ssmuБюллетень сибирской медициныBulletin of Siberian Medicine1682-03631819-3684Siberian State Medical University, the Ministry of Healthcare of the Russian Federation10.20538/1682-0363-2019-2-16-23ssmu-2300Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL PAPERSСвободная ДНК в фолликулярной жидкости у женщин с различными показателями овариальной функцииСell-free D N A in follicular fluid of women with different parameters of ovarian functionАндрееваЕ. А.AndreevaE. A.

Андреева Евгения Александровна, аспирант

630099, г. Новосибирск, ул. Ядринцевская, 14

Andreeva Evgeniya A., PhD-student, Laboratory of Cellular Immunotherapy

14, Yadrintsevskaya Str., Novosibirsk, 630099

evga_91@mail.ruХонинаН. А.KhoninaN. A.

Хонина Наталья Алексеевна, д-р мед. наук, вед. науч. сотрудник, лаборатория клеточной иммунотерапии; профессор, медицинский факультет

630099, г. Новосибирск, ул. Ядринцевская, 14

630090, г. Новосибирск, ул. Пирогова, 2

Khonina Natalia A., DM, Leading Researcher, Laboratory of Cellular Immunotherapy; Medical Department

14, Yadrintsevskaya Str., Novosibirsk, 630099

2, Pirovog Str., Novosibirsk, 630090

ДемченкоЕ. Н.DemchenkoE. N.

Демченко Елена Николаевна, канд. хим. наук, науч. сотрудник, лаборатория ýкспериментальной иммунотерапии

630099, г. Новосибирск, ул. Ядринцевская, 14

Demchenko Elena N., PhD, Researcher, Laboratory of Experimental Immunotherapy

14, Yadrintsevskaya Str., Novosibirsk, 630099

ГавриловаЕ. Д.GavrilovaE. D.

Гаврилова Елена Давидовна, канд. биол. наук, ст. науч. сотрудник, лаборатория ýкспериментальной иммунотерапии

630099, г. Новосибирск, ул. Ядринцевская, 14

Gavrilova Elena D., PhD, Researcher, Laboratory of Experimental Immunotherapy

14, Yadrintsevskaya Str., Novosibirsk, 630099

ПасманН. М.PasmanN. M.

Пасман Наталья Михайловна, д-р мед. наук, профессор, зав. кафедрой акушерства и гинекологии

630090, г. Новосибирск, ул. Пирогова, 2

Pasman Natalia M., DM, Head of Obstetrics and Gynecology Division, Medical Department

2, Pirovog Str., Novosibirsk, 630090

https://orcid.org/0000-0002-1756-1782КозловВ. А.KozlovV. A.

Козлов Владимир Александрович, д-р мед. наук, профессор, академик РАН, науч. руководитель

630099, г. Новосибирск, ул. Ядринцевская, 14

Kozlov Vladimir A., DM, Professor, Аcademician of the Russian Academy of Sciences, Scientific Supervisor,Head of the Laboratory of Clinical Immunopathology

14, Yadrintsevskaya Str., Novosibirsk, 630099

https://orcid.org/0000-0003-2346-6279ЧерныхЕ. Р.ChernykhE. R.

Черных Елена Рэмовна, д-р мед. наук, профессор, член-корреспондент РАН, зав. лабораторией клеточной иммунотерапии

630099, г. Новосибирск, ул. Ядринцевская, 14

Chernykh Elena R., DM, Рrofessor, Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Head of theLaboratory of Cellular Immunotherapy

14, Yadrintsevskaya Str., Novosibirsk, 630099

Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии (НИИФКИ)РоссияResearch Institute of Fundamental and Clinical Immunology (RIFCI)Russian FederationНаучно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии (НИИФКИ); Новосибирский национальный исследовательский государственный университет (НГУ)РоссияResearch Institute of Fundamental and Clinical Immunology (RIFCI); Novosibirsk National Research State University (NSU)Russian FederationНовосибирский национальный исследовательский государственный университет (НГУ)РоссияNovosibirsk National Research State University (NSU)Russian Federation2019110820191821623Copyright © Андреева Е.А., Хонина Н.А., Демченко Е.Н., Гаврилова Е.Д., Пасман Н.М., Козлов В.А., Черных Е.Р., 20192019Андреева Е.А., Хонина Н.А., Демченко Е.Н., Гаврилова Е.Д., Пасман Н.М., Козлов В.А., Черных Е.Р.Andreeva E.A., Khonina N.A., Demchenko E.N., Gavrilova E.D., Pasman N.M., Kozlov V.A., Chernykh E.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://bulletin.ssmu.ru/jour/article/view/2300

