CNSH. Nguyễn Quỳnh Như-IVFMD Tân Bình

Đông lạnh tinh trùng là phương pháp hiệu quả nhất để bảo tồn khả năng sinh sản của nam giới và là một kỹ thuật quan trọng trong lĩnh vực hỗ trợ sinh sản. Kể từ khi ra đời và trải qua nhiều sự cải tiến, đông lạnh chậm hiện nay là kỹ thuật được sử dụng phổ biến nhất để đông lạnh tinh trùng trong thực hành lâm sàng. Tỷ lệ phục hồi của tinh trùng sau bảo quản lạnh thường là 50% và tỷ lệ này thay đổi phụ thuộc vào chất lượng mẫu và mỗi bệnh nhân (Gilmore và cs., 1997). Tuy nhiên, quy trình đông lạnh chậm vẫn còn một số nhược điểm vì phương pháp này cần sử dụng chất bảo vệ đông lạnh thích hợp. Một số nghiên cứu đã chứng minh rằng đông lạnh chậm gây ra những thay đổi đáng kể về chất lượng tinh trùng, cả về cấu trúc và chức năng. Những ảnh hưởng này có thể đến từ quá trình thay thế nước trong tế bào bằng chất bảo quản đông lạnh hoặc quá trình loại bỏ chất bảo quản lạnh trong rã đông gây độc lên tế bào và tổn thương màng tinh trùng (Ozkavukcu và cs, 2008). Sự hình thành các tinh thể đá trong quá trình đông lạnh tinh trùng cũng có thể gây ra tổn thương cho màng và DNA của tinh trùng. Đáng lưu ý là tổn thương DNA của tinh trùng có thể là nguyên nhân dẫn đến sẩy thai liên tục.
 
Những nhược điểm này của đông lạnh chậm đòi hỏi sự phát triển của quy trình thay thế. Trong những năm gần đây, thủy tinh hóa đã được chứng minh là một giải pháp thay thế thành công cho đông lạnh chậm trong việc bảo quản tế bào noãn và phôi người. Do đó, đây được xem là một phương pháp thay thế khả thi để cải thiện việc bảo quản lạnh tinh trùng. Trong quy trình thủy tinh hóa, toàn bộ vật chất bao gồm cả nước bên trong và bên ngoài tế bào chuyển thành thể rắn dạng kính (glass) mà không gây kết tinh đá nội bào, làm giảm thiệt hại cho quá trình bảo quản lạnh. Tuy nhiên, kỹ thuật thủy tinh hóa thông thường không thể được sử dụng để bảo quản lạnh tinh trùng, vì nồng độ cao của chất bảo vệ đông lạnh (30% –50%) có thể gây sốc thẩm thấu và gây chết cho tinh trùng. Vì vậy, ngày nay đông lạnh chậm vẫn là phương pháp thường quy tại các trung tâm hỗ trợ sinh sản.
 
Dựa trên phương pháp thủy tinh hóa thông thường, nhóm nghiên cứu đã phát triển một phương pháp đông lạnh tinh trùng mới sử dụng chất bảo vệ đông lạnh không thẩm thấu để bảo quản tinh dịch. Sau khi tối ưu hóa quy trình , phương pháp mới được mô tả đã đạt được kết quả tốt hơn trong việc bảo vệ một số thông số tinh trùng so với đông lạnh chậm, đặc biệt là về tỷ lệ phục hồi.
 
Tổng cộng có 28 mẫu tinh dịch được lấy từ những người đàn ông có độ tuổi từ 22-35 tuổi. Phân tích tinh dịch cơ bản, bao gồm đánh giá mật độ, tỉ lệ di động và hình dạng của tinh trùng, được thực hiện theo WHO 2010. Mỗi mẫu tinh dịch được chia thành ba phần bằng nhau và được chỉ định cho các nhóm tươi, đông lạnh chậm và thủy tinh hóa. Phân tích cấu trúc và chức năng của tinh trùng được thực hiện trên cả ba nhóm.
 
