Kriterien zur Klassifikation der Embryoqualität

Die während der In-vitro-Fertilisation (IVF) gewonnenen Embryonen werden im Labor unter kontrollierten Bedingungen für mehrere Tage kultiviert. Nach der Entwicklung werden der oder die hochwertigsten Embryonen ausgewählt, um sie in die Gebärmutter der zukünftigen Mutter zu übertragen oder für zukünftige Zyklen einzufrieren.

Die Erfolgsraten einer IVF in der assistierten Reproduktion hängen in hohem Maße von der Qualität des oder der zu transferierenden Embryonen ab. Hochwertige Embryone können sich besser in die Gebärmutter einnisten, was folglich zu einer Schwangerschaft führt. Daher werden Embryonen nach morphologischen Merkmalen wie Anzahl der Zellen, Größe, Form usw. eingeteilt.

In diesem Artikel erklären wir die allgemeinen Kriterien, die in den Kinderwunschkliniken zur Bestimmung der Qualität von Embryonen verwendet werden, sowie deren Einteilung.

Bewertung der Embryonalentwicklung

Bei der Eizellenbefruchtung mit Sperma im Labor (IVF oder ICSI) ist die anschließende Auswertung der gebildeten Embryonen sehr wichtig.

Die Bewertung der Embryoqualität erfolgt auf der Grundlage ihrer Morphologie, d.h. es werden Form, Aussehen und Entwicklung berücksichtigt. Es gibt dafür zwei Möglichkeiten:

• Beobachtung der Embryonen unter einem optischen Mikroskop. Dies ist die älteste Methode und sollte rasch durchgeführt werden, damit die Embryonen so kurz wie möglich außerhalb des Inkubators bleiben.
• Beobachtung der Embryonen mit Hilfe von Time Lapse. Es handelt sich um einen Inkubator, der die Entwicklung des Embryos 24 Stunden am Tag aufzeichnet, damit der Embryologe kein Detail seiner Entwicklung verpasst. Mit dieser Option können die Embryonen bewertet werden, ohne sie aus dem Inkubator entfernen zu müssen.

Die Einteilung emöglicht den Transfer hochwertigster Embryonen, was die Chancen auf eine Schwangerschaft begünstigt. Es ist jedoch notwendig, die verschiedenen Embryonalstadien zu unterscheiden und vorher die entsprechende Nomenklatur der einzelnen Stadien zu kennen. Diese erläutern wir im Folgenden näher.

Zygote

Wenn ein IVF-Zyklus durchgeführt wird, sollte die Befruchtung nach 16-22 Stunden bewertet werden. Es sollte nicht mehr Zeit vergehen, da sich der Embryo weiter entwickelt. Bei positivem Ergebnis (stattgefundener Befruchtung) kommt es zu einer Zygote, d.h. einer befruchteten Eizelle.

Um zu beurteilen, ob eine Zygotebildung stattgefunden hat, müssen drei grundlegende Aspekte beachtet werden:

• Zwei Vorkerne müssen vorhanden sein. Dies sind die Kerne der Gameten (Eizelle und Sperma).
• Zwei Polkörper sind vorhanden, die das überschüssige genetische Material der Eizelle enthalten. Diese Strukturen sind ein Hinweis darauf, dass die Meiose der Eizelle abgeschlossen ist.
• Einheitliches, klares Zytoplasma.

Wenn diese Merkmale nicht auftreten, ist der Embryo abnormal und wird nicht als für den Transfer geeignet angesehen. Werden daher 1 oder 3 Vorkerne und/oder polare Korpuskel beobachtet, sollte der Embryo wegen unzureichender genetischer Ausstattung verworfen werden.

Embryostadium: Zygote

Embryo

Wenn die Fusion der beiden Vorkerne stattfindet, leitet der bereits entstandene Embryo aufeinanderfolgende Teilungen ein.

Am zweiten Tag der Embryonalentwicklung sind die ersten beiden Teilungen erfolgt und der Embryo hat 4 Zellen oder Blastomere. Werden weniger als 4 oder mehr Zellen beobachtet, ist dies ein Hinweis auf eine Verzögerung bzw. Beschleunigung der Entwicklung. Die Beurteilung des Embryos mit 4 Zellen sollte 44-45 Stunden nach der Befruchtung erfolgen.

