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In-vitro-Fertilisation (IVF)

Bei der In-vitro-Fertilisation werden Eizellen außerhalb des Körpers mit den Samen des Mannes zusammengeführt. Grund hierfür liegt meist in der Nichtdurchlässigkeit der Eileiter. Nach der Befruchtung werden im optimalen Fall 1 Embryo in die Gebärmutterhöhle übertragen.

Dazu werden die Eierstöcke der Frau zunächst mit Hormonen so stimuliert, dass sie mehrere Eizellen bilden. Unter Ultraschallkontrolle werden die Eizellen aus den Eierstöcken der Frau entnommen. Der Samen des Mannes wird aufbereitet und in einer Schale den Eizellen der Frau zugesetzt in der die Befruchtung erfolgt. Im Laufe von 1-5 Tagen entstehen aus den verschmolzenen Zellen ein oder mehrere Embryonen.

Normalerweise werden 1-2 Embryonen übertragen, die sich günstigstenfalls in die Gebärmutter einnisten und eine Schwangerschaft erzeugen. Die Wahrscheinlichkeit einer Schwangerschaft liegt pro Zyklus zwischen 30 und 35 %.

Im normalen Zyklus wird die Heranreifung von Follikel und der Eisprung durch Hormone gesteuert, die im Gehirn gebildet werden. (siehe nebenstehende Abbildung)

Das Hormon GnRh (Gonadotropin-Releasing-Hormon) wird pulsierend, also nicht kontinuierlich, freigesetzt und initiiert die Freisetzung von FSH (Follikel stimulierendes Hormon) und LH (luteinisierendes Hormon), die wiederum das Heranreifen der Follikel in den Eierstöcken bewirken.

Obwohl am Anfang eines Zyklus mehrere Follikel heranwachsen, produziert die Frau während eines Zyklus normalerweise nur eine Eizelle. Die übrigen Follikel und Eizellen bleiben in ihrer Entwicklung zurück und gehen zugrunde. Will man das Heranreifen von mehreren Eiern erreichen, muss dieser natürliche Mechanismus unterdrückt werden.

Die Stimulation erfolgt in 3 Schritten:

1. Unterdrückung der natürlichen Regulation der Eierstöcke

Dazu gibt es zwei Möglichkeiten:

  • GnRH-Agonisten

Das Medikament, das wie natürliches GnRH wirkt, kann als Nasenspray oder als tägliche oder monatliche Injektion verabreicht werden. GnRH hat die Eigenschaft, dass es zunächst die Bildung von körpereigenen FSH und LH initiert, bei längerfristiger Gabe aber genau das Gegenteil, nämlich eine Unterdrückung der beiden Hormone bewirkt. Aus diesem Grund müssen GnRH -Agonisten auch 14 Tage vor dem Zyklus gegeben werden.

  • GnRH-Antagonisten

GnRH-Antagonisten wirken direkt hemmend auf die Hormonauschüttung im Gehirn und müssen deshalb nicht vorher gegeben werden.
Man spricht daher auch von einem Agonisten und Antagonisten Protokoll.

Durch die Unterdrückung der Regulation des Eisprungs durch die Hypophyse können die Eierstöcke jetzt so kontrolliert stimuliert werden, dass sie weitere Follikel zur Reifung bringen, die normalerweise nicht überleben würden.

2. Kontrollierte Stimulation der Follikelreifung

Auch für die Stimulation stehen mehrer Substanzen zur Auswahl, z.B. hMG, FSH oder LH.

  • Humanes Menopausengonadotropin (hMG)

Es wird aus dem Urin von Frauen gewonnen, die in der Menopause sind und weist Aktivitäten von LH und FSH auf.

  • Rekombinante Gondotropine

Diese neueren FSH-Präparate werden durch biotechnologische Verfahren hergesellt und kommen schon als gebrauchsfertige Lösungen in den Handel.

3. Abschluss der Eireifung

Das humane Choriongonadotropin (hCG) ist ein Hormon mit einer LH-artigen Wirkung. Es wird 36 Stunden vor dem gewünschten Eisprung gespritzt, vor der Eizellentnahme und stellt die abschließende Reifung der Eier in den Follikeln sicher.
 

