Estudi de la implicació dels mitocondris en tècniques de reproducció assistida

Abstract

[cat] Els mitocondris són els únics orgànuls animals amb genoma propi que codifica per 37 gens essencials per les seves funcions. Entre aquestes cal destacar la producció d'ATP, que en el context del desenvolupament embrionari es troba relacionada amb la viabilitat de l’embrió. Els mitocondris són d'herència materna, de manera que el contingut als oòcits serà clau per l'embrió. Durant els processos reproductius existeixen diferents mecanismes que permeten evitar l’heteroplàsmia en l’embrió, és a dir, la presència de més d’una variant d’ADN mitocondrial, ja que s’ha vist que pot afectar al seu metabolisme. Estudis previs han demostrat que el procés de reproducció assistida pot tenir efectes negatius sobre l'oòcit ja que durant la fase d'estimulació ovàrica es genera estrès oxidatiu, que pot afavorir l’aparició de possibles mutacions a l’ADN mitocondrial. L'estreta relació entre els mitocondris i la reproducció han conduit a proposar l'ADN mitocondrial present en líquid fol·licular com a possible biomarcador no invasiu per a la selecció dels embrions en tècniques de reproducció assistida. En el present estudi, es recullen evidències bibliogràfiques al respecte, associant-se un augment en la concentració d’ADN mitocondrial en el líquid fol·licular amb una menor viabilitat del futur embrió. Així, s’ha realitzat l’extracció i quantificació d’ADN a partir de líquid fol·licular i l’amplificació per PCR de regions específiques de l’ADN mitocondrial, comprovant la seva presència en aquest fluid. De la mateixa manera, s’ha avaluat l’efecte de la centrifugació prèvia de les mostres, demostrant que es perd una part del contingut en àcids nucleics circulants en líquid fol·licular. Aquest treball estableix les bases per a la posterior seqüenciació de l’ADN mitocondrial en sang i en líquid fol·licular de pacients abans i després de l’estimulació ovàrica, respectivament, per avaluar els canvis en l’ADN mitocondrial causats per aquest procés.

[eng] Mitochondria are the only animal organelles with their own DNA. In this genome, 37 essential genes are encoded, being all of them necessary to maintain a correct function of the organelle. These functions include ATP production, which in the context of embryonic development is related to the viability of the embryo. Mitochondria are maternally inherited, so their content in oocytes will be key for the embryo. During reproductive processes, there are different mechanisms to avoid heteroplasmy in the embryo, that is the presence of more than one variant of mitochondrial DNA, as this has been shown to affect its metabolism. Previous studies have shown that the process of assisted reproduction can have negative effects on the oocyte, as oxidative stress is generated during the ovarian stimulation phase, which can favour the appearance of possible mutations in the mitochondrial DNA. The close relationship between mitochondria and reproduction has led to the proposal of mitochondrial DNA present in follicular fluid as a possible non-invasive biomarker for embryo selection in assisted reproduction techniques. In this study, bibliographic evidence is collected in this regard, associating an increase in the concentration of mitochondrial DNA in the follicular fluid with a lower viability of the future embryo. Thus, DNA extraction and quantification from follicular fluid and PCR amplification of specific regions of mitochondrial DNA have been carried out, proving its presence in this fluid. In the same way, the effect of pre-centrifugation of samples has been evaluated, showing that a fraction of the circulating nucleic acid content in follicular fluid is lost. This work establishes the basis for subsequent sequencing of mitochondrial DNA in blood and follicular fluid from patients before and after ovarian stimulation, respectively, to assess the changes in mitochondrial DNA caused by this process.