CNSH. Nguyễn Duy Khang – IVF Vạn Hạnh

Là một công nghệ cho phép mô và tế bào bảo tồn chức năng sinh học trong một thời gian dài, trữ lạnh ngày càng được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau và đạt được sự phát triển vượt bậc trong vài thập kỷ qua. Tinh trùng người, sau trữ lạnh, vẫn có khả năng di động và thụ tinh, giúp bảo tồn khả năng sinh sản của nam giới. Việc trữ lạnh tinh trùng có ý nghĩa rất lớn cho bệnh nhân vô sinh cần điều trị hỗ trợ sinh sản và bệnh nhân ung thư cần xạ trị hoặc hoá trị. Tuy nhiên, một số cấu trúc và chức năng của tinh trùng bị tổn thương do quá trình trữ - rã, biểu hiện thông qua việc giảm độ di động và khả năng sống, mất tính toàn vẹn màng tế bào, suy yếu điện thế màng ti thể (mitochondrial membrane potential - MMP) và suy giảm tính ổn định của bộ gene.
 
Tổn thương tinh trùng sau trữ lạnh chủ yếu do thay đổi áp suất thẩm thấu, sốc lạnh, hình thành tinh thể đá nội bào và stress oxy hoá. Do đó, một số chiến lược đã được đề xuất và phát triển, bao gồm tối ưu hoá quá trình, thiết bị và môi trường trữ lạnh. Trong số đó, việc bổ sung chất bảo vệ đông lạnh là biện pháp được nghiên cứu rộng rãi nhất. Chất chống oxy hoá, phân tử peptide, acid béo, huyết thanh động vật, hạt nano, phân tử có hoạt tính sinh học và tinh dầu thực vật đã được chứng minh có tác dụng bảo vệ đông lạnh nhất định và cải thiện chất lượng tinh trùng sau khi trữ lạnh, nhưng đây là những thành phần ngoại sinh, tiềm ẩn tác dụng phụ.
 
Huyết tương giàu tiểu cầu (platelet-rich plasma - PRP), có nồng độ tiểu cầu tự thân cao hơn 3 – 7 lần so với nồng độ sinh lý, được sử dụng trong nhiều lĩnh vực y tế và đạt được hiệu quả đáng kể trong chỉnh hình, da liễu, răng hàm mặt và sinh sản. Hoạt tính sinh học và hiệu quả điều trị của PRP do chứa các cytokine khác nhau. ATP, ion calci, ion kẽm, histamine serotonin and superoxide dismutase là những yếu tố quan trọng để duy trì cân bằng nội môi của mô và tế bào. Nhiều yếu tố trong PRP được chứng minh có ảnh hưởng tích cực đến chất lượng và chức năng của tinh trùng. Do đó, mục tiêu của nghiên cứu là đánh giá tác động của PRP tự thân với các nồng độ khác nhau, lên các thông số chất lượng tinh trùng người trong quá trình trữ lạnh.
 
Phương pháp: nghiên cứu thực hiện trên 12 mẫu tinh dịch của các nam giới có thông số tinh dịch đồ bình thường. Các mẫu tinh dịch được đánh giá với sự hỗ trợ của vi tính (computer-assisted system - CASAs) theo tiêu chuẩn WHO 2010. Từng mẫu tinh dịch được chia và được bổ sung PRP tự thân với nồng độ 0%, 2%, 5% và 10%. Các mẫu được pha loãng với môi trường đông lạnh  (v/v; 1:1). Sau 20 phút cân bằng, hỗn hợp được được tiếp xúc với hơi nito lỏng trong 30 phút ở độ cao 3 – 5 cm trên bề mặt nito lỏng. Hai tuần sau, các mẫu được rã đông ở 37ºC trong 10 phút và thực hiện phân tích các thông số tinh trùng.
 
Kết quả:
Thông số tinh trùng sau trữ lạnh: Khả năng di động và tỷ lệ sống giảm đáng kể so với mẫu tươi. Bổ sung 5% PRP cải thiện đáng kể khả năng di động và tỷ lệ sống so với nhóm đối chứng không bổ sung PRP (P<0,05).
 
