The effect of NK cells cytotoxic activity on the efficacy of the assisted reproductive technology programmes in patients with repeated implantation failures

Abstract

Актуальность темы исследования Бесплодие и привычное невынашивание беременности – мультифакториальные заболевания, обусловленные схожими этиопатогенетическими факторами, благодаря чему современные исследователи относят их под термином «ранние репродуктивные потери». В генезе репродуктивных нарушений роль иммунологических факторов остается не до конца понятной. Среди иммунологических факторов, повышающих риск репродуктивных нарушений, описаны: антифосфолипидные антитела, антитела к аннексину V, антитела к ХГЧ, совпадения по HLA локусам II класса у супругов. Один из наиболее актуальных вопросов – это роль NK-клеток (natural killer cells) в генезе репродуктивных нарушений. Следовательно, определение функциональной активности NK-клеток до беременности с целью оценки риска репродуктивных неудач представляет научный и практический интерес.

Цель исследования: • Оценить влияние цитотоксической активности NK-клеток в периферической крови на результативность программ ВРТ у женщин с бесплодием и повторными неудачами имплантации

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Материалы исследования На базе ФГБНУ «НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта» был проведен ретроспективный анализ 96 историй болезней женщин Критериями включения в исследование являлись следующие факторы: 1. Возраст 18-39 лет 2. Регулярный менструальный цикл 3. Вторая фаза цикла (18-22 день) 4. Повторные неудачи имплантации при проведении ЭКО в анамнезе (2 и более) 5. Согласие пациента на участие в программе исследования

Критериями исключения для данной работы являлись следующие параметры:

1. хронические заболевания 2. наличие эндокринных, сердечно-сосудистых, аутоиммунных заболеваний 3. аллергические реакции (бронхиальная астма) 4. многоплодная беременность 5. аномалии развития половых органов 6. отказ женщины от участия в программе исследования Методы исследования Для каждого пациента была составлена формализированная карта, которая включала в себя следующие данные: • ФИО; • Номер истории болезни; • Возраст; • Значения ИМТ; • Суммарная доза гонадотропинов; • Длительность стимуляции; • Количество полученных ооцитов; • Эффективная доза (доза гонадотропинов, требующаяся для получения 1 яйцеклетки); • Количество полученных эмбрионов хорошего качества; • Доза, требующаяся для получения 1 эмбриона хорошего качества; • Исход протокола ЭКО: биохимическая, клиническая беременность, роды. В ходе анализа историй болезней особое внимание уделялось следующим данным: • Клинико-анамнестическое обследование; • Соматический анамнез; • Данные лабораторных и инструментальных исследований (анализ уровня β-ХГЧ сыворотки крови, УЗИ органов малого таза); • Анализ отдаленных результатов протокола ЭКО (клиническая беременность, роды); • Статистическая обработка полученных результатов.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Общая характеристика исследуемых женщин • основная группа –женщины, с повышенной цитотоксической активностью NK клеток (n=22) • группа сравнения – женщины, с пониженной цитотоксической активностью NK клеток (n=16)

Оценка эмбриологического этапа. При оценке эмбриологического этапа не было выявлено достоверных различий в обеих группах между показателями количества и качества эмбрионов, а также количеством криоконсервированных эмбрионов

Анализ результативности протоколов ЭКО. По данным, статистически значимых различий в частоте наступления беременности в ходе циклов ЭКО между группами сравнения нет.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Роль NK-клеток и методы коррекции их функциональной активности в репродукции остаются открытыми. Можно считать, что NK-клетки являются иммунологическим маркером неблагополучия в процессе наступления и развития беременности. Были проанализированы две группы пациенток, сопоставимых по клинико-анамнестическим данным (среднему возрасту, ИМТ, длительности бесплодия, количеству попыток ЭКО в анамнезе, проценту первичного бесплодия, уровню ФСГ, ЛГ, АМГ, пролактину, ЧАФ яичников и эндометрий в день переноса ПЭ). При этом в основной группе были пациентки с повторными неудачами имплантации с повышенной цитотоксической активностью NK клеток, тогда как в группе сравнения были пациентки с пониженной цитотоксической активностью NK клеток. Были определены статистически значимые различия (p <0.05) в средней суммарной и эффективной дозах назначаемых гонадотропинов, при этом пациенткам из основной группы назначалась в 1,6 раз большая эффективная доза, чем пациенткам из группы сравнения. Таким образом, было определено, что в группе пациенток, с повышенной цитотоксической активностью NK клеток, овариальный ответ на стимуляцию препаратами гонадотропинов ниже, чем у пациенток с пониженной цитотоксической активностью NK клеток. Статистически значимых различий между двумя группами сравнения не удалось обнаружить в количестве полученных зрелых ооцитов. Однако удалось выяснить, что шанс получения эмбрионов хорошего качества в группе пациенток с повышенной цитотоксической активностью NK клеток в цикле ЭКО в 21,67 раз ниже, чем в группе сравнения (p <0.05).

