Ths. Trần Hà Lan Thanh_IVFMD Phú Nhuận

Vô sinh là do các nguyên nhân đến từ yếu tố nam giới, nữ giới hay cả hai. Tuy nhiên, vẫn có những trường hợp vô sinh chưa tìm được nguyên do cụ thể, được gọi là nhóm vô sinh chưa rõ nguyên nhân. Đã có nhiều nghiên cứu quan tâm đến việc tìm ra nguyên nhân gây vô sinh ở nhóm vô sinh chưa rõ nguyên nhân. Việc mất cân bằng hoạt động oxi hoá có thể dẫn đến vô sinh ở nữ giới. Trong thực tế, đã có báo cáo về lượng các gốc oxi hoá tự do (ROS) cao quá mức trong dịch nang (FF) của những bệnh nhân vô sinh chưa rõ nguyên nhân. Các nghiên cứu khác cho thấy nồng độ chất chống oxy hóa thấp trong FF của bệnh nhân vô sinh không rõ nguyên nhân. Ngoài ra, nồng độ ROS tăng lên trong FF của bệnh nhân vô sinh có tương quan xấu đến sự trưởng thành của noãn và chất lượng phôi.

Stress oxi hoá là nguyên nhân làm tăng phân mảnh DNA trong các tế bào hạt thông qua sự thay đổi biểu hiện các miRNA liên quan đến quá trình chết theo chương trình (apoptosis). Vì thế, các miRNA này hiện diện trong FF giữ vai trò điều hòa sự biểu hiện mRNA. Đặc biệt là miR-663b, miR-766-3p, miR-132-3p, miR-16-5p mã hoá ra các protein tham gia vào quá trình sinh tạo nang noãn, trưởng thành noãn, phóng noãn và thụ tinh. Ngoài ra, miR-320a trong FF người có liên quan đến chất lượng phôi người hoặc có thể ảnh hưởng đến sự phát triển in vitro của phôi chuột. Một số nghiên cứu đã cho thấy miR-663b, miR-766-3p, miR-132-3p, miR-16-5p trong FF giảm biểu hiện hơn ở nhóm phôi chất lượng kém khi so với nhóm phôi chất lượng tốt.

Ngoài ra, tổn thương oxy hóa trong FF còn cảm ứng quá trình apoptoisis bên trong các tế bào hạt của nang và noãn, dẫn đến đứt gãy DNA làm giải phóng các đoạn DNA tự do (cell-free DNA_cfDNA). Do đó, số lượng cfDNA trong FF là thông số đánh giá gián tiếp apoptoisis tế bào. Số lượng cfDNA trong FF có liên quan đáng kể đến chất lượng của noãn và phản ánh quá trình apoptoisis dẫn đến tổn thương tế bào.

Bên cạnh đó, nếu ROS tăng quá mức sẽ dẫn đến sự thiếu hụt hay suy giảm chức năng của các chất kháng oxi hoá từ đó gây nên stress oxi hoá nội bào. Melatonin là một trong những chất kháng oxi hoá được tìm thấy trong FF người.

