Riesgo Teratogénico en el Blastocisto y Técnicas de Reproducción Asistida

Las Técnicas de Reproducción Asistida (TRA) engloban tratamientos donde el ovocito y el esperma se manipulan en laboratorio, como la Fecundación In Vitro (FIV) y la Inyección Intracitoplásmica de Espermatozoides (ICSI). Algunos autores también incluyen procedimientos como la inseminación intrauterina o artificial (IA), la estimulación ovárica (EO) mediante tratamientos hormonales e incluso tratamientos quirúrgicos dentro de esta denominación.

Desde los inicios de las TRA, y a pesar de que la IA y la EO se han considerado los tratamientos más seguros, ha existido una gran preocupación sobre la posibilidad de que pudieran tener efectos adversos tanto sobre el desarrollo embriofetal como a largo plazo. Las técnicas que más inquietud han generado son la FIV y, especialmente, la ICSI, introducida hace poco más de una década. No obstante, hay centros donde hasta el 80% de los tratamientos de reproducción aplicados se realizan mediante ICSI.

Aunque la utilización clínica de las TRA apenas sobrepasa las tres décadas, la literatura científica al respecto es vasta y continúa creciendo. Una búsqueda en PubMed con las palabras "assisted reproductive technology in human" arroja 26.958 trabajos, y al añadir "pregnancy outcome" o "birth defects", los resultados son 3.061 y 1.384 respectivamente, cifras que aumentan constantemente.

Defectos Congénitos y TRA: Un Análisis Crítico

La revisión de trabajos que evalúan los defectos congénitos en relación con las TRA, especialmente en períodos recientes, muestra que la mayoría siguen siendo descripciones de casos o de series de casos muy seleccionadas. Los pocos estudios epidemiológicos sin graves problemas de diseño o análisis ofrecen resultados contradictorios, lo que dificulta su interpretación, especialmente para los no expertos.

Además, al revisar la literatura, se detectan diferentes posicionamientos sobre los efectos de las TRA, no solo entre distintos grupos, sino también en las diversas áreas profesionales que estudian estos procesos (investigación básica, obstétrica, pediátrica, reproductiva y ética, entre otras).

El enfoque de este artículo es analizar los resultados publicados sobre los potenciales riesgos de las TRA para el desarrollo embrionario y fetal, desde la perspectiva de los conocimientos científicos actuales sobre los procesos biológicos básicos de ese desarrollo. El objetivo es determinar si los defectos congénitos observados en niños nacidos tras alguna TRA podrían ser consecuencia de las causas de la infertilidad (intrínsecas y/o genéticas) o de las técnicas utilizadas y sus procedimientos, que podrían considerarse "teratogénicos". La palabra "teratogénico" se refiere a los defectos y malformaciones congénitas causadas por la exposición prenatal a factores ambientales (no genéticos) como medicamentos, enfermedades maternas, disolventes orgánicos y estilos de vida, entre otros.

Resultados Consistentes y Contradictorios

Entre los resultados más consistentes en diferentes trabajos, se encuentran la relación entre las TRA y un incremento de abortos, partos múltiples, partos pretérmino y recién nacidos con bajo peso. En contraste, existe menos concordancia entre los estudios en cuanto al riesgo de malformaciones congénitas en general y para distintos tipos de defectos congénitos y malformaciones mayores. Los resultados de estudios epidemiológicos también han sido contradictorios. Sin embargo, una publicación reciente realizó un estudio conjunto de 25 trabajos, encontrando o no un incremento del riesgo para la asociación entre ICSI/FIV y defectos congénitos.

Síndromes Específicos y Epigenética

En 2002 y 2003, se publicaron dos trabajos describiendo casos de niños nacidos tras ICSI con síndrome de Angelman, en los que se observó un patrón de metilación anormal consistente en la pérdida de la metilación en SNRPN del alelo materno. Estos estudios, y otros, sugirieron que la ICSI podría ser un factor de riesgo para problemas de "imprinting".

Posteriormente, se describió la posibilidad de un incremento de niños con síndrome de Beckwith-Wiedemann (SBW) concebidos mediante ICSI o FIV, lo que también sugería una relación con problemas de "imprinting". Esta asociación se consideró posible, ya que en 13 de los 14 casos de SBW nacidos tras ICSI analizados molecularmente, se detectó una pérdida de metilación en las zonas de "imprinting" KvDMR en el gen KCNQ1. La frecuencia de esta alteración en los SBW nacidos mediante TRA se ha considerado significativamente superior a la observada en nacidos por fecundación natural, aunque estos cálculos se basan en estimaciones aproximadas. Sin embargo, no todos los casos de SBW nacidos por TRA fueron por ICSI, lo que ha generado dudas sobre la relación directa entre la ICSI y el "imprinting".

