Das Polyzystisches Ovar Syndrom (PCOS) ist die häufigste Endokrinopathie bei Frauen im reproduktiven Alter, die in 75% mit Infertilität einhergeht. Allein in Europa werden 900.000 Zyklen künstlicher Befruchtung jährlich durchgeführt, wobei die Schwangerschaftsrate pro Embryotransfer weiterhin niedrig ist. Zur Verbesserung der Schwangerschaftsrate erfolgt die Auswahl der Eizelle anhand morphologischer Kriterien. Während die Relevanz von Spurenelementen für Fertilität gezeigt wurde, ist der Einfluss auf Eizell-/Embryoqualität weitgehend unbekannt. In der vorliegenden Arbeit wurden Kupfer, Selen und Zink in Follikelflüssigkeiten (FF) als potenzielle Biomarker für Eizell-/Embryoqualität untersucht. Die erweitere Selenstatuserfassung mittels Glutathionperoxidase 3 (GPX3) und Selenoprotein-P (SELENOP) stellte einen Schwerpunkt dar. Unsere Hypothese lautete, dass höhere Spurenelementkonzentrationen mit verbesserter Eizell-/Embryoqualität einhergehen. Hierzu untersuchten wir Proben (n=400 FF; n=40 Serum) von n=40 Frauen, unter Hormontherapie mit anschließender FF- und Eizellgewinnung. Eingeschlossen wurden dabei n=20 Frauen mit PCOS. Zur Qualitätsbeurteilung der Eizellen-/Embryonen wurden Gardner/Schoolcraft-Kriterien verwendet. Die FF der Eizellen-/Embryonen wurden fünf Qualitätsgruppen zugeordnet. Die Spurenelementkonzentrationen in den Proben wurden über Totalreflexions-Röntgenfluoreszenzanalyse ermittelt. Die Probengewinnung erlaubte die Spurenelementkonzentrationen der einzelnen FF mit jeweils zugehörigen Serumproben zu vergleichen. Zur Berechnung der Konzentrationsdifferenzen der Spurenelemente zwischen den verschiedenen FF, wurden die Spurenelementkonzentrationen in Gruppe 1 (Follikel ohne Eizelle) als Basiswert verwendet und Konzentrationsdifferenzen zwischen FF der Gruppen 2 bis 5 abzüglich Gruppe 1 berechnet. Über alle Proben hinweg zeigten sich niedrigere Spurenelementkonzentratio-nen in FF verglichen mit Serum. Der direkte Vergleich der bis zu n=10 FF pro Frau zeigte deutliche Konzentrationsschwankungen zwischen den Proben. Es konnte eine Tendenz zu niedrigeren Spurenelementkonzentrationen in FF der niedrigsten Qualitätskategorie festgestellt werden, sowie kürzere Synchronisationszeiten der Embryonen höchster Qualität. Es zeigten sich keine starken Unterschiede bezüglich der Spurenelementverteilung zwischen der PCOS- und Kontroll-Gruppe. GPX3 und SELENOP waren in FF nachweisbar und korrelierten positiv mit Selen. Da FF mit der schlechtesten Qualität tendenziell niedrigere Spurenelementkonzentrationen aufwiesen, kommen wir zu dem Ergebnis, dass ein Spurenelementmangel unter reproduktionsmedizinischer Therapie mit einer schlechteren Eizell-/Embryoqualität assoziiert sein könnte. Die intraindividuellen Variationen weisen, neben der Beeinflussung durch Serumkonzentrationen, auf eine individuelle Feinabstimmung je Follikel hin. Die Arbeit könnte von unmittelbarer Bedeutung für die optimierte Auswahl einer Eizelle sein.
In Europe, 900,000 IVF cycles are performed per year, reflecting the high de-mand for assisted reproduction. Infertility affects around 72 million couples worldwide. Polycystic ovary syndrome (PCOS) is the most common endocrinopathy in women of reproductive age and is associated with infertility in 75%. The pregnancy rate per em-bryo transfer is low at 27-58%. A key factor in improving pregnancy rate is the selec-tion of the oocyte/embryo, which is based on morphological and morphokinetic criteria. While the relevance of trace elements for fertility has been shown, the influence on oocyte/embryo quality is still unknown. In this present study copper, selenium, and zinc in follicular fluid (FF) were in-vestigated as potential biomarkers for oocyte/embryo quality. The determination of the seleniumstatus incorporated three complementary biomarkers : selen, glutathione pe-roxidase (GPX3) and selenoprotein-P (SELENOP). Our hypothesis is that higher trace element concentrations are associated with improved oocyte/embryo quality. To this end, we analyzed samples (n=400 FF; n=40 serum) from n=40 women undergoing hormone stimulation therapy followed by FF and oocyte retrieval. Included were n=20 women with PCOS. Gardner/Schoolcraft criteria were used to assess oo-cyte/embryo quality. The FF of the oocytes/embryos were assigned to five groups. Trace element concentrations in the samples were determined using total reflection X-ray fluorescence. The sample collection allowed to compare the trace element con-centrations of the individual FF with respective serum samples. We considered the dif-ferences of the FF samples within a woman. To calculate the differences in trace ele-ment concentrations between the different FF samples, the trace element concentra-tions in group 1 (follicle without oocyte) were used as a baseline value and concentra-tion differences between FF of groups 2 to 5 minus group 1 were calculated. Within the whole cohort, lower concentrations of trace elements were found in FF compared to serum. The direct comparison of up to n=10 FF per woman showed strong variations in the concentration of trace elements between the samples. A ten-dency towards lower trace element concentrations in FF of the lowest quality category was observed, as well as shorter synchronization times of the highest quality embryos. There were no strong differences in trace element distribution between the PCOS and control groups. GPX3 and SELENOP were detectable in FF and correlated with sele-nium. Since FF with the poorest quality tended to have the lowest trace element con-centrations, we conclude that trace element deficiency under reproductive medicine therapy may be associated with poorer oocyte/embryo quality. The intraindividual var-iations indicate, besides influences of serum concentrations, an individual fine-tuning in single follicles. The results could be of direct relevance for the optimized selection of an oocyte. Larger studies are needed to confirm the assumptions.