Đặc tính màng tinh trùng, sự tổng hợp ROS và độ ổn định DNA: Màng tế bào của tinh trùng, sự nguyên vẹn của DNA cũng như ty thể bị tổn thương sau trữ lạnh. Bổ sung PRP cải thiện tính toàn vẹn của màng tế bào, đặc biệt với nồng độ PRP 5%, sự khác biệt là đáng kể (P<0,05). Tuy nhiên, không có sự khác biệt về mức độ phân mảnh DNA giữa các nhóm. Thêm vào đó, bổ sung PRP có xu hướng giảm hình thành ROS và khôi phục MMP so với nhóm đối chứng không bổ sung PRP, tuy nhiên sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê.
 
  Trong nghiên cứu này, việc bổ sung 5% PRP cải thiện một số thông số tinh trùng sau khi đông lạnh - rã đông, đóng vai trò là chất bảo vệ đông lạnh. Khả năng di động là một trong những đặc điểm quan trọng của tinh trùng để thực hiện quá trình thụ tinh cũng như là chỉ số trực quan nhất để đánh giá chất lượng tinh trùng. Quá trình đông lạnh – rã đông làm tổn thương cấu trúc màng, ức chế con đường phân giải và sản xuất ATP, dẫn đến giảm khả năng sống và di động của tinh trùng. Trong nghiên cứu, PRP cho thấy tác dụng bảo vệ đông lạnh trong khả năng sống và độ di động của tinh trùng, chủ yếu do PRP chứa nhiều thành phần có hoạt tính sinh học. Ví dụ, serotonin trong PRP được chứng minh cải thiện vận tốc di động của tinh trùng. Tính ổn định của màng tế bào và DNA là những yếu tố bên trong quan trọng để duy trì tiềm năng thụ tinh của tinh trùng và đảm bảo sự phát triển của phôi. Các phân tử trên màng sinh chất của tinh trùng tham gia vào phản ứng acrosome, thúc đẩy sự nhận biết và quá trình dung hợp tinh trùng – noãn, trong khi tỷ lệ phân mảnh DNA tăng có liên quan đến sự phát triển bất thường của phôi và kết quả sinh sản bất lợi khác như sảy thai. Trong quá trình trữ lạnh và rã đông, sự tái sắp xếp phân tử lipid trên màng tế bào tinh trùng, sự phá huỷ các thành phần lipid ưa nước và xáo trộn liên kết lipid – protein đã được xác nhận là xảy ra, cũng như những thay đổi trong histone và cấu trúc nhiễm sắc thể. Các yếu tố trong PRP, chẳng hạn như nhân tố tăng trưởng giống Insulin-1 (IGF-1), nhân tố tăng trưởng thần kinh (NGF) được chứng minh là cải thiện tính toàn vẹn của màng và sự ổn định của DNA tinh trùng, đặc biệt NGF có thể làm giảm sự gia tăng phân mảnh DNA do quá trình đông lạnh.
 
Tóm lại, đây là một nghiên cứu sơ bộ nhằm đánh giá ảnh hưởng của PRP tự thân đối với tinh trùng người trong quá trình trữ lạnh. Kết quả nghiên cứu chỉ ra, việc bổ sung PRP có thể cải thiện đáng kể khả năng di động và khả năng sống của tinh trùng, bảo vệ tinh trùng khỏi việc sản xuất ROS quá mức và tổn thương nội bào ở mức độ nhẹ.
 
Nguồn: Yan, B., Zhang, Y., Tian, S., Hu, R., và Wu, B. (2021). Effect of autologous platelet-rich plasma on human sperm quality during cryopreservation. Cryobiology, 98, 12-16

Từ khóa: huyết tương giàu tiểu cầu, trữ - rã, normozoospermic, chất bảo vệ đông lạnh, di động tiến tới.