Es ist wichtig, dass die Eizellen entnommen werden, wenn sie den erforderlichen Grad der Reifung erreicht haben, sich aber immer noch in den Follikeln befinden. Durch wiederholte Ultraschall- und Blutuntersuchungen in regelmäßigen Abständen lässt sich die Anzahl und das Wachstum der Follikel während eines Stimulationszyklus kontrollieren.

Dabei wird davon ausgegangen, dass jeder Follikel eine Eizelle enthält.

Durchführung

Die erste Ultraschalluntersuchung erfolgt planmäßig vor Beginn der medikamentösen Behandlung (und liefert die Basiswerte), die nächste vor Beginn der Stimulation der Eierstöcke.
Nach einer weiteren Untersuchung, etwa sechs bis sieben Tage später, werden durchschnittlich jeden zweiten Tag Wiederholungsuntersuchungen vorgenommen.

Die Kontrolle des Prozesses erfolgt durch die Bestimmung von Hormonspiegel im Blut und die Messung der Follikelgröße.

Bei einem Follikeldurchmesser von 18-20 mm besteht Ovulationsreife. Da das Wachstum des Follikels etwa 2 mm pro Tag beträgt, kann dieser Zeitpunkt etwa 3-4 Tage vorausbestimmt werden. Etwa 40 Stunden nach dem Anstieg von LH im Blut oder nach Gabe von HCG kommt es zum Eisprung.

Die Patientin erhält nach genauer Größenbestimmung der Follikel die Angabe, wann sie das HCG intramuskulär spritzen soll. Genau 36 h danach wird die Follikelpunktion durchgeführt. Zu diesem Zeitpunkt ist die endgültige Eireifung erfolgt, aber es hat noch keinen Eisprung gegeben.
 

Bei der IVF werden die Eizellen mit Hilfe der Ultraschallsonde durch die Scheide entnommen. Dabei stellt die begleitende Ultraschalluntersuchung sicher, dass die kleine Nadel, die die Eizellen ansaugt, bei jedem Follikel am richtigen Punkt angesetzt wird. Durchschnittlich werden von jeder Patientin 10 bis 12 Eizellen entnommen.

Die Durchführung

Die Entnahme der Eizellen erfolgt als ambulanter Eingriff. Die Patientin wird früh morgens nüchtern (also ohne vorher gefrühstückt zu haben) aufgenommen. Manchmal wird dann vor der Entnahme unter Ultraschall eine letzte Ultraschalluntersuchung vorgenommen.
Hat diese Untersuchung gezeigt, dass reife Eizellen vorliegen, können die Eizellen unter einer leichten Vollnarkose entnommen werden.

Die Entnahme dauert in der Regel nicht länger als 10 Minuten.
 

Aufbereitung der Eizellen

Nach der Eizellentnahme (Punktion) werden die Eizellen im Labor einzeln unter dem Mikroskop untersucht und die intakten und reifen Eizellen für die Befruchtung ausgewählt.

Aufbereitung des Spermas

Am Tag der Eizellentnahme gibt auch der Partner sein Sperma im andrologischen Labor zur Aufbereitung ab. Durch spezielle Methoden, wie die Dichtegradientzentrifugation oder das Swim-up-Verfahren werden die sehr schnell beweglichen Spermien angereichert. Prinzipiell kann auch kryokonservietes, d.h. in flüssigem Stickstoff bei -190°C aufbewahrtes Sperma eingesetzt werden.

Die Befruchtung

In einer Glasschale mit speziellen Kulturmedien werden den Eizellen etwa 50.000 der isolierten schnell beweglichen Spermien zugesetzt. Dann durchdringt das schnellste Spermium die Eihaut und befruchtet das Ei. Bei der Befruchtung durchdringen etliche der Samenzellen die das Ei umgebende “Kumulusschicht”, aber nur ein Spermium gelangt in die eigentliche Eizelle. Dieser Vorgang löst einen biochemischen Prozess aus, der es keinem weiteren Spermium ermöglicht durch die Zellmembran in das Innere der Eizelle zu gelangen.

Die Entwicklung zum Embryo

Die Entwicklung von der Eizelle zum Embryo verläuft unabhängig davon, ob es sich um eine natürliche Zeugung, oder eine assistierte Reproduktion handelt immer gleich ab. Bei der assistierten Reproduktion definiert man die Zeiträume in Tagen nach der Punktion (P+Anzahl Tage).

