CNSH. Nguyễn Như Quỳnh – IVF Vạn Hạnh

Những phôi được tạo trong kĩ thuật hỗ trợ sinh sản có nguy cơ bị nhiễm vi sinh vật trong quá trình thao tác. Một số vi rút gây bệnh như HIV, HBV, HCV là những đối tượng nhận được sự quan tâm đặc biệt nhằm hạn chế tối đa khả năng lây nhiễm. Tuy nhiên, tinh trùng, trứng và phôi cũng bị nhiễm bởi vi khuẩn hoặc nấm, gây ra những hậu quả đáng lo ngại. Nhiễm khuẩn có thể có nguồn gốc từ không khí khuếch tán trong khu vực làm việc, đường sinh dục hoặc trong các thao tác trong phòng thí nghiệm.
 
Giao tử và dịch trong đường sinh dục ở người có thể chứa nhiều vi sinh vật. Vì vậy, các dịch sinh học như tinh dịch, dịch nang, dịch rửa vòi trứng, dịch màng bụng, dịch hút nội mạc tử cung được xem là những nguồn lây nhiễm cho hệ thống labo thực hiện thụ tinh trong ống nghiệm. Khi chuyển phôi, những phôi bị nhiễm có thể mang vi sinh vật đến vi môi trường trong tử cung, thay đổi quần thể vi sinh vật tại vi môi trường đó, ảnh hưởng đến tiềm năng làm tổ và phát triển của phôi trong suốt thai kì. Thông thường, sự hiện diện của vi sinh vật chỉ được chú ý khi cơ thể có biểu hiện các đặc điểm đặc trưng cho việc nhiễm các sinh vật đó.
 
Hiện tại, trong lĩnh vực IVF, nhiều phương pháp và hướng dẫn để quản lí tốt labo đã được đề xuất nhằm hạn chế sự xâm nhập của các thành phần gây nhiễm. Tuy nhiên, vẫn chưa có quy trình chuẩn nhằm phát hiện và quản lí các nguồn nhiễm vi khuẩn và nấm, như dịch sinh học và môi trường không khí. Ngoài ra, sự hạn chế về số lượng các công bố cũng như báo cáo về các trường hợp ca bệnh dẫn đến những thông tin về ảnh hưởng của nhiễm trong IVF vẫn còn chưa cụ thể.
 
Trong nghiên cứu tổng quan này, tác giả Borges và cộng sự (2020) sẽ tóm tắt những thông tin cập nhật nhất và ảnh hưởng của các vi sinh vật từ các nguồn khác nhau đến kết quả điều trị IVF. Tác giả cũng đồng thời thảo luận về tỉ lệ các ca nhiễm và những điều cần làm nhằm giảm thiểu ảnh hưởng đến kết quả lâm sàng và bệnh nhân.
         
Vi sinh vật trong đường sinh dục
Cơ thể người là vật chủ của tập hợp nhiều vi sinh vật khác nhau, có kích thước lớn hơn tế bào người. Tập hợp gồm nhiều vi sinh vật có tác động kiềm chế lẫn nhau trong quá trình phát triển được gọi là “microbiota” (hệ vi sinh vật địa phương). Trong khi đó, sự tương tác giữa tập hợp vi sinh vật này với các quá trình sinh lý học trong cơ thể người, bao gồm các sản phẩm có nguồn gốc từ vi sinh vật được gọi là “microbiome”. Gần đây, nghiên cứu về sự tương tác giữa cơ thể người và những vi sinh vật này ngày càng thu hút được nhiều sự chú ý. Microbiota trong đường sinh dục nữ chiếm khoảng 9% so với tổng lượng vi khuẩn có trong cơ thể người. Các phương pháp hiện đại trong nghiên cứu phân tử như phương pháp giải trình tự gen thế hệ mới (next-generation sequencing – NGS) và sự phát triển của các dự án liên quan đến microbiome ở người có ý nghĩa quan trọng trong việc hỗ trợ nghiên cứu chính xác về vi sinh vật và cách thức tương tác của chúng với sinh lí ở người, đồng thời cũng cho phép xây dựng một danh mục về sự đa dạng của vi sinh vật sống trong đường sinh sản ở nữ giới.
         
