Infertility in women of advanced age: etiology, management, application of preimplantation genetic screening

Full Text

Актуальность проблемы бесплодия среди женщин старшего репродуктивного возраста В настоящее время проблема восстановления фертильности у женщин старшего репродуктивного возраста находится в эпицентре внимания врачей во всем мире. Бесплодие является актуальной медико-социальной проблемой и для нашей страны, а число бесплодных пар неуклонно увеличивается с каждым годом. Бесплодием называют нарушение функции репродуктивной системы, клинически проявляющееся неспособностью супружеской пары добиться беременности в течение как минимум одного года половой жизни без использования контрацепции [1]. Для женщин в возрасте 35 лет и старше бесплодием называют неспособность забеременеть после 6 мес половой жизни без использования контрацепции. В Канаде процент первородящих женщин в возрасте старше 30 лет увеличился с 11% в 1987 г. до 26% в 2005 г. В течение этого периода также значительно возрос процент первородящих женщин в возрасте старше 35 лет с 4% в 1987 г. до 11% в 2005 г. и, соответственно, снизился процент первородящих женщин младше 25 лет. Такие тенденции наблюдаются во всем мире [2]. Возраст играет важную роль в способности пары к зачатию. Фертильность снижается с возрастом как у женщин, так и у мужчин, но наиболее выражена тенденция у женщин. Для женщины 40 лет шансы наступления беременности не превышают 5%, при этом риск потери беременности на ранних сроках составляет от 34 до 52% [3]. На сегодняшний день средний возраст рождения первого ребенка для женщин на 3,5 года выше, чем три десятилетия назад. Причины этого могут быть связаны с легкодоступными способами контрацепции, а также с изменением социальной роли женщины в современном мире. Кроме того, определенную роль играет низкая осведомленность женщин о медицинских аспектах бесплодия, ассоциированного с возрастом. Бесплодие, связанное с возрастом, обусловлено разным спектром причин. Женщины старшего репродуктивного возраста имеют более высокую соматическую и гинеколо гическую заболеваемость, более высокий риск наличия хромосомных аномалий ооцитов (а значит, и эмбрионов), тенденцию к снижению овариального резерва, что в целом снижает шансы наступления как спонтанной беременности, так и беременности в результате вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) [4]. В данном обзоре литературы рассмотрены основные причины снижения фертильности у женщины старшего репродуктивного возраста, влияние возраста на качество ооцитов и исходы программ ВРТ, а также современные возможности преимплантационного генетического скрининга (ПГС) в повышении эффективности лечения бесплодия у данной группы пациенток. Причины снижения фертильности у женщин старшего репродуктивного возраста Функциональная активность репродуктивной системы женщины прогрессивно снижается с возрастом, при этом вначале утрачивается способность к зачатию, а затем гормонопродуцирующая функция яичников. В основе снижения активности репродуктивной системы лежат разные процессы, в том числе снижение пула фолликулов, нарушение фолликулогенеза, а также усиление апоптоза и атрезии фолликулов [4]. Для оценки фолликулярного пула и качества ооцитов используется термин «овариальный резерв». К.Ю.Боярский определил овариальный резерв как способность яичников адекватно отвечать на овариальную стимуляцию ростом полноценных фолликулов, содержащих полноценные ооциты [5]. К физиологическим факторам, влияющим на овариальный резерв, относят количество примордиальных фолликулов в яичнике девочки на момент менархе (в норме 270 000-470 000 фолликулов) и частоту элиминации примордиальных фолликулов [6]. Уменьшение фолликулярного пула в яичниках клинически проявляется бесплодием, снижением продолжительности менструального цикла (МЦ) и олигоменореей, что в итоге приводит к аменорее и менопаузе [7]. В развитых странах средний возраст менопаузы 51 год, и 1% женщин сталкивается с преждевременной недостаточностью функции яичников до 40 лет [8]. Принято