Đông lạnh chậm được thực hiện bằng môi trường Sperm Freezing Medium ((ORIGIO, Målov, Đan Mạch). Môi trường đông lạnh được thêm vào mẫu tinh dịch với tỷ lệ 1:1 và được để cân bằng ở nhiệt độ phòng (25 độ C) trong 5 phút. Sau đó, mẫu được trữ bằng máy hạ nhiệt độ chậm: Nhiệt độ giảm xuống -2 độ C với tốc độ 1,2 độ C/phút. Nhiệt độ tiếp tục giảm đến -45 độ C với tốc độ 7,2 độ C/ phút. Cuối cùng, nhiệt độ giảm xuống -137 độ C  với tốc độ 25 độ C/ phút. Các mẫu được lưu trữ trong nitơ lỏng ít nhất 48 giờ. Đối với phương pháp thủy tinh hóa, nghiên cứu thử nghiệm kết hợp các chất bảo vệ đông lạnh, dụng cụ trữ và tốc độ làm lạnh khác nhau. Cuối cùng, cryoleaf, cryoloop và straw được lựa chọn làm dụng cụ trữ. Chất bảo vệ đông lạnh bao gồm trehalose (0,5mol/l), glycine (100 mmol/l) và HSA (1%). Môi trường thủy tinh hóa được thêm vào mẫu tinh dịch với độ pha loãng 1:1, cân bằng 5 phút tại nhiệt độ phòng. Lấy 25ul hỗn hợp tinh dịch thả trực tiếp vào nitơ lỏng, hình thành “quả cầu” rắn và chìm sau 25s. Quy trình này được lặp lại liên tục nhiều lần. Tất cả các “quả cầu” tinh dịch được bảo quản trong nitơ lỏng. Quá trình rã đông các mẫu tinh dịch này được thực hiện trong môi trường G-IVF Plus 37 độ C. Nghiên cứu đạt được những kết quả rất khả quan.
 
- Về các thông số cơ bản của tinh trùng:
  + Sức sống của tinh trùng giảm khi bảo quản lạnh (P <0,05) so với mẫu tươi, nhưng không có sự khác biệt có ý nghĩa giữa nhóm đông lạnh chậm và nhóm thủy tinh hóa (P> 0,05).
  + Hầu hết các thông số của tinh trùng ở nhóm thủy tinh hóa và đông lạnh chậm thấp hơn so với ở nhóm mẫu tươi. Tuy nhiên, các thông số của nhóm thủy tinh hóa đều có xu hướng tốt hơn so với nhóm đông lạnh chậm. Tỷ lệ di động sau rã đông ở nhóm thủy tinh hóa cao hơn đáng kể so với đông lạnh chậm (49,6% ± 13,1% so với 45,1% ± 15,5%, P < 0,05).
  + Hình thái bình thường của tinh trùng bị thay đổi sau khi bảo quản lạnh (P <0,05), đặc biệt là tổn thương ở đầu và đuôi. Quá trình đông lạnh chậm gây ra những tổn thương đầu và đuôi tinh trùng cao hơn đáng kể so với thủy tinh hóa. Cụ thể, mẫu rã đông sau đông lạnh chậm có tỷ lệ tinh trùng tổn thương đầu là 54,9 ± 5,9% và tổn thương đuôi là 39,5% trong khi đó, phương pháp thủy tinh hóa chỉ gây ra hai loại tổn thương này với tỷ lệ 52,4 ± 6,2% và 35,5%. Quá trình thủy tinh hóa giúp bảo tồn hình thái tinh trùng bình thường tốt hơn so với đông lạnh chậm.
 
- Sự phân mảnh DNA của tinh trùng
  + DFI của tinh trùng tăng sau khi đông lạnh so với tinh dịch tươi (P <0,05). Nhóm thủy tinh hóa biểu hiện DFI thấp hơn so với nhóm đông lạnh chậm (13,1% so với 16,5%, P < 0,05).
 
- Phản ứng acrosome tự phát
  + Quá trình đông lạnh khiến cho tỷ lệ tinh trùng có phản ứng acrosome tự phát cao hơn so với mẫu tươi (p<0,05). Phương pháp thủy tinh hóa cho thấy khả năng bảo vệ tinh trùng tốt hơn khi tỷ lệ tinh trùng xảy ra phản ứng acrosome tự phát thấp hơn so với đông lạnh chậm (57,6% so với 68,8%, p < 0,05). 

Tóm lại, kết quả từ nghiên cứu này cho thấy phương pháp thủy tinh hóa mới giúp bảo quản tốt hơn đáng kể về cấu trúc và chức năng của tinh trùng so với đông lạnh chậm. Tuy nhiên, quy trình này cần thực hiện trên nhiều nghiên cứu hơn để xác định liệu phương pháp này có thể áp dụng cho việc đông lạnh tinh trùng từ mào tinh hoặc tinh hoàn hay không và phương pháp thủy tinh hóa mới có thể cải thiện kết quả lâm sàng hay không.
 
TLTK: Dai Zhou, X. M. W., Li, R. X., Wang, Y. Z., Chao, Y. C., Liu, Z. Z., Huang, Z. H., ... & Fan, L. Q. (2021). Improving native human sperm freezing protection by using a modified vitrification method. Asian Journal of Andrology, 23(1), 91.
 

Từ khóa: Cải thiện kết quả đông lạnh tinh trùng người bằng phương pháp thủy tinh hóa cải tiến