Introduction Infertility and habitual miscarriage are multifactorial diseases caused by similar etiopathogenetic factors. Therefore modern researchers refer them to the term "early reproductive losses". The role of immunological factors in the genesis of reproductive disorders remains unclear. We described several immunological factors that increase the risk of reproductive disorders: antiphospholipid antibodies, antibodies to annexin V, antibodies to hCG, and coincidences of class II HLA loci in spouses. One of the most pressing issues is the role of NK cells (natural killer cells) in the genesis of reproductive disorders. In order to properly assess the risk of reproductive failures, the major academic problem is the determination of the functional activity of NK cells before pregnancy.

The purpose of the study • To evaluate the effect of cytotoxic activity of NK cells in peripheral blood on the effectiveness of ART programs in women with infertility and repeated implantation failures

MATERIALS AND METHODS Research materials A retrospective analysis of 96 medical histories of women was carried out on the basis of the D.O. Ott Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology The criteria for inclusion in the study were the following: 1. Age 18-39 years 2. Regular menstrual cycle 3. The second phase of the cycle (18-22 days) 4. Repeated implantation failures during IVF in the anamnesis (2 or more) 5. Patient's consent to participate in the research program

The exclusion criteria for this work were the following parameters: 1. chronic diseases 2. the presence of endocrine, cardiovascular, autoimmune diseases 3. allergic reactions (bronchial asthma) 4. multiple pregnancy 5. abnormalities of the development of the genitals 6. refusal of a woman to participate in a research program Research methods A formalized chart was compiled for each patient and included the following data: • FULL name; • Medical history number; • Age; • BMI values; • Total dose of gonadotropins; • Duration of stimulation; • The number of eggs received; • Effective dose (the dose of gonadotropins required for the production of 1 egg); • The number of good quality embryos obtained; • The dose required to obtain 1 embryo of good quality; • The result of the IVF protocol: biochemical, clinical pregnancy, childbirth. When analyzing medical histories, special attention was paid to the following data: • Clinical and anamnestic examination; • Somatic anamnesis; • Data from laboratory and instrumental studies (analysis of beta-hCG levels in blood serum, ultrasound of pelvic organs); • Analysis of long-term results of IVF protocol (clinical pregnancy, childbirth); • Statistical processing of the results obtained.

RESEARCH RESULTS

General characteristics of the examined women • main group – women with increased cytotoxic activity of NK cells (n=22) • comparison group - women with reduced cytotoxic activity of NK cells (n=16)

Evaluation of the embryological stage When assessing the embryological stage we did not find significant differences in both groups between the indicators of the number and quality of embryos and the number of cryopreserved embryos

Analysis of the effectiveness of IVF protocols According to the data obtained, there are no statistically significant differences in the frequency of pregnancy during IVF cycles between the comparison groups.

Сonclusion

The role of NK cells and methods of correcting their functional activity in reproduction remain open. It can be assumed that NK cells are immunological markers of distress during the onset and development of pregnancy. Two groups of patients were analyzed, comparable in clinical and anamnestic data (average age, BMI, duration of infertility, the number of IVF attempts in the anamnesis, the percentage of primary infertility, the level of FSH, LH, AMH, prolactin, ovarian and endometrial inflammation on the day of emergency transfer). At the same time, the main group did not have patients with repeated implantation failures with increased cytotoxic activity of NK cells, whereas the comparison group demonstrated patients with reduced cytotoxic activity of NK cells. Statistically significant differences (p <0.05) in the average total and effective doses of prescribed gonadotropins were determined, while patients from the main group were prescribed 1.6 times more effective dose than patients from the comparison group. Thus, it was determined that in the group of patients with increased cytotoxic activity of NK cells, the ovarian response to stimulation with gonadotropin preparations is lower than in patients with reduced cytotoxic activity of NK cells. We could not find statistically significant differences between the two comparison groups in the number of mature eggs obtained. However, it turned out that the probability of obtaining good-quality embryos in the group of patients with increased cytotoxic activity of NK cells in the IVF cycle was 21.67 times lower than in the comparison group (p <0.05).