Sistema Reprodutor e Tecnologia da Reprodução Medicamente Assistida

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1 MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA BIOMÉDICA DISCIPLINA DE ANATOMIA E HISTOLOGIA Sistema Reprodutor e Tecnologia da Reprodução Medicamente Assistida Carlos Plancha Instituto de Histologia e Biologia do Desenvolvimento O processo da fertilização e o desenvolvimento pré-implantação ocorrem em suspensão no interior do aparelho reprodutor feminino Trompa de Falópio humano Acessibilidade à manipulação ratinho Fertilização e desenvolvimento pré-implantação em cultura Estratégias da Reprodução Medicamente Assistida Infertilidade - Ausência de gravidez após um ano de relações sexuais regulares sem contracepção. - Actualmente, afecta % dos casais em idade fértil. Causas: - factores masculinos (40%) - factores femininos (40%) - mistos (10%) - por explicar (10%)

2 Causas de infertilidade A vida ocidental (sbt urbana) actual veio adicionar factores de infertilidade: a idade da gestação é adiada Tratamento da infertilidade Equipa multidisciplinar Equipa clínica Equipa laboratorial (Andrologia, Embriologia, Criopreservação) Avaliação diagnóstica e terapêutica da infertilidade Avaliação e manipulação de gâmetas e embriões AVALIAÇÃO DO GÂMETA MASCULINO Espermograma: Avaliação da infertilidade de causa masculina: O Espermograma estuda as características de visualização directa e microscópica do sémen. Características mais relevantes: Concentração de espermatozóides no ejaculado Mobilidade de formas móveis progressivas Morfologia: determinação precisa da percentagem de formas morfologicamente normais VARIAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO ESPERMÁTICA AO LONGO DE 3 MESES (2 colheitas semanais)

3 AVALIAÇÃO DO GÂMETA FEMININO % de nascimentos resultantes de transferências embrionárias para o útero usando embriões frescos de oocitos de dadoras ou das próprias, por idade materna, ART National Summary Report Centers for Disease Control and Prevention, USA Department of Health, American Society for Reproductive Medicine and Society for Assisted Reproductive Technology Nov 2014 Qualidade oocitária: determinante major da qualidade embrionária e eficiência reprodutiva, que, contrariamente ao útero, diminui fortemente com a idade! Técnicas de Reprodução Medicamente Assistida Estimulação controlada da ovulação Inseminação intra-uterina (IIU) Injecção intra-citoplasmática de espermatozóide (ICSI) Congelamento de gâmetas e embriões Transferência de embriões congelados (TEC) Biópsia testicular para extracção de espermatozóides (TESE) Maturação Oocitária in vitro (IVM) Inseminação intra-uterina com esperma de dador Doação de oocitos Doação de embriões Biópsia embrionária e diagnóstico genético pré-implantação (DGPI)

4 É necessário distinguir Marketing de Ciência e Clínica! Avaliação do sucesso da PMA A taxa de bébé nascido é a medida de sucesso da PMA mais relevante. Medidas como as taxas de fertilização, de implantação ou de gravidez são medidas intermédias e não refletem necessáriamente um nascimento como resultado final. A taxa de bébé único e saudável nascido é ainda mais apropriada como medição de sucesso em PMA, dados os riscos para a mãe e criança associados a gravidezes múltiplas (Land & Evers, 2003). JA Land, JL Evers (2003) Risks and complications in assisted reproduction techniques: Report of an ESHRE consensus meeting. Hum Reprod, 18, S Dyer et al. (2006) Report of the Independent Review of Assisted Reproductive Technologies. NHMRC Clinical Trials Centre, Sydney, Australia Técnicas de Reprodução Medicamente Assistida Estimulação controlada da ovulação Inseminação intra-uterina Injecção intra-citoplasmática de espermatozóide (ICSI) Congelamento de gâmetas e embriões Transferência de embriões congelados (TEC) Biópsia testicular para extracção de espermatozóides (TESE) Maturação Oocitária in vitro (IVM) Inseminação intra-uterina com esperma de dador Doação de oocitos Doação de embriões Biópsia embrionária e diagnóstico genético pré-implantação (DGPI)