En 2004, un metaanálisis sobre los efectos de la FIV y la ICSI, sin separar por tipo de TRA, observó un incremento del riesgo global para malformaciones mayores de 1,29 (intervalo de confianza del 95%: 1,01-1,67). Los autores no encontraron diferencias entre FIV e ICSI, pero señalaron que los trabajos incluidos tenían muchos sesgos, lo que cuestiona la atribución del riesgo a estas técnicas. Además, consideraron que los controles usados en esos trabajos no eran apropiados, proponiendo como tales a parejas infértiles que hubieran tenido un hijo espontáneamente sin TRA.

Problemas Metodológicos en los Estudios

El principal problema de la mayoría de los trabajos publicados radica en que son observaciones puntuales o análisis de series de casos muy seleccionadas, lo que dificulta obtener conclusiones válidas. Gran parte de los estudios epidemiológicos, además de incluir muestras pequeñas y seleccionadas, presentan múltiples problemas de diseño y factores de confusión no controlados. Por ejemplo, muchos agrupan todos los tipos de TRA, no analizan cada tipo de problema de fertilidad, o solo incluyen casos nacidos mediante TRA sin grupos de comparación adecuados.

A pesar de estas dificultades, una visión más clara sobre la posibilidad de que los defectos congénitos sean intrínsecos (relacionados con la infertilidad) o extrínsecos (efecto de la manipulación en las TRA, "teratogénicos") podría obtenerse analizando su plausibilidad biológica. Esto implica interpretar los datos disponibles considerando los conocimientos actuales de la experimentación con embriones de animales y las bases biológicas del desarrollo embrionario humano.

Aspectos Biológicos del Desarrollo Embrionario y TRA

La experimentación animal ha demostrado que los procedimientos y técnicas utilizadas en el cultivo in vitro de embriones podrían estar relacionados con procesos epigenéticos. Los procesos epigenéticos son cambios hereditarios en la función de ciertos genes que no alteran la secuencia del ADN. Estos cambios, que incluyen la metilación y el "imprinting", regulan la expresión de ciertos genes según provengan de la madre o del padre.

En ovejas sin problemas de fertilidad, se ha observado una relación directa entre las TRA y alteraciones de "imprinting", resultando en crías muy grandes ("Large Offspring Syndrome - LOS") con pérdida de metilación en el centro de control de "imprinting" del gen IGF2R. Numerosos estudios sobre las fases biológicas en las que ocurren los procesos epigenéticos (46-54) indican que los ratones son un buen modelo para el estudio en humanos. El período de preimplantación del embrión es particularmente crítico para el mantenimiento del "imprinting" y la reprogramación epigenética, esenciales para un desarrollo embrionario y fetal adecuado.

En el proceso de desarrollo embrionario, tras la fertilización, se produce una desmetilación general de las zonas no implicadas en el "imprinting", mientras que las zonas de "imprinting" se mantienen metiladas. A partir del estadio de blastocisto, que consta de dos tipos de células (botón embrionario y trofoblasto), las células embrionarias, tras la implantación, se diferenciarán en línea somática y células primordiales de la línea germinal.

Estas células primordiales de los futuros gametos, que aún tienen las zonas de "imprinting" totalmente metiladas, se ubican en la base del alantoides, en la parte posterior del tallo primitivo. Posteriormente, emigran hacia su destino final en los primordios de las gónadas, perdiendo la metilación y continuando su desarrollo para formar los gametos. Si van a ser espermatozoides, la remetilación de las zonas de "imprinting" comienza prenatalmente en células preespermatogónicas y se completa posnatalmente (a partir de la pubertad) en la fase de paquitena meiótica. Si van a formar ovocitos, la remetilación se adquiere asincrónicamente en diferentes loci, pero se completa posnatalmente en la metafase II de la meiosis tras la fecundación. La metilación de las zonas de "imprinting" se establece de forma diferente en cada sexo y, una vez metiladas, se mantienen así durante todo el desarrollo embrionario y fetal, sin ser afectadas por los procesos de desmetilación/metilación de las células somáticas.

