Die Kryokonservierung, auch bekannt als Tiefgefrieren, spielt eine wichtige Rolle in der modernen Kinderwunschbehandlung. Sie ermöglicht es, Ei- und Samenzellen, befruchtete oder unbefruchtete Eizellen sowie Hoden- und Eierstockgewebe für die spätere Verwendung in der Kinderwunschbehandlung zu konservieren. Dieser Artikel befasst sich mit den verschiedenen Aspekten der Kryokonservierung, ihren Anwendungen und den damit verbundenen Verfahren.
Was ist Kryokonservierung?
Kryokonservierung (aus dem Griechischen kryos für Kälte) ist das Verfahren, bei dem Körperzellen in flüssigem Stickstoff tiefgefroren werden. Der Stickstoff kühlt die Zellen je nach Methode auf bis zu minus 196 °C ab. Dabei sterben die Zellen nicht ab, sondern stellen lediglich ihre Stoffwechselvorgänge ein. Mit dem Auftauen kehren ihre Vitalfunktionen zurück.
Kryokonservierte Samenzellen und Eizellen sind selbst nach jahrelanger Lagerung in den meisten Fällen befruchtungsfähig. Das gilt auch für kryokonserviertes Hoden- und Eierstockgewebe zur Gewinnung von befruchtungsfähigen Ei- und Samenzellen. Bisherige Untersuchungen haben kein erhöhtes Fehlbildungsrisiko bei Schwangerschaften nach künstlicher Befruchtung mit kryokonservierten Spermien oder Eizellen festgestellt.
Anwendungen der Kryokonservierung in der Kinderwunschbehandlung
Kryokonservierung im Rahmen einer Fruchtbarkeitsbehandlung
Die Kryokonservierung bereits befruchteter Eizellen bietet sich im Rahmen einer Fruchtbarkeitsbehandlung an, wenn bei einer ICSI (Intrazytoplasmatischen Spermieninjektion) oder IVF (In-vitro-Fertilisation) mehr Eizellen im Vorkernstadium entstehen, als in einem Zyklus übertragen werden können. Die überzähligen Eizellen können kryokonserviert und für einen späteren Zyklus aufbewahrt werden.
Der Vorteil der Kryokonservierung besteht darin, dass die Frau für eine erneute Kinderwunschbehandlung keine erneute Hormonstimulation und keine Punktion der Eierstöcke vornehmen lassen muss. Die Kryokonservierung muss in der Regel einschließlich aller Behandlungs- und Lagerungskosten privat bezahlt werden. Die Kosten betragen mehrere tausend Euro.
Kryokonservierung vor einer keimzellschädigenden Behandlung (Fertilitätsprotektion)
Operationen und Chemotherapien im Rahmen einer Krebsbehandlung können die Fruchtbarkeit so stark beeinträchtigen, dass es nach der Behandlung schwierig oder sogar unmöglich wird, auf natürlichem Weg ein Kind zu bekommen. Die Möglichkeiten der Kryokonservierung und der künstlichen Befruchtung eröffnen auch Patientinnen und Patienten nach einer fruchtbarkeitsschädigenden Therapie die Chance auf ein Kind.
Die Kryokonservierung von Ei- und Samenzellen wird dann von der gesetzlichen Krankenkasse übernommen, wenn zum Beispiel zur Behandlung einer Erkrankung eine keimzellschädigende Therapie notwendig ist – vorausgesetzt, die betroffene Frau hat das 40. Lebensjahr oder der Mann das 50. Lebensjahr noch nicht vollendet. Im Leistungsumfang der gesetzlichen Krankenversicherung sind dann Vorbereitung, Entnahme, Aufbereitung, Transport, Lagerung und späteres Auftauen der Ei- und Samenzellen eingeschlossen. Privat Versicherte sollten mit ihrer Kasse über eine mögliche Kostenübernahme sprechen.
Warum Eisprung auslösen bei Kryo?
Die Auslösung des Eisprungs spielt eine wichtige Rolle bei der Kryokonservierung, insbesondere bei der Übertragung von aufgetauten Embryonen (Kryotransfer). Der Eisprung sorgt dafür, dass die Gebärmutterschleimhaut optimal für die Einnistung der Embryonen vorbereitet ist.
Im natürlichen Zyklus steuert der Körper den Aufbau der Gebärmutterschleimhaut selbstständig. Nach der Auslösung des Eisprungs werden die aufgetauten Embryonen in die Gebärmutter transferiert. Bei einem unregelmäßigen Zyklus können die Eierstöcke hormonell stimuliert werden, um die Eizellreifung zu verbessern und den Aufbau der Schleimhaut zu gewährleisten. Die Auslösung des Eisprungs, sowie der Transfer, erfolgt wie im natürlichen Zyklus.
Durch die Gabe von Östrogen zu Beginn des Behandlungszyklus kann die Gebärmutterschleimhaut aufgebaut und durch die Gabe eines Gelbkörperhormons kurz vor dem Transfer ein natürlicher Zyklus nachgeahmt werden. Die Erfolgsraten nach dem Transfer von aufgetauten Blastozysten liegen mit der Vitrifizierung bei bis zu 45 %.
