La crioconservazione degli ovuli è una tecnica di procreazione assistita utilizzata per conservare queste cellule a temperature molto basse, esattamente a -196 °C in azoto liquido, senza che la loro vitalità venga compromessa e per un tempo indefinito.
La sua indicazione principale è la preservazione della fertilità, ovvero congelare gli ovuli di una donna quando è ancora giovane per poter diventare madre in futuro.
Esistono principalmente due metodi per congelare gli ovuli, che descriveremo e confronteremo nel corso di questo post:
- Il congelamento lento
- La vitrificazione
Di seguito trovate un indice con i 7 punti che tratteremo in questo articolo.
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Fattori che influenzano il congelamento
L'ovulo è la cellula più grande del corpo umano. Le sue dimensioni sono di 0,14 mm e presenta un alto contenuto di acqua. Inoltre, prima della sua fecondazione, l'ovulo si trova in uno stadio molto complesso noto come metafase II, in cui la divisione del suo materiale genetico è ferma.
Per tutti questi motivi, risulta estremamente complicato congelare gli ovuli senza che vengano danneggiati. Le basse temperature possono provocare la depolimerizzazione dei microtubuli, che comporta la disorganizzazione e la dispersione dei cromosomi.
D'altra parte, l'alto contenuto di acqua aumenta la probabilità che si formino cristalli di ghiaccio, che provocherebbero danni alle strutture interne dell'ovulo e alla sua membrana cellulare.
Infine, la disidratazione eccessiva dell'ovulo durante il congelamento può anche dare luogo al cosiddetto effetto soluto (aumento della concentrazione di sali intracellulari) e alla teoria del volume minimo, che possono portare al collasso irreversibile e alla morte cellulare.
Quindi, per evitare che sorgano tutti questi problemi durante il congelamento degli ovuli e aumentare i tassi di sopravvivenza, è molto importante controllare i seguenti fattori:
- Il tasso o la velocità di raffreddamento.
- La disidratazione e il destino dell'acqua intracellulare.
- Il rapporto superficie/volume dell'ovulo.
- L'uso di agenti crioprotettori.
Pertanto, il successo della crioconservazione ovocitaria dipenderà da quanto sia ottimizzato il processo di congelamento. Tenere conto di tutti i fattori citati in precedenza è fondamentale per ridurre i possibili danni durante il processo, migliorando così i risultati finali.
Cosa sono i crioprotettori?
I crioprotettori sono sostanze utilizzate in tutti i protocolli di congelamento degli ovuli, poiché riescono a proteggerli da tutti gli effetti dannosi che abbiamo commentato nella sezione precedente.
In funzione della loro capacità di penetrare all'interno della cellula, i crioprotettori si classificano in:
- Permeabili
- sostituiscono il liquido acquoso all'interno dell'ovulo, impediscono la formazione di cristalli di ghiaccio e aiutano a contrastare l'effetto delle alte concentrazioni di soluti. I crioprotettori permeabili più utilizzati sono il glicerolo, il dimetilsolfossido (DMSO), il propanediolo (PROH) e l'etilenglicole (EG).
- Non permeabili
- favoriscono la disidratazione cellulare controllata, il che impedisce anche la formazione di cristalli di ghiaccio e il collasso cellulare. Tra i crioprotettori non permeabili più utilizzati si trovano il polivinilpirrolidone (PVP), i destrani, l'albumina e zuccheri come il saccarosio e il glucosio.
Normalmente, i crioprotettori permeabili e non permeabili vengono utilizzati congiuntamente per ottenere una maggiore efficacia.
Metodi di crioconservazione
Il congelamento lento è la tecnica che è stata utilizzata tradizionalmente per il congelamento di ovuli ed embrioni in tutti i laboratori di fecondazione in vitro (FIV).
Tuttavia, i tassi di sopravvivenza di questo metodo lento dopo lo scongelamento erano molto bassi e, per questo motivo, oggi è stato praticamente sostituito dalla tecnica ultrarapida nota come vitrificazione.
Di seguito, spiegheremo in cosa consistono ciascuno dei due metodi per congelare gli ovuli, così come quali sono i loro vantaggi e svantaggi.
Congelamento lento degli ovuli
La tecnica di congelamento lento degli ovuli consiste nel far scendere la temperatura poco a poco, e allo stesso tempo disidratare la cellula con l'uso dei crioprotettori.
Con questo si riesce a minimizzare la formazione di cristalli di ghiaccio, sebbene possa esserci un effetto tossico dovuto al tempo di esposizione prolungato ai crioprotettori.
Per eseguire il processo è necessario un congelatore programmabile in cui la temperatura scenderà gradualmente fino a una temperatura compresa tra i -40 e i -70 °C. Successivamente, gli ovuli verranno immersi in azoto liquido, dove raggiungeranno rapidamente i -196 °C.
Per lo scongelamento degli ovuli, si estraggono dall'azoto liquido le paillettes che li contengono, si mantengono per 30 secondi a temperatura ambiente e si immergono in un bagno a 31 °C, dove gli ovuli verranno rilasciati dall'interno della paillette.
Gli ovuli vengono reidratati in modo sequenziale in diversi terreni di coltura, si eliminano i resti del crioprotettore e infine recuperano la loro struttura normale.
Vitrificazione degli ovuli
La vitrificazione è una tecnica di congelamento ultrarapida, con una velocità di raffreddamento fino a 23.000 °C/min. Grazie a ciò, l'acqua che si trova all'interno della cellula non ha tempo di cristallizzare, passa da uno stato liquido a uno stato vitreo, un solido amorfo simile a una gelatina dura.