считать, что способность к деторождению нарушается за 10 лет до менопаузы, и этот период не зависит от возраста наступления менопаузы [9]. Нерегулярные менструации обычно возникают за 6 или 7 лет до менопаузы вне зависимости от момента ее наступления, число примордиальных фолликулов на этот момент составляет около 10 000. По мере того как фолликулы вступают в фазу роста и потом формируют доминантный фолликул или же подвергаются атрезии, происходит постепенное уменьшение фолликулярного пула. В результате уменьшения фолликулярной когорты снижается выброс ингибина B, который продуцируется клетками гранулезы антральных фолликулов в раннюю фолликулярную фазу. Физиологически ингибин В подавляет секрецию фолликулостимулирующего гормона (ФСГ), поэтому снижение синтеза первого приводит к повышению базального уровня ФСГ. Подъем ФСГ в раннюю фолликулярную фазу может являться одним из ранних признаков старения яичников [10]. Этот начальный этап может никак не проявляться клинически, поскольку сохраняется регулярный МЦ. Первыми клиническими признаками снижения функции яичников может быть снижение продолжительности МЦ за счет укорочения фолликулярной фазы. Повышение ФСГ в фолликулиновую фазу приводит к более быстрому развитию доминантного фолликула и ранней овуляции. На этапе, когда женщина замечает клинические признаки снижения функции яичников, такие как укорочение цикла и нерегулярные менструации, ее фертильность значительно снижена [2]. Группа ученых из Нидерландов продемонстрировала, что женщины, которые были бесплодными после 35 лет, показывали низкую фертильность и в возрасте до 30 лет [11]. Маркеры овариального резерва могут быть полезны для прогнозирования ранней менопаузы, в первую очередь для женщин из группы риска, имеющих снижение фертильности при отсутствии клинических симптомов снижения овариальной функции. На момент наступления менопаузы число фолликулов составляет несколько сотен. Как правило, в течение года после прекращения менструальной функции продолжается синтез стероидных гормонов в яичниках. Средний возраст наступления менопаузы составляет от 40 до 60 лет в разных популяциях, и основным фактором являются генетические особенности [12, 13]. Помимо физиологических на овариальный резерв могут оказывать влияние разные патологические факторы. К ним относятся перенесенные соматические и гинекологические заболевания, интоксикации, различные оперативные вмешательства, цитотоксическая терапия и радиационное поражение органов малого таза в анамнезе, а также факторы внешней среды [4]. У женщин старшего возраста выше распространенность пролиферативных гинекологических заболеваний. К ним можно отнести генитальный эндометриоз, который остается одной из ведущих причин женского бесплодия. Распространенный наружный генитальный эндометриоз может являться непосредственной причиной снижения овариального резерва [14]. O.Shebl и соавт. показали снижение концентрации антимюллерова гормона у женщин старшего репродуктивного возраста с эндометриозом [15]. Вместе с уменьшением овариального резерва у женщин старшего репродуктивного возраста с эндометриозом снижается и качество ооцитов [11]. Кроме того, женщины старшего возраста чаще имеют в анамнезе оперативные вмешательства на органах малого таза, которые могут оказывать негативное воздействие на овариальный резерв вследствие нарушения кровоснабжения в органах малого таза [16]. Резекции яичников (в том числе и операции по поводу синдрома поликистозных яичников) напрямую негативно влияют на овариальный резерв. Следует отметить, что данный вид вмешательств проводится часто, при этом не всегда учитывается дальнейший репродуктивный потенциал женщины [17]. Важными факторами являются размер и гистологическая картина кисты, так как от них будет зависеть объем оперативного вмешательства. G.Nargund и соавт. показали, что у женщин с резекцией яичников в анамнезе число полученных ооцитов ниже, если операция была проведена по поводу эндометриоидных кист [17]. Удаление маточных труб также может оказывать негативное