Ths. Trần Hà Lan Thanh_IVFMD Phú Nhuận

Các gốc oxi hoá tự do (reactive oxygen species - ROS) trong tinh dịch được phát hiện đầu tiên bởi Aitken and Clarkson vào năm 1987 bằng kỹ thuật phát quang hoá học, ROS được biết có ảnh hưởng xấu đến chất lượng tinh dịch và khả năng sinh sản của nam giới. Nồng độ ROS trong tinh dịch cao có thể gây phân mảnh DNA, peroxi hoá lipid (LPO), cảm ứng quá trình chết theo chương trình (apoptosis) tinh trùng. Trong khi nồng độ ROS thấp là điều kiện cần thiết và bắt buộc cho các hoạt động sinh lý thụ tinh của tinh trùng như sự tăng động, khả năng hoá, phản ứng acrosome của tinh trùng và sự dung hợp tinh trùng – noãn.
 
Đã có một số báo cáo về ảnh hưởng xấu của ROS trong tinh dịch đến các thông số tinh dịch đồ của nam giới (như mật độ, độ di động, di động tiến tới, biên độ đầu). Sự ảnh hưởng của ROS trong tinh dịch đến các thông số tinh dịch đồ và khả năng sinh sản của nam giới được gọi là “ảnh hưởng sớm của bố” (‘early paternal effects’). Hơn nữa, ROS trong tinh dịch cũng có tương quan kết quả lâm sàng kém sau khi điều trị thụ tinh trong ống nghiệm (TTTON). Theo Yumua và cộng sự (2009), đã báo cáo rằng nồng độ ROS trong tinh dịch ở nhóm không có thai cao hơn đáng kể so với có thai sau khi điều trị TTTON; giá trị cut – off tiên lượng thai của ROS là 4,35 mV/30 phút /10⁶ tinh trùng (khi đo nồng độ ROS bằng kỹ thuật phát quang hoá học).
 
Tuy nhiên, sự ảnh hưởng cụ thể của ROS đến các giai đoạn phát triển của phôi vẫn chưa được rõ ràng. Theo những nghiên cứu về yếu tố của bố như DNA tinh trùng phân mảnh có ảnh hưởng xấu đến sự phát triển phôi IVF/ICSI giai đoạn muộn, thì  được xác định là yếu tố “ảnh hưởng muộn của bố” (‘late paternal effect’) (Tesarik và cộng sự, 2004). ROS trong tinh dịch được báo cáo là một trong những yếu tố cảm ứng phân mảnh DNA tinh trùng, do đó có thể nồng độ ROS trong tinh dịch có mối tương quan đáng kể đến sự phát triển của phôi. Việc xác địch mối tương quan này có thể giúp cho tiên lượng sự phát triển của phôi dựa vào nồng độ ROS trong tinh dịch (một thông số định lượng dễ dàng trong thực hành lâm sàng).
 
Chính vì thế, mục tiêu của nghiên cứu này là xác định mối tương quan giữa ROS trong tinh dịch đối với sự phát triển của phôi ở các giai đoạn khác nhau (như tỉ lệ thụ tinh, phôi giai đoạn phân chia, phôi nang).
 
