Tom 6, Nr 1 (2021)
Artykuł przeglądowy
Opublikowany online: 2021-05-12
Pobierz cytowanie

Znaczenie procesów epigenetycznych w medycznie wspomaganej prokreacji

Barbara Macura1, Anna Strzępa2, Marian Szczepanik2
Ginekologia i Perinatologia Praktyczna 2021;6(1):18-27.
Afiliacje
  1. Uniwersytet Jagielloński- Collegium Medicum, Wydział Nauk o Zdrowiu, Zakład Biologii Rozwoju Człowieka, ul. Kopernika 7a, 31-034 Kraków, Polska
  2. Uniwersytet Jagielloński- Collegium Medicum, Wydział Nauk o Zdrowiu, Katedra Biologii Medycznej, ul. Kopernika 7a, 31-034 Kraków, Polska

dostęp płatny

Tom 6, Nr 1 (2021)
Prace poglądowe
Opublikowany online: 2021-05-12

Streszczenie

Problem niepłodności dotyka około 10–16% osób w wieku rozrodczym. Dla niektórych par jedyną możliwością posiadania własnego potomstwa jest skorzystanie z technik wspomaganego rozrodu (ARTs). Istnieją jednak doniesienia, że procedury te mogą wywoływać zmiany epigenetyczne w gametach i zarodku i wpływać na stan zdrowia dziecka. Procesy epigenetyczne polegają na zmianach w ekspresji genów bez równoczesnych zmian w kolejności zasad w DNA. Celem pracy jest przedstawienie możliwego wpływu ARTs na stan epigenetyczny zarodka i łożyska, a w konsekwencji na stan zdrowia przyszłego pokolenia.

Rozległe zmiany epigenetyczne zachodzą podczas produkcji gamet oraz na wczesnym etapie rozwoju zarodka. Techniki wspomaganego rozrodu są przeprowadzane tym samym czasie. Być może wykorzystywanie niedojrzałych gamet, stymulacja hormonalna jajników oraz warunki chemiczne i parametry fizyczne występujące podczas tych procedur mogą powodować nieprawidłowy profil zmian epigenetycznych w zarodku i łożysku. Istnieją doniesienia sugerujące, że w konsekwencji może to prowadzić nie tylko do wystąpienia typowych chorób związanych z zaburzeniami piętnowania genomowego (np. zespół Angelmana czy zespół Pradera–Williego), ale także do zwiększonego ryzyka rozwoju takich chorób, jak otyłość, cukrzyca, choroby układu sercowo-naczyniowego czy pewne zaburzenia neurologiczne.

Zmiany epigenetyczne mogą być przyczyną niepłodności, ale mogą również powstać w czasie stosowania ARTs. W przyszłości należy udoskonalić procedury wspomaganego rozrodu, tak aby nie powodowały zmian epigenetycznych w gametach i zarodku. Trzeba także odpowiedzieć na pytanie, w jakim stopniu zmiany epigenetyczne są dziedziczone i wpływają na ryzyko rozwoju chorób w późniejszym życiu.

Streszczenie

Problem niepłodności dotyka około 10–16% osób w wieku rozrodczym. Dla niektórych par jedyną możliwością posiadania własnego potomstwa jest skorzystanie z technik wspomaganego rozrodu (ARTs). Istnieją jednak doniesienia, że procedury te mogą wywoływać zmiany epigenetyczne w gametach i zarodku i wpływać na stan zdrowia dziecka. Procesy epigenetyczne polegają na zmianach w ekspresji genów bez równoczesnych zmian w kolejności zasad w DNA. Celem pracy jest przedstawienie możliwego wpływu ARTs na stan epigenetyczny zarodka i łożyska, a w konsekwencji na stan zdrowia przyszłego pokolenia.

Rozległe zmiany epigenetyczne zachodzą podczas produkcji gamet oraz na wczesnym etapie rozwoju zarodka. Techniki wspomaganego rozrodu są przeprowadzane tym samym czasie. Być może wykorzystywanie niedojrzałych gamet, stymulacja hormonalna jajników oraz warunki chemiczne i parametry fizyczne występujące podczas tych procedur mogą powodować nieprawidłowy profil zmian epigenetycznych w zarodku i łożysku. Istnieją doniesienia sugerujące, że w konsekwencji może to prowadzić nie tylko do wystąpienia typowych chorób związanych z zaburzeniami piętnowania genomowego (np. zespół Angelmana czy zespół Pradera–Williego), ale także do zwiększonego ryzyka rozwoju takich chorób, jak otyłość, cukrzyca, choroby układu sercowo-naczyniowego czy pewne zaburzenia neurologiczne.

Zmiany epigenetyczne mogą być przyczyną niepłodności, ale mogą również powstać w czasie stosowania ARTs. W przyszłości należy udoskonalić procedury wspomaganego rozrodu, tak aby nie powodowały zmian epigenetycznych w gametach i zarodku. Trzeba także odpowiedzieć na pytanie, w jakim stopniu zmiany epigenetyczne są dziedziczone i wpływają na ryzyko rozwoju chorób w późniejszym życiu.