5 A colheita de gâmetas masculinos faz-se por masturbação e recuperação do ejaculado para um recipiente esterilizado Inseminação intra-uterina lavagem Técnicas de Reprodução Medicamente Assistida Estimulação controlada da ovulação Inseminação intra-uterina Introdução de espermatozoides no interior do útero ( 2 milhões formas progressivas no sémen preparado) Colheita e preparação laboratorial do sémen Aumentam a possibilidade de ocorrência de Fertilização in vivo Técnicas de Reprodução Medicamente Assistida Estimulação controlada da ovulação Inseminação intra-uterina Injecção intra-citoplasmática de espermatozóide (ICSI) Congelamento de gâmetas e embriões Transferência de embriões congelados (TEC) Biópsia testicular para extracção de espermatozóides (TESE) Maturação Oocitária in vitro (IVM) Inseminação intra-uterina com esperma de dador Doação de oocitos Doação de embriões Biópsia embrionária e diagnóstico genético pré-implantação (DGPI)

6 Técnicas de Reprodução Medicamente Assistida Para ocorrer implantação: 1. Os gâmetas têm de viajar no ap. reprodutor feminino 2. Têm de interagir no processo da fertilização X 3. O desenvolvimento embrionário préimplantatório ocorre em suspensão ao longo do ap. reprodutor feminino A FIV surgiu originalmente para fazer face a situações de infertilidade de causa feminina por oclusão tubária A colheita de gâmetas masculinos faz-se por masturbação e recuperação do ejaculado para um recipiente esterilizado lavagem A colheita de gâmetas femininos realiza-se por punção e aspiração folicular, com acesso transvaginal, sob controlo ecográfico

7 + ovócito espermatozóides A fertilização extra-corporal implica: -Estimulação controlada da ovulação e punção ovárica -Colheita e preparação laboratorial do sémen fertilização -Contacto entre ovócitos e espermatozóides -Cultura embrionária e transferência de embriões para o útero + ovócito espermatozóides 70-80% fertilização + ovócito espermatozóides 35-40% Resolução de algumas situações de infertilidade

8 Técnicas de Reprodução Medicamente Assistida Injecção intra-citoplasmática de espermatozóide (ICSI) Para fertilizarem o ovócito, os espermatozóides: 1. Concentração total 2. Motilidade. (fracção de formas progressivas) 3. Morfologia. (fracção de formas normais) A ICSI (Intra-Cytoplasmic Sperm Injection) surgiu para fazer face a alguns tipos de infertilidade de causa masculina ICSI Micro-injecção de um espermatozóide no ovócito É uma especialização da FIV em que o espermatozóide é introduzido por micromanipulação no interior do ovócito ICSI Micro-injecção de um espermatozóide no ovócito

9 Técnicas de Reprodução Medicamente Assistida FIV ou ICSI 1-célula Desenvolvimento pré-implantatório humano 2-células 4-células 8-células Blastocisto In vivo em suspensão... In vitro em cultura... Estratégias da Reprodução Medicamente Assistida Resolução de situações de Infertilidade Técnicas de Reprodução Medicamente Assistida Criopreservação Gónadas: tecido ovárico e testicular Gâmetas: espermatozóides e oocitos Embriões: estadios pré-implantatórios Criopreservação Embriões: estadios pré-implantatórios Poderão ser conservados embriões até nova transferência embrionária Congelamento de embriões: problema ou parte da solução? Taxas cumulativas: % TEC Transferência de Embriões Criopreservados Aumenta a probabilidade de sucesso por punção

10 Biópsia Testicular (TESE - TEsticular Sperm Extraction) - casos especiais: p.e. azoospermia Maturação oocitária in vitro (IVM) - casos especiais: p.e. risco de síndrome de hiperestimulação ovárica Configurações celulares dos COCs e dos oócitos na maturação COC compacto COC expandido GV (imaturo) MI (imaturo) MII (maduro)

