Asociación entre Obesidad Grave y Alteraciones Funcionales de los Ovocitos

• AUTOR : Machtinger R, Combelles C, Racowsky C y colaboradores
• TITULO ORIGINAL : The Association Between Severe Obesity and Characteristics of Failed Fertilized Oocytes
• CITA : Human Reproduction 27(11):3198-3207, Nov 2012
• MICRO : La obesidad grave parece vincularse con un mayor riesgo de disfunción de los ovocitos y potenciales alteraciones en el proceso normal de fertilización.

Introducción

La prevalencia de obesidad en los países desarrollados ha ido en aumento en las últimas décadas y, en 2008, superó el 30% en la población de Estados Unidos. Se cree que la obesidad está asociada con una gran variedad de enfermedades crónicas; también, se correlaciona con alteraciones reproductivas, como anovulación, infertilidad y complicaciones obstétricas. Las mujeres obesas presentan mayor tendencia a la infertilidad y fecundidad reducida en comparación con mujeres con IMC (índice de masa corporal) normal. La obesidad ha sido asociada con mayores tasas de aborto y reducida respuesta en los tratamientos de fertilización in vitro. Aunque poco se conoce sobre los mecanismos que producen las fallas de implantación, se han propuesto alteraciones en la receptividad endometrial y en la calidad ovocitaria.
La obesidad está asociada con alteraciones en la producción y metabolismo hormonal relacionados con la foliculogénesis. Dado que el ovario presenta una reserva finita de ovocitos, cualquier efecto adverso de la obesidad sobre los folículos y, por lo tanto, sobre los ovocitos es preocupante.
Tanto las bajas tasas de embarazo como el aumento de los abortos espontáneos tempranos son indicativos de anormalidades del embrión. Estos estadios bien tempranos del desarrollo embrionario son controlados por la calidad ovocitaria. Estudios previos en animales han demostrado una asociación entre el IMC y alteraciones en el desarrollo del ovocito. La evolución del ovocito a su estadio haploide depende de la normal formación del huso meiótico que controla, a su vez, la normal segregación cromosómica. Por lo tanto, la integridad del huso meiótico es crucial para la progresión del ciclo celular. Dadas las limitaciones que presentan los estudios con ovocitos humanos, solo puede ser evaluado el material de descarte. Debido a que tanto los ovocitos fertilizados y los no fertilizados provienen de la misma cohorte, los ovocitos con fallas para ser fertilizados, que son inútiles clínicamente y, por lo tanto, descartados, pueden ser utilizados para investigar los tipos de anormalidades que podrían afectar la calidad de la cohorte folicular completa.
El objetivo del presente estudio fue evaluar la organización cromosómica y el citoesqueleto de los ovocitos no fertilizados en pacientes con obesidad grave comparadas con pacientes con IMC normal.

Materiales y métodos

Se definieron como ovocitos no fertilizados aquellos que no presentaron ningún pronúcleo al momento de la evaluación de fertilización (16-18 h posinseminación o ICSI [inyección intracitoplasmática del espermatozoide, por sus siglas en inglés]).
Luego de la inseminación o ICSI, sólo fueron utilizados aquellos ovocitos que exhibieron un cuerpo polar (presumiblemente MII [metafase II] de acuerdo con la clasificación morfológica). Fueron incluidos ovocitos de pacientes con IMC normal (18.5-24.9 kg/m2) y de aquellas con obesidad grave (Clase II y III: 35-50 kg/m2). Se excluyeron las pacientes con aborto recurrente y traslocaciones conocidas y se incluyeron sólo los ovocitos del primer ciclo de tratamiento durante el período de realización del estudio de cada paciente, para evitar la influencia de grupos de jerarquía como resultado de múltiples cohortes de ovocitos de múltiples ciclos de FIV (fecundación in vitro) de pacientes individuales.

Procesamiento de los ovocitos por inmunofluorescencia

Se definió como ovocitos no fertilizados a aquellos que no consiguieron ser fertilizados al control 3 h posfertilización, 24 h ± 1.1 h (media ± DE [desvío estándar]) después de la recuperación folicular (rango 21-27 h). Los análisis del citoesqueleto de los ovocitos no fertilizados fueron obtenidos por inmunofluorescencia de cromatina, tubulina y actina.

