İn vivo ve in vitro koşullarda embriyonik alkaloz defans mekanizmasının karşılaştırılması

Her tür hücrede olduğu gibi, gelişen embriyolarda da hücre içi pH (pHi) regülasyonu hücrenin yaşamını devam ettirebilmesi için önemli bir faktördür. pHi düzenleyicilerinden biri olan HCO3-/Cl- değiştiricisi (anyon değiştiricisi, AE) alkalozdan savunmayı sağlarken, Na+/H+ ile Na+,HCO3-/Cl- değiştiricileri asidoza karşı embriyoları korumaktadır. Bu değiştiricilerin görevi, embriyoların daha iyi gelişim göstermeleri için pHi değerini belirli bir düzeyde tutmaktır. Alkali ortam olan oviduktta (tuba uterina) bulunan embriyoların AE aktivitesi yüksek olmasına karşılık embriyonik gelişim süreci boyunca ovidukttan uterusa doğru ilerlemesi ile AE aktivitesinde azalma görülmektedir. Bu çalışmada, in vivo gelişen ve in vitro koşullarda kültüre edilerek elde edilen embriyoların gelişim süreçlerinde (embriyogenez) AE aktivitesinin karşılaştırılması ve alkaloz savunma mekanizmasının etkinliği açısından farklılık olup olmadığının araştırılması amaçlanmıştır. Çalışmada Balb/c soyuna ait beş – sekiz haftalık erişkin farelere süperovülasyon protokolü uygulandı. Dişi farelerin matür erkek fareler ile kopülasyonları sağlanarak uygun zamanlarda, in vivo koşullarda gelişen iki (2-h), dört (4-h) ve sekiz hücreli (8-h) embriyolar ile morula ve blastokist aşamasındaki embriyolar elde edildi. In vitro koşullarda ise pronüklear (PN) zigot kültürü ile 2-h, 4-h, 8-h, morula ve blastokist aşamasındaki embriyolar elde edildi. Her iki koşulda elde edilen embriyoların kayıtlarında KSOM esaslı solüsyonlar kullanıldı. İn vivo ve in vitro olarak elde edilen embriyolar, pH-sensitif florofor 2,7 bis karboksi etil 5-6 karboksi florosin (BCECF) ile yüklendi ve mikrospektrofluorometrik yöntem ile ratiometrik olarak pHi kayıtları alındı. Cl- uzaklaştırma metodu ile AE aktivitesi fonksiyonel olarak saptandı. Embriyoların amonyum puls tekniği ile indüklenen alkalozdan iyileşmeleri ve bu iyileşmelerin AE inhibitörü DIDS ile etkilenmesi incelendi. Hücreleri alkali şoklardan koruyan AE aktivitesi, in vivo koşullarda gelişen ve in vitro kültüre edilerek elde edilen 2-h embriyonik aşamalarda yüksek iken (0,052±0,01 vs 0,060±0,01 pHU/dk) 4-h, 8-h, morula ve blastokist aşamalarına kadar olan gelişimsel süreçte her iki koşulda da giderek azaldı (pHU/dk olarak sırasıyla; 0,040±0,00 vs 0,047±0,00; 0,031±0,00 vs 0,039±0,01; 0,024±0,01 vs 0,021±0,00; 0,017±0,01 vs 0,019±0,00). İki hücreli embriyonun AE aktivitesine göre 8-h, morula ve blastokist aşamalarındaki azalış her iki koşulda da istatistiksel olarak anlamlı idi (p<0,05). Ancak in vivo ve in vitro olarak gelişen aynı aşama embriyoların AE aktiviteleri karşılaştırıldığında anlamlı farklılık saptanmadı. İn vivo ve in vitro koşullarda elde edilen tüm embriyonik aşamalarda indüklenmiş alkalozdan iyileşme gerçekleşmiş olup dinlenim değerlerine dönmüştür. İndüklenmiş alkalozdan iyileşmeye, erken embriyonik aşamalarda ortama eklenen DIDS, in vivo ve in vitro embriyolarda anlamlı olarak etki gösterdi. Ancak DIDS, her iki koşulda da gelişen geç embriyonik aşamalarda etkisizdi. İndüklenmiş alkaloza in vivo ve in vitro gelişen embriyoların verdikleri yanıtlar arasında anlamlı fark saptanmadı. Embriyonik gelişim sürecinde AE aktivitesindeki azalma ve indüklenmiş alkalozdan iyileşme in vivo ve in vitro şartlarda benzer şekilde gerçekleşmiştir. Embriyo kültüründe en azından pHi homeostasinde bir farklılık olmaması, daha uzun süreli kültürlerle elde edilen embriyoların transferinin değerlendirilebileceğini işaret etmektedir. Bu bilgi ışığında, ileri aşamalardaki embriyolar daha yüksek oranda implante olabildiğinden, in vitro fertilizasyonda sıklıkla kullanılan 8-h embriyo transferi yerine gelişimin daha ileri aşamalarındaki embriyoların transferi değerlendirilebilir.