Pobierz cytowanie

Słowa kluczowe

epigenetyka; techniki wspomaganego rozrodu (ARTs); niepłodność

Informacje o artykule
Tytuł

Znaczenie procesów epigenetycznych w medycznie wspomaganej prokreacji

Czasopismo

Ginekologia i Perinatologia Praktyczna

Numer

Tom 6, Nr 1 (2021)

Typ artykułu

Artykuł przeglądowy

Strony

18-27

Opublikowany online

2021-05-12

Wyświetlenia strony

436

Wyświetlenia/pobrania artykułu

102

Rekord bibliograficzny

Ginekologia i Perinatologia Praktyczna 2021;6(1):18-27.

Słowa kluczowe

epigenetyka
techniki wspomaganego rozrodu (ARTs)
niepłodność

Autorzy

Barbara Macura
Anna Strzępa
Marian Szczepanik

Referencje (40)
  1. Łukaszuk K, Kozioł K, Jakiel G, et al. Diagnostyka i leczenie niepłodności — rekomendacje Polskiego Towarzystwa Medycyny Rozrodu i Embriologii (PTMRiE) oraz Polskiego Towarzystwa ekologów i Położników (PTGP). Gin Perinat Prak. 2018; 3: 112–140.
  2. Łepecka- Kl, Pilewska-Kozak A, Jakiel G. Niepłodność w świetle definicji choroby podanej przez WHO. Med Og Nauk Zdr. 2012; 18: 163–166.
  3. Das L, Parbin S, Pradhan N, et al. Epigenetics of reproductive infertility. Front Biosci (Schol Ed). 2017; 9: 509–535.
  4. Gunes S, Arslan MA, Hekim GN, et al. The role of epigenetics in idiopathic male infertility. J Assist Reprod Genet. 2016; 33(5): 553–569.
  5. De Geyter C. Assisted reproductive technology: Impact on society and need for surveillance. Best Pract Res Clin Endocrinol Metab. 2019; 33(1): 3–8.
  6. Piątek A. Koziarska- Rościszewska M. Wpływ in vitro i innych technik wspomaganego rozrodu na występowanie zaburzeń postnatalnych. Nowa Pediatr. 2013; 1: 10–18.
  7. Litzky JF, Marsit CJ. Epigenetically regulated imprinted gene expression associated with IVF and infertility: possible influence of prenatal stress and depression. J Assist Reprod Genet. 2019; 36(7): 1299–1313.
  8. Pinborg A, Loft A, Romundstad LB, et al. Epigenetics and assisted reproductive technologies. Acta Obstet Gynecol Scand. 2016; 95(1): 10–15.
  9. Dada R, Kumar M, Jesudasan R, et al. Epigenetics and its role in male infertility. J Assist Reprod Genet. 2012; 29(3): 213–223.
  10. Carrell DT. Epigenetics of the male gamete. Fertil Steril. 2012; 97(2): 267–274.
  11. Zacchini F, Sampino S, Stankiewicz AM, et al. Assessing the epigenetic risks of assisted reproductive technologies: a way forward. Int J Dev Biol. 2019; 63(3-4-5): 217–222.
  12. Mani S, Ghosh J, Coutifaris C, et al. Epigenetic changes and assisted reproductive technologies. Epigenetics. 2020; 15(1-2): 12–25.
  13. La Rovere M, Franzago M, Stuppia L. Epigenetics and Neurological Disorders in ART. Int J Mol Sci. 2019; 20(17).
  14. Osman E, Franasiak J, Scott R. Oocyte and Embryo Manipulation and Epigenetics. Seminars in Reproductive Medicine. 2019; 36(03/04): e1–e9.
  15. Stuppia L, Franzago M, Ballerini P, et al. Epigenetics and male reproduction: the consequences of paternal lifestyle on fertility, embryo development, and children lifetime health. Clinical Epigenetics. 2015; 7(1).
  16. Ustawa z dnia 25 czerwca 2015 r. o leczeniu niepłodności. Dz. U. 2015 poz. 1087. isap.sejm.gov.pl.
  17. Rhon-Calderon EA, Vrooman LA, Riesche L, et al. The effects of Assisted Reproductive Technologies on genomic imprinting in the placenta. Placenta. 2019; 84: 37–43.
  18. Mani S, Mainigi M. Embryo Culture Conditions and the Epigenome. Semin Reprod Med. 2018; 36(3-04): 211–220.
  19. Laprise SL. Implications of epigenetics and genomic imprinting in assisted reproductive technologies. Mol Reprod Dev. 2009; 76(11): 1006–1018.
  20. Jiang Z, Wang Y, Lin J, et al. Genetic and epigenetic risks of assisted reproduction. Best Pract Res Clin Obstet Gynaecol. 2017; 44: 90–104.
  21. van Montfoort APA, Hanssen LLP, de Sutter P, et al. Assisted reproduction treatment and epigenetic inheritance. Hum Reprod Update. 2012; 18(2): 171–197.
