Il doppio segnale nella fecondazione in vitro: due segnali possono migliorare la maturazione degli ovociti?

Uno dei momenti più importanti in un ciclo di fecondazione in vitro si verifica circa 36 ore prima del prelievo degli ovociti. A questo punto, la stimolazione ovarica ha già indotto la crescita di un gruppo di follicoli. Tuttavia, la presenza di follicoli di dimensioni adeguate non significa necessariamente che gli ovociti al loro interno siano maturi. La transizione finale dell'ovocita alla metafase II (MII), la fase in cui può normalmente essere fecondato tramite ICSI, dipende fortemente dagli eventi ormonali innescati dall'iniezione di HCG.

Per la maggior parte delle pazienti, un trigger convenzionale funziona molto bene. Tuttavia, in pazienti selezionate, in particolare quando un precedente trattamento ha prodotto una percentuale inaspettatamente elevata di ovociti immaturi, possiamo prendere in considerazione un approccio diverso noto come doppio trigger.

Anziché affidarsi a un singolo meccanismo, un doppio trigger combina la gonadotropina corionica umana (hCG) con un agonista del GnRH. Con questa strategia, ci interessa verificare se sia possibile aumentare la percentuale di ovociti recuperati che completano con successo la maturazione nucleare finale e raggiungono lo stadio MII.

Cosa succede realmente dopo l'innesco?

Durante un ciclo mestruale naturale, la maturazione finale dell'ovocita avviene in risposta al picco di gonadotropine di metà ciclo. Sebbene il picco di LH riceva la maggior parte dell'attenzione, vi è anche un picco minore di FSH che lo accompagna. Questi segnali ormonali innescano una sequenza di eventi all'interno del follicolo, tra cui l'espansione del cumulo ooforo, la rottura della vescicola germinale, la ripresa della meiosi e la progressione dell'ovocita verso la metafase II.

La tradizionale tecnica di induzione dell'ovulazione nella fecondazione in vitro utilizza l'hCG perché quest'ultima si lega al recettore LH/hCG e fornisce un segnale simile all'LH potente e relativamente duraturo. Questo approccio è stato utilizzato con successo per decenni.

L'induzione dell'ovulazione con un agonista del GnRH funziona in modo diverso. In un ciclo di fecondazione in vitro con antagonista del GnRH, la somministrazione di un agonista del GnRH induce l'ipofisi della paziente a rilasciare un breve picco endogeno sia di LH che di FSH. Il profilo ormonale risultante assomiglia quindi maggiormente al picco fisiologico di gonadotropine di metà ciclo rispetto alla sola hCG.

L'ulteriore picco di FSH potrebbe essere particolarmente rilevante. Sebbene l'FSH sia principalmente associato al reclutamento e alla crescita follicolare durante la stimolazione ovarica, il suo ruolo fisiologico non termina necessariamente una volta che i follicoli sono cresciuti. Il picco di FSH periovulatorio sembra partecipare ai processi associati alla maturazione follicolare finale, tra cui l'espansione del cumulo ooforo e l'acquisizione dei recettori per l'LH da parte delle cellule della granulosa.

Questo fornisce parte della giustificazione biologica per la doppia stimolazione. Con la sola hCG, otteniamo una stimolazione forte e prolungata del recettore LH/hCG, ma non riproduciamo il picco endogeno di FSH. L'aggiunta di un agonista del GnRH permette all'ipofisi di rilasciare sia LH che FSH, mentre la somministrazione simultanea di hCG fornisce una stimolazione più sostenuta del recettore LH/hCG.

In altre parole, i due farmaci generano segnali endocrini diversi ma potenzialmente complementari.

L'importanza della tempistica di attivazione

Nemmeno la strategia di induzione dell'ovulazione più sofisticata può compensare una tempistica inappropriata. Durante la stimolazione ovarica, i follicoli non crescono tutti esattamente alla stessa velocità. Al momento dell'induzione, l'ovaio contiene normalmente una distribuzione di follicoli di diverse dimensioni: grandi, intermedi e piccoli. L'obiettivo, quindi, non è necessariamente quello di attendere che ogni follicolo raggiunga un diametro specifico, ma di individuare il momento in cui l'intera coorte follicolare ha la maggiore probabilità di produrre ovociti maturi.