Clasificación de los ovocitos no fertilizados

Los ovocitos fueron clasificados a simple ciego; los microscopistas no conocían a qué grupo de pacientes pertenecían cada uno de ellos. Los ovocitos fueron clasificados como aquellos activados y no activados. Los ovocitos activados fueron definidos como aquellos que presentaron tubulina polimerizada en el citoplasma o por presencia de una estructura cromatínica pronuclear. Los ovocitos no activados fueron definidos como aquellos que presentaron ausencia o presencia de al menos un huso cromático. Los ovocitos no activados sin huso cromático fueron definidos como ovocitos sin tubulina polimerizada ni huso. Los ovocitos con huso cromático fueron clasificados como aquellos con un huso cromático único, > 1 huso o huso en forma de acordeón (por ejemplo, huso muy amplio sin evidencia de corpúsculo polar).

Evaluación de la calidad espermática

Se utilizó el número total de espermatozoides móviles para evaluar la calidad espermática, ya que este análisis se realizó en forma rutinaria en cada ciclo de FIV durante la preparación del semen en el laboratorio. El porcentaje de formas normales no pudo ser utilizado, ya que la evaluación de este parámetro se realiza en forma rutinaria antes del inicio del ciclo de tratamiento y, por lo tanto, no ligado a un ciclo específico.

Evaluación de las variables de los resultados clínicos

Se estableció embarazo clínico mediante la presencia de saco gestacional intrauterino por ecografía.

Análisis estadístico

El odds ratio (OR), el intervalo de confianza del 95% (IC) y la prueba de Wald para el valor de P fueron calculados utilizando ecuaciones generalizadas de estimación para establecer la correlación entre los ovocitos de la misma paciente. Se realizó ajuste del modelo según edad al inicio del ciclo, tipo de ciclo de tratamiento (FIV/ICSI) y diagnóstico previo de síndrome de ovarios poliquísticos (SOP).

Resultados

Pacientes y ovocitos
Un total de 276 ovocitos de 137 pacientes fueron evaluados según los parámetros del citoesqueleto: 171 ovocitos de 90 mujeres en el grupo de IMC normal en comparación con 105 ovocitos de 47 pacientes del grupo de obesidad grave. La edad de las pacientes al inicio del ciclo de tratamiento, el número total de ovocitos recuperados, el número de ovocitos con fallas en la fertilización, el porcentaje de ovocitos maduros no fertilizados y el número de ovocitos fijados y clasificados fueron similares entre ambos grupos.
Las pacientes con obesidad grave presentaron una mayor prevalencia de SOP (27.7 frente a 11.1%) en comparación con las pacientes con IMC normal. La proporción de los diagnósticos de infertilidad, diferentes al SOP, que fueron indicación para CSI, y el número total de espermatozoides móviles fueron similares en ambos grupos. La prevalencia de hipertensión arterial (HTA) y diabetes mellitus no dependiente de insulina (DMNID) entre las pacientes con obesidad grave fue del 10.6% (n = 5 de 47) y 4.3% (n = 2 de 47) respectivamente; en el grupo de pacientes con IMC no se detectaron ninguna de estas dos patologías. El 34.0% (n = 16 de 57) de las pacientes con obesidad grave y el 10.0% (n = 9 de 90) de las pacientes con IMC normal presentaron otra patología diferente a HTA/DMNID como depresión, hipertiroidismo o hipotiroidismo y asma. De las 47 pacientes con obesidad grave, 13 (27.7%) fueron tratadas con medicación no asociada con el tratamiento de infertilidad en comparación con 6 de las 90 pacientes con IMC normal (6.7%).
Ochenta y siete pacientes con IMC normal y 46 mujeres con obesidad grave lograron una transferencia de embriones. Una mayor proporción de pacientes obesas recibieron un protocolo de estimulación para bajas respuestas al tratamiento en comparación con las de IMC normal (34.0 contra 15.7%, respectivamente) y en promedio la dosis total de FSH también fue mayor.
A pesar de que las pacientes obesas recibieron un protocolo de estimulación más agresivo, presentaron en promedio un menor máximo de estradiol (E2) que las pacientes con IMC normal. La tasa de embarazo clínico fue de 39.1% (34 de 87) y 42.3% (19 de 46) en cada grupo, respectivamente.