La vitrificazione richiede un'alta concentrazione di crioprotettori per avere successo. Tuttavia, per evitare la loro tossicità, sono state adottate due strategie:
- Ridurre al massimo il tempo di esposizione
- Utilizzare il volume minimo di terreno per vitrificare
Queste strategie permettono di aumentare la velocità di raffreddamento ed evitare possibili danni agli ovuli.
Durante il processo di vitrificazione, si passano gli ovuli attraverso terreni di equilibrio con concentrazioni crescenti di crioprotettori. Così si disidratano gli ovuli per, successivamente, collocarli su un supporto di vitrificazione con il minor volume di terreno possibile.
Infine, si introducono gli ovuli direttamente in azoto liquido a -196 °C, per cui il congelamento è immediato.
Anche la tecnica di devitrificazione segue la stessa procedura di passare gli ovuli attraverso terreni di equilibrio per reidratare la cellula ed eliminare i crioprotettori.
Vantaggi e svantaggi
In generale, la vitrificazione presenta molteplici vantaggi rispetto al congelamento lento degli ovuli:
- Il tasso di sopravvivenza degli ovuli è molto più alto con la vitrificazione, intorno al 90%.
- Il tasso di impianto degli embrioni provenienti da ovuli vitrificati è maggiore di quello degli embrioni provenienti da ovuli congelati con il metodo lento.
- Con la vitrificazione, il rischio di cristallizzazione e criofrattura degli ovuli è minore.
Come possibile svantaggio della vitrificazione, possiamo dire che è una pratica molto laboriosa e che richiede molta esperienza da parte dell'embriologo che la esegue.
Per tutto quanto commentato nel corso di questo post, la vitrificazione è la tecnica d'elezione nella crioconservazione degli ovuli al giorno d'oggi.
Tutti i laboratori di procreazione assistita la utilizzano abitualmente, il che ha permesso la creazione di banche di ovuli di donatrici e la preservazione della fertilità in donne con cancro o per coloro che vogliono ritardare la propria maternità.
Domande più frequenti
Fino a che età è possibile congelare gli ovuli?
Non esiste un limite di età per preservare la fertilità femminile mediante il congelamento degli ovuli. Tuttavia, è consigliabile crioconservare gli ovuli il prima possibile, poiché la qualità e la quantità degli ovociti diminuiscono con il passare del tempo.
Pertanto, si consiglia alle donne che desiderano preservare la propria fertilità di farlo prima dei 35 anni circa.
È meglio la vitrificazione o il congelamento degli ovuli?
Senza dubbio la vitrificazione. Questa tecnica ha permesso di offrire la tecnica di conservazione femminile con tutte le garanzie.
Innanzitutto occorre distinguere le due tecniche e la loro storia, nonché il motivo per cui la tecnica di congelamento convenzionale era relativamente valida per gli embrioni ma non per gli ovociti.
Con la tecnica di congelamento convenzionale, si utilizzano crioprotettori a bassa concentrazione per un periodo di tempo relativamente lungo e un raffreddamento progressivo e lento. Questo a volte provoca la formazione di cristalli che sono letali per le cellule. Più grande è la cellula, maggiori sono le possibilità di formazione di cristalli e, se si considera che l'ovulo è la cellula più grande del corpo umano, si spiega perché questa tecnica dava risultati molto scarsi con gli ovuli.
La tecnica della vitrificazione consiste nell'esporre gli embrioni e gli ovuli ad alte concentrazioni di crioprotettore in un tempo relativamente breve e con un raffreddamento ultraveloce (dell'ordine di 20000 ºC/min). Come risultato di questo processo si forma una massa vetrosa (da cui il nome di vitrificazione) che impedisce la formazione di cristalli che danneggerebbero la cellula.
Pertanto, senza dubbio la vitrificazione degli ovuli è migliore del congelamento. Questa tecnica ha permesso di offrire la tecnica di conservazione femminile in modo standardizzato con tutte le garanzie.
È necessario un trattamento speciale per la vetrificazione degli ovuli?
Sì, per poter vetrificare gli ovuli, è necessario estrarli attraverso la puntura follicolare. Inoltre, per ottenere un numero maggiore di ovuli in questa procedura chirurgica, la paziente seguirà un trattamento di stimolazione ovarica controllata.
Pertanto, la donna che si accinge a vitrificare i suoi ovuli, sia per preservare la fertilità, per sottoporsi a un processo di FIVET o per l'ovodonazione, dovrà passare attraverso questi due processi: la stimolazione dell'ovulazione medica e la puntura ovarica.
Lettura consigliata
Se vuoi conoscere più in dettaglio com'è il processo di vitrificazione degli ovuli, ti consigliamo di continuare a leggere nel seguente post: Cos'è la vitrificazione delle uova e quali sono i suoi vantaggi?
D'altra parte, se ti interessa conoscere le indicazioni per preservare la fertilità sia negli uomini che nelle donne, puoi accedere qui: La preservazione della fertilità: congelare gli ovuli e lo sperma.
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Bibliografia
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Domande più frequenti: 'Fino a che età è possibile congelare gli ovuli?', 'È meglio la vitrificazione o il congelamento degli ovuli?' e 'È necessario un trattamento speciale per la vetrificazione degli ovuli?'.
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