Análisis de imagen y diseño de variables morfométricas en embriones humanos

Abstract

[EN] One of the major problems that the Assisted Human Reproduction Units face are the multiple gestations, since they suppose a significant risk to both the mother and the newborn. Due to this, one of their main objectives is the decrease of these multiple pregnancies by limiting the number of embryos being transferred. Embryo implantation is directly related to the number and quality of the transferred embryos, so it is essential to find markers of embryo quality that allow the selection and transfer of those embryos with a higher implantation potential. Traditionally, embryo selection has been performed by morphological classification rules. However, it has been shown that these morphological rules are subjective and their evaluation involves an exposure of the embryos to culture conditions which may adversely affect their development. For this reason, there was the need to develop more objective methods of selection that would assess the evaluation of the embryo characteristics without affecting its growing conditions. Image analysis and morphometric variables design related to embryo form, size and thickness of its zona pellucida (ZP) can improve embryo selection decreasing observer’s subjectivity. There are some studies about the assessment of embryonic morphometric variables based on implantation, but there are not studies about the assessment of embryonic morphometric variables depending on the number of cells (blastomeres). Therefore, the aim of this study was to evaluate embryonic morphometric parameters related to size by the inner perimeter (IP), to form by the circularity factor (CF) and the ZP thickness (ZPT), depending on the embryo cells number. In order to do this, images were taken of 100 embryos at day 2 of development (48 hours after insemination), that had got between 2 and 6 cells. These parameters were analyzed using the image analysis program ImageJ. Then, the corresponding statistical analysis was performed to quantify the effect of the number of cells factor on the morphometric characteristics studied. The analysis showed, first, that the number of embryo blastomeres significantly affects its IP and ZPT, but it does not affect its circularity. Furthermore, after quantifying this effect, a negative effect was found. That is, as the cells number increased, IP and ZPT decreased. Therefore, it was concluded that the morphological variable number of cells linearly, negatively and significantly affects embryo size and the thickness of its ZP. However, it does not affect the circular form of the embryo in day 2 of development

[ES] Uno de los problemas más importantes a los que se enfrentan las Unidades de Reproducción Humana Asistida son las gestaciones múltiples, pues suponen un riesgo importante tanto para la madre como para el recién nacido. Por lo tanto, uno de sus objetivos prioritarios es la disminución de dichas gestaciones múltiples mediante la limitación del número de embriones para transferir. La implantación embrionaria está directamente relacionada con el número y la calidad de los embriones transferidos, por lo que es imprescindible encontrar marcadores de calidad embrionaria que permitan seleccionar y transferir aquellos embriones con un mayor potencial de implantación. Tradicionalmente, la selección embrionaria previa a la transferencia, se ha llevado a cabo mediante criterios de clasificación morfológicos. Sin embargo, se ha demostrado que dichos criterios son subjetivos y su evaluación implica la exposición de los embriones a condiciones de cultivo que pueden afectar negativamente a su desarrollo. Así pues, surgió la necesidad de desarrollar métodos de selección más objetivos que permitiesen evaluar las características de los embriones sin afectar a sus condiciones de cultivo. El análisis de imagen y el diseño de variables morfométricas relacionadas con la forma y el tamaño del embrión y el espesor de su zona pelúcida (ZP) permiten mejorar la selección embrionaria disminuyendo la subjetividad asociada al observador. Existen algunos estudios basados en la evaluación de variables morfométricas embrionarias en función de la implantación, pero no se han encontrado estudios que valoren las variables morfométricas embrionarias en función del número de células (blastómeras). Es por ello, que el objetivo del presente trabajo fue evaluar los parámetros morfométricos embrionarios relativos al tamaño mediante el perímetro interno (PI), a la forma mediante el factor de circularidad (FC) y al espesor de la ZP (EZP) en función del número de células de los embriones. Para ello, se tomaron imágenes de 100 embriones en día 2 de desarrollo (48 horas post-inseminación), que presentaban entre 2 y 6 células, y se analizaron dichos parámetros mediante el programa de análisis de imagen ImageJ. A continuación, se realizó el análisis estadístico correspondiente para cuantificar el efecto del factor número de células sobre las características morfométricas estudiadas. Dicho análisis mostró, en primer lugar, que el número de blastómeras que presente el embrión afecta significativamente a su PI y al EZP, pero no tiene efecto sobre su circularidad. Además, tras cuantificar dicho efecto se observó que era un efecto negativo, es decir, a medida que aumentaba el número de células disminuían el PI y el EZP. Por tanto, se concluyó que la variable morfológica número de células influye de forma lineal, negativa y significativa en el tamaño del embrión y en el espesor de la ZP. Sin embargo, no afecta a la forma circular que presentan los embriones en día 2 de desarrollo.