Đông lạnh tinh trùng là phương pháp có lợi để bảo tồn khả năng sinh sản của nam giới. Tuy nhiên, trong quá trình đông lạnh, các stress về vật lý và sinh hóa có thể ảnh hưởng đến chất lượng tinh trùng dẫn đến mất khả năng sống sót và khả năng thụ tinh của nó. Hiện tượng này phần lớn là do tăng sản xuất các gốc oxy hóa tự do (ROS) và sự hình thành tinh thể băng, dẫn đến phá hủy màng plasma và tính toàn vẹn DNA. Do đó, cần phải tối ưu hóa một chiến lược để giảm thiểu các ảnh hưởng của việc đông lạnh này. Trong những năm gần đây, stress oxy hóa dưới ngưỡng có thể kiểm soát được đã được áp dụng để đông lạnh tinh dịch, noãn và phôi. Các nhà nghiên cứu đề xuất rằng việc áp dụng các áp suất dưới mức như áp suất thủy tĩnh cao (HHP), áp suất thẩm thấu, ethanol và các tác nhân oxy hóa trước khi đông lạnh có thể dẫn đến tăng cường sức đề kháng của tinh trùng chống lại ảnh hưởng của quá trình đông lạnh. Huang và cộng sự báo cáo rằng độ di động sau rã đông của tinh trùng được điều trị với HHP tăng so với đối chứng. Trong một nghiên cứu gần đây, sự tăng phosphoryl hóa protein sốc nhiệt (HSP) của tinh trùng khỉ được điều trị với stress thẩm thấu đã dẫn đến cải thiện khả năng sống sót trong môi trường đông lạnh. Các nghiên cứu trên động vật cho thấy tác động tích cực của stress nhẹ đối với chức năng tinh trùng được cải thiện bằng cách giảm peroxid hóa lipid và tăng khả năng di động. Tuy nhiên, thời điểm cảm ứng stress trước khi đông lạnh là yếu tố quan trọng đối với hiệu quả của stress dưới ngưỡng. Thời gian cảm ứng khác nhau đối với stress dưới ngưỡng cho thấy các phản ứng khác nhau trong sự thích nghi và tăng sức đề kháng của tinh trùng chống lại sự rã đông. Gần đây, có nghiên cứu cho thấy stress oxy hóa nhẹ ở thời gian 120 và 45 phút trước khi đông lạnh đã cải thiện chất lượng tinh trùng bò sau khi rã đông. Do đó, Maryam Hezavehei và cộng sự tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của các thời điểm cảm ứng khác nhau của stress oxy hóa dưới ngưỡng trước khi đông lạnh tinh trùng người lên chức năng tinh trùng sau rã đông.



Nghiên cứu thực hiện trên 20 mẫu tinh dịch từ những người đàn ông bình thường theo Tổ chức Y tế Thế giới 2010 (WHO). Các mẫu được xử lý bằng phương pháp gradient nồng độ, sau đó chia mỗi mẫu thành 5 nhóm thử nghiệm: tươi, đông lạnh đối chứng và 3 nhóm tiếp xúc với 0.01 μM sodium nitroprusside (SNP) [nitric oxide (NO) donor] trong 30 (T30), 60 (T60) hoặc 90 phút (T90) ở 37˚C và 5% CO₂ trước khi đông lạnh. Sau đó, tiến hành rã đông mẫu. Sau rã đông, các đặc điểm di động được đánh giá bằng phương pháp phân tích tinh dịch có sự trợ giúp của máy tính (CASA), khả năng sống và apoptosis được đánh giá bằng xét nghiệm annexin V/propidium iodide (PI), phân mảnh DNA được đánh giá bằng phương pháp khảo sát cấu trúc nhiễm sắc chất tinh trùng (SCSA) và hoạt động caspase 3 được đánh giá bằng FLICA Caspase Detection Kit.

Kết quả cho thấy, đông lạnh làm giảm đáng kể các thông số về khả năng sống và khả năng di động của tinh trùng và tăng tỷ lệ apoptosis, hoạt động caspase 3 và phân mảnh DNA (P <0,01) so với nhóm tươi. Nhóm T60 có tỷ lệ phần trăm tổng di động (TM) và di động tiến tới cao hơn đáng kể so với các nhóm đông lạnh khác (P <0,05). Bên cạnh đó, tỷ lệ apoptotic và hoạt động caspase 3 thấp hơn đáng kể trong nhóm T60 so với các nhóm đông lạnh khác (P <0,05). Tính toàn vẹn DNA không bị ảnh hưởng đáng kể bởi thời gian cảm ứng stress dưới ngưỡng này (P> 0,05).

Nghiên cứu cho thấy, việc áp dụng stress oxy hóa dưới ngưỡng bằng cách sử dụng 0,01 μM NO trong 60 phút trước khi đông lạnh có thể là một cách tiếp cận có lợi để cải thiện chất lượng tinh trùng sau khi rã đông. Cần có nhiều nghiên cứu hơn nữa với cỡ mẫu lớn hơn để khẳng định giả thuyết này.

CVPH. Nguyễn Thị Thu Thảo - IVFMD Bình Dương.

Nguồn: Maryam Hezavehei (2019). “Induction of Sublethal Oxidative Stress on Human Sperm before Cryopreservation: A Time-Dependent Response in Post-Thawed Sperm Parameters”, Cell Journal, 20(4), 537-543, doi: 10.22074/cellj.2019.5639.