  22. Wilkins-Haug L. Epigenetics and assisted reproduction. Curr Opin Obstet Gynecol. 2009; 21(3): 201–206.
  23. Marshall KL, Rivera RM. The effects of superovulation and reproductive aging on the epigenome of the oocyte and embryo. Mol Reprod Dev. 2018; 85(2): 90–105.
  24. Kyung SL, Soo JC, Chang WC, et al. In vitro maturation: clinical applications, Clin. Exp Reprod Med. 2013; 40: 143–147.
  25. Choux C, Carmignac V, Bruno C, et al. The placenta: phenotypic and epigenetic modifications induced by Assisted Reproductive Technologies throughout pregnancy. Clin Epigenetics. 2015; 7: 87.
  26. Menezo Y, Dale B, Elder K. Time to re-evaluate ART protocols in the light of advances in knowledge about methylation and epigenetics: an opinion paper. Hum Fertil (Camb). 2018; 21(3): 156–162.
  27. Sunde A, Brison D, Dumoulin J, et al. Time to take human embryo culture seriously. Hum Reprod. 2016; 31(10): 2174–2182.
  28. Ramos-Ibeas P, Heras S, Gómez-Redondo I, et al. Embryo responses to stress induced by assisted reproductive technologies. Mol Reprod Dev. 2019; 86(10): 1292–1306.
  29. Ménézo Y, Elder K. Epigenetic remodeling of chromatin in human ART: addressing deficiencies in culture media. Journal of Assisted Reproduction and Genetics. 2020; 37(8): 1781–1788.
  30. Berntsen S, Söderström-Anttila V, Wennerholm UB, et al. The health of children conceived by ART: 'the chicken or the egg?'. Hum Reprod Update. 2019; 25(2): 137–158.
  31. Barberet J, Barry F, Choux C, et al. What impact does oocyte vitrification have on epigenetics and gene expression? Clin Epigenetics. 2020; 12(1): 121.
  32. Kohda T. Effects of embryonic manipulation and epigenetics. J Hum Genet. 2013; 58(7): 416–420.
  33. Choufani S, Turinsky AL, Melamed N, et al. 3D cohort study group. Impact of assisted reproduction, infertility, sex and paternal factors on the placental DNA methylome. Hum Mol Genet. 2019; 28(3): 372–385.
  34. Banister CE, Koestler DC, Maccani MA, et al. Infant growth restriction is associated with distinct patterns of DNA methylation in human placentas. Epigenetics. 2011; 6(7): 920–927.
  35. Canovas S, Ross PJ, Kelsey G, et al. DNA Methylation in Embryo Development: Epigenetic Impact of ART (Assisted Reproductive Technologies). Bioessays. 2017; 39(11).
  36. Chen M, Heilbronn LK. The health outcomes of human offspring conceived by assisted reproductive technologies (ART). J Dev Orig Health Dis. 2017; 8(4): 388–402.
  37. Riesche L, Bartolomei MS. Assisted Reproductive Technologies and the Placenta: Clinical, Morphological, and Molecular Outcomes. Semin Reprod Med. 2018; 36(3-04): 240–248.
  38. DeAngelis AM, Martini AE, Owen CM. Assisted Reproductive Technology and Epigenetics. Semin Reprod Med. 2018; 36(3-04): 221–232.
  39. Hattori H, Hiura H, Kitamura A, et al. Association of four imprinting disorders and ART. Clin Epigenetics. 2019; 11(1): 21.
  40. Novakovic B, Lewis S, Halliday J, et al. Assisted reproductive technologies are associated with limited epigenetic variation at birth that largely resolves by adulthood. Nature Communications. 2019; 10(1).

Regulamin

Ważne: serwis https://journals.viamedica.pl/ wykorzystuje pliki cookies. Więcej >>

Używamy informacji zapisanych za pomocą plików cookies m.in. w celach statystycznych, dostosowania serwisu do potrzeb użytkownika (np. język interfejsu) i do obsługi logowania użytkowników. W ustawieniach przeglądarki internetowej można zmienić opcje dotyczące cookies. Korzystanie z serwisu bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zapisane w pamięci komputera. Więcej informacji można znaleźć w naszej Polityce prywatności.

Czym są i do czego służą pliki cookie możesz dowiedzieć się na stronie wszystkoociasteczkach.pl.

Wydawcą serwisu jest VM Media Group sp. z o.o., ul. Świętokrzyska 73, 80–180 Gdańsk

tel.:+48 58 320 94 94, faks:+48 58 320 94 60, e-mail:  viamedica@viamedica.pl