Se l'induzione dell'ovulazione avviene troppo presto, una percentuale maggiore di ovociti potrebbe non aver acquisito la competenza di sviluppo sufficiente per completare la maturazione. Se invece avviene troppo tardi, alcuni dei follicoli dominanti potrebbero diventare post-maturi, luteinizzarsi prematuramente o, occasionalmente, ovulare prima del prelievo.

Per questo motivo, la tempistica per l'induzione dell'ovulazione non dovrebbe essere determinata da un singolo follicolo. Valutiamo la distribuzione delle dimensioni dei follicoli, il numero di follicoli, il profilo ormonale, la riserva ovarica, la risposta a precedenti trattamenti di fecondazione in vitro e l'età della paziente.

Nella nostra pratica, generalmente puntiamo a che la maggior parte dei follicoli clinicamente rilevanti abbia un diametro di circa 16-21 mm al momento della somministrazione dell'ormone trigger, seguita dal prelievo degli ovociti circa 35-36 ore dopo. Tuttavia, ci sono situazioni in cui anticipiamo deliberatamente l'induzione dell'ovulazione. Nelle pazienti più anziane, in particolare quando sussiste il sospetto di luteinizzazione precoce o quando i cicli precedenti suggeriscono che attendere che i follicoli più grandi raggiungano le dimensioni convenzionali per l'induzione dell'ovulazione potrebbe compromettere il resto della coorte, possiamo considerare di anticipare l'induzione quando una maggiore percentuale di follicoli ha un diametro di circa 14-18 mm. Si tratta di una strategia clinica individualizzata, non di una regola universale basata sulle dimensioni dei follicoli.

L'età aggiunge un ulteriore livello di complessità. L'invecchiamento influisce principalmente sulla competenza degli ovociti e sull'integrità cromosomica, e una doppia stimolazione ovarica non può invertire l'aneuploidia legata all'età. Tuttavia, possono verificarsi anche anomalie nella maturazione degli ovociti, e alcuni studi suggeriscono che l'immaturità ovocitaria diventi più evidente con l'avanzare dell'età riproduttiva. Ciò non significa che ogni paziente anziana abbia un problema di maturazione ovocitaria, ma quando sono disponibili relativamente pochi ovociti, ottimizzare la probabilità che ciascun ovocita prelevato raggiunga lo stadio MII diventa sempre più importante.

Strategia a doppio grilletto

Quando si decide che una doppia induzione dell'ovulazione è appropriata, la combinazione che utilizziamo comunemente è: Decapeptyl (triptorelina) 0,2 mg + Ovitrelle (coriogonadotropina alfa) 250 microgrammi, somministrati secondo il programma di induzione dell'ovulazione prescritto. I dosaggi non sono fissi, ma possono essere modificati in base al numero di follicoli e alla storia clinica della paziente in materia di fecondazione in vitro. I valori sopra riportati servono solo a dare al lettore un'idea generale di una tipica strategia di doppia induzione dell'ovulazione.

Ovitrelle fornisce attività hCG ricombinante e quindi una stimolazione prolungata del recettore LH/hCG. Decapeptyl è un agonista del GnRH. Se utilizzato in un ciclo antagonista, stimola l'ipofisi a generare un picco endogeno di LH insieme a un picco concomitante di FSH. L'obiettivo è quindi quello di combinare l'attività simil-LH prolungata dell'hCG con il picco endogeno di LH e FSH prodotto dall'agonista del GnRH.

Questa strategia può risultare particolarmente interessante quando un precedente ciclo di fecondazione in vitro ha evidenziato una discrepanza tra lo sviluppo follicolare e l'esito finale di laboratorio. Ad esempio, una paziente potrebbe sviluppare un numero apparentemente soddisfacente di follicoli di dimensioni mature, ma recuperare un numero di ovociti considerevolmente inferiore al previsto. In alternativa, potrebbe essere recuperato un numero adeguato di ovociti, ma una percentuale inaspettatamente elevata potrebbe rimanere allo stadio di vescicola germinale (GV) o metafase I (MI) anziché progredire alla metafase II (MII).

Il comportamento del ciclo precedente è quindi estremamente informativo. Se dieci follicoli adeguatamente sviluppati producono otto ovociti, ma solo tre o quattro sono maturi, un semplice aumento della dose di gonadotropine nel ciclo successivo potrebbe non risolvere il problema di fondo. La questione potrebbe risiedere in parte nel processo di maturazione finale piuttosto che nel reclutamento follicolare. È qui che la modifica della strategia di induzione dell'ovulazione diventa biologicamente plausibile.

