Der Ablauf einer künstlichen Befruchtung: Von der Eizellgewinnung bis zum Embryotransfer


Eine künstliche Befruchtung bringt viele Fragen und Unsicherheiten mit sich. Dr. Josef Zech führt Schritt für Schritt durch den komplexen Prozess von der Follikelpunktion bis zum entscheidenden Moment des Embryotransfers und bietet dabei interessante biologische Einsichten und Details über die Wunder der Fortpflanzung. 



Schritt 1: Follikelpunktion - Eizellgewinnung


Eine vorab durchgeführte Hormonbehandlung stimuliert die Eierstöcke und bringt sie dazu, dass auf beiden Seiten mehrere Eizellen heranreifen. Sobald diese eine ausreichende Größe erreicht haben, wird der Eisprung ausgelöst. Viele Frauen fürchten dann, dass die Eibläßchen noch vor dem Eingriff, nämlich der Follikelpunktion platzen könnten. Dies findet aber gewöhnlich nicht statt, da wir den Zeitpunkt sehr genau steuern können.
 

Die Follikelpunktion wird mithilfe einer Sonde transvaginal, also über die Scheide, durchgeführt und per Ultraschall überwacht, um eine präzise Kontrolle zu gewährleisten. Die Patientin wird dabei sediert, um den Vorgang der Eizellgewinnung mitverfolgen zu können.

Wir überlassen es den Frauen selbst zu entscheiden, ob sie bei diesem Eingriff eine Sedierung wünschen, oder nicht. 50% unserer Patientinnen entscheiden sich, den Eingriff ohne Sedierung durchführen zulassen.

Natürlich geht einer solchen Entscheidung eine Beratung durch den Arzt voraus, da er aufgrund seiner Erfahrung sehr gut beurteilen kann, ob die Lage der Eierstöcke, die Druckempfinklichkeit durch den Schallkopf und die Anordnung der Eibläschen eine nahezu schmerzfreie Punktion erwarten lässt. Zusätzlich wird die Patientin darüber aufgeklärt, dass der Eingriff auch jederzeit abgebrochen werden könnte und auf eine Sedierung gewechselt werden kann.

Da die Eierstöcke im Idealfall der Scheide anliegen, muss die Nadel meist nur einmal pro Eierstock durch die Scheide in den Eierstock gestochen werden, also zweimal pro Punktion. Die Nadel wird in den naheliegenden Follikel geführt und sofort wird mit dem Absaugen der Follikelflüssigkeit begonnen. In dieser Flüssigkeit sollte sich dann die Eizelle befinden. Durch das Absaugen der Flüssigkeit rutscht im Idealfall das nächste Eibläschen nach und somit muss die Nadel meist nur durch eine dünne Membran in den nächsten Follikel gebracht werden. 

Um spätere Blutungen zu vermeiden, verwenden wir bei diesem Eingriff gerne die Doppler Methode. Damit können wir Blutgefäße sichtbar machen und ihnen somit weitestgehend ausweichen. Wir reduzieren damit die Risiken, dass es anschließend zu Blutungen in die Eierstöcke, oder in die Bauchhöhle kommt und erfahrungsgemäß leiden Frauen auch weniger unter Schmerzen nach dem Eingriff. Argumente, dass die Ultraschallwellen die Eizelle durch den Doppler schädigen könnten, können wir entkräften, da der Doppler nicht permanent auf die Eizellen gerichtet ist.

Die abgesaugte Flüssigkeit wird sofort über eine Durchreiche in das IVF-Labor weiter gereicht. Dort wird diese Flüssigkeit in eine Petrischale überführt und von den Embryologen sofort auf das Vorhandensein von Eizellen untersucht.

Frauen, welche sich dazu entscheiden, die Follikelpunktion ohne Sedierung zu machen, haben bei uns die Möglichkeit, über einen Monitor die Eizellsuche mit verfolgen zu können, da unser Mikroskop, über welches die Eizellen in der Follikelflüssigkeit gesucht werden mit einer Kamera versehen ist, welche live die Bilder in den OP überträgt. Unserer Patientinnen finden das sehr spannend und einzigartig und es lenkt auch vom Eingriff ab.

Sobald unsere Embryologinnen den Eizell-Cumulus-Komplexe in der Follikelflüssigkeit gefunden haben, werden diese in ein Schälchen mit Nährlösung, auch Medium genannt, umgebettet, um die Eizelle von der Follikelflüssigkeit und manchmal auch Blutzellen zu trennen. Wenn keine Eizellen gefunden werden, kann der Follikel durch die Punktionsnadel hindurch mehrmals mit Spülmedium gespült werden, um eine bessere Eizellausbeute zu erzielen.