Erster Tag nach der Follikelpunktion (P+1):

In den ersten Stunden nach der Befruchtung entwickelt sich zunächst das Vorkernstadium (Pronucleus- oder PN-Stadium). In der Regel kann der Biologe am nächsten Morgen schon sagen, ob es zu einer Befruchtung gekommen ist.

Die Eizelle stößt dabei das zweite Polkörperchen nach der 2. Reifeteilung aus. Die beiden Vorkerne verdoppeln ihre DNA. Dann lösen sich die Kernhüllen auf und die Erbinformationen ordnen sich im Spindelapparat an. Es ist die erste Zelle des neuen Organsimus, die Zygote entstanden. Diese teilt sich sofort und macht nur einen unvollständigen Zellzyklus durch. Diese erste Teilung ist das Zeichen, dass ein Embryo entstanden ist.

Ab diesem Zeitpunkt steht der Embryo unter dem Schutz des Embryonenschutzgesetzes!

Eizellen im PN-Stadium sind keine Embryonen. Bei einer Überzahl von Eizellen in diesem Stadium können diese nach Rücksprache mit dem Paar verworfen oder für eine späteren weiteren Transfer kryokonserviert werden.
 

Vom PN-Stadium zur Blastozyste

Die Entwicklung der Embryonen erfolgt im Labor in spezifischen Kulturmedien im Inkubator unter kontrollierten Temperatur- und Gasbedingungen.
Sie wird regelmäßig unter dem Mikroskop verfolgt.

Nicht alle Embryonen entwickeln sich vom PN-Stadium zum Blastozystenstadium. Die Blastocyste wird nach dem Stadium der Morula, d.h. dem sog. Maulbeerkeim, in der normalen Embryogenese erreicht. Die Morula ist ein kugeliger Zellhaufen, der in die Blastocyste übergeht. Diese besteht aus geschichteten zellen in Kugelform.

Nach dem Vierzell- bzw. Achtzellstadium bestimmt der Embryo mit seinen Genen die eigene Entwicklung.

Nur etwa 30 % aller PN-Stadien erreichen das Blastozystenstadium. Der Grund dafür ist hauptsächlich das Vorliegen eines Chromosomendefektes.

Das Blastozystenstadium Tag P+5

Im Blasozystenstadium unterscheidet man die frühe und die expandierte Blastozyste. Im zweiten Stadium steht der Embryo kurz vor dem “Schlüpfen” (“hatching”). Nach dem Schlüpfen kann sich der Embryo in die Gebärmutterschleimhaut einnisten. Die innere Zellmasse wird zum Embryo und die äußere zum Mutterkuchen.

Das Vorkernstadium (PN-Stadium) Tag P+1
Das Vierzellstadium Tag P+2
Das Achtzellstadium Tag P+3

Zeitpunkt des Transfers

Der Zeitpunkt, wann die Embryonen in die Gebärmutter zurücktransferiert liegt zwischen 2 bis 5 Tagen nach der Punktion. Bei einem Transfer nach 5 Tagen spricht man von einem Blastozystentransfer. 

Transfer in die Gebärmutter

Die Patientin wird auf dem gynäkologischen Stuhl gelagert. Die Embryonen werden in einem dünnen Katheter aufgenommen und durch den Gebärmutterhals in die Scheide eingeführt.
Der Vorgang ist völlig schmerzfrei. Nach Einbringung der Embryonen kann die Patientin etwa eine halbe Stunde ruhen, was aber nicht unbedingt erforderlich ist.

Unterstützende Hormontherapie

Manche Patientinnen erhalten in den ersten zwei Wochen nach dem Transfer eine unterstützende Hormontherapie, bis das Ergebnis des Schwangerschaftstests vorliegt.
 

Grundsätzlich kann eine In-vitro-Fertilisation auch ohne die Stimulation mit Hormonen erfolgen. Die Indikation richtet sich nach dem Alter der Patientin, medikamentösen Unverträglichkeiten oder Begleiterkrankungen. Die Erfolgsschancen sind pro Embryotransfer geringer als bei der klassisch- konventionellen Stimulationsbehandlung, zeitintensiver dafür pro Versuch allerdings kostensparender.

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