Allo stesso tempo, la doppia induzione dell'ovulazione non deve essere confusa con un trattamento per la qualità degli ovociti legata all'età. Non può correggere gli errori cromosomici meiotici né convertire un ovocita aneuploide in uno euploide. Piuttosto, l'obiettivo è massimizzare la probabilità che gli ovociti in grado di completare la maturazione ricevano un segnale di maturazione finale appropriato.

Cosa dimostrano gli studi clinici

Diversi studi clinici supportano questa strategia, in particolare nelle pazienti che hanno precedentemente dimostrato una maturazione ovocitaria subottimale. Uno degli studi clinicamente più rilevanti è stato pubblicato da Griffin et al. su Fertility and Sterility nel 2014. I ricercatori hanno studiato pazienti che avevano precedentemente recuperato più di 251 ovociti immaturi TP3T a seguito di un trigger convenzionale. Quando queste pazienti hanno successivamente ricevuto un trigger combinato con agonista del GnRH e hCG, la percentuale mediana di ovociti maturi è aumentata da 38,5% a 75,0%. Dopo aver aggiustato i dati per potenziali fattori confondenti, il doppio trigger è risultato associato a una probabilità circa 2,5 volte maggiore di ottenere un ovocita maturo. Questo studio è particolarmente interessante perché si è concentrato su donne che avevano già dimostrato un problema di maturazione, anziché applicare il doppio trigger indiscriminatamente a una popolazione non selezionata di pazienti sottoposte a fecondazione in vitro.

Risultati simili sono stati riportati da Zilberberg et al., che hanno studiato pazienti con una precedente bassa percentuale di ovociti maturi. La somministrazione combinata di agonisti del GnRH e hCG per indurre l'ovulazione è stata associata a miglioramenti nel numero di ovociti in metafase II e in altri parametri embriologici. Queste osservazioni hanno contribuito a consolidare il concetto di doppia induzione dell'ovulazione come potenziale strategia per un fenotipo riconoscibile di scarsa maturazione ovocitaria, piuttosto che come semplice farmaco aggiuntivo da somministrare a tutti.

Un'altra situazione clinicamente interessante si verifica quando il numero di ovociti recuperati è inaspettatamente basso rispetto al numero di follicoli sviluppati. Haas et al. hanno studiato pazienti con una precedente bassa resa ovocitaria rispetto al numero di follicoli preovulatori e hanno riportato un miglioramento nel recupero degli ovociti a seguito della somministrazione combinata di agonista del GnRH e hCG per indurre l'ovulazione. Ciò suggerisce la possibilità che la strategia di induzione dell'ovulazione influenzi non solo la maturazione nucleare, ma anche l'espansione del cumulo ooforo e i processi biologici che consentono al complesso cumulo-ovocita di staccarsi correttamente dalla parete follicolare.

Anche gli studi randomizzati hanno fornito prove a supporto. In uno studio randomizzato controllato in doppio cieco pubblicato su Human Reproduction nel 2020, Haas e colleghi hanno confrontato l'hCG da sola con la somministrazione combinata di agonista del GnRH e hCG. Il numero medio di ovociti MII maturi è aumentato da 8,6 con la sola hCG a 10,3 con la doppia somministrazione, e il gruppo sottoposto a doppia somministrazione ha anche prodotto un maggior numero di ovociti recuperati, ovociti fecondati, blastocisti e blastocisti di alta qualità.

Un altro studio randomizzato controllato del 2020 condotto da Ali et al. su pazienti con risposta normale sottoposte a cicli ICSI con antagonisti ha riportato in modo simile un numero significativamente maggiore di ovociti recuperati e di ovociti MII con doppia induzione dell'ovulazione, sebbene i tassi di impianto in ciclo fresco, di gravidanza clinica e di nati vivi non fossero significativamente diversi tra i gruppi.

Le prove diventano particolarmente convincenti se esaminiamo nello specifico le pazienti con un precedente elevato tasso di ovociti immaturi. In uno studio clinico randomizzato e controllato pubblicato da Yan et al. nel 2023, le donne di età inferiore ai 40 anni che avevano avuto più di 501 ovociti immaturi al terzo ciclo (TP3T) nel loro ciclo precedente sono state randomizzate a ricevere la stimolazione convenzionale con hCG o la doppia stimolazione. Il tasso di maturazione degli ovociti è aumentato da 55,5% con la sola hCG a 84,0% con la strategia della doppia stimolazione, nonostante non vi fosse alcuna differenza significativa nel numero totale di ovociti recuperati. Lo studio ha anche riportato tassi cumulativi di gravidanza e di nati vivi più elevati nel gruppo sottoposto a doppia stimolazione.