Análisis del citoesqueleto de los ovocitos con falla de fertilización
Una gran proporción de ovocitos de las pacientes con IMC normal (14.0%) fueron activados en relación con el grupo de obesidad grave (7.6%); esta diferencia no fue estadísticamente significativa en la prueba de Wald para el valor de p = 0.09.
El OR de los ovocitos con huso cromático fue significativamente menor en el grupo de pacientes obesas (37.8 contra 64.1%; OR= 0,33 IC= 0,17-0,63), con una prueba de Wald para p < 0.001).
 
Número de husos y SOP
La relación entre el IMC y las características de los ovocitos parecen ser consistentes entre las pacientes con sin SOP o sin este: en estas dos poblaciones de pacientes con SOP, una menor proporción de ovocitos de las mujeres obesas presentaron 1 huso y una gran proporción presentó más de 1 huso.

Número de husos y medicación
Una mayor proporción de mujeres del grupo con obesidad grave utilizaron medicación no relacionada con la estimulación ovárica controlada en comparación con aquellas con IMC normal (13 de 47 [27.7%] y 6 de 90 [6.7%], respectivamente). De las 19 pacientes que utilizaron otras medicaciones, 4 pacientes (3 en el grupo de obesidad grave y 1 del grupo de IMC normal) tomaban antidepresivos o fármacos ansiolíticos. Estudios toxicológicos previos en modelos con animales reportaron una asociación entre la exposición al diazepam y la foliculogénesis alterada y anormalidades a nivel del huso.

Análisis del huso
El OR de los ovocitos con un huso desordenado y cromosomas no alineados fue significativamente mayor en el grupo de pacientes con obesidad grave en comparación con el grupo con IMC normal (28.6 frente a 8.6%; OR= 4.58 IC= 1.05-19.86, prueba de Wald para valor de p = 0.04).

Análisis de husos múltiples
Un total de 100 ovocitos presentaron más de un huso, 88 de los cuales (44 del grupo con IMC normal y 44 del grupo de obesidad grave) fueron evaluados para la presencia de un espermatozoide dentro del ovocito. Doce ovocitos no pudieron ser evaluados a este respecto, ya que los espermatozoides se perdieron tratando de recuperarlos desde el portaobjeto. La prevalencia de detección de la cola de espermatozoides fue similar en ambos grupos (79.5 frente a 72.7%, IMC normal frente a obesidad grave, respectivamente, prueba de Wald para valor de p = 0.60. La cola de los espermatozoides se fijó en un polo de los husos (estimando el origen paterno) en mayor porcentaje dentro del grupo de IMC normal en relación con el grupo de obesidad grave (61.4% y 54.6%, respectivamente); sin embargo, estas diferencias no fueron estadísticamente significativas (prueba de Wald para el valor de p = 0.65).

