Das Kulturmedium als entscheidender Faktor für die Embryoqualität

Zusammenfassung

Einleitung

Die Wahl des Embryokulturmediums ist essenziell für den Erfolg der reproduktionsmedizinischen Behandlung. Jüngere Forschungsergebnisse zeigen, dass eine Reduktion des metabolischen Stresses für den Embryo die Schwangerschaftsraten erhöhen könnte. Dieser metabolische Stress kann durch höhere Laktatkonzentrationen im Kulturmedium ausgelöst werden. In der vorliegenden Studie sollen daher die Nutzungsraten für Embryonen kultiviert in Medien mit niedrigem Laktatgehalt untersucht werden.

Methoden

In dieser prospektiven Studie wurden 428 Embryonen von Patientinnen (18–41 Jahre) nach intrazytoplasmatischer Spermieninjektion (ICSI) eingeschlossen. Dabei wurden nur Patientinnen mit ≥ 6 reifen Eizellen (MII) inkludiert. 211 Embryonen wurden mit G‑TL^TM (Vitrolife, Göteborg, Schweden) und 217 mit dem laktatreduzierten Medium CSCM (Fujifilm, Irvine Scientific, Santa Ana, CA, USA) inkubiert. Die Embryonen wurden unter konstanten Bedingungen in einem Time-lapse-System kultiviert (Embryoscope+, Vitrolife). Die Embryonutzungsrate wurde an Tag 3 und Tag 5 analysiert.

Resultate

Die Anzahl der befruchteten Eizellen lag bei 211 in G‑TL^TM versus 217 im CSCM-Kulturmedium. Die Gesamtnutzungsrate lag bei 64,3 % nach Verwendung von CSCM im Vergleich zu 52 % mit G‑TL^TM (p < 0,008). In den Altersgruppen zeigte sich eine erhöhte Gesamtnutzungsrate in allen Altersgruppen (18–30, 31–35, 36–41). Eine Subgruppenanalyse von Tag-5/6-Embryonen zeigte eine Nutzungsrate von 58,1 % mit CSCM versus 43,1 % mit G‑TL^TM (p < 0,007). Weiters konnte ein schwacher Trend für höhere Schwangerschafts- und Lebendgeburtenraten bei Embryonen kultiviert in CSCM-Medium festgestellt werden.

Schlussfolgerung

Die Daten zeigen eine deutlich verbesserte Nutzungsrate bei der Verwendung des CSCM-Kulturmediums. Eine übermäßige Laktatkonzentration in Kulturmedien könnte den Stoffwechsel des Embryos negativ beeinflussen. Dies wäre vor allem im Blastozystenstadium von besonderer Bedeutung, wenn der Glukoseverbrauch des Embryos, sowie die Laktatproduktion zunimmt und sich dadurch mehr Laktat im Kulturmedium ansammelt.

Abstract

Objective

Choosing the right culture media in artificial reproductive technology (ART) cycles is a constant challenge for embryologists and physicians. Recently, minimizing metabolic stress for the embryo to enhance pregnancy rates has been suggested. Research on the metabolism of mammalian preimplantation embryos revealed that higher concentrations of lactate might be responsible for disturbing embryo metabolism. Hence, this study aims to evaluate the utilization rates for embryos cultured in low lactate media.

Materials and methods

This prospective study included women aged 18–41 undergoing intracytoplasmic sperm injection (ICSI) with ≥ six mature (MII) oocytes. Oocytes from each patient were split equally at the time of insemination into the two media types: standard G‑TL^TM (Vitrolife) and low lactate CSCM (Fujifilm) with mineral-oil (Gynemed) overlay and cultured in Embryoscope+ (Vitrolife). A total of 428 embryos were obtained. The utilization rates (embryo transfer or cryopreservation) of day 3 and day 5/6 embryos were analyzed.

Results

The number of achieved fertilized oocytes was 211 in G‑TL^TM and 217 in CSCM. Overall, the utilization rate was 64.3% using CSCM media compared to 52% in the G‑TL^TM group (p < 0,008). Additionally, the utilization rate of day 5 embryos was 58.1% using CSCM versus 43.1% with G‑TL^TM (p < 0.007). Interestingly, age stratification (18–30, 31–35, 36–41) revealed higher total and day 5/6 utilization rates when using CSCM media in all age groups. In addition, a slight trend for higher pregnancy and live birth rates was observed for embryos cultured in CSCM media.

Conclusions

The data show a significantly improved blastocyst utilization rate with CSCM media. It is tempting to speculate that an excess concentration of lactate in culture media might negatively influence embryo metabolism. This could be of particular significance during blastocyst stage when embryo glucose consumption increases as well as lactate production, accumulating in the culture media.