Intervention Review

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Brief co-incubation of sperm and oocytes for in vitro fertilization techniques

  1. Zhongying Huang1,*,
  2. Jun Li2,
  3. Li Wang3,
  4. Jing Yan4,
  5. Yijiang Shi5,
  6. Shangwei Li6

Editorial Group: Cochrane Menstrual Disorders and Subfertility Group

Published Online: 30 APR 2013

Assessed as up-to-date: 26 MAR 2013

DOI: 10.1002/14651858.CD009391.pub2


How to Cite

Huang Z, Li J, Wang L, Yan J, Shi Y, Li S. Brief co-incubation of sperm and oocytes for in vitro fertilization techniques. Cochrane Database of Systematic Reviews 2013, Issue 4. Art. No.: CD009391. DOI: 10.1002/14651858.CD009391.pub2.

Author Information

  1. 1

    West China 2nd Hospital, Sichuan University, Reproductive Medical Centre, Department of Obstetrics and Gynecology, Chengdu, China

  2. 2

    West China Hospital, Sichuan University, Department of Geriatrics, Chengdu, Sichuan, China

  3. 3

    West China Hospital, Sichuan University, Chinese Cochrane Centre, Chengdu, Sichuan, China

  4. 4

    Sichuan University, Institute of Preliminary and Forensic Medicine, Chengdu, China

  5. 5

    San Joaquin Community Hospital, Bakersfield, California, USA

  6. 6

    West China 2nd Hospital, Sichuan University, Reproductive Medicine Centre, Department of Obstetrics and Gynaecology, Chengdu, Sichuan, China

*Zhongying Huang, Reproductive Medical Centre, Department of Obstetrics and Gynecology, West China 2nd Hospital, Sichuan University, Chengdu, 610041, China. huangzyhxyd@scu.edu.cn.

Publication History

  1. Publication Status: New
  2. Published Online: 30 APR 2013

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Abstract

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Background

The in vitro fertilization (IVF) technique is commonly used and is the only treatment option for a proportion of infertile couples. To obtain better outcomes of IVF, it is important to enhance embryo quality by optimizing IVF techniques. In IVF procedures, oocytes and sperm are routinely co-incubated overnight, which may expose oocytes and zygotes to suboptimal culture conditions with increased reactive oxygen species (ROS) produced by sperm in this long term culture. As an attempt to avoid possible detrimental effects on the oocytes from long exposure to sperm, the brief co-incubation insemination protocol was developed. However, despite a number of studies in this area, it is unclear whether brief co-incubation improves the IVF outcomes compared with the standard overnight insemination protocol.

Objectives

This Cochrane review aimed to determine whether brief co-incubation of sperm and oocytes improves outcomes compared with the standard overnight insemination protocol for women undergoing IVF.

Search methods

We searched the Cochrane Menstrual Disorders and Subfertility Group Register (14 June 2012), Cochrane Central Register of Controlled Trials (CENTRAL) (The Cochrane Library 2012, 1st quarter), MEDLINE (1948 to 14 June 2012), EMBASE (1989 to 14 June 2012), PsycINFO (1806 to 14 June 2012) and CINAHL (1980 to 26 July 2012). In addition, we searched trials registers, reference lists of articles, conference proceedings (American Society for Reproductive Medicine (ASRM), European Society of Human Reproduction and Embryology (ESHRE)) and contacted experts in the field.

Selection criteria

We included randomized controlled trials (RCTs) comparing brief co-incubation of gametes with the standard overnight insemination protocol.

Data collection and analysis

Two review authors independently assessed studies for inclusion and trial quality, and extracted data. Disagreements were resolved by discussion with a third author. Statistical analysis was performed using RevMan software.

