Fecondazione Artificiale

Parrocchia
Santa Maria della Consolazione
Fecondazione Artificiale
Aspetti medici
La fecondazione naturale
► In
maniera apparentemente semplice,
dall'incontro della cellula sessuale femminile
(ovocita) e di quella maschile (spermatozoo)
scaturisce una nuova vita.
► In realtà numerose fasi hanno richiesto
giusti tempi di maturazione così come
svariati ostacoli sono stati spontaneamente
superati prima di giungere all'atto finale
della fecondazione.
La cellula germinale femminile
► Le
ovaie sono le gonadi femminili che hanno
sia una funzione riproduttiva (producono gli
ovociti) che endocrina (producono gli
ormoni
femminili
=
estrogeni
e
progesterone).
La cellula germinale femminile
► Il
ciclo
ovarico
è
controllato
da
due
strutture
del
sistema
nervoso
centrale
(ipotalamo
e
ipofisi)
tramite la secrezione di
ormoni (GnRH, FSH, LH)
che agiscono sulle ovaie.
Queste
sono
quindi
stimolate a far crescere e
maturare un solo ovocita
contenuto a sua volta in
un follicolo.
La cellula germinale femminile
►Ecograficamente
è possibile in maniera
indiretta seguire le fasi maturative
dell'ovocita monitorando la crescita del
follicolo che può arrivare fino a 25 mm
di diametro. In questa prima fase
(detta follicolare) l'ovaio produce
prevalentemente estrogeni in quantità
crescenti.
La cellula germinale femminile
► Un
buon livello ormonale permette la giusta
crescita e maturazione della mucosa uterina
(endometrio), e la secrezione di un muco
abbondante, traslucido e filante da parte del
collo dell'utero. Intorno al 14° giorno del
ciclo ovarico una quantità improvvisamente
elevata di LH in circolo determina, dopo 3638 ore l'ovulazione, ossia la rottura del
follicolo con fuoriuscita del liquido e
dell'ovocita.
La cellula germinale femminile
► In
questa fase l'ovocita misura circa 150200 micron di diametro (1 micron = 1
millesimo di millimetro), è circondato da un
rivestimento proteico, la zona pellucida, che
ha uno spessore di circa 20 micron
all'esterno del quale alcuni strati di cellule
disposte
a
raggiera
vi
aderiscono
strettamente (corona radiata).
La cellula germinale femminile
► Nell'ovaio,
il follicolo rimasto vuoto si
riempie di sangue e si trasforma nel corpo
luteo che produce nella seconda fase del
ciclo
ovarico
(detta
luteinica)
il
progesterone. Questo ormone, oltre a
causare un fisiologico aumento della
temperatura basale della donna, induce
sostanziali modificazioni nell'endometrio che
lo rendono recettivo all'impianto di un
eventuale embrione.
La cellula germinale maschile
►I
testicoli sono le gonadi maschili ed anch'essi
hanno una duplice funzione, riproduttiva
(producono gli spermatozoi) ed endocrina
(testosterone). Sono situati nello scroto, cioè
all'esterno dell'addome, perchè necessitano di
temperature inferiori a quella corporea. Pur
essendo di forma ovalare sono costituiti da
numerosi tubuli raggomitolati, i tubuli seminiferi,
che hanno un diametro di appena un decimo di
millimetro e una lunghezza di circa 2 metri l'uno!
Sommandoli tutti si superano i due chilometri!
La cellula germinale maschile
►
Nello spessore dei tubuli si
originano e maturano le cellule
germinali
maschili
(spermatozoi)
sostenute
e
protette
da
altre
cellule
altamente
specializzate,
le
cellule del Sertoli. Quando lo
spermatozoo è maturo, si
distacca dalle cellule del Sertoli,
cade nel lume del tubulo
seminifero e inizia la sua lunga
strada verso l'esterno. Questa
fase di differenziazione dura
circa 53 giorni.
La cellula germinale maschile
► L'intero
processo, detto di spermatogenosi,
nell'uomo adulto è di tipo continuo; quindi ogni
giorno un certo numero di cellule germinali
"dormienti" intraprende tale viaggio in modo che
con un apparato riproduttivo normalmente
funzionante si producono ogni giorno milioni di
spermatozoi. Il gamete maschile maturo è una
cellula altamente specializzata e perciò di
morfologia insolita. E' lungo circa 60 micron ed è
costituito da una piccola testa, contenente
condensato, il patrimonio genetico del padre, un
collo contenente il "motore" e il "carburante" che
fanno muovere vivacemente la lunga coda.