Erläuterung: Der Eizell-Cumulus-Komplex


Nach der Punktion liegt die Eizelle in einem Zellhäufchen aus Granulosa-Zellen. Man nennt diesen Komplex auch Cumulus oophorus. Die Eizelle selbst wird wiederum von einer Zellschicht, der sogenannten Corona radiata umgeben. Die äußerste Schicht der Eizelle nennt man Glashaut, die Zona pellucida.
 

Schritt 2: Die Befruchtung


Bei der klassischen IVF wird das aufbereitete Sperma des Mannes zu den Eizellen in ein Kulturschälchen gegeben. Dies initiiert den Befruchtungsprozess. Die Spermien müssen zuerst die Schicht der Granulosazellen und dann die Zona pellucida durchdringen. Dies gelingt ihnen mithilfe von lytischen Enzymen aus dem Akrosom, dem vorderen Teil des Spermienkopfes. Sobald ein Spermium mit der Eizellmembran verschmolzen ist, wird die sogenannte Eizellreaktion ausgelöst, um zu verhindern, dass weitere Spermien eindringen. Dies geschieht hauptsächlich durch die Freisetzung von Enzymen aus den kortikalen Granula der Eizelle, die das Eindringen anderer Spermien blockieren.

Bei der ICSI oder IMSI wird hingegen ein einzelnes Spermium mithilfe einer feinen Nadel direkt in die Eizelle injiziert. Dafür muss die Eizelle von den Cumulus und Corona Zellen zuerst befreit werden. Dieser Prozess ist als Denudation bekannt. Anschließend ist die Eizelle mit ihrer Zona pellucida isoliert. In der natürlichen Umgebung des weiblichen Genitaltrakts bleibt eine Eizelle nach dem Eisprung theoretisch bis zu 24 Stunden befruchtungsfähig. Bei der assistierten Reproduktionstechnik muss eine reife Eizelle ebenso innerhalb eines spezifischen Zeitfensters befruchtet werden. Gewöhnlich liegt dieses Zeitfenster bei 36 bis 40 Stunden nach der Verabreichung der Ovulationsauslösespritze.

IVF-Methoden


In unserer Clinic bieten wir neben der Insemination abhängig von der Indikation des Kinderwunschpaares drei Arten der künstlichen Befruchtung an:

  • In-vitro-Fertilisation (klassische IVF)
  • Intrazytoplasmatische Spermieninjektion (ICSI)
  • Intrazytoplasmatische morphologisch selektierte Spermieninjektion (IMSI)

Welche Methode für das individuelle Paar angewendet wird, wird im Vorfeld nach einer ausführlichen Diagnose beider werdenden Eltern entschieden.

Schritt 3: Embryonalentwicklung im IVF-Labor


Nach der künstlichen Befruchtung wird die Eizelle am folgenden Morgen mikroskopisch untersucht, um festzustellen, ob die Befruchtung erfolgreich war. Eine befruchtete Eizelle ist daran zu erkennen, dass sie zwei Vorkerne – die Pronuclei – aufweist. Zu diesem Zeitpunkt wird die befruchtete Eizelle als Zygote bezeichnet.
 

In den ersten Tagen nach der Befruchtung nimmt die Zygote an Volumen zu und beginnt sich in mehrere Tochterzellen, die sogenannten Blastomere, zu teilen. Diesen Prozess nennt man Furchung. Innerhalb von 24 Stunden teilt sich diese Zygote dann zu einem Zweizeller, nach weiteren 24 Stunden zu einem Vierzeller und erreicht schließlich nach drei Tagen das Acht- bis Sechzehnzellerstadium.

Vier Tage nach der Befruchtung hat sich der junge Embryo auf 16 bis 32 Zellen vermehrt und ähnelt in seiner Struktur einer Brombeere – ein Zustand, der als Morulastadium bezeichnet wird. Im Morulastadium beginnen die Zellen, die immer noch von der Zona pellucida umgeben sind, sich enger zusammenzulagern, ein Prozess, der als Kompaktierung bekannt ist.

Abhängig von der individuellen Entwicklungsrate des Embryos kann sich dieser bei optimalen Kulturbedingungen bis zum fünften oder sechsten Tag zu einer Blastozyste entwickeln, ein fortgeschrittenes Stadium der Embryogenese, das kurz vor der Einnistung in die Gebärmutter auftritt. Die Blastozyste setzt sich aus einer inneren Zellmasse, dem Embryoblasten, aus dem sich der eigentliche Embryo entwickelt, einer äußeren Zellmasse, dem Trophoblasten, aus welchem später die Eihäute und die kindlichen Anteile der Plazenta entstehen, und einer zentral gelegenen Blastozystenhöhle zusammen.