Целью работы явились исследование свободной ДНК (свДНК) в фолликулярной жидкости (ФЖ) женщин, проходящих лечение по программе экстракорпорального оплодотворения (ЭКО), и анализ взаимосвязи уровня свДНК с различными клиническими параметрами, а также показателями овариального резерва, фолликуло- и оогенеза.

Материалы и методы

Материалы и методы. В исследование были отобраны 53 женщины, у 49 из которых ооциты получали при стимуляции овуляции гонадотропинами, у 4 – в естественном цикле. Концентрация свободной ДНК оценивалась флуориметрическим методом с использованием прибора QuantiFluor™ Handheld Fluorometers (BioSilica, Россия).

Результаты

Результаты. Образцы ФЖ содержали детектируемые концентрации свДНК, уровень которой у женщин со стимулированной овуляцией был значимо выше, чем у женщин в естественном цикле. Различий в содержании свДНК у женщин с бесплодием и доноров ооцитов не отмечалось. В то же время у женщин с более длительным периодом бесплодия (>5 лет) концентрация свДНК была выше, чем в оппозитной группе. Женщины с повышенным уровнем антимюллерового гормона, характеризовались более высоким содержанием свДНК, при этом между уровнем антимюллерового гормона и концентрацией свДНК выявлялась умеренная, но достоверная корреляционная зависимость. Наиболее высокое содержание свДНК выявлялось также в группе женщин с более высоким количеством овуляторных фолликулов. В то же время концентрация свДНК не коррелировала с количеством ооцитов.

Заключение

Заключение. Уровень свДНК в ФЖ женщин может рассматриваться как дополнительный критерий эффективности ответа яичников на стимуляцию овуляции.

The aim of the study was to evaluate cell-free DNA (cfDNA) in the follicular fluid (FF) of women undergoing IVF treatment and to analyze the relationship between cfDNA levels and the parameters of folliculogenesis and oogenesis as well as the quality of embryos. Materials and methods. The study included 53 women aged 20 to 45 years. In 49 patients, oocytes were obtained by stimulating ovulation with gonadotropins, and 4 patients underwent natural cycle IVF without hormonal stimulation. Measurement of cfDNA was carried out by fluorimetry using QuantiFluor™ Handheld Fluorometers (BioSilica, Russian Federation). Results. The FF of women with ovulation stimulation revealed a higher level of cfDNA as opposed to FF of women in the natural cycle. There were no differences in the cfDNA levels in women with infertility and oocyte donors. Women with infertility lasting for more than 5 years had a higher level of cfDNA. Women with the elevated anti-Mullerian hormone (AMH) levels were characterized by the high FF cfDNA concentration and a large number of follicles. Likewise, correlation analysis showed that FF cfDNA was significantly and positively correlated with the AMH level. The obtained data revealed the participation of cfDNA in different stages of oogenesis. Conclusions. The level of FF cfDNA in women may serve as an additional biomarker of the effectiveness of ovulation induction.