Main results

Eight RCTs with 733 women in total that compared brief co-incubation and the standard insemination protocol were included. Live birth was not reported in the included studies. For ongoing pregnancy rate, there were 127 ongoing pregnancies in two trials including 426 women. The low quality evidence showed that brief co-incubation was associated with an increased ongoing pregnancy rate compared to the standard insemination protocol (pooled odds ratio (OR) 2.42, 95% confidence interval (CI) 1.55 to 3.77; P < 0.0001, I2 = 0%). Measuring clinical pregnancy rate, there were 93 clinical pregnancies in three trials including 372 women. The low quality evidence showed that brief co-incubation was associated with a significantly higher clinical pregnancy rate than the overnight insemination protocol (pooled OR 2.36, 95% CI 1.45 to 3.85; P = 0.0006, I2 = 0%). For the miscarriage rate, there were six miscarriages in one trial including 167 women. This low quality evidence suggested no significant difference in the odds of miscarriage between brief co-incubation and standard insemination (OR 1.98, 95% CI 0.35 to 11.09; P = 0.44).

Authors' conclusions

This review has provided evidence that brief co-incubation of sperm and oocytes may improve the ongoing pregnancy and clinical pregnancy rates for infertile women undergoing IVF cycles. More RCTs are required to assess whether brief co-incubation would contribute to a higher live birth rate and a lower miscarriage rate compared to the standard overnight insemination protocol.

 

Plain language summary

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Brief co-incubation of sperm and oocytes for in vitro fertilization (IVF) techniques

In standard insemination protocols for IVF, oocytes are exposed to sperm for 15 to 20 hours. Such long term co-incubation with sperm may expose oocytes and zygotes to suboptimal culture medium due to increased levels of reactive oxygen species (ROS) produced by sperm and other products of metabolism. Shortening the co-incubation time of oocytes and sperm may possibly improve IVF outcomes by reducing the detrimental effect of ROS on the zygotes and the quality of the embryos. The brief co-incubation method used in IVF reduces the co-incubation time of oocytes and sperm to one to four hours. This review identified eight randomized controlled trials involving 733 women. Low quality evidence showed increases in ongoing pregnancy and clinical pregnancy rates with the use of the brief co-incubation protocol. More studies are needed to assess whether brief co-incubation would contribute to a higher live-birth rate and a lower miscarriage rate compared to the standard overnight insemination protocol.

 

Résumé

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Co-incubation brève de sperme et d'ovocytes pour les techniques de fécondation in vitro

Contexte

La technique de fécondation in vitro (FIV) est couramment utilisée et constitue la seule option de traitement pour une partie des couples infertiles. Pour obtenir de meilleurs résultats de FIV, il est important d'améliorer la qualité des embryons en optimisant les techniques de FIV. Dans les procédures de FIV, les ovocytes et le sperme sont habituellement co-incubés pendant toute une nuit, ce qui peut exposer les ovocytes et les zygotes à des conditions de culture sous-optimales avec augmentation des dérivés réactifs de l'oxygène (DRO) produits par le sperme dans cette culture de longue durée. Le protocole d'insémination à co-incubation brève a été développé pour tenter d'éviter les éventuels effets néfastes sur les ovocytes d'une longue exposition au sperme. Cependant, malgré un certain nombre d'études dans ce domaine, il est difficile de savoir si la co-incubation brève améliore les résultats de la FIV par rapport au protocole standard d'insémination durant toute la nuit.

Objectifs

Cette revue Cochrane visait à déterminer si la co-incubation brève du sperme et des ovocytes améliore les résultats par rapport au protocole standard d'insémination durant toute la nuit pour les femmes subissant une FIV.

Stratégie de recherche documentaire

Nous avons effectué une recherche dans le registre du groupe Cochrane sur les troubles menstruels et la fertilité (14 juin 2012), le registre Cochrane des essais contrôlés (CENTRAL) (The Cochrane Library, 2012, 1er trimestre), MEDLINE (de 1948 au 14 juin 2012), EMBASE (de 1989 au 14 juin 2012), PsycINFO (de 1806 au 14 juin 2012) et CINAHL (de 1980 au 26 juillet 2012). Nous avons de plus cherché dans des registres d'essais, des références bibliographiques d'articles et des actes de conférences (American Society for Reproductive Medicine (ASRM), Société européenne de reproduction humaine et d'embryologie (ESHRE)), et nous avons contacté des experts dans le domaine.