Implicaciones de las TRA en los Procesos Biológicos

Considerando estos procesos, se observan varios aspectos importantes:

1. Cuando se realiza una ICSI o una FIV, se manipulan células (gametos) que aún no han finalizado sus procesos de remetilación de las zonas de "imprinting", los cuales se completarán precisamente como consecuencia de la fecundación.
2. Los procesos de desmetilación del genoma (aunque no de las zonas de "imprinting") ya están ocurriendo durante los primeros días tras la formación del cigoto (preimplantación), período durante el cual el embrión se mantiene en cultivo antes de su transferencia al útero.
3. En el estado de blastocisto, se inician los procesos de diferenciación celular que, poco después, producirán la diferenciación de las células primordiales de la línea germinal, que comenzarán su emigración hacia los primordios de las gónadas. Por ello, retrasar la implantación hasta estos estadios podría introducir alteraciones en los gametos del futuro hijo, que solo se manifestarían en la siguiente generación.

Causas de Malformaciones Congénitas Asociadas a TRA

Las causas por las que ciertas TRA podrían asociarse con malformaciones congénitas son varias y difíciles de delimitar. Se pueden distinguir dos categorías principales:

1. Causas Intrínsecas/Genéticas (relacionadas con la infertilidad)

En estos casos, la relación entre los defectos congénitos y las TRA radica en que estas técnicas podrían eludir las barreras de la selección natural que actúan contra los gametos anómalos. Por lo tanto, es probable que los problemas de los embarazos sean consecuencia, fundamentalmente, de anomalías en los gametos. De hecho, se ha observado una mayor frecuencia de alteraciones cromosómicas en los ovocitos generados para FIV y en los espermatozoides de hombres con oligospermia grave. Además, si las causas de la infertilidad (paterna o materna) son genéticas, estos problemas podrían transmitirse a la descendencia, un efecto más difícil de estudiar ya que se manifestaría en la siguiente generación.

2. Causas Teratogénicas (aplicables a las propias TRA)

• En ciertos tratamientos, se realiza una limpieza del cúmulo de células que rodean al ovocito antes de la fecundación. Es posible que este complejo celular sea importante para ciertas actividades del ovocito, como el mantenimiento de la parada meiótica.
• Los diferentes medios de cultivo utilizados también podrían estar relacionados con alteraciones del desarrollo.

Dada la complejidad, no se considera idóneo utilizar como grupo control a parejas infértiles que tuvieron un hijo espontáneamente, como se ha propuesto. El problema de fertilidad de estas parejas es probablemente muy diferente al de aquellas que no conciben sin TRA. Los estudios deberían separar no solo los distintos tipos de TRA, sino, más importante aún, las diferentes causas de infertilidad.

Cultivo Largo hasta Blastocisto en FIV

En los últimos años, el cultivo largo hasta blastocisto en tratamientos de FIV ha cobrado especial relevancia, ya que se obtienen mejores tasas de implantación con transferencias de blastocistos (día 5-6 de desarrollo) que con embriones en estadios más tempranos.

¿Qué es el Cultivo Largo a Blastocisto?

El cultivo largo embrionario consiste en mantener los embriones en el laboratorio hasta el día 5 o 6 de su desarrollo, cuando alcanzan el estadio de blastocisto. Durante este período, los embriones permanecen en un incubador con condiciones adecuadas para su desarrollo. En los blastocistos, se pueden diferenciar claramente dos estructuras:

• Masa celular interna (MCI): Grupo de células que dará lugar al feto.
• Trofoectodermo: Células del blastocisto que entrarán en contacto con el endometrio y, posteriormente, originarán la placenta.

Para que el embrión alcance el estadio de blastocisto en el laboratorio, debe ser mantenido en condiciones de cultivo óptimas que aseguren su buena calidad y potencial de implantación al ser transferido al útero materno.

Tipos de Cultivo para el Desarrollo In Vitro

El cultivo largo a blastocisto puede realizarse con dos tipos de medios de cultivo:

1. Cultivo Secuencial: Los embriones se cultivan en dos medios con composiciones químicas diferentes, adaptadas a los requisitos nutricionales en cada fase del desarrollo. Se cultivan en el primer medio desde cigoto (día 1) hasta el día 3, y luego pasan a un segundo medio hasta el estadio de blastocisto (día 5-6).
2. Cultivo con Medio Global: Los embriones se cultivan en un solo tipo de medio que contiene todos los nutrientes necesarios desde el día 1 hasta su transferencia o vitrificación en el día 5 o 6, al alcanzar el estadio de blastocisto.

Clasificación de los Blastocistos

Uno de los métodos más utilizados para predecir el potencial de implantación de los blastocistos es la valoración morfológica, que permite clasificar los embriones según su calidad. Para ello, se evalúan el grado de expansión, la masa celular interna (MCI) y el trofoectodermo, siendo necesario que el blastocele (cavidad central llena de líquido) se haya desarrollado para una fácil observación de las estructuras.