Schritt 4: Embryotransfer


Der Embryotransfer erfolgt in unserer Clinic zwei bis fünf Tage nach der Eizellentnahme. Bei diesem schmerzlosen Verfahren werden die Embryonen in das Gebärmutterinnere (Cavum uteri) übertragen. Der für den Transfer verwendete Katheter setzt sich aus einer Hülse zusammen, in die ein weicher Silikonkatheter eingeführt wird. 

Am Katheterende befindet sich eine Öffnung, durch die die Embryonen unter mikroskopischer Kontrolle aufgenommen (aspiriert) werden können. In unserer Clinic können die Patientenpaare diesen Vorgang über einen Bildschirm im Operationssaal mitverfolgen, der mit dem Mikroskop im IVF-Labor verbunden ist. 

Die Entscheidung, wie viele Embryonen übertragen werden, basiert auf verschiedenen Faktoren wie der Qualität und Anzahl der verfügbaren Embryonen, dem Alter der Patientin, der Anzahl vorangegangener Versuche sowie der medizinischen Vorgeschichte. Ziel ist es, das Mehrlingsrisiko so gering wie möglich zu halten, weshalb in der Regel nur ein, selten zwei Embryonen transferiert werden. Nach einer ausführlichen Besprechung mit einem unserer EmbriologiInnen, bei der die Entwicklung der Embryonen erörtert wird, findet der Embryotransfer statt.  Während des Eingriffs ist es in unserer Clinic natürlich gestattet, dass der Partner bzw. die Partnerin oder eine nahestehende Person anwesend sein darf! 

Erläuterung: Der ideale Zeitpunkt für einen Embryotransfer


Weltweit tendieren IVF-Zentren dazu, Embryonen im Blastozystenstadium zu kultivieren und zu transferieren. Dieser Ansatz beruht auf dem natürlichen biologischen Prozess, bei dem der Embryo etwa drei Tage lang durch den Eileiter wandert und ungefähr 80 Stunden nach dem Eisprung im Morula- oder frühen Blastozystenstadium die Gebärmutterhöhle erreicht.  

Dort verweilt die Blastozyste noch ein bis zwei Tage in der Gebärmutterflüssigkeit, bevor sie den Zustand der voll expandierten Blastozyste annimmt und sich circa sechs Tage nach der Befruchtung in der Gebärmutterschleimhaut einnistet. Der Transfer im IVF-Labor im Blastozystenstadium spiegelt also den natürlichen Zeitpunkt wider, an dem der Embryo in der Gebärmutter ankommen würde, wodurch die Synchronizität zwischen der Entwicklung des Embryos und der Gebärmutterschleimhaut gewahrt bleibt.  

Zudem ermöglicht es uns, abzuwarten und zu identifizieren, welche Embryonen das Potenzial haben, sich zu qualitativ hochwertigen Blastozysten zu entwickeln, was besonders bei einer größeren Anzahl von Embryonen hilfreich ist. 

Sollte eine Patientin jedoch nur wenige Embryonen haben und sich früh zeigen, dass ein bestimmter Embryo eine vielversprechende Entwicklung aufweist, kann der Transfer auch früher erfolgen, ohne dass die Patientin einen Nachteil hat. Auch bei früheren Transfers – vom zweiten bis zum vierten Tag – erreichen wir vergleichbare Schwangerschaftsraten.  

Blastozysten, die nicht transferiert und für die hohe Qualität befunden werden, werden nach Absprache mit der Patientin am fünften oder sechsten Tag eingefroren (kryokonserviert), um für zukünftige Versuche bereitzustehen. Diese Vorgehensweise wird als Kryo-Embryotransfer oder Kryotransfer bezeichnet. 

Schlusswort


Zum Abschluss möchten wir betonen, dass der Erfolg einer künstlichen Befruchtung auf vielen Variablen basiert. Es ist eine medizinische Tatsache, dass nicht alle Eizellen befruchtungsfähig sind und nicht jede befruchtete Eizelle den Entwicklungsprozess bis hin zum Blastozystenstadium vollendet. Wenn noch weitere Fragen offen sind, scheut euch nicht, zu fragen. Bei jedem Schritt euerer Kinderwunschreise steht unser Team mit Rat und Tat bereit, um euch auf dem Weg zum ersehnten Kind zu unterstützen! 

Quellen & weiterführende Artikel


Feil, D. et al. (2008): Day 4 embryo selection is equal to Day 5 using a new embryo scoring system validated in single embryo transfers. Link: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18292597/

Ma, S. et al. (2022): Comparisons of benefits and risks of single embryo transfer versus double embryo transfer: a systematic review and meta-analysis.  
Link: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8793185/  

Tyler, B. et al. (2022): Interventions to optimize embryo transfer in women undergoing assisted conception: a comprehensive systematic review and meta-analyses.  
Link: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9631462/   

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