Nguyễn Quỳnh Như - IVFMD Tân Bình

Bảo quản lạnh tinh trùng là một kỹ thuật quan trọng không thể thiếu trong điều trị vô sinh và bảo tồn khả năng sinh sản nam giới. Hiện nay, có hai phương pháp đông lạnh tinh trùng phổ biến là đông lạnh chậm và thủy tinh hóa. Trong đó, thủy tinh hóa được xem là một phương pháp đơn giản, tiết kiệm thời gian và chi phí thực hiện. Phương pháp này dựa trên tốc độ làm lạnh cực nhanh bằng cách cho tinh dịch tiếp xúc trực tiếp với nitơ lỏng và không cần sử dụng các chất bảo vệ đông lạnh (CPA). Thủy tinh hóa mang lại ưu điểm khi hạn chế hình thành tinh thể đá và tránh sự ảnh hưởng tiêu cực của CPA lên tế bào. Mặc dù vậy, thủy tinh hóa gặp phải bất lợi lớn đó là nguy cơ lây nhiễm chéo khi tiếp xúc trực tiếp với nitơ lỏng. Theo Joaquinn và cộng sự (2017), trong nitơ lỏng không được vô trùng có thể chứa những nguy cơ tiềm ẩn như virus, vi khuẩn, nấm hay bào tử và chúng có thể lây nhiễm cho mẫu tinh dịch. Để khắc phục hạn chế này, thiết bị đông lạnh bằng hơi nitơ lỏng tiệt trùng ra đời và phát triển. Hơi nitơ lỏng này có đặc tính và nhiệt độ tương tự với nitơ lỏng (-195,7°C so với -196°C), và đã được sử dụng thành công trong đông lạnh phôi và noãn người. Phương pháp thủy tinh hóa bằng hơi nitơ lỏng đã được chứng minh là nhanh chóng và an toàn, tránh lây nhiễm trong kỹ thuật đông lạnh. Tuy nhiên, có rất ít dữ liệu về đông lạnh tinh trùng bằng hơi nitơ lỏng.
Nhiều nghiên cứu cho thấy tinh trùng nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ, đặc biệt là khi chuyển từ nitơ lỏng sang môi trường nuôi cấy. Các nghiên cứu độc lập của Isachenko và cộng sự (2008), Aizpurua và cộng sự (2017) cho thấy nhiệt độ tối ưu cho quy trình rã đông sau thủy tinh hóa là 37°C. Tuy nhiên, một nghiên cứu khác của Mansilla và cộng sự (2016) cho thấy rằng khi rã đông ở nhiệt độ cao hơn (40°C - 42°C) có thể giảm bớt các tổn thương và cải thiện các thông số tinh trùng. Tuy nhiên, cho đến nay chưa có nghiên cứu nào đánh giá tác động của nhiệt độ rã đông tinh trùng sau khi thủy tinh hóa lên thông số di động, tỷ lệ sống, mức độ oxy hóa (ROS) và điện thế màng ty thể (MMP). Do đó, bài nghiên cứu này so sánh và đánh giá hiệu quả giữa thủy tinh hóa tinh trùng sử dụng nitơ lỏng (LN) với hơi nitơ lỏng (LA) và so sánh chất lượng mẫu tinh trùng sau rã đông ở 42°C và 45°C.
 
Các mẫu tinh dịch thu nhận từ 12 người đàn ông khỏe mạnh, mẫu tinh dịch được đánh giá các chỉ số theo WHO 2010 và được lọc rửa bằng swim-up trước khi thực hiện đông lạnh. Mẫu tinh dịch được thả trực tiếp vào nitơ lỏng hoặc hơi nitơ lỏng, tạo thành các “quả cầu”, thu nhận tất cả các “quả cầu” tinh dịch này vào những ống chứa 1,8ml và bảo quản ít nhất 24h trong nitơ trước khi rã đông. Quy trình rã đông được thực hiện bằng cách nhanh chóng đưa những “quả cầu” tinh dịch vào môi trường đã được làm ấm trước đó. Đối với nhóm thủy tinh hóa bằng LN sẽ được rã đông ở môi trường 42°C. Nhóm LA, mẫu được rã đông ở 42°C (LA42) và 45°C (LA45). Sau rã đông các mẫu được đánh giá tỷ lệ di động, ROS, MMP và tỷ lệ sống.
 