Der Embryo teilt sich weiter und am 3. Entwickungsstag (68-69 Stunden nach der Befruchtung) besitzt dieser schon 8 Zellen. Diese Embryonen können bis zum 5. oder 6. Tag in die Gebärmutter der Mutter übertragen werden oder ihre Entwicklung im Inkubator fortsetzen.

Embryostadium: Vierzelliger Embryo

Morula

Die Morula wird 90-94 Stunden nach der Befruchtung beobachtet, was dem vierten Entwicklungstag entspricht. Es handelt sich dabei um eine Zusammensetzung aus 12 bis 16 Zellen, welche an das Aussehen einer Brombeere erinnert.

Aufgrund verdichteter Zellen liefert dieses Stadium nur wenig Informationen über den Zustand des Embryos. Allerdings ist der Verdichtungsgrad wichtig, da eine Teilverdichtung zu einer schlechten Prognose für den Embryo führt.

Morulastadium

Blastozyste

Die Blastozyste bezieht sich auf den Embryo zwischen dem 5. und 6. Entwicklungstag. Es handelt sich um die letzte Stufe der Embryoentwicklung, die im Labor durchgeführt werden kann.

Der Embryo im Blastozystenstatus besteht aus etwa 200 Zellen, die allmählich um den Hohlraum herum umstrukturiert werden, der sich im Inneren bildet und als Blastozyste bezeichnet wird. Bei der Bildung der Blastozele tauchen 2 Strukturen auf:

Interne Zellmasse (IZM)

für die Entstehung der embryonalen Schichten verantwortlich, aus denen die Organe des Babys entstehen.

Trofoectoderm

auch bekannt als externe Zellmasse. Er ist verantwortlich für die Entstehung der Plazenta.

Außerdem hat die Blastozyste die dünnste Zona pellucida. Diese Eigenschaft sorgt dafür, dass sich der Embryo zur Einnistung leichter aus der umhüllenden Zona pellucida befreien kann.

Embryostadium: Blastozyste

Morphologische Kriterien

Im Laufe der Jahre wurde versucht, die Kriterien für die Beurteilung der Embryoqualität zu vereinheitlichen. Aus diesem Grund hat die Vereinigung für die Studie zur Reproduktionsbiologie (Asociación para el Estudio de la Biología de la Reproducción ASEBIR) die morphologischen Referenzkriterien für die Beurteilung der Embryoqualität geschaffen.

Zellzahl, Zellsymmetrie und Teilungsgeschwindigkeit

Die Anzahl der Zellen die den Embryo bilden ist einer der wichtigsten Parameter, um den Embryo nach seiner Qualität einzuteilen. Er sollte von 4 Zellen am 2. Entwicklungstag auf 8 Zellen am 3. Tag zunehmen, etc. Deshalb soll die Zellteilung so schnell vonstatten gehen, dass die Anzahl der Zellen in 24 Stunden verdoppelt wird.

Wenn die Zellen darüberhinaus die gleiche Größe und Symmetrie aufweisen, ist dies ein Hinweis auf eine gute embryonale Qualität. Embryone mit unterschiedlich großen Zellen und einer Asymmetrie von mehr als 20% gelten als nicht lebensfähig.

Fragmentierungsgrad

Besteht aus kleinen Zellresten, die um den Embryo herum angeordnet sind, was die Teilung und Entwicklung erschwert.

Je geringer der Prozentsatz der Fragmentierung, desto höher die Qualität der Embryone. Daher sind Embryonen ohne Fragmente oder mit einem Fragmentierungsanteil von weniger als 10 % die ersten Kandidaten, die in die Gebärmutter übertragen werden, während sie bei einer Fragmentierung von mehr als 35 % nicht lebensfähige Embryonen sind.

Vorhandene Vakuolen

Vorhandene Vakuolen im Zytoplasma sind ein weiteres zu berücksichtigendes Kriterium bei der Bewertung der Embryoqualität, da es mit der Degeneration und Lyse des Embryos zusammenhängt.

Vakuloen sind eine Art Beutel, die Flüssigkeit im Inneren enthalten. Wenn sie in großer Zahl und Größe im Embryo vorkommen, können sie die Embryoqualität negativ beeinflussen.