Melatonin (N-acetyl-5-methoxytryptamine) là một sản phẩm điều hoà miễn dịch do tuyến tùng tổng hợp, tham gia vào việc kiểm soát nhịp sinh học, chu kỳ ngủ - thức, huyết áp, giám sát chức năng sinh sản. Bộ máy tổng hợp melatonin cũng hiện diện ở các cơ quan khác như cơ, mô mỡ, tế bào beta tuỵ, lá lách, thận, gan, tim, cơ quan sinh sản đặc biệt là buồng trứng và nhau thai. Melatonin có tác dụng trung hoà stress oxi hoá bằng cách phân huỷ ROS và trực tiếp kích hoạt các enzyme kháng oxi hoá nội bào. Melatonin còn đóng một vai trò quan trọng trong sự toàn vẹn DNA của tế bào hạt, bảo vệ chúng chống lại quá trình apoptosis và kích thích sản xuất estradiol và progesterone, cải thiện chất lượng noãn với tỷ lệ thụ tinh cao hơn. Trong FF buồng trứng người, nồng độ melatonin cao hơn gần gấp ba lần so với trong huyết tương. Nồng độ melatonin được báo cáo cao nhất ở nang có đường kính ≥ 18 mm so với nang trung gian 15–16 mm và nang nhỏ 9–12 mm. Do đó, việc gia tăng nồng độ melatonin trong FF sẽ bảo vệ noãn khỏi bị tổn thương do quá trình oxy hóa bên trong nang buồng trứng. Hơn nữa, bổ sung melatonin trong môi trường nuôi cấy thúc đẩy sự phát triển phôi ở các loài khác nhau như chuột, bò và lợn. Tương tự ở người, việc bổ sung melatonin vào môi trường trưởng thành noãn trong ống nghiệm (IVM) sẽ giúp cải thiện tỷ lệ trưởng thành noãn và các kết quả IVF. Một số nghiên cứu gần đây đã chứng minh tác động tích cực của việc bổ sung melatonin bằng đường uống trong quá trình kích thích buồng trứng có kiểm soát (COS) đối với khả năng phát triển của noãn và chất lượng phôi. Trong thử độc tính trên mô hình động vật loài gặm nhấm, đã chứng minh melatonin ngoại sinh không có tác động xấu ngay cả ở liều lượng cao. Hiện tại, vẫn còn hạn chế về các nghiên cứu về tiềm năng điều trị của melatonin ngoại sinh trên các thông số kết quả IVF và miRNA liên quan đến sự trưởng thành noãn và chất lượng phôi trong FF của người.

Haroon và cộng sự (2020), đã thực hiện một nghiên cứu tiến cứu nhằm phân tích melatonin và miRNA trong dịch nang (425 mẫu FF từ các noãn trưởng thành) và sự tác động của nó đến kết cục điều trị TTTON ở 295 bệnh nhân vô sinh chưa rõ nguyên nhân. Dịch nang được phân tích các thành phần bằng các phương pháp khác nhau như: sử dụng thử nghiệm miễn dịch phóng xạ để xác định nồng độ melatonin; miRNA được phân tích bằng RT-qPCR; cfDNA định lượng bằng real-time PCR-thuốc nhuộm xanh SYBR; ROS được định lượng bằng thử nghiệm phát quang hoá học (sử dụng luminol).

Kết quả ghi nhận được là:  

• Các bệnh nhân được chia thành 3 nhóm dựa vào nồng độ melatonin: nhóm melatonin thấp (≤ 30 pg/ml), nhóm melatonin trung bình (> 70 và ≤ 110 pg/ml), và nhóm melatonin cao (> 111 và ≤ 385 pg/ml).
• Sàng lọc được 5 miRNA trong FF miR-663b (266/295 mẫu), miR-320a (285/295), miR-766-3p (279/295), miR-132-3p (268/295), miR-16-5p (273/295).
• Những bệnh nhân có nồng độ melatonin trong FF ≤ 30 pg/ml sẽ có nồng độ ROS và cfDNA cao hơn đáng kể và sự biểu hiện của miR-663b, miR-320a, miR-766-3p, miR-132-3p, miR-16-5p thấp hơn đáng kể so với 2 nhóm bệnh nhân còn lại với melatonin nồng độ trung bình hoặc cao. Tương tự, số noãn MII, số noãn thụ tinh, số phôi ngày 3 chất lượng tốt, số phôi ngày 3 hữu dụng đều thấp hơn đáng kể ở nhóm bệnh nhân có melatonin trong FF ≤ 30 pg/ml khi so với 2 nhóm còn lại (p < 0,05).

Như vậy, nồng độ melatonin có tương quan đáng kể đến nồng độ của ROS và cfDNA trong dịch nang. Qua đó, thấy được liệu pháp bổ sung melatonin có thể làm tăng số noãn trưởng thành chọc hút, thụ tinh, phôi chất lượng tốt. Trong tương lai, cần nghiên cứu thêm về các miRNA trong FF để xác định được tiềm năng làm dấu ấn sinh học không xâm lấn lựa chọn phôi chất lượng tốt của chúng.

Nguồn: Melatonin levels and microRNA (miRNA) relative expression profile in the follicular ambient microenvironment in patients undergoing in vitro fertilization process, 2020, Journal of Assisted Reproduction and Genetics, https://doi.org/10.1007/s10815-020-02010-2

Từ khóa: Melatonin, sự biểu hiện miRNA, cell-free DNA, dịch nang, chất lượng phôi, vô sinh chưa rõ nguyên nhân