La clasificación tradicional asigna un número (1-5) según el grado de expansión y dos letras (A-D) para la calidad de la MCI y el trofoectodermo, respectivamente. Por ejemplo, un blastocisto expandido de buena calidad se clasificaría como 3AA.

Grado de Expansión

Las categorías numéricas según la expansión del blastocisto son:

• Grado 1 (Blastocisto Temprano - BT): El blastocele empieza a visualizarse.
• Grado 2 (Blastocisto Cavitado - BC): Ya es posible distinguir el trofoectodermo y la MCI.
• Grado 3 (Blastocisto Expandido - BE): El blastocisto ha aumentado su tamaño y la zona pelúcida es más fina.
• Grado 4 (Blastocisto Iniciando Eclosión - BHi o Hatching): El blastocisto comienza a salir de la zona pelúcida.
• Grado 5 (Blastocisto Eclosionado - BH o Hatched): El blastocisto ha abandonado la zona pelúcida por completo.

Masa Celular Interna (MCI)

La MCI se evalúa por su tamaño, compactación y apariencia, estableciendo las siguientes categorías:

• Categoría A: Numerosas células compactadas.
• Categoría B: Numerosas células no compactadas.
• Categoría C: Pocas células.
• Categoría D: Células con signos de degeneración.

Trofoectodermo

El trofoectodermo, que debe tener una única capa, se evalúa por su apariencia, asignando:

• Categoría A: Homogéneo, cohesionado y con muchas células.
• Categoría B: Homogéneo y con menos células.
• Categoría C: Pocas células.
• Categoría D: Células con signos de degeneración.

La Asociación para el Estudio de la Biología de la Reproducción (ASEBIR) prioriza el trofoectodermo sobre la MCI en su clasificación para embriones en día 5, usando una única letra (un blastocisto con MCI A y trofoectodermo B sería catalogado como B).

Indicaciones y Beneficios del Cultivo Largo de Embriones

El cultivo largo no se realiza en todos los casos y depende de varios factores. Se recomienda especialmente en las siguientes situaciones:

• Ciclos de FIV con un alto número de embriones de buena calidad en el tercer día de desarrollo.
• Casos de fallos repetidos de implantación.
• Pacientes sometidas a test genético preimplantacional (PGT).
• Pacientes de edad materna avanzada.
• Pacientes con abortos de repetición.
• Casos donde deben evitarse gestaciones múltiples.
• Optimización de ciclos de vitrificación, ya que al esperar al estadio de blastocisto, solo se congelan los mejores embriones.

La evaluación personalizada de cada paciente y el número de embriones disponibles son cruciales. Lo ideal sería realizar el cultivo largo siempre que sea posible, ya que permite una mejor selección embrionaria y, por tanto, una mayor tasa de implantación y embarazo.

Ventajas del Cultivo a Blastocisto

El cultivo a blastocisto permite mejores tasas de éxito en los tratamientos de FIV porque:

• Aumenta la tasa de implantación gracias a una mejor selección embrionaria.
• Permite una mejor sincronización entre el desarrollo del embrión y la receptividad endometrial.
• Disminuye el riesgo de gestación múltiple al permitir transferencias de un único embrión sin empeorar las tasas de embarazo.

Inconvenientes y Limitaciones

A pesar de sus ventajas, no todas las pacientes pueden beneficiarse del cultivo largo debido a sus limitaciones:

• Muchos embriones se bloquean antes de llegar al estadio de blastocisto. Aproximadamente, entre el 40-60% de los embriones en día 3 (con 6-12 células) alcanzan el estadio de blastocisto. El desarrollo de día 3 a día 5 es un proceso de selección natural, donde el embrión activa su propio genoma para dirigir su desarrollo. Muchos embriones de buena calidad en día 3 no continúan su desarrollo.
• La calidad del cultivo largo no necesariamente mejora la calidad intrínseca del embrión. Un embrión de calidad media en día 3 puede formar un blastocisto de alta calidad, y viceversa.

Factores que Impiden el Desarrollo a Blastocisto

El bloqueo embrionario, es decir, la incapacidad de los embriones para formar un blastocisto, suele ocurrir en día 3/4. Aproximadamente el 50-60% de los embriones llegan a blastocisto. Las causas incluyen:

• Mala calidad ovocitaria y seminal: La fragmentación del ADN espermático, por ejemplo, tiene un efecto negativo en el desarrollo.
• Edad del ovocito: La presencia de anomalías cromosómicas en el ovocito aumenta con la edad de la mujer, influyendo en la carga genética embrionaria.
• Anomalías cromosómicas: Casi el 70% de los embriones que no forman blastocisto presentan anomalías cromosómicas.