Ảnh hưởng của microbiome đối với sinh sản nữ
Những triệu chứng nhiễm liên quan đến tình trạng viêm có ảnh hưởng đến chức năng sinh sản ở nữ giới. Thay đổi nhỏ trong hệ vi sinh vật ở người, thường không được phát hiện trên lâm sàng, có thể đóng vai trò quan trọng trong sức khoẻ sinh sản, ảnh hưởng đến nhiều khu vực bệnh khác nhau trên cơ thể. Các nghiên cứu gần đây cho thấy những phụ nữ vô sinh có sự khác biệt về vi sinh vật trong đường sinh sản so với những phụ nữ khoẻ mạnh và có chức năng sinh sản bình thường.
 
Mối liên hệ giữa một số chủng vi khuẩn phân lập từ đường sinh sản ở nữ giới (Chlamydia, Gonococcus, Enterococcus spp.) với kết quả thai kém, tăng nguy cơ sảy thai cũng đã được báo cáo. Ngoài ra, những bằng chứng cũng chỉ ra mối liên kết giữa sự vắng mặt của những chủng vi khuẩn thuộc nhóm này đồng thời với sự hiện diện của Lactobacillus và kết quả thai tốt hơn. Microbiome ở âm đạo được phân lập thành 5 nhóm (dựa trên chủng nổi trội). Bốn trên tổng số 5 nhóm được phân loại là “nhóm có chủng nổi trội là Lactobacillus – Lactobacillus-dominanted (LD)” khi có một trong các chủng Lactobacillus sau đây là nổi trội: Lactobacillus crispatus, Lactobacillus gasseri, Lactobacillus iners, và Lactobacillus jenseii. Nhóm còn lại là “nhóm không có chủng nổi trội là Lactobacillus – non-Lactobacillus-dominanted (NLD) với sự hiện diện của đa dạng các chủng như: Gardnerella, Pretovella, Corynebacterium, Atopobium, Megasphaera, và Sneathia. Các kết quả thai như tỉ lệ làm tổ, tỉ lệ thai, tỉ lệ trẻ sinh sống ở nhóm LD đều cao hơn so với nhóm NLD. Phần lớn những bệnh nhân có sự can thiệp của kĩ thuật hỗ trợ sinh sản có hiện diện các chủng vi sinh vật thuộc nhóm NLD. Điều này cho thấy, môi trường tử cung có sự biểu hiện của các chủng thuộc nhóm LD phù hợp hơn đối với tiềm năng phát triển của phôi.
 
Trong một chuỗi các nghiên cứu, tác giả Pelzer đã chứng minh những chủng vi sinh vật phân lập từ dịch nang không liên quan đến hoạt động gây nhiễm cho cơ thể. Nhóm tác giả cũng nhận thấy rằng những vi sinh vật này có thể sống ngoài môi trường hơn 28 tuần mà không cần bổ sung bất kì chất dinh dưỡng nào. Hầu hết các chủng vi khuẩn tồn tại trong dịch nang có kiểu hô hấp kị khí và không phải là đối tượng mục tiêu của các chất kháng sinh thường sử dụng trong IVF như penicilin, streptomycin hay gentamicin.
         
