen embriyolar arasındaki ilişki değerlendirilmiştir. Bizim bu çalışmada amacımız 4 gruba ayırdığımız (kontrol, açıklanamayan infertilite hastaları, polikistik over sendromlu hastalar, düşük ovaryan yanıtlı hastalar) hasta gruplarından elde ettiğimiz kumulus hücrelerindeki apoptotik aktiviteyi embriyo gelişimi ile karşılaştırmak ve bu hastaların gebelik oranlarıyla apoptotik gen ifadeleri arasındaki ilişkiyi anlamaktır.
Pamukkale Üniversitesi Tıp Fakültesi Girişimsel Olmayan Klinik Araştırmalar Etik Kurulu'ndan 04/02/2020 tarih ve 03 sayılı onay alınarak çalışmaya başlandı. Pamukkale Üniversitesi Tıp Fakültesi Hastanesi Tüp Bebek Merkezine 01.03.2020 – 01.07.2020 tarihleri arasında başvuran 50 hasta çalışmaya dahil edildi. Hastalar kontrol (n:9 hasta, oosit:90);  Açıklanamayan İnfertilite (n:8 hasta, oosit:86); Polikistik over sendromu (PKOS) (n:6 hasta, oosit:138);  Zayıf Overyan Yanıt (ZOY)  (n:27 hasta, oosit:124) olmak üzere 4 gruba ayrıldı. 437 kumulus hücresi ayrılan oositlerden olgun olan 365 oosite intrasitoplazmik sperm enjeksiyonu yapılarak embriyo takibi yapıldı. Kumulus hücrelerinin Bax, kaspaz-3, Bcl-2 gen ifadeleri gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu yöntemiyle ölçüldü. Veriler istatistiksel olarak değerlendirildi. Tüm analizlerde p<0,05 istatistiksel olarak anlamlı kabul edildi.
Kötü kalitede gelişen embriyoların kumulus hücrelerindeki Bax ile Bcl-2 ifadeleri istatistiksel olarak anlamlı ve negatif yönde (r=-0,233) korelasyon saptanmıştır. Açıklanamayan infertilite grubunda, Bax gen ifadesinin yükselmesinin toplanan oositlerin immatür olması üzerine istatisliksel olarak anlamlı şekilde riski arttırıcı etkisi olduğu görülmüştür (O.R:1.197).  Bir diğer önemli nokta ZOY grubunda, kaspaz-3 ifadesinin artmasının gebelik gelişmesini olumsuz etkilediği saptanmıştır. Fakat kumulus hücreleri incelenen 365 oositin fertilizasyon, iyi kalitede embriyo geliştirme durumları apoptotik gen ifadeleriyle ilişkili bulunmamıştır. Matür oositlerde Bax ile Bcl-2 gen ifadeleri arasında istatistiksel olarak anlamlı negatif yönlü (r=-0,150) ilişki saptanmıştır. Bax/Bcl-2 oranı matür oositlerde anlamlı olarak düşük olduğu bulunmuştur (sırasıyla 2,67±18,10, 13,80±52,77, p=0,020).
Kumulus hücrelerindeki kaspaz-3 ifadesinin ZOY hastalarda gebelik pozitifliğini düşürmesinin dışında apoptotik gen ifadesiyle fertilizasyon ve iyi kalitede embriyo geliştirme durumlarına etkisi saptanamamıştır. Fakat Bax ifadesinin ve Bax/Bcl-2 oranının immatür oosit kumuluslarında yüksek olması apoptotik sürecin kumulus-oosit bağlantısı varken başladığını bize göstermiştir.

Anahtar kelimeler: Oosit, Kumulus hücreleri,  Bax, Kaspaz-3, Bcl-2

Abstract:
Granulosa and cumulus cells can be described as the cells closest to the primary oocyte during its differentiation into the mature oocyte. They are in bidirectional interaction with the oocyte metabolically. The relationship between apoptotic genes with oocyte cumulus cells and the embryos developing from these oocytes has been evaluated in various studies. We aimed to compare the apoptotic activity in the cumulus cells obtained from the patients undergoing in vitro fertilization treatment in four different groups (patients with unexplained infertility, polycystic ovarian syndrome, low ovarian response, and control). We investigated the relationship between pregnancy rates, embryo development, and apoptotic gene expression in these patients.
The approval was granted by the Non-Invasive Clinical Research Ethics Committee of Pamukkale University Faculty of Medicine (dated 04/02/2020 and numbered 03). The study population consisted of 50 patients admitted to Pamukkale University Medical Faculty Hospital IVF Center between March 01, 2020, and July 01, 2020. The study cohorts were divided into four as Controls (n: 9 patients, oocytes: 90), unexplained Infertility (n: 8 patients, oocytes: 86), Polycystic Ovary Syndrome (PCOS) (n: 6 patients, oocytes: 138), and Poor Ovarian Response (POR) (n: 27 patients, oocytes: 124).
Cumulus cells were isolated from 437 oocytes obtained after the oocyte pick-up procedure. Intracytoplasmic sperm injection was performed on 365 mature oocytes. Subsequently, the embryos were followed. Bax, caspase-3, Bcl-2 gene expressions of the cumulus cells were measured by the real-time polymerase chain reaction method. The resulting data were assessed statistically. In all analyzes, statistical significance was set at p <0.05.
Developing poor-quality embryos were significantly and negatively correlated with Bax and Bcl-2 expressions (r = -0.233). In the unexplained infertility group, increased Bax gene expression was observed to exert a noticeable effect on the collected oocytes' immaturity (O.R: 1.197). Another striking result was that overexpression of caspase-3 in the POR group adversely affected the development of pregnancy. However, fertilization and the status of good quality embryo development of 365 oocytes whose cumulus cells were investigated were not associated with apoptotic gene expressions. A significant negative correlation (r = -0.150) was noted between Bax and Bcl-2 gene expressions in mature oocytes. Bax / Bcl-2 ratio was found to be significantly lower in mature oocytes (2.67 ± 18.10, 13.80 ± 52.77, respectively, p = 0.020).
Apart from the fact that caspase-3 expression in the cumulus cells decreased pregnancy positivity in POR patients, we did not establish the effect of apoptotic gene expression and fertilization on good quality embryo development. However, increased Bax expression and Bax/Bcl-2 ratio in immature oocyte cumulus suggest that the apoptotic process was initiated once a cumulus-oocyte connection was established.

Keywords: Oocyte, Cumulus cells, Bax, Caspase-3, Bcl-2