11 Técnicas de Reprodução Medicamente Assistida Estimulação controlada da ovulação Inseminação intra-uterina Injecção intra-citoplasmática de espermatozóide (ICSI) Congelamento de gâmetas e embriões Transferência de embriões congelados (TEC) Biópsia testicular para extracção de espermatozóides (TESE) Maturação Oocitária in vitro (IVM) Inseminação intra-uterina com esperma de dador Doação de oocitos Doação de embriões Biópsia embrionária e diagnóstico genético pré-implantação (DGPI) Doação de espermatozóides, oocitos e embriões Polémicas em torno das questões éticas, morais, legais, Técnicas de Reprodução Medicamente Assistida Estimulação controlada da ovulação Inseminação intra-uterina Injecção intra-citoplasmática de espermatozóide (ICSI) Congelamento de gâmetas e embriões Transferência de embriões congelados (TEC) Biópsia testicular para extracção de espermatozóides (TESE) Maturação Oocitária in vitro (IVM) Inseminação intra-uterina com esperma de dador Doação de oocitos Doação de embriões As técnicas hoje disponíveis em Medicina da Reprodução permitem ultrapassar com sucesso a maioria das situações de Infertilidade Conjugal.

12 Técnicas de Reprodução Medicamente Assistida Estimulação controlada da ovulação Inseminação intra-uterina Injecção intra-citoplasmática de espermatozóide (ICSI) Congelamento de gâmetas e embriões Transferência de embriões congelados (TEC) Biópsia testicular para extracção de espermatozóides (TESE) Maturação Oocitária in vitro (IVM) Inseminação intra-uterina com esperma de dador Doação de oocitos Doação de embriões Biópsia embrionária e diagn. genético pré-implantação (DGPI) Técnicas de Reprodução Medicamente Assistida Biópsia embrionária e diagnóstico genético pré-implantação (DGPI) - Estudos de Biologia fundamental - 1. A eliminação de alguns blastómeros em estadios pré-implantação não tem consequências para o desenvolvimento em mamíferos 2. Podem ser produzidos gémeos idênticos a partir da separação de blastómeros em fases iniciais do desenvolvimento DGPI Biópsia embrionária e Diagnóstico genético pré-implantação biópsia embrionária A Biópsia embrionária e o diagnóstico genético pré-implantação (DGPI) aproveitam estes conhecimentos da Biologia Fundamental e de técnicas de análise molecular em célula única para estender as indicações para Reprodução Medicamente Assistida a casais férteis

13 DGPI Biópsia embrionária e Diagnóstico genético pré-implantação biópsia da trofoectoderme em blastocisto Definição de Diagnóstico Genético Pré-Implantação (DGPI) Trata-se de um diagnóstico pré-natal muito precoce em que embriões pré-implantação (ou ovócitos) são biopsados durante a cultura, sendo depois transferidos para a cavidade uterina os embriões livres da doença genética em causa DGPI Biópsia embrionária e Diagnóstico genético pré-implantação ICSI biópsia embrionária blastómeros diagnóstico (PCR / FISH) afectados não afectados não transferidos Embrião biopsado transferidos congelados biópsia embrionária Existem hoje técnicas de Medicina da Reprodução indicadas também para situações de Fertilidade Questões em estudo e interrogações em Biologia e Medicina da Reprodução: A intervenção da Medicina da Reprodução ocorre numa fase minoritária ria do desenvolvimento folicular Primordial ~ dias Preantral ~90 dias ovulação Pouco compreendido (excepto últimos estadios do desenvolvimento folicular) Período de intervenção em PMA MA Edson et al.. (2009) The Mammalian Ovary from Genesis to Revelation. Endocrine Reviews, 30:

14 MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA BIOMÉDICA DISCIPLINA DE ANATOMIA E HISTOLOGIA Sistema Reprodutor e Tecnologia da Reprodução Medicamente Assistida Carlos Plancha Instituto de Histologia e Biologia do Desenvolvimento