влияние на овариальный резерв, хотя убедительных доказательств о снижении эффективности программ ВРТ у женщин с тубэктомией в анамнезе нет [18]. Кроме того, с возрастом увеличивается риск развития онкологических заболеваний, в том числе опухолей матки, молочной железы, толстой кишки и других органов [19]. Лучевая и химиотерапия имеют отрицательное воздействие на репродуктивную функцию женщины. При проведении лучевой терапии негативное влияние на овариальный резерв зависит от дозы радиации, выбранных полей облучения и возраста пациентки [5]. Показано, что доза от 5 до 10,5 Грей вызывает необратимую менопаузу у 97% женщин старше 40 лет [20]. Действие химиотерапии также влияет на овариальный резерв и зависит от возраста пациентки. При лечении лимфрогранулематоза у больных старше 35 лет химиотерапия была причиной стойких изменений менструальной функции [21]. Курение также может приводить к уменьшению фолликулярного пула и ранней менопаузе [9]. F.Sharara и соавт. показали, что в популяции женщин с бесплодием снижение овариального резерва у курящих встречается в 3 раза чаще, чем у некурящих (12,8% и 4,3% соответственно) [22]. Влияние возраста на качество ооцитов Несмотря на постоянное развитие методов вспомогательной репродукции, качество ооцитов является одним из основных факторов, лимитирующих вероятность наступления беременности и рождения здорового ребенка, особенно у женщин старшего репродуктивного возраста. Программа экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) остается наиболее эффективным методом пре одоления бесплодия в современном мире. Тем не менее эффективность ЭКО снижается на 4,7% из расчета на каждый год жизни женщины после 30 лет [23]. Многие исследователи во всем мире продемонстрировали увеличение риска генетической патологии у плодов в данной группе женщин. Цитогенетический анализ полярных тел ооцитов указывает на то, что с возрастом женщины увеличивается доля ооцитов с аномальным хромосомным набором [24]. Анеуплоидии - самые распространенные варианты хромосомных аномалий у человека и основная генетическая причина потерь беременности и рождения детей с врожденными дефектами как при естественном зачатии, так и при применении ВРТ [25, 26]. Доля ооцитов с разными видами анеуплоидии прогрессивно увеличивается с возрастом и может достигать 100% у женщин старше 45 лет [27]. Несмотря на то что исследованию подвергались ооциты, полученные в циклах ВРТ с применением различных протоколов овариальной стимуляции и вероятность появления клетки с хромосомными нарушениями в естественном цикле не может быть достоверно определена, связь возраста женщины с высоким риском получения анеуплоидных гамет не вызывает сомнений. Shu-Tao Qi и соавт. проанализировали хромосомный набор 90 донированных эмбрионов женщин старшего репродуктивного возраста. Эмбрионы были разделены на 2 группы: 1-ю составили 45 эмбрионов, сформировавших бластоцисту, 2-ю - 45 эмбрионов, прекративших дробление на этапе морулы. Доля анеуплоидных эмбрионов была значимо выше во 2-й группе - 44 (97,8%) по сравнению с 1-й - 32 (72,2%), что обосновывает необходимость культивирования эмбрионов до 5-х суток у данной группы пациенток. Исследование проводили методом полногеномного секвенирования [28]. Большинство беременностей анеуплоидными эмбрионами прерываются на раннем сроке, но некоторые трисомии (13, 18, 21, а также половых хромосом) могут приводить к рождению живых детей. Дети с ненормальным хромосомным набором имеют врожденные аномалии и повышенный риск развития онкологических заболеваний, что в подавляющем большинстве случаев приводит к ранней смерти. Роль ПГС в повышении эффективности программ ВРТ у пациенток старшего репродуктивного возраста ПГС был разработан для селекции эуплоидных эмбрионов на этапе до переноса в полость матки. ПГС проводится с целью профилактики у потомства врожденных аномалий, не связанных с наличием известных мутаций у родителей, что в клинической практике приводит к повышению эффективности циклов ВРТ и снижению риска рождения детей с врожденными