چرا کشت جنین در اکسیژن پایین انجام می‌شود؟ فیزیولوژی پشت تنظیمات گازی انکوباتور IVF

مقدمه،
یکی از تصمیمات فنی مهم در تنظیم انکوباتور IVF، انتخاب غلظت اکسیژن محیط کشت است. برخلاف تصور اولیه که ممکن است افزایش اکسیژن را برای «تغذیه بهتر» سلول تصور کند، شواهد علمی نشان می‌دهند غلظت پایین اکسیژن (معمولاً ۵ درصد یا کمتر)، شرایط فیزیولوژیک‌تر و مطلوب‌تری برای رشد جنین اولیه فراهم می‌کند.
غلظت اکسیژن در محیط طبیعی دستگاه تناسلی
اندازه‌گیری‌های فیزیولوژیک نشان داده‌اند که غلظت اکسیژن در لوله فالوپ و حفره رحم، به‌طور طبیعی به‌مراتب پایین‌تر از غلظت اکسیژن اتمسفر (حدود ۲۱ درصد) است و معمولاً در محدوده ۲ تا ۸ درصد قرار دارد. این بدان معناست که جنین در مسیر طبیعی خود از لوله فالوپ تا رحم، هرگز در معرض غلظت اکسیژن اتمسفر قرار نمی‌گیرد.
اثرات نامطلوب اکسیژن بالا بر جنین
قرارگیری جنین در معرض غلظت اکسیژن بالاتر از حد فیزیولوژیک، می‌تواند منجر به افزایش تولید گونه‌های فعال اکسیژن (Reactive Oxygen Species یا ROS) شود. تجمع ROS با استرس اکسیداتیو سلولی مرتبط است که می‌تواند به ساختارهای سلولی از جمله DNA، پروتئین‌ها و غشای سلولی آسیب برساند و بر توانایی جنین برای رسیدن به مرحله بلاستوسیست و کیفیت آن اثر منفی بگذارد.
شواهد بالینی حمایت‌کننده از کشت با اکسیژن پایین
مطالعات متعدد کارآزمایی بالینی و مرورهای سیستماتیک در حوزه جنین‌شناسی، نرخ بالاتر تشکیل بلاستوسیست و در برخی موارد نرخ بالاتر تولد زنده را در پروتکل‌های کشت با اکسیژن پایین (۵ درصد) در مقایسه با کشت در شرایط اتمسفر گزارش کرده‌اند. به همین دلیل، امروزه اکثر دستورالعمل‌های بالینی و لابراتوارهای مرجع، استفاده از انکوباتورهای تری‌گس (با کنترل مستقل O2 و CO2) را برای کشت جنین توصیه می‌کنند.
الزامات فنی انکوباتور برای کنترل دقیق اکسیژن
برای دستیابی به غلظت پایین و پایدار اکسیژن، انکوباتور باید مجهز به موارد زیر باشد:
• سیستم تزریق نیتروژن: برای رقیق‌سازی اکسیژن هوا و رساندن آن به غلظت هدف
• سنسورهای گازی با دقت و پایداری بالا: برای پایش پیوسته و دقیق درصد O2 و CO2 داخل محفظه
• سرعت بازیابی مناسب پس از باز شدن درب: از آنجا که هوای اتاق حاوی ۲۱ درصد اکسیژن است، هر بار باز شدن درب انکوباتور، غلظت داخلی را به‌طور موقت افزایش می‌دهد و دستگاه باید بتواند به‌سرعت به سطح هدف بازگردد
جمع‌بندی
تنظیم غلظت اکسیژن در انکوباتور IVF، تصمیمی مبتنی بر شواهد فیزیولوژیک و بالینی است که هدف آن نزدیک‌تر کردن شرایط کشت آزمایشگاهی به محیط طبیعی دستگاه تناسلی است. توجه به این پارامتر، در کنار دما و رطوبت، بخشی جدایی‌ناپذیر از بهینه‌سازی شرایط کشت و بهبود کیفیت جنین در فرآیند IVF محسوب می‌شود.