Während der embryonalen Entwicklung werden an 2. und 3. Tag weniger Vakuolen beobachtet. Allerdings nimmt ihre Zahl ab dem vierten Tag der Embryoentwicklung zu. Darüberhinaus befinden sich die meisten dieser Vakuolen am 5. Tag im Trofoectoderm des Embryos.

Form und Dicke der Zona pellucida

Die Zona pellucida des Embryos ist eine runde, nicht zu dicke oder dünne Schicht, die den Embryo umgibt und solange besteht, bis der Embryo das Blastozystenstadium erreicht.

Wenn die Zona pellucida zu dick ist oder Anomalien aufweist, ist dies mit einer niedrigen Implantationsrate verbunden, da es dem Embryo den Austritt erschwert. In diesen Fällen sollte das Assited Hatching (Schlüpfhilfe) angewendet werden, um den Austritt aus der inneren Zellmasse zu erleichtern.

Multinukleation

Jede der Zellen, aus denen sich der Embryo zusammensetzt, muss einen Kern haben, in welchem sich seine genetische Information befindet. Es gibt mehrere Gründe, warum menschliche Embryonen mehrkernige Zellen enthalten:

• Kernteilung ohne Zellteilung.
• Fragmentierung des Kerns.
• Abnormale Migration von Chromosomen in der Zellteilung, insbesondere während der Anaphase.

Treten am zweiten oder dritten Tag der Embryonalentwicklung Zellen mit mehreren Kernen auf, korreliert dies mit einer niedrigeren Embryoimplantationsrate. Zahlreiche Studien zeigen jedoch, dass mehrkernige Blastomere nur am dritten Entwicklungsstag die Embryonenimplantation nicht so stark beeinflussen.

Morphologische Kriterien zur Embryoklassifizierung

Verdichtungsgrad

Die Verdichtung ist der Prozess, bei dem embryonale Zellen enge Verbindungen zwischen sich bilden, um die Morula zu formen. Sie tritt in der Regel am vierten Tag der Embryonalentwicklung auf, ist aber auch am dritten Tag möglich.

Je nach Verdichtungsgrad kann die Kontur aller den Embryo bildenden Zellen unterschieden werden oder nicht. Darüber hinaus sind die Zellen zu diesem Zeitpunkt nicht mehr totipotent und beginnen sich zu spezialisieren.

Kategorien in der Embryonenqualität

Derzeit können die Embryonen an 3. und 5. Tag (Blastozystenstadium) der Embryonalentwicklung unter Berücksichtigung der von ASEBIR festgelegten Kriterien in Kategorien eingeteilt werden. Zusätzlich ist die Einteilung von Embryonen je nach dem zu bewertenden Embryonalstadium unterschiedlich.

Die Auswahl des besten Embryos für den Transfer ist ein entscheidender Faktor für die Erfolgswahrscheinlichkeit einer Behandlung, sowohl bei IVF-Behandlungen mit eigenen Eiern als auch bei Eizellspenden.

Im Allgemeinen wird die Qualität der Embryonen anhand von vier Buchstaben angegeben: A, B, C und D.

Vergleich der Embryoqualität

Kategorie A

Embryonen der Klasse A gelten als Embryonen von ausgezeichneter Qualität, so dass die Implantationswahrscheinlichkeit am höchsten ist. Damit ein Embryo in diese Kategorie aufgenommen werden kann, sind die folgenden Parameter zu bewerten:

• 4 Zellen am 2. Tag und 7-8 Zellen am 3. Tag des Embryostadiums.
• Blastomere ähnlicher Größe.
• Prozentsatz der Fragmentierung weniger als 10% oder gleich null.
• Fehlende multinukleäre Zellen.
• Klares Zytoplasma ohne Vakuolen.
• Normale Dicke der Zona pellucida.

Kategorie B

Die B-Klasse der Embryonen bezieht sich auf Embryonen, die eine gute Qualität mit einer erhöhten Implantationsrate aufweisen. Die morphologischen Merkmale sind wie folgt:

• 4 oder 5 Zellen am 2. Tag und 7-10 Zellen am 3. Tag des Embryostadiums.
• Leicht unterschiedlich große Blastomere.
• Prozentualer Anteil der Fragmentierung bei 10-25%.
• Fehlende multinukleäre Zellen.
• Klares Zytoplasma mit kleinen Vakuolen.
• Normale Dicke der Zona pellucida.