Kết quả nghiên cứu cho thấy thủy tinh hóa ảnh hưởng rõ rệt đến tỷ lệ di động của mẫu tinh dịch. Các mẫu sau rã đông có tỷ lệ di động trung bình giảm đáng kể so với mẫu tươi (các nhóm LN, LA42 và LA45 tương ứng: 25,8 ± 2,9%; 35,3 ± 4,3% và 28,9 ± 3,0% so với 84,7 ± 4,0%). Tuy nhiên, không tìm thấy sự khác biệt về tỷ lệ di động giữa ba nhóm nghiên cứu. Ngoài ra, nghiên cứu còn đạt được một số kết quả sau:

• ROS: Nhiệt độ rã đông không tác động đến việc sản sinh ROS nội bào. Kết quả nghiên cứu cho thấy không có sự khác biệt tỷ lệ phần trăm ROS giữa nhóm LN và LA42 (72,4 ± 2,0% so với 69,8 ± 2,1%), kết quả tương tự ở nhóm LA42 và LA45.
• MMP: Không tìm thấy sự khác biệt về tỷ lệ MMP ở cả ba nhóm LN, LA42 và LA45 (tương ứng, 21,5 ± 3,1% ;  20,0 ± 3,1% và 16,6 ± 2,3% ).

 
Nhóm tác giả tiến hành phân tích tương quan giữa các chỉ số, kết quả cho thấy: khả năng sống của tinh trùng có tương quan thuận với độ di động (r =0,596, p = 0,0003). ROS trong tinh dịch có mối tương quan nghịch với tỷ lệ di động và tỷ lệ sống .
 
Mặc dù phương pháp đông lạnh tinh trùng đã phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực hỗ trợ sinh sản, tuy nhiên kết quả sau rã đông vẫn còn hạn chế và chưa đạt được như kỳ vọng. Những tổn thương tế bào tinh trùng do đông lạnh có thể bao gồm thay đổi màng tế bào, rối loạn chức năng ty thể, gia tăng ROS, giảm tỷ lệ di động và tỷ lệ sống sau rã. Để giảm những tác động này, cần những chiến lược khác nhau để tối ưu hóa kết quả sau trữ đông. Tóm lại, nghiên cứu này cho thấy thủy tinh hóa tinh trùng không chứa chất bảo vệ đông lạnh và cho tiếp xúc trực tiếp với hơi nitơ lỏng cho kết quả tương tự phương pháp thủy tinh hóa thông thường bằng nitơ lỏng. Do đó, có thể cân nhắc sử dụng hơi nitơ lỏng trong trữ đông để giảm thiểu nguy cơ lây nhiễm chéo khi tiếp xúc trực tiếp nitơ. Bên cạnh đó rã mẫu ở 42°C có thể giúp bảo tồn thông số tinh trùng và giảm thiểu tổn thương sau đông lạnh.
 
Nguồn :Diaz-Jimenez, M., Wang, M., Wang, W., Isachenko, E., Rahimi, G., Kumar, P., ... & Isachenko, V. (2021). Cryo-banking of human spermatozoa by aseptic cryoprotectants-free vitrification in liquid air: Positive effect of elevated warming temperature. Cell and Tissue Banking, 1-13.

Từ khóa: Đông lạnh tinh trùng trong hơi nitơ lỏng bằng phương pháp thủy tinh hóa không sử dụng chất bảo vệ đông lạnh: Tác động có lợi của nhiệt độ cao trong rã đông