Esistono anche evidenze specifiche relative a pazienti anziane con ridotta riserva ovarica. Chern et al. hanno esaminato 384 cicli che soddisfacevano i criteri del gruppo 4 dello studio POSEIDON. Le pazienti sottoposte a una doppia induzione dell'ovulazione hanno mostrato un numero significativamente maggiore di ovociti recuperati, ovociti MII, ovociti fecondati ed embrioni rispetto alle pazienti trattate con la sola hCG. È importante sottolineare, tuttavia, che si trattava di uno studio retrospettivo di coorte e non di uno studio randomizzato, pertanto i risultati dimostrano un'associazione piuttosto che provare che la strategia di induzione dell'ovulazione in sé abbia prodotto tutte queste differenze.

Nel complesso, la letteratura suggerisce che la doppia induzione dell'ovulazione può migliorare la resa ovocitaria e/o il numero di ovociti MII in alcune popolazioni, con una giustificazione clinica forse più chiara nelle pazienti che hanno già mostrato una percentuale inaspettatamente elevata di ovociti immaturi. Tuttavia, non dimostra che la doppia induzione dell'ovulazione sia universalmente superiore per tutte le pazienti sottoposte a fecondazione in vitro.

Ed è proprio per questo che non utilizziamo automaticamente un doppio trigger in ogni ciclo di trattamento.

Per molte pazienti, l'induzione dell'ovulazione con hCG convenzionale produce già un'eccellente percentuale di insuccesso dell'induzione dell'ovulazione. L'aggiunta di un altro farmaco quando la strategia esistente funziona correttamente potrebbe non apportare ulteriori benefici significativi. Ancora più importante, la scelta del farmaco per l'induzione dell'ovulazione ha implicazioni anche per il rischio di sindrome da iperstimolazione ovarica (OHSS). Uno dei principali vantaggi dell'induzione con solo agonista del GnRH nelle pazienti con elevata risposta all'induzione è la marcata riduzione del rischio di OHSS rispetto all'esposizione all'hCG. Reintrodurre l'hCG come parte di una doppia induzione dell'ovulazione modifica tale profilo di sicurezza.

Una paziente con riserva ovarica ridotta e quattro follicoli in via di sviluppo presenta quindi una situazione clinica molto diversa rispetto a una giovane paziente con 25 follicoli in via di sviluppo e un elevato livello di estradiolo. La strategia ottimale per indurre l'ovulazione in un caso non è necessariamente la stessa per l'altro.

In definitiva, la maturazione degli ovociti dipende da molti più fattori rispetto al solo farmaco induttore dell'ovulazione. La sincronizzazione follicolare, l'esposizione alle gonadotropine, l'attività dell'LH, il modello di crescita follicolare, i livelli ormonali, le dimensioni dei follicoli al momento dell'induzione dell'ovulazione e l'intervallo tra l'induzione e il prelievo degli ovociti contribuiscono tutti al risultato finale.

L'obiettivo non dovrebbe quindi essere quello di utilizzare il maggior numero possibile di farmaci, bensì di recuperare il maggior numero ragionevole di ovociti maturi e competenti dal punto di vista dello sviluppo, a partire dalla coorte follicolare prodotta dalla paziente. Per molte pazienti, un'induzione dell'ovulazione convenzionale raggiunge questo obiettivo in modo ottimale. Per altre, in particolare quelle che hanno precedentemente mostrato una discrepanza tra lo sviluppo follicolare e il prelievo degli ovociti, o una percentuale inaspettatamente elevata di ovociti immaturi, la combinazione di un'attività sostenuta di hCG con il picco endogeno di LH e FSH generato da un agonista del GnRH fornisce una strategia fisiologicamente plausibile e sempre più supportata da evidenze scientifiche per migliorare la maturazione finale degli ovociti.

Dott. Ahmet Ozyigit, MD
Laurea magistrale in embriologia clinica, diploma post-laurea in endocrinologia, FAAMM, ABAARM

Elite Research and Surgical Hospital

Riferimenti

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