Kategorie C

Der Embryo ist von mittlerer Qualität, ebenso die Einnistungswahrscheinlichkeit. Folgende morphologische Aspekte tauchen bei Embryonen dieser Klasse auf:

• 2 oder 6 Zellen am 2. Tag und 6-12 Zellen am 3. Tag des Embryostadiums.
• Asymmetrische Blastomere.
• Prozentualer Anteil der Fragmentierung bei 10-25%.
• 1-2 mehrkernige Zellen vorhanden.
• Grobes Zytoplasma mit großen Vakuolen.
• Normale Dicke der Zona pellucida.

Kategorie D

Embryonen der Klasse D sind von schlechter Qualität, so dass die Wahrscheinlichkeit einer Implantation gering ist. Ihre morphologischen Eigenschaften sind nachfolgend dargestellt:

• 3, 6 oder mehr Zellen an 2. Tag und 3-5 Zellen an 3. Tag des Embryosstadiums.
• Asymmetrische Blastomere.
• Prozentsatz der Fragmentierung höher als 35%.
• Vielzahl von multinuklearen Zellen.
• Grobes Zytoplasma mit großen Vakuolen.
• Normale Dicke der Zona pellucida.

Embryonenklassifizierung am 5. und 6. Tag

In diesem Entwicklungsstadium weist der Embryo (Blastozyste) die innere Zellmasse (IZM) und die Zellen auf, die das Trofoectoderm (ET) bilden sowie die zentrale Flüssigkeitshöhle (Blastozele).

Um Blastozysten einzuteilen, werden 3 Kriterien in Betracht gezogen:

• Ausdehnungsgrad der Blastozyste. Sie wird durch eine Zahl von 1 bis 5 dargestellt, wobei 1 eine frühe Blastozyste mit Nullausdehnung und 5 eine geschlüpfte Blastozyste ist.
• Qualität der inneren Zellmasse, angegeben durch die Buchstaben A-D, beginnend mit der besten Qualität.
• Qualität des Trofoectoderm mit den Buchstaben A, B, C, D. Kategorie D zeigt an, dass das Trofoectoderm Zellen mit Anzeichen von Degeneration aufweist.

Fragen die Nutzer stellten

Überleben Embryone das Einfrieren?

Gefrorene Embryonen haben heute eine hohe Überlebensrate. Allerdings können nicht alle Embryonen für das Einfrieren in Betracht gezogen werden, da sie eine Reihe von Anforderungen erfüllen müssen.

Obwohl es ein geringes Risiko für den Verlust von Embryonen während eines Vitrifizierungsprozesses gibt, sind die Gesamtergebnisse den Ergebnissen, die mit frischen Embryonen erzielt wurden, sehr ähnlich.

Kann man mit Embryonen der D-Klasse schwanger werden?

Ja, eine Schwangerschaft kann mit Embryonen der Qualität D erreicht werden. Die Chancen sind jedoch zu gering.

Die Vereinigung für das Studium der Reproduktionsbiologie (ASEBIR) legt morphologische Kriterien für die Klassifizierung von Embryonen nach ihrer Qualität fest. Embryonen der Qualitätsstufe D gelten als qualitativ schlecht und haben eine niedrige, aber keine Nullrate bei der Implantation.

Wenn immer möglich, sollten Embryonen der Qualität A und B vor Embryonen der Klasse C oder D transferiert werden.

Hängt die Embryoqualität mit der Gesundheit des Babys zusammen?

Nein. Die Embryoqualität hat keinen Einfluss auf die Gesundheit des Babys, sondern hängt mit der Möglichkeit zusammen, dass sich dieser Embryo in die Gebärmutter der zukünftigen Mutter implantiert und zu einer Schwangerschaft führt.

Die Embryoqualität basiert auf der Untersuchung morphologischer Kriterien, so dass sie nicht mit der genetischen oder metabolischen Qualität des Embryos zusammenhängt.

Was führt zu einer schlechten Embryoqualität?

Es ist ziemlich schwierig, die genauen Ursachen für eine schlechte Embryoqualität bei Frauen mit guter reproduktiver Gesundheit zu bestimmen. Faktoren wie fortgeschrittenes mütterliches Alter, Endometriose, Fettleibigkeit, schwerer männlicher Faktor usw. scheinen jedoch die Embryoqualität zu beeinflussen.

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