свободная ДНКфолликулярная жидкостьэкстракорпоральное оплодотворениеовариальный резервбесплодие.сell free DNAfollicular fluidIVFovarian reserveinfertilityReferencesКозлов В.А. Свободная внеклеточная ДНК в норме и при патологии. Медицинская иммунология. 2013; 15 (5): 399–412.Kozlov V.A. Free extracellular DNA in normal state and under pathological conditions. Medical Immunology. 2013; 15 (5): 399–412 (in Russ.)].Boissière A., Gala A., Ferrières-Hoa A., Mullet T., Baillet S., Petiton A., Torre A., Hamamah S. Cell-free and intracellular nucleic acids: new non-invasive biomarkers to explore male infertility. Basic Clin. Androl. 2017; 27: 7. DOI: 10.1186/s12610-017-0052-0.Boissière A., Gala A., Ferrières-Hoa A., Mullet T., Baillet S., Petiton A., Torre A., Hamamah S. Cell-free and intracellular nucleic acids: new non-invasive biomarkers to explore male infertility. Basic Clin. Androl. 2017; 27: 7. DOI: 10.1186/s12610-017-0052-0.Li H.-G., Huang S-Y., Zhou H., Liao A.-H., Xiong C.-L. Quick recovery and characterization of cell-free DNA in seminal plasma of normozoospermia and azoospermia: implications for non-invasive genetic utilities. Asian J. Androl. 2009; 11 (6): 703–709. DOI: 10.1038/aja.2009.65.Li H.-G., Huang S-Y., Zhou H., Liao A.-H., Xiong C.-L. Quick recovery and characterization of cell-free DNA in seminal plasma of normozoospermia and azoospermia: implications for non-invasive genetic utilities. Asian J. Androl. 2009; 11 (6): 703–709. DOI: 10.1038/aja.2009.65.Tzimagiorgis G., Michailidou E.Z., Kritis A., Markopoulos A.K., Kouidou S. Recovering circulating extracellular or cell-free RNA from bodily fluids. Cancer Epidemiol. 2011; 35 (6): 580–589. DOI: 10.1016/j.canep.2011.02.016.Tzimagiorgis G., Michailidou E.Z., Kritis A., Markopoulos A.K., Kouidou S. Recovering circulating extracellular or cell-free RNA from bodily fluids. Cancer Epidemiol. 2011; 35 (6): 580–589. DOI: 10.1016/j.canep.2011.02.016.Fűri I., Kalmár A., Wichmann B., Spisák S., Schöller A., Barták B., Tulassay Z., Molnár B. Cell free DNA of tumor origin induces a ‘metastatic’ expression profile in HT-29 cancer cell line. PLoS One. 2015; 10 (7). DOI: 10.1371/journal.pone.0131699.Fűri I., Kalmár A., Wichmann B., Spisák S., Schöller A., Barták B., Tulassay Z., Molnár B. Cell free DNA of tumor origin induces a ‘metastatic’ expression profile in HT-29 cancer cell line. PLoS One. 2015; 10 (7). DOI: 10.1371/journal.pone.0131699.Lam N.Y., Rainer T.H., Chan L.Y., Joynt G.M., Lo Y.M. Time course or early and late changes in plasma DNA in trauma patients. Clin. Chem. 2003; 49 (8): 1286–1291.Lam N.Y., Rainer T.H., Chan L.Y., Joynt G.M., Lo Y.M. Time course or early and late changes in plasma DNA in trauma patients. Clin. Chem. 2003; 49 (8): 1286–1291.Ralla B., Stephan C., Meller S., Dietrich D., Kristiansen G., Jung K. Nucleic acid-based biomarkers in body fluids of patients with urologic malignancies. Crit. Rev. Clin. Lab. Sci. 2014; 51 (4): 200–231. DOI: 10.3109/10408363.2014.914888.Ralla B., Stephan C., Meller S., Dietrich D., Kristiansen G., Jung K. Nucleic acid-based biomarkers in body fluids of patients with urologic malignancies. Crit. Rev. Clin. Lab. Sci. 2014; 51 (4): 200–231. DOI: 10.3109/10408363.2014.914888.Thierry A.R., El Messaoudi S., Gahan P.B., Anker P., Stroun M. Origins, structures, and functions of circulating DNA in oncology. Cancer Metastasis Rev. 2016; 35 (3): 347–376. DOI: 10.1007/s10555-016-9629-x.Thierry A.R., El Messaoudi S., Gahan P.B., Anker P., Stroun M. Origins, structures, and functions of circulating DNA in oncology. Cancer Metastasis Rev. 2016; 35 (3): 347–376. DOI: 10.1007/s10555-016-9629-x.Wang W., Kong P., Ma G., Li L., Zhu J., Xia T., Xie H., Zhou W., Wang S. Characterization of the release and biological significance of cell-free DNA from breast cancer cell lines. Oncotarget. 