Einfrieren von Samenzellen
Es gibt unterschiedliche Gründe, weshalb Samenzellen des Mannes tiefgefroren werden müssen. Wenn z. B. Nur ganz wenige Samenzellen in der Samenflüssigkeit zu finden sind, dann können mehrere Samenportionen gesammelt und tiefgefroren werden. Dadurch steigt die Wahrscheinlichkeit, dass für die Befruchtung von Eizellen genügend gute Samenzellen zur Verfügung stehen.
- Geringe Spermienanzahl: Bei niedriger Spermienkonzentration können mehrere Samenproben gesammelt und tiefgefroren werden, um die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Befruchtung zu erhöhen.
- Medikamenten- oder Operationsbedingte Schädigung: Wenn Operationen am Hoden durchgeführt werden müssen oder Medikamente eingenommen werden, die die Samenproduktion beeinträchtigen könnten, kann die Kryokonservierung eine Option sein.
- Heterologe Insemination: Spermien von Fremdspendern zur heterologen Insemination (= Insemination mit Spenderspermien) können eingefroren werden.
Durch dieses Verfahren kann die Lebensdauer der Samenzellen für viele Jahrzehnte erhalten bleiben. Für diese Art des Einfrierens sind computergesteuerte Apparate notwendig, um eine geeignete Abkühlrate zu ermöglichen, wodurch die chemische Schädigung an den Zellen gering gehalten wird.
Einfrieren von Eizellen bzw. Embryonen
Die Kryokonservierung von Zellen und/oder Eierstockgewebe ist für die Erhaltung der weiblichen Fertilität bei onkologischen Patientinnen möglich. Diese Methode ist allerdings abhängig vom Alter, der Grunderkrankung, sowie dem zeitlichen Intervall bis zu einer geplanten Operation oder Therapie.
Bei der Kryokonservierung von Embryonen muss man prinzipiell zwischen Embryonen im Vorkern- bis Mehrzellstadium und Blastozysten unterscheiden.
- Vorkernstadium: 16–21 Stunden nach der Befruchtung werden unter dem Mikroskop 2 Vorkerne sichtbar.
- Mehrzellstadium: Nach erfolgter Zellteilung spricht man abhängig von den entstandenen Blastomeren vom Mehrzellstadium (Tag 2–3 nach der Befruchtung).
- Blastozyste: Etwa 4–5 Tage nach der Befruchtung bzw. Kurz vor der Einnistung in der Gebärmutter ist eine Flüssigkeitsansammlung im Embryo zu sehen. Man spricht dann von einer Blastozyste.
Entwickeln sich nach einer In-vitro-Fertilisation mehrere Embryonen als für den späteren Transfer vorgesehen, kann man diese Embryonen tieffrieren. Der Vorteil liegt darin, dass eine weitere hormonelle Stimulation (Punktion- sowie eine anschließende Befruchtung) nicht notwendig ist, um eine erneute Chance auf eine Schwangerschaft zu erhalten.
In vielen Kliniken werden Eizellen, Embryonen im Mehrzellstadium und Blastozysten mittels Vitrifikation tiefgefroren. Es handelt sich hier um eine sehr schnelle Einfriermethode mit flüssigem Stickstoff, die eine Abkühlrate von –000 bis –20.000° C pro Minute gewährleistet. Dadurch bleibt die Bildung von Eiskristallen, welche die mechanische Schädigung des Spindelapparates von Metaphase-II-Eizellen verursachen würde, aus.
Ablauf der künstlichen Befruchtung
Kryotransfer von Embryonen
Der Kryotransfer stellt die Rückgabe von eingefrorenen und wieder aufgetauten Embryonen in die Gebärmutter dar. Der Vorteil dabei ist, dass keine neuerliche Stimulation der Eierstöcke, sowie eine Eizellentnahme nötig ist und die Schwangerschaftsrate pro Punktion durch mehrere durchführbare Embryonentransfers erhöht wird.
Eine entscheidende Rolle für den Kryotransfer stellt der Aufbau der Gebärmutterschleimhaut, welche für die Einnistung der Embryonen essentiell ist, dar. Durch unterschiedliche hormonelle Behandlungen wird die Gebärmutterschleimhaut auf die Einnistung vorbereitet. Dies kann einerseits durch die hormonelle Regulation im natürlichen Zyklus erfolgen, wobei der Eisprung häufig medikamentös ausgelöst wird.
Nach Auslösen des Eisprungs werden die Embryonen aufgetaut und in die Gebärmutter transferiert. Bei einem unregelmäßigen Zyklus können die Eierstöcke hormonell stimuliert werden, um die Eizellreifung zu verbessern und den Aufbau der Schleimhaut zu gewährleisten. Die Auslösung des Eisprungs, sowie der Transfer, erfolgt wie im natürlichen Zyklus.
Ebenso kann durch Verabreichung von Östrogen zu Beginn des Behandlungszyklus die Gebärmutterschleimhaut aufgebaut und durch die Gabe eines Gelbkörperhormons kurz vor dem Transfer ein natürlicher Zyklus nachgeahmt werden.