аномалиями. Несмотря на потенциальные преимущества ПГС у пациенток старшего репродуктивного возраста, на сегодняшний день нет убедительных данных в пользу эффективности этого метода в группе женщин старшего возраста. Неизвестен также пороговый возраст женщины, в котором применение ПГС обладает максимальной эффективностью. В качестве методов исследования для ПГС могут быть использованы флуоресцентная гибридизация in situ (от англ. FISH - fluorescent in situ hybridization) и сравнительная геномная гибридизация (от англ. CGH - comparative genomic hybridization). FISH используется как для определения пола эмбриона, так и для диагностики хромосомной патологии. Ограничением этого метода является небольшое число хромосом, которые могут быть подвергнуты анализу (максимум 12). Кроме того, при использовании нескольких зондов существует вероятность наложения сигналов, что приводит к получению ложных результатов. Альтернативой FISH является метод сравнительной геномной гибридизации, благодаря которому можно анализировать одновременно 24 хромосомы. Метод обладает высокой точностью, однако не позволяет диагностиро вать сбалансированные транслокации, а также полногеномные моно- или полиплоидии (например, 69, ХХХ или 23, Х). В качестве материала для генетического исследования могут быть использованы первое и второе полярные тела ооцита, один или два бластомера на стадии 8-клеточного эмбриона, а также клетки трофоэктодермы. При биопсии полярных тел изучению подвергаются не части эмбриона, а побочные продукты мейотического деления, однако не могут быть оценены вклад сперматозоида в геном эмбриона, а также хромосомные нарушения, возникшие на этапе митоза раннего эмбриона. Биопсия 8-клеточного эмбриона долгое время была «золотым стандартом» в генетическом исследовании эмбрионов, однако при оценке одной клетки невозможно исключить мозаицизм эмбриона, а также потенциальную способность к самокоррекции [29]. Наиболее перспективным методом является изучение клеток трофоэктодермы, который позволяет оценить одновременно до 8 клеток бластоцисты, что значимо снижает вероятность мозаицизма. Данные о влиянии разных методик ПГС на эффективность программ ВРТ у пациенток старшего репродуктивного возраста противоречивы. В работе T.Hardarson и соавт. продемонстрировано отсутствие пользы от использования ПГС в группе женщин старшего репродуктивного возраста [24]. J.Mersereau и соавт. провели анализ затраты- эффективность ПГС у женщин разных возрастных категорий (38-40 и старше 40 лет). ЭКО в сочетании с ПГС обладало клинической эффективностью, но не достигало клинико-экономической эффективности ввиду высокой стоимости метода [30]. Напротив, в исследовании Hsiao- Ling Lee и соавт. продемонстрировано, что применение ПГС приводит к увеличению частоты живорождения у женщин в возрасте от 40 до 43 лет [31]. Возраст является одним из основных факторов, влияющих на эффективность лечения бесплодия методом ЭКО. Женщины позднего репродуктивного возраста, с одной стороны, более социально благополучны, имеют хорошее образование и состоявшуюся карьеру, но, с другой стороны, существует медицинский фактор - такие пациентки предрасположены к рождению детей с различными заболеваниями. Неоднозначные данные об эффективности разных методик ПГС в данной группе женщин требуют проведения дальнейших клинических исследований. Оценка клинико-экономической эффективности ПГС важна для выбора тактики ведения пациенток старшего репродуктивного возраста в программах ВРТ.

About the authors

A G Syrkasheva

V.I.Kulakov Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: anast.syrkasheva@gmail.com
117997, Russian Federation, Moscow, ul. Akademika Oparina, d. 4

E O Ilina

M.V.Lomonosov Moscow State University

Email: ekaterina.ilina1994@mail.ru
119192, Russian Federation, Moscow, Lomonosovskii pr., d. 31, korp. 5

N V Dolgushina

V.I.Kulakov Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: n_dolgushina@oparina4.ru
117997, Russian Federation, Moscow, ul. Akademika Oparina, d. 4

References

Supplementary files