2017; 8 (26): 43180–43191. DOI: 10.18632/oncotarget.17858.Wang W., Kong P., Ma G., Li L., Zhu J., Xia T., Xie H., Zhou W., Wang S. Characterization of the release and biological significance of cell-free DNA from breast cancer cell lines. Oncotarget. 2017; 8 (26): 43180–43191. DOI: 10.18632/oncotarget.17858.Traver S., Assou S., Scalici E., Haouzi D., Al-Edani T., Belloc S., Hamamah S. Cell-free nucleic acids as non-invasive biomarkers of gynecological cancers, ovarian, endometrial and obstetric disorders and fetal aneuploidy. Hum. Reprod. Update. 2014; 20 (6): 905–923. DOI: 10.1093/humupd/dmu031.Traver S., Assou S., Scalici E., Haouzi D., Al-Edani T., Belloc S., Hamamah S. Cell-free nucleic acids as non-invasive biomarkers of gynecological cancers, ovarian, endometrial and obstetric disorders and fetal aneuploidy. Hum. Reprod. Update. 2014; 20 (6): 905–923. DOI: 10.1093/humupd/dmu031.Assou S., Aпt-Ahmed O., El Messaoudi S., Thierry A.R., Hamamah S. Non-invasive pre-implantation genetic diagnosis of X-linked disorders. Med. Hypotheses. 2014; 83 (4): 506–508. DOI: 10.1016/j.mehy.2014.08.019.Assou S., Aпt-Ahmed O., El Messaoudi S., Thierry A.R., Hamamah S. Non-invasive pre-implantation genetic diagnosis of X-linked disorders. Med. Hypotheses. 2014; 83 (4): 506–508. DOI: 10.1016/j.mehy.2014.08.019.Kevin P. Daly Circulating donor-derived cell-free DNA: a true biomarker for cardiac allograft rejection? Ann. Transl. Med. 2015; 3 (4): 47. DOI: 10.3978/j.issn.2305-5839.2015.01.35.Kevin P. Daly Circulating donor-derived cell-free DNA: a true biomarker for cardiac allograft rejection? Ann. Transl. Med. 2015; 3 (4): 47. DOI: 10.3978/j.issn.2305-5839.2015.01.35.Quezada M.S., Francisco C., Dumitrascu-Biris D., Nicolaides K.H., Poon L.C. Fetal fraction of cell-free DNA in maternal plasma in the prediction of spontaneous preterm delivery. Ultrasound Obstet. Gynecol. 2015; 45 (1): 101–105. DOI: 10.1002/uog.14666.Quezada M.S., Francisco C., Dumitrascu-Biris D., Nicolaides K.H., Poon L.C. Fetal fraction of cell-free DNA in maternal plasma in the prediction of spontaneous preterm delivery. Ultrasound Obstet. Gynecol. 2015; 45 (1): 101–105. DOI: 10.1002/uog.14666.Traver S., Scalici E., Mullet T., Molinari N., Vincens C., Anahory T., Hamamah S. Cell-free DNA in human follicular microenvironment: new prognostic biomarker to predict in vitro fertilization outcomes. PLoS One. 2015; 10 (8): е0136172. DOI: 10.1371/journal.pone.0136172.Traver S., Scalici E., Mullet T., Molinari N., Vincens C., Anahory T., Hamamah S. Cell-free DNA in human follicular microenvironment: new prognostic biomarker to predict in vitro fertilization outcomes. PLoS One. 2015; 10 (8): е0136172. DOI: 10.1371/journal.pone.0136172.Guan Y., Zhang W., Wang X., Cai P., Jia Q., Zhao W. Cell-free DNA induced apoptosis of granulosa cells by oxidative stress. Clin. Chim. Acta. 2017; 473: 213–217. DOI: 10.1016/j.cca.2016.11.023.Guan Y., Zhang W., Wang X., Cai P., Jia Q., Zhao W. Cell-free DNA induced apoptosis of granulosa cells by oxidative stress. Clin. Chim. Acta. 2017; 473: 213–217. DOI: 10.1016/j.cca.2016.11.023.Broer S.L., Dуlleman M., Opmeer B.C., Fauser B.C., Mol B.W., Broekmans F.J. AMH and AFC as predictors of excessive response in controlled ovarian hyperstimulation: a meta-analysis. Hum. Reprod. Update. 2011; 17 (1): 46–54. DOI: 10.1093/humupd/dmq034.Broer S.L., Dуlleman M., Opmeer B.C., Fauser B.C., Mol B.W., Broekmans F.J. AMH and AFC as predictors of excessive response in controlled ovarian hyperstimulation: a meta-analysis. Hum. Reprod. Update. 