Wann nach Kryo positiv getestet?
Die Embryoneneinnistung ist ein komplexer Prozess, der mehrere Tage dauert. Die Kinderwunschkliniken im Ausland überwachen jeden Tag im Labor die Entfaltung von jedem Embryo bis zum Transfertag. Viele Patientinnen überlegen sich, was mit den Embryonen nach der Einpflanzung in die Gebärmutterhöhle passiert.
In den nächsten Tagen strebt der Embryo danach, sich in der Schleimhaut einzunisten. Die einzelnen Phasen der Embryonenentwicklung liegen am Alter des Embryos, also an dem, wie viele Tage er in der Kultur verbracht hat.
Entwicklungsstadien von Embryonen
Bei den zwei und dreitägigen Embryonen sieht sein Wachstum folgend aus:
| Tag nach dem Transfer | Entwicklungsstadium |
|---|---|
| 1 | Der Embryo teilt sich weiter. |
| 2 | Der Embryo verwandelt sich in die Blastozyste. |
| 3 | Die Blastozyste schlüpft aus der Hülle. |
| 4-6 | Der Embryo fängt an, sich in der Gebärmutterschleimhaut einzunisten und dringt tiefer ein. |
| 7-10 | Der eingenistete Embryo setzt seine Entwicklung fort. Das hCG-Hormon wird produziert und signalisiert dem Körper, dass die Schwangerschaft erfolgreich begonnen hat. |
| 11 | Der hCG-Spiegel ist hoch und der Schwangerschaftstest kann gemacht werden. |
Bei fünftägigen oder sechstägigen Blastozysten sieht die Entwicklung folgend aus:
| Tag nach dem Transfer | Entwicklungsstadium |
|---|---|
| 1 | Die Blastozyste schlüpft aus der Hülle. |
| 2-3 | Die Einnistung beginnt. Der Embryo nistet sich in der Gebärmutterschleimhaut ein und dringt tiefer ein. |
| 5-8 | Der eingenistete Embryo setzt seine Entwicklung fort. Das hCG-Hormon wird produziert und signalisiert dem Körper, dass die Schwangerschaft erfolgreich begonnen hat. |
| 9 | Der hCG-Spiegel ist hoch und der Schwangerschaftstest kann gemacht werden. |
Es ist wichtig zu beachten, dass die Einnistung und die Produktion des hCG-Hormons bei jedem Individuum unterschiedlich verlaufen können. Daher kann es vorkommen, dass ein Schwangerschaftstest an einem anderen Tag als dem in der Tabelle angegebenen positiv ausfällt.
Häufig gestellte Fragen
Wie lange können Spermien, Eizellen oder Embryonen eingefroren werden?
Spermien können für viele Jahrzehnte eingefroren werden, ohne ihre Befruchtungsfähigkeit zu verlieren. Auch Eizellen und Embryonen können über einen langen Zeitraum tiefgefroren werden, wobei die Erfolgsraten mit der Zeit etwas abnehmen können.
Was passiert, wenn die Kryokonservierung fehlschlägt?
Die Kryokonservierung ist ein sehr sicheres Verfahren, aber es besteht immer ein kleines Risiko, dass die Zellen durch den Einfrier- und Auftauprozess beschädigt werden. In diesem Fall kann es vorkommen, dass die Zellen nicht mehr befruchtungsfähig sind.
Was sind die Risiken der Kryokonservierung?
Die Kryokonservierung ist im Allgemeinen ein sicheres Verfahren. Es gibt jedoch einige Risiken, wie z. B. Die Beschädigung der Zellen durch den Einfrier- und Auftauprozess. Es besteht auch ein geringes Risiko, dass die Zellen durch die langfristige Lagerung in flüssigem Stickstoff beschädigt werden.
Wie hoch sind die Erfolgsraten nach dem Kryotransfer?
Die Erfolgsraten nach dem Kryotransfer sind in den letzten Jahren deutlich gestiegen und liegen bei bis zu 45 % für aufgetaute Blastozysten. Die Erfolgsraten hängen jedoch von verschiedenen Faktoren ab, wie z. B. Dem Alter der Frau, der Qualität der Embryonen und der Ursache der Unfruchtbarkeit.
Wer übernimmt die Kosten für die Kryokonservierung?
Die Kosten für die Kryokonservierung werden in der Regel privat getragen. In einigen Fällen kann die gesetzliche Krankenkasse die Kosten für die Kryokonservierung übernehmen, z. B. Wenn eine keimzellschädigende Therapie notwendig ist. Privat Versicherte sollten mit ihrer Kasse über eine mögliche Kostenübernahme sprechen.
Die Kryokonservierung ist ein wertvolles Werkzeug in der Kinderwunschbehandlung. Sie ermöglicht es, die Fruchtbarkeit zu erhalten, auch wenn eine Operation, eine Chemotherapie oder andere medizinische Behandlungen die Fruchtbarkeit beeinträchtigen könnten. Darüber hinaus kann die Kryokonservierung die Erfolgsraten der In-vitro-Fertilisation verbessern und den Stress für die Patientinnen reduzieren.
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