La fecondazione
► Entrambi
i gameti ovocita e spermatozoo
giunti a maturazione differiscono da tutte le
altre cellule del corpo umano poiché
contengono ciascuno solo la metà dei
cromosomi tipici per la specie umana (23
invece di 46) (Meiosi). Dalla fusione di due
gameti si costituirà quindi un'unica cellula
con un patrimonio genetico completo che
suddividendosi in maniera corretta darà
origine ad un nuovo individuo.
La fecondazione
►
Ad entrambi i gameti, però, nonostante la
maturità morfologica raggiunta (ovulazione
e spermatogenesi) si presentano numerosi
ostacoli, anatomo-funzionali da superare
prima del fatidico incontro.
La fecondazione
► Così
gli spermatozoi usciti dal testicolo sono
immobili e incapaci di fecondare, ma acquistano la
motilità man mano che procedono lungo
l'epididimo. Questo è un lunghissimo tubo
raggomitolato a ridosso del testicolo, nel sacco
scrotale. In esso restano in attesa di essere
eiaculati all'esterno con l'atto sessuale. Con
l'eiaculazione gli spermatozoi attraversano il canale
deferente e poi si mescolano nell'uretra con il
liquido della prostata e delle vescichette seminali.
In questa fase sono mobili ma non ancora atti alla
fertilizzazione dell'uovo. E' questo un processo
detto di capacitazione, noto sin dal 1951 ma per
alcuni aspetti biochimici ancora oscuro.
La fecondazione
► Lo
spermatozoo capacitato ha una motilità
iperattiva ed ha subìto la cosiddetta
reazione acrosomiale, ossia l'attivazione
degli enzimi proteolitici contenuti in un
sacchetto che ricopre in parte la testa a mo'
di cappuccio (acrosoma). Quest'ultima tappa
maturativa lo spermatozoo l'acquisisce
risalendo lungo le vie genitali femminili.
La fecondazione
► Infatti,
deposti in vagina in decine di milioni nel
corso di un rapporto sessuale circa l'1% risale in
controcorrente il canale cervicale nel muco ovulare
superando il collo e raggiungendo la cavità
uterina. L'utero e le tube li aiutano con delle
contrazioni ritmiche che hanno un effetto
aspirante. Giungono così nella parte terminale
della tuba detta ampolla; se il rapporto è avvenuto
in periodo ovulare, nell'ampolla troveranno ad
aspettarli l'ovocita che, fuoriuscito dall'ovaio con lo
scoppio del follicolo, è stato risucchiato dalla tuba.
La fecondazione
►
►
Una massa vischiosa di cellule (corona radiata) protegge
l'ovocita e numerosi spermatozoi, a fatica, utilizzano
vigorosi movimenti e i loro enzimi proteolitici per
penetrarla. A ridosso della zona pellucida avviene la
reazione acrosomiale, ossia la rottura dell'acrosoma e
l'utilizzo massivo degli enzimi sì da procurare un profondo
foro nello spessore della ZP.
Penetrato uno spermatozoo, il vincitore della gara, inizia il
processo di fusione dei due nuclei, ben visibili nel
citoplasma (pronuclei) che, con i 23 cromosomi maschili e i
23 cromosomi femminili, daranno origine ad una nuova
cellula con l'intero patrimonio genetico di 46 cromosomi
(zigote). La formazione dello zigote richiede circa 20 ore e
successivamente, con un ritmo di circa 14 ore, si
susseguono le divisioni cellulari.
La fecondazione
► Per
i primi 2-3 giorni il pre-embrione in divisione è
delicatamente trasportato all'interno della tuba nel
fluido tubarico grazie a dei movimenti ritmici delle
ciglia
che
tappezzano
la
stessa
tuba.
Quando si ritrova in cavità uterina ha già
raggiunto uno stadio di sviluppo di 8-16 cellule
(morula).
FOTO DI EMBRIONE A 8 CELLULE
Stadio di sviluppo al 3º giorno dalla fecondazione
La fecondazione
► Il
pre-embrione sopravvive molto bene per altri 3
giorni circa nel muco prodotto dall'endometrio
maturo. Nel frattempo si suddivide ulteriormente
fino allo stadio di blastocisti ed identifica nella
cavità
uterina
un
punto
adeguato
per
l'attecchimento. Sbarazzatasi della zona pellucida,
la blastocisti si insinua nella mucosa uterina.