2011; 17 (1): 46–54. DOI: 10.1093/humupd/dmq034.Tal R., Tal O., Seifer B.J., Seifer D.B. Antimьllerian hormone as predictor of implantation and clinical pregnancy after assisted conception: a systematic review and meta-analysis. Fertil Steril. 2015; 103 (1): 119–130. DOI: 10.1016/j.fertnstert. 2014.09.041.Tal R., Tal O., Seifer B.J., Seifer D.B. Antimьllerian hormone as predictor of implantation and clinical pregnancy after assisted conception: a systematic review and meta-analysis. Fertil Steril. 2015; 103 (1): 119–130. DOI: 10.1016/j.fertnstert. 2014.09.041.Iwase A., Nakamura T., Osuka S., Takikawa S., Goto M., Kikkawa F. Anti‐Müllerian hormone as a marker of ovarian reserve: What have we learned, and what should we know? Reprod. Med. Biol. 2015; 15 (3): 127–136. DOI:10.1007/s12522-015-0227-3.Iwase A., Nakamura T., Osuka S., Takikawa S., Goto M., Kikkawa F. Anti‐Müllerian hormone as a marker of ovarian reserve: What have we learned, and what should we know? Reprod. Med. Biol. 2015; 15 (3): 127–136. DOI:10.1007/s12522-015-0227-3.Al-Saleh I., El-Doush I., Arif J., Coskun S., Jaroudi K., Al-Shahrani A., El-Din Mohamed G. Levels of DNA adducts in the blood and follicular fluid of women undergoing in vitro fertilization treatment and its correlation with the pregnancy outcome. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 2010; 84 (1): 23–28. DOI: 10.1007/s00128-009-9889-z.Al-Saleh I., El-Doush I., Arif J., Coskun S., Jaroudi K., Al-Shahrani A., El-Din Mohamed G. Levels of DNA adducts in the blood and follicular fluid of women undergoing in vitro fertilization treatment and its correlation with the pregnancy outcome. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 2010; 84 (1): 23–28. DOI: 10.1007/s00128-009-9889-z.Dimopoulou M., Anifandis G., Messini C.I., Dafopoulos K., Kouris S., Sotiriou S., Satra M., Vamvakopoulos N., Messinis I.E. Follicular fluid oocyte/cumulus-Free DNA concentrations as a potential biomolecular marker of embryo quality and IVF outcome. BioMed Research International. 2014; 2014: 289306. DOI: 10.1155/2014/289306.Dimopoulou M., Anifandis G., Messini C.I., Dafopoulos K., Kouris S., Sotiriou S., Satra M., Vamvakopoulos N., Messinis I.E. Follicular fluid oocyte/cumulus-Free DNA concentrations as a potential biomolecular marker of embryo quality and IVF outcome. BioMed Research International. 2014; 2014: 289306. DOI: 10.1155/2014/289306.Scalici E., Traver S., Molinari N., Mullet T., Monforte M., Vintejoux E., Hamamah S. Cell-free DNA in human follicular fluid as a biomarker of embryo quality. Hum. Reprod. 2014; 29 (12): 2661–2669. DOI: 10.1093/humrep/deu238.Scalici E., Traver S., Molinari N., Mullet T., Monforte M., Vintejoux E., Hamamah S. Cell-free DNA in human follicular fluid as a biomarker of embryo quality. Hum. Reprod. 2014; 29 (12): 2661–2669. DOI: 10.1093/humrep/deu238.Czamanski-Cohen J., Sarid O., Cwikel J., Levitas E., Lunenfeld E., Douvdevani A., Har-Vardi I. Decrease in cell free DNA levels following participation in stress reduction techniques among women undergoing infertility treatment. Arch. Womens Ment. Health. 2014; 17 (3): 251–253. DOI: 10.1007/s00737-013-0407-2.Czamanski-Cohen J., Sarid O., Cwikel J., Levitas E., Lunenfeld E., Douvdevani A., Har-Vardi I. Decrease in cell free DNA levels following participation in stress reduction techniques among women undergoing infertility treatment. Arch. Womens Ment. Health. 2014; 17 (3): 251–253. DOI: 10.1007/s00737-013-0407-2.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.