Nghiên cứu hồi cứu (2019) được thực hiện trên 77 cặp vợ chồng điều trị TTTON thực hiện kỹ thuật tiêm tinh trùng bào tương noãn (887 noãn từ 141 chu kỳ ICSI). Nồng độ ROS tổng số được đánh giá trực tiếp bằng phương pháp phát quang hoá học tính theo đơn vị ánh sáng tương quan (RLU). Sau khi ICSI, các phôi được nuôi cấy và đánh giá hình thái học theo từng ngày như đánh giá thụ tinh ngày 1, phôi ngày 3, phôi ngày 5. Các phôi giai đoạn phân chia ngày 3 được phân loại theo tiêu chuẩn Veeck, phôi ngày 3 chất lượng tốt là phôi có nhiều hơn 7 tế bào loại 3. Phôi nang ngày 5 được phân loại theo tiêu chuẩn của Gardner, phôi nang chất lượng tốt là > 3BB. Tiến hành so sánh nồng độ ROS (giá trị RLU) giữa các nhóm nhỏ như: nhóm noãn thụ tinh (n = 580) so với nhóm không thụ tinh (n = 307); nhóm không phát triển thành phôi phân chia (n = 235) khi so với nhóm phôi giai đoạn phân chia chất lượng tốt (n = 345); nhóm phôi nang chất lượng tốt (n=58) khi so với nhóm phôi nang chất lượng kém (n = 268). Đồng thời, xác định giá trị cut – off của ROS để tiên lượng phôi phân chia chất lượng tốt và phôi nang chất lượng tốt. Để tránh yếu tố gây nhiễu đến tỉ lệ tạo phôi nang, những chu kỳ ICSI có chuyển phôi ngày 3 được loại khỏi nghiên cứu.
 
Kết quả ghi nhận được là:

• Tỉ lệ thụ tinh là 65,4% và tỉ lệ tạo phôi ngày 3 là 59,5%. Nồng độ ROS trong tinh dịch trung bình của nhóm thụ tinh và nhóm không thụ tinh không khác biệt đáng kể (RLU: 54,204 ± 7,454 so với 52,018 ± 9,052; P = 0,858)
• Nồng độ ROS trong tinh dịch cao hơn đáng kể ở nhóm không phát triển thành phôi phân chia khi so với nhóm phôi giai đoạn phân chia chất lượng tốt (RLU: 81,451 ± 15,234 so với 35,645 ± 6,934; p = 0,0026).
• Nồng độ ROS trong tinh dịch thấp hơn đáng kể ở nhóm phôi nang chất lượng tốt khi so với nhóm phôi nang chất lượng kém (RLU: 27,916 ± 16,336 so với 81,780 ± 14,498; p = 0,015).
• Giá trị cut - off nồng độ ROS trong tinh dịch để tiên lượng phôi giai đoạn phân chia chất lượng tốt là 6601 RLU (AUC = 0,539), từ đó phân tách nhóm ROS cao và nhóm ROS thấp. Ở nhóm ROS cao (> 6601 RLU), tỉ lệ phôi giai đoạn phân chia chất lượng tốt thấp hơn đáng kể có ý nghĩa thống kê so với nhóm ROS thấp (51,5% so với 63,8%; p = 0,004).
• Tương tự, giá trị cut off nồng độ ROS trong tinh dịch để tiên lượng phôi nang chất lượng tốt là 4926 RLU (AUC = 0,608). Tỉ lệ phôi nang chất lượng tốt ở nhóm ROS cao (> 4926 RLU) cũng thấp hơn đáng kể nhóm ROS thấp (11,2% so với 24,8%; p=0,001).

 
Như vậy, gốc oxi hoá tự do trong tinh dịch có ảnh hưởng xấu đến sự phát triển của phôi ở cả giai đoạn phân chia và phôi nang sau khi thực hiện ICSI, hơn là sự thụ tinh. Đúng như dự đoán, ROS trong tinh dịch có gây ra cả những ảnh hưởng sớm và muộn của yếu tố từ bố. Nhóm tác giả đã đưa ra các giá trị cut – off nồng độ ROS trong tinh dịch để tiên lượng phôi giai đoạn phân chia chất lượng tốt và phôi nang chất lượng tốt.
 
Nguồn: Early and late paternal effects of reactive oxygen species in semen on embryo development after intracytoplasmic sperm injection, Systems Biology in Reproductive Medicine, 2020, DOI: 10.1080/19396368.2020.1720865

Từ khóa: gốc oxi hoá tự do, ROS, tinh dịch, tinh trùng, sự phát triển của phôi, phôi nang, phôi giai đoạn phân chia.