FOTO DI BLASTOCISTI
Stadio di sviluppo al 5º-6º giorno. La freccia
indica la massa cellulare interna cioè quell’insieme
di cellule che si svilupperà nel futuro embrione.
La fecondazione
Sterilità
► Mentre
per "infertilità" si intende una
condizione in cui non si è più in grado di
mettere al mondo figli vivi e capaci di
sopravvivere, la "sterilità" è definita come la
documentata incapacità a concepire dopo
18 mesi di rapporti sessuali regolari e non
protetti. Secondaria è detta la sterilità che
sopraggiunge dopo una regolare gravidanza.
Possibili cause di sterilità
► La
donna presenta una occlusione tubarica
e/o aderenze pelviche
► Il marito ha una infertilità medio/severa
(bassa conta spermatica o bassa motilità)
► Endometriosi severa
► Scarsa qualità ovocitaria
► Fattori tossici ed ambientali
► Problematiche sessuologiche
Tecniche di fecondazione
► AIH Inseminazione intrauterina
► GIFT Trasferimento dei gameti nelle tube
► FIVET Fecondazione in vitro sia con transfer
di
embrioni al 3° giorno che allo stadio di blastocisti
(5° - 6° giorno)
► ICSI Microiniezione
► MESA Prelievo epididimale di spermatozoi
► TESE Prelievo testicolare di spermatozoi
► AHA Assisted Hatching. Apertura della zona
pellucida dell’embrione per facilitarne l’impianto.
► BE Biopsia Embrionale
► CONGELAMENTO
AIH
►
►
►
La donna viene stimolata con delle medicine
(gonadotropine) allo scopo di indurre la crescita di
più follicoli nelle ovaie, si sottopone a dei prelievi di
sangue per il dosaggio ormonale e ad ecografie per
seguire lo sviluppo follicolare. L’AIH coincide con il
momento dell’ovulazione.
Un campione di seme del partner viene prodotto
presso lo studio medico, dopo 2-5 giorni di astinenza
dai rapporti.
Il campione di seme viene processato in laboratorio
allo scopo di selezionare e concentrare gli
spermatozoi mobili in un piccolo volume di terreno di
coltura specifico.
AIH
►
Il seme così preparato viene deposto nello
stesso giorno dal ginecologo nell’utero
utilizzando un catetere molto sottile e
morbido.
GIFT
3 o 4 ovociti scelti tra
quelli
aspirati,
vengono
caricati all'interno di un
sottile catetere insieme agli
spermatozoi
(400.000
circa). Il catetere viene fatto
penetrare
delicatamente
all'interno della tuba per
circa 2-3 cm e quindi
vengono depositati i gameti.
FIVET
La donna viene stimolata con delle medicine
(gonadotropine) allo scopo di indurre una crescita
multipla follicolare. La terapia, per via intramuscolare
e sottocutanea, ha una durata di circa 8-12 giorni.
FIVET
Quando i follicoli della
donna sono giudicati maturi si
esegue
l’aspirazione
ecoguidata di questi follicoli
con una sonda vaginale.
L’aspirazione follicolare
comporta quasi sempre il
recupero di un alto numero di
ovociti maturi ma in piccola
percentuale possono anche
essere aspirati ovociti a
diverso stadio di maturità o
anormali.
FIVET
Le cellule uovo, prelevate dall’ovaio, vengono
poste a contatto con gli spermatozoi nell’ambito di
un contenitore di vetro (= in vitro).
ICSI
Se gli spermatozoi
sono
troppo
pochi
oppure presentano una
motilità molto bassa gli
ovociti
vengono
fertilizzati con il metodo
ICSI, una tecnica che
comporta
la
microiniezione di un
singolo spermatozoo in
un ovocita maturo allo
scopo di ottenerne la
fertilizzazione.
AHA
Avvenuta la fertilizzazione degli ovociti
inseminati gli embrioni che si sviluppano vengono
tenuti in incubatore per 2-3 giorni prima di essere
trasferiti nell’utero della donna. Lo stesso giorno del
transfer, e solo in casi selezionati, gli embrioni
possono essere sottoposti all’apertura della zona
pellucida (Assisted Hatching).
EMBRIO - TRANSFER
Il transfer degli
embrioni in utero
avviene
con
un
catetere molto sottile
e morbido. In questo
modo gli embrioni
vengono
depositati
nell’utero
dove
continuano il loro
sviluppo
fino
ad
impiantarsi.