Critères de sélection

Nous avons inclus des essais contrôlés randomisés (ECR) comparant la co-incubation brève des gamètes au protocole standard d'insémination durant toute la nuit.

Recueil et analyse des données

Deux auteurs de la revue ont, de façon indépendante, évalué les études à inclure et la qualité des essais, et extrait les données. Les désaccords ont été résolus par discussion avec un troisième évaluateur. Une analyse statistique a été réalisée au moyen du logiciel RevMan.

Résultats Principaux

Huit ECR totalisant 733 femmes ont été inclus, qui avaient comparé la co-incubation brève au protocole standard d'insémination. Les études incluses n'avaient pas rendu compte du taux de naissances vivantes. Concernant le taux de grossesses en cours, il y avait eu 127 grossesses en cours dans deux essais incluant 426 femmes. Les données de faible qualité ont montré que la co-incubation brève était associée à un taux plus élevé de grossesses en cours que le protocole standard d'insémination (rapport des cotes (RC) regroupé 2,42 ; intervalle de confiance (IC) à 95 % 1,55 à 3,77 ; P <0,0001, I2 = 0 %). Pour ce qui est du taux de grossesse clinique, il y avait eu 93 grossesses cliniques dans trois essais totalisant 372 femmes. Les données de faible qualité ont montré que la co-incubation brève était associée à un taux de grossesses cliniques significativement plus élevé que le protocole d'insémination durant toute la nuit (RC regroupé 2,36 ; IC 95% 1,45 à 3,85 ; P =0,0006, I2 = 0 %). Pour le taux de fausses couches, il y avait eu six fausses couches dans un essai incluant 167 femmes. Ces données de faible qualité suggèrent qu'il n'y avait pas de différence significative dans les risques de fausse couche entre la co-incubation brève et l'insémination standard (RC 1,98 ; IC 95% 0,35 à 11,09 ; P = 0,44).

Conclusions des auteurs

Cette revue a mis en évidence que la co-incubation brève du sperme et des ovocytes peut améliorer les taux de grossesses en cours et de grossesses cliniques pour les femmes infertiles subissant des cycles de FIV. Des ECR supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si la co-incubation brève pourrait contribuer à un taux plus élevé de naissances vivantes et à un taux plus faible de fausses couches, en comparaison avec le protocole standard d'insémination durant toute la nuit.

 

Résumé simplifié

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Co-incubation brève de sperme et d'ovocytes pour les techniques de fécondation in vitro

Co-incubation brève de sperme et d'ovocytes pour les techniques de fécondation in vitro (FIV)

Dans les protocoles standard d'insémination pour FIV, les ovocytes sont exposés au sperme pendant 15 à 20 heures. Une telle co-incubation de longue durée avec le sperme pourrait exposer les ovocytes et les zygotes à un milieu de culture sous-optimal en raison de niveaux élevés de dérivés réactifs de l'oxygène (DRO) produits par le sperme et d'autres produits du métabolisme. Il est possible que le raccourcissement du temps de co-incubation des ovocytes et du sperme puisse améliorer les résultats de la FIV en réduisant les effets néfastes des DRO sur les zygotes et sur la qualité des embryons. La méthode de co-incubation brève utilisée en FIV réduit le temps de co-incubation des ovocytes et du sperme à une durée de une à quatre heures. Cette revue a identifié huit essais contrôlés randomisés impliquant 733 femmes. Des données de faible qualité ont montré une augmentation des taux de grossesses en cours et de grossesses cliniques avec l'utilisation du protocole de co-incubation brève. Des études supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si la co-incubation brève pourrait contribuer à un taux plus élevé de naissances vivantes et à un taux plus faible de fausses couches, en comparaison avec le protocole standard d'insémination durant toute la nuit.

Notes de traduction

Traduit par: French Cochrane Centre 17th May, 2013
Traduction financée par: Pour la France : Minist�re de la Sant�. Pour le Canada : Instituts de recherche en sant� du Canada, minist�re de la Sant� du Qu�bec, Fonds de recherche de Qu�bec-Sant� et Institut national d'excellence en sant� et en services sociaux.