Metabolomické stanovení viability embryí - volba nejvhodnějšího prediktivního markeru

Bc. Miroslava Snopková

Master's thesis

Metabolomic Assessment of Embryo Viability - Selection of the Best Predictive Marker

Abstract:

Tato diplomová práce se věnuje možnosti výběru životaschopného embrya pomocí metabolomiky. Cílem práce je na základě studia aktuálních vědeckých pramenů vyhodnotit, který metabolický marker je pro predikci viability embrya nejvhodnější. Neplodnost je nemoc, která postihuje celosvětově asi 15 % párů. Stále více jsou tedy využívány metody asistované reprodukce, u kterých však přetrvává problém s výběrem toho nejkvalitnějšího embrya s potenciálem implantace. Viabilita lidských embryí se hodnotí převážně posuzováním morfologických znaků. Avšak touto cestou je dosaženo asi 30 % těhotenství. Lepších výsledků by mohlo být dosaženo při kombinaci hodnocení morfologie a metabolomického rozboru médií, využitých pro kultivaci, se zaměřením na monitoring pyruvátu, aminokyselin – zejména alaninu. Neměly by být opomenuty ani mastné kyseliny a lipidy. Prediktivními markery pro viabilitu embrya jsou vyšší příjem pyruvátu z kultivačních médií a vyšší sekrece alaninu z buněk embryí do médií. Metabolismu lipidů a mastných kyselin nebylo dosud věnováno příliš pozornosti, ale předpokládá se, že vyšší koncentrace volných mastných kyselin a lipidů u in vitro vzniklých embryí jsou zodpovědné za zhoršení embryonálního vývoje.

Abstract:

This thesis is focused on the selection of viable embryos by means of metabolomics. The aim of this work is to assess which metabolic marker is the most suitable to predict the viability of an embryo, while using current scientific sources. Infertility is a condition that affects about 15% of couples worldwide. The methods of assisted reproductions are therefore being used increasingly, but the problem with selecting the top quality embryo for potential implantation occurs. The viability of human embryos is rated accordingly to its morphological features. However, this method leads to only about 30% of pregnancies. Better results could be achieved by combining metabolomic analysis used for the cultivation, with a focus on monitoring pyruvate, amino acids – mainly alanine. Fatty acids and lipids should not be omitted. Higher intakes of pyruvate from culture media and higher secretion of alanine from embryo cells into culture media are the predictive markers for the viability of embryos. There has not been given much attention to lipids and fatty acids metabolism, but it is assumed that higher concentrations of free fatty acids and lipids of in vitro embryos are responsible for the deterioration of embryonic development.

Keywords

Embryo, kultivační médium, viabilita embrya, metabolomika, metabolismus embrya, pyruvát, aminokyseliny, lipidy, mastné kyseliny, NMR spektroskopie, hmotnostní spektrometrie, kapilární elektroforéza, embryo culture medium, embryos viability, metabolomics, embryo metabolism, pyruvate, amino acids, lipids, fatty acids, NMR spectroscopy, mass spectrometry, capillary electrophoresis

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 5. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 26. 6. 2017
• Supervisor: RNDr. Helena Nejezchlebová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Chemistry / Upper Secondary School Teacher Training in Biology