Transferencia de Embriones Congelados (Vitrificados)

Tradicionalmente, los resultados con transferencia de embriones en fresco eran mejores. Sin embargo, gracias a los avances en reproducción asistida, la tasa de supervivencia de los embriones tras la descongelación es muy elevada.

La Vitrificación como Técnica de Criopreservación

La vitrificación es un método de congelación ultrarrápido que evita la formación de cristales, minimizando el daño a los embriones y logrando tasas de supervivencia del 90-95%. Estos avances permiten vitrificar embriones sin comprometer las tasas de éxito, e incluso mejorándolas.

Tasas de Éxito: Embriones en Fresco vs. Vitrificados

Según el Registro Nacional de Actividad de la Sociedad Española de Fertilidad (SEF) de 2023:

• Tasa de gestación: Con embriones congelados (especialmente con PGT) es del 53,2%, mientras que con embriones en fresco ronda el 45,8%.
• Tasa de parto: Con embriones vitrificados es del 41,8%, y con embriones en fresco del 37,5%.

La estimulación ovárica en ciclos de FIV, aunque aumenta la obtención de óvulos, puede tener efectos perjudiciales sobre el endometrio en ciclos en fresco. Por ello, el endometrio está más receptivo en las transferencias de embriones congelados, ya que ha tenido un ciclo menstrual completo para recuperarse.

¿Por qué Transferir en Estadio de Blastocisto?

La transferencia en estadio de blastocisto presenta varias ventajas:

• Permite una mejor selección embrionaria, obteniendo más información del desarrollo.
• Hay una mejor sincronización con el endometrio, lo que aumenta las probabilidades de implantación.
• Ofrece la posibilidad de realizar más transferencias de un único embrión para evitar embarazos múltiples, sin comprometer el éxito.

Riesgos de Transferir Blastocistos Vitrificados

A pesar de las ventajas, no siempre es la mejor opción:

• Es crucial que el protocolo de vitrificación esté optimizado, ya que los blastocistos contienen mucha agua, dificultando la congelación.
• No todos los embriones llegan a este estadio (solo los de buena calidad), lo que conlleva el riesgo de no tener embriones para transferir.

Por lo tanto, la transferencia de blastocistos vitrificados debe indicarse solo en pacientes que puedan beneficiarse de esta opción terapéutica.

Implantación Embrionaria y Respuesta Inmunológica

La implantación embrionaria es un proceso complejo donde el embrión se adhiere al endometrio y se adentra en él. Unos 5 o 6 días después de la transferencia, el embrión eclosiona y se desprende de su capa externa (zona pelúcida) para implantarse. Aproximadamente siete días después, el trofoblasto en el polo embrionario contacta con el endometrio, momento en que el embrión entra en contacto con la sangre materna.

Durante la implantación, el sistema inmunológico materno debe generar una "inmunotolerancia" para aceptar al embrión, que es genéticamente diferente. Esto implica una inmunosupresión que se mantiene durante todo el embarazo. Si no se produce esta inmunotolerancia, el sistema inmune reconoce al embrión como extraño, formando anticuerpos que impiden la implantación o causan abortos. Otras respuestas inmunológicas pueden incluir el síndrome antifosfolípido o trombofilias, causas comunes de fallos de implantación o abortos recurrentes.

Número de Blastocistos y Tasas de Embarazo

El número de blastocistos necesarios para un embarazo en FIV depende fundamentalmente de la edad de la mujer, que condiciona la reserva y calidad de los óvulos y, por ende, de los embriones.

• Hasta los 33 años: El 70% de las pacientes consiguen 3 o 4 blastocistos en un ciclo de FIV.
• Entre 39 y 40 años: El 45% de las pacientes consiguen una media de 3 blastocistos, pero se necesitan 5 para un embarazo evolutivo, lo que puede requerir 2 ciclos de FIV.
• A los 41 y 42 años: El 45% de los ciclos de FIV consiguen 2,5-3 blastocistos. Se necesitan 6-8 para un embarazo evolutivo, lo que implicaría 3 ciclos de FIV.
• A partir de los 43 años: El 40% de los ciclos de FIV consiguen 2,4 blastocistos. Se necesitan más de 9 blastocistos para un embarazo evolutivo, pudiendo requerir 4 ciclos de FIV.

Aunque se necesiten varios blastocistos para lograr un embarazo, no se suelen transferir todos en una misma transferencia debido al alto riesgo de embarazo múltiple. En mujeres menores de 38 años en su primer ciclo de FIV, se recomienda la transferencia de un único blastocisto ("en fresco") y luego los congelados. En ciclos posteriores, la recomendación se personaliza.

tags: #riesgo #teratogenico #blastocisto