Discusión

Según se conoce, éste es el primer análisis que evalúa en forma directa la asociación entre obesidad grave (clase II y III de obesidad) y las características ovocitarias en mujeres. Las observaciones indican una mayor prevalencia de anormalidades del citoesqueleto en ovocitos con fallas de fertilización de pacientes con obesidad grave en comparación con aquellas con IMC normal. Estos ovocitos de mujeres con obesidad grave tuvieron una mayor prevalencia para la presencia de uno o más husos, y cuando sólo un huso estaba presente, mostraron mayor prevalencia de desarreglos con cromosomas no alineados. Estos hallazgos fueron independientes de potenciales efectos contundentes, como edad al inicio del ciclo, ICSI y SOP.
Los estudios en los que se investiga la relación entre IMC y calidad ovocitaria son dificultosos para su realización debido a diferencias en los puntos de corte para el IMC y disparidades al definir la calidad ovocitaria. Sin embargo, muchos estudios muestran que la obesidad se encuentra asociada a una disminución en la calidad ovocitaria.
A pesar de la gran relevancia de los hallazgos del presente estudio, está documentado que existe un aumento de los niveles séricos y foliculares de leptina en las mujeres obesas. Estudios en animales sugieren que los niveles elevados de leptina ejercen un efecto inhibitorio directo en la función ovárica mediante la perturbación de la esteroideogénesis y un daño directo en la foliculogénesis y maduración ovocitaria. Más aún, estudios in vitro han mostrado que la leptina interfiere en la función del AMP cíclico para inhibir la esteroideogénesis en las células de la granulosa en humanos, y estas células juegan un papel fundamental para el mantenimiento del normal crecimiento folicular y desarrollo ovocitario.
Los estudios anteriormente citados respaldan, todos en conjunto, la posibilidad de que las anormalidades ovocitarias que se han descripto en las pacientes con obesidad grave son atribuibles a alteraciones del microambiente folicular. Se necesitan realizar más estudios para investigar esta posibilidad.
Los ovocitos con inmadurez citoplasmática responden en menor medida a las señales de activación producidas por el espermatozoide. Esta falla podría estar asociada a una activación deficiente de los canales de calcio, deficiente señalización celular o a una respuesta anormal en la cascada de activación por parte del espermatozoide. De cualquier modo, la inmadurez citoplasmática está asociada a una señalización espermática anormal y una condensación cromatínica prematura (CCP). A pesar de esta deficiente activación ovocitaria, resultante de la inmadurez citoplasmática, otra explicación podría ser la ausencia o deficiencia de los factores de activación del espermatozoide en asociación con el ovocito. Sin embargo, como el número total de espermatozoides móviles y la proporción de ciclos de ICSI fueron similares entre los dos grupos de pacientes, postulamos que la inmadurez citoplasmática del ovocito es mayormente responsable por la falla de activación en el grupo de pacientes obesas. La cola de un espermatozoide fue encontrada en más del 70% de los ovocitos con múltiples husos (sin diferencia estadística entre ambos grupos) y, en más del 50% de los casos, la cola del espermatozoide estaba fijada al huso. Las posibles causas de la no presencia de espermatozoides en el ovocito podrían ser la falla en la penetración o una meiosis materna alterada. (por ejemplo, división ovocitaria sin expulsión del cuerpo polar). Además, la presencia de un espermatozoide no fijado al huso podría sugerir que el espermatozoide estuvo presente e, incluso, se formó el huso paterno pero, tal vez, la cola se desprendió.
Los dos fenotipos, huso único o múltiple, podrían reflejar un arresto meiótico o ciertas cuestiones del ciclo celular que resultan en fallas de fertilización. Evaluaciones adicionales de los ovocitos no fertilizados con un huso único estarían bajo la lupa del presente estudio, y solo podemos hipotetizar que los motivos en estos casos evaluados fueron por fallas del espermatozoide para penetrar en el ovocito o fallas del citoplasma para que el espermatozoide produzca una CCP. Asumiendo que la penetración/incorporación fue similar en ambos grupos de pacientes, podemos sugerir que la mayor prevalencia de dos husos en las pacientes con obesidad grave podría deberse a que el citoplasma favorecería la CCP del espermatozoide con la formación de un huso meiótico.
Debido a que sólo se tuvo acceso a los ovocitos descartados, se limitó la evaluación a sólo aquellos ovocitos con fertilización fallida. No se sabe de qué manera los resultados podrían ser extrapolados a los ovocitos que sí fueron fertilizados dentro de una misma cohorte de ovocitos recuperados de una misma paciente en un ciclo de estimulación. Además, los ovocitos evaluados en este estudio fueron obtenidos a partir de estimulación ovárica controlada, por lo que no se puede saber en qué medida estos ovocitos recuperados de pacientes con obesidad grave luego de una estimulación ovárica podrían ser similares a aquellos ovulados en un ciclo natural. Los ovocitos humanos con fertilización fallida disponibles para investigación son ovocitos que han estado en cultivo por lo menos 24 h desde la recuperación, y estudios previos sugieren que las irregularidades en el huso podrían deberse a esto.

Conclusión

En resumen, estas observaciones proveen una aproximación al entendimiento de una posible causa de fertilidad reducida en mujeres con obesidad grave. Las altas tasas de anormalidades en los husos que se documentan sugieren que, en estas pacientes, al menos una proporción de los ovocitos «maduros» (basada esta nomenclatura en la presencia de corpúsculo polar) podrían presentar un compromiso con respecto a la calidad que afecta el normal proceso de fertilización. Se necesitan más estudios para investigar el mecanismo subyacente en las anormalidades del huso que se observan en esta población.

 
Ref : GINECO.

Especialidad: Bibliografía - Ginecología