Impact du type d’incubateur (atmosphère humidifiée versus sec) sur l’osmolalité des milieux de culture embryonnaire

Une nouvelle génération d’incubateurs à chambres individuelles de faible volume a été développée afin d’améliorer la stabilité des conditions de culture et ainsi réduire le stress environnemental sur l’embryon. Ce type d’incubateur dit sec fonctionne en hygrométrie ambiante sans système d’humidification de l’air en vue de diminuer la prolifération bactérienne et de permettre l’utilisation d’un système de monitorage vidéo type time-lapse. Cependant, leur utilisation pourrait générer un risque d’évaporation plus importante des milieux de culture embryonnaire, en comparaison à l’utilisation de chambres d’incubation à atmosphère humidifiée. Cette étude a pour objectif principal de déterminer l’impact du type d’incubateur utilisé sur l’osmolalité des milieux de culture embryonnaire dans différentes conditions opératoires. Des micro-gouttes de 50 μL de milieu de culture embryonnaire ont été déposées dans des boîtes de Pétri de 60 mm de diamètre et recouvertes par 7 ou 8 mL d’huile minérale sous une hotte à flux laminaire. Deux séries de boîtes ont été réparties de façon aléatoire et homogène soit dans un incubateur sec, soit dans un incubateur standard à atmosphère humidifiée. Les micro-gouttes de chaque boîte ont été prélevées à j0, j1, j2, j3 et j5 pour effectuer une mesure de l’osmolalité en triplicate à l’aide d’un osmomètre cryoscopique. Les valeurs moyennes pour chaque type d’incubateur ont été comparées respectivement à j0, j1, j2, j3 et j5, sur séries appariées (j1–5 vs. j0 d’un même incubateur) ou non appariées (j1–5 incubateur sec vs. j1–5 incubateur à atmosphère humidifiée) à l’aide des tests statistiques appropriés, avec un seuil de significativité p < 0,05. L’osmolalité des micro-gouttes placées dans l’incubateur sec variait significativement à partir du 3e jour de culture, quel que soit le niveau d’huile ajouté. En effet, en utilisant respectivement 7 ou 8 mL d’huile, l’osmolalité à j3 et j5 des échantillons prélevés dans l’incubateur sec était significativement plus élevée lorsque comparée à celle de l’incubateur à atmosphère humidifiée (j3/7 mL : 273 ± 2,1 vs. 268 ± 1,0 mOsm/kg, p = 0,02 ; j3/8 mL : 282 ± 8,0 vs. 270 ± 0,7 mOsm/kg, p = 0,04 ; j5/7 mL : 283 ± 1,5 vs. 270 ± 3,6 mOsm/kg, p = 0,004 ; j5/8 mL : 287 ± 5,6 vs. 268 ± 2,3 mOsm/kg ; p = 0,005). Concernant l’analyse sur séries appariées dans l’incubateur sec et comparé à la valeur observée à j0 (265 ± 1,9 mOsm/kg), l’osmolalité était significativement plus élevée à j5 (283 ± 1,5 mOsm/kg ; p = 0,003) en ajoutant 7 mL d’huile ou à j3 (282 ± 8,0 mOsm/kg ; p = 0,016) et j5 (287 ± 5,6 mOsm/kg ; p = 0,009), lorsque 8 mL d’huile minérale recouvraient les boîtes de culture. À l’inverse, aucune différence significative de l’osmolalité n’était observée de j0 à j5 dans l’incubateur à atmosphère humidifiée. Il existe une évaporation des milieux de culture embryonnaire dans les incubateurs secs à hygrométrie atmosphérique ambiante dans nos conditions standards. Cette évaporation n’était pas réduite par l’ajout d’1 mL d’huile minérale supplémentaire. L’impact de ces variations d’osmolalité sur le développement embryonnaire reste à définir, même si les valeurs d’osmolalité des milieux de culture observées à j5 dans les incubateurs secs restent physiologiques. Benchtop incubators with small individual chambers have been developed in order to improve the stability of embryo culture conditions reducing the environmental stress during the embryo development. These new dry incubators were designed without any air humidification system in order to prevent bacterial proliferation and to enable the use of time-lapse system. However, an elevated evaporation of the culture media could occur in these conditions. The main objective of the study is to analyse the impact of the used incubator type on the embryo culture media osmolality. Microdrops of 50 μL of culture media were placed in 60 mm diameter culture dishes, and quickly covered with either 7 or 8 mL of mineral oil in an IVF workstation with laminar airflow. Two series of culture dishes have been randomly placed either in a humidified incubator or in a dry benchtop incubator. The microdrops of each culture dishes were sampled at D0, D1, D2, D3, and D5 respectively to measure the osmolality in triplicate using a cryoscopic osmometer. The mean values of osmolality in each incubator have been compared respectively on D0, D1, D2, D3 and D5 with appropriate statistical tests, and considered statistically significant when P < 0.05. The osmolality of the microdrops placed in the dry benchtop incubator differed significantly after the third day of culture, regardless of the level of mineral oil in the culture dishes. Indeed, using Petri dishes covered respectively with 7 or 8 mL of mineral oil, osmolality values of samples from the dry incubator were significantly higher than those from the humidified one, at D3 and D5 (D3/7 mL: 273 ± 2.1 vs. 268 ± 1.0 mOsm/kg; P = 0.02; D3/8 mL: 282 ± 8.0 vs. 270 ± 0.7 mOsm/kg; P = 0.04) and D5 (D5/7 mL: 283 ± 1.5 vs. 270 ± 3.6 mOsm/kg; P = 0.004; D5/8 mL: 287 ± 5.6 vs. 268 ± 2.3 mOsm/kg; P = 0.005). Furthermore, the analysis on paired samples showed that the osmolality in the dry benchtop incubator at D5 using 7 mL of oil (283 ± 1.5 mOsm/kg; P = 0.003) and at D3 (273 ± 2.1 mOsm/kg; P = 0.016) and D5 (287 ± 5.6 mOsm/kg; P = 0.009) using 8 mL of oil was significantly higher than that measured at D0 (265 ± 1.9 mOsm/kg). A significant increase of the embryo culture media osmolality was observed in the dry benchtop incubator with ambient hygrometry in our standard conditions. Adding 1 mL of oil was not sufficient to reduce the evaporation of the media. Although maintained at a physiological level, the impact of the osmolality changes on the in vitro embryo development has to be further determined.