Tác giả Ricci cũng tìm thấy những bằng chứng về sự liên quan của những sinh vật gây bệnh trong đường sinh dục nữ có liên quan đến thất bại khi điều trị IVF. Một phân tích trên 285 cặp bệnh nhân vô sinh cho thấy có đến 46,3% trong số họ bị nhiễm trong đường sinh dục nhưng không kèm triệu chứng. Một nghiên cứu khác phát hiện 195 chủng vi sinh vật khác nhau thuộc 25 loài trên 855 mẫu khảo sát (gồm 285 mẫu tinh dịch, 285 mẫu gạc âm đạo và 285 mẫu gạc cổ tử cung). Trong đó, Enterococcus faecalis phổ biến nhất với tỉ lệ 24,1%, những chủng khác thường gặp là Streptococcus agalactiae (15,9%), Escherichia coli (15,4%), Mycoplasma hominis (10,8%), Candida spp. (8,2%), và Ureaplasma urealyticum (5,1%). Một nghiên cứu tương tự liên quan đến vi sinh vật gây bệnh đặc trưng trong đường sinh dục và kết quả điều trị IVF ghi nhận được tỉ lệ thành công ở bệnh nhân không bị nhiễm vi sinh vật cao hơn so với những bệnh nhân bị nhiễm. Những chủng vi sinh vật gây bệnh nổi trội như E. faecalis, U. urealyticum, M. hominis, G. vaginalis, E. coli chiếm tỉ lệ cao hơn ở nhóm bệnh nhân điều trị IVF không thành công.
         
Ảnh hưởng của microbiome đối với sinh sản nam
Đường sinh sản nam cũng tồn tại những microbiome hoạt động. Điều này được chứng minh thông qua sự hiện diện của vi khuẩn trong mẫu tinh dịch thu nhận sau khi đã lọc rửa. Nghiên cứu của tác giả Qing sử dụng công nghệ mới để phát hiện RNA nhằm mục đích chứng minh sự hiện diện của Chlamydia trachomatis, Neisseria gonorrhoeae, Mycoplasma genitalium, và Ureaplasma urealyticum trong mẫu nước tiểu của những nam giới vô sinh và tìm mối liên quan của chúng đối với các thông số tinh dịch đồ. Kết quả cho thấy tỉ lệ cao các chủng vi khuẩn như U. urealyticum và M. genitalium có liên quan đến khiếm khuyết khả năng sinh sản thông qua việc làm tổn thương DNA tinh trùng. Ngoài ra, nghiên cứu cho thấy khả năng nhiễm nấm của phương pháp IVF cổ điển cao hơn so với ICSI. Những tác nhân bên ngoài có thể gây nhiễm được loại bỏ khi thực hiện ICSI, ngược lại, trong IVF cổ điển, những tác nhân này có thể không được loại bỏ hoàn toàn. Tuy nhiên, cho đến thời điểm hiện tại, những nghiên cứu về ảnh hưởng của các chủng vi sinh vật lên chức năng sinh sản nam giới vẫn chưa đi đến kết luận cuối cùng.
         
Dự phòng bằng kháng sinh
Sử dụng kháng sinh là một cách phổ biến nhằm điều trị hoặc ngăn chặn hiện tượng nhiễm do các chủng vi sinh vật không mong muốn. Trong lĩnh vực IVF, các chất kháng sinh như penicillin, streptomycin hay gentamicin được bổ sung vào môi trường nuôi cấy nhằm làm giảm khả năng bị nhiễm. Tuy nhiên, phôi nuôi cấy trong môi trường không bổ sung kháng sinh có tỉ lệ phân chia, tỉ lệ phôi phát triển thành phôi nang cao hơn đáng kể so với những phôi được nuôi cấy trong môi trường có bổ sung penicillin và streptomycin. Gentamicin, một loại aminoglycoside và là chất ức chế tổng hợp protein, được bổ sung trong môi trường nuôi cấy không giúp cải thiện khả năng phát triển của phôi. Cần nhiều nghiên cứu hơn nữa nhằm tìm ra phương pháp sử dụng kháng sinh tối ưu nhằm nâng cao hiệu quả nuôi cấy trong IVF, đồng thời làm giảm nguy cơ nhiễm.
         
Vi sinh vật từ các nguồn bên ngoài
Dịch nang và tinh dịch là những nguồn mang vi sinh vật vào hệ thống nuôi cấy IVF. Phương pháp rửa giúp pha loãng mật độ vi sinh vật có trong mẫu. Tuy nhiên, điều này không đồng nghĩa với việc vi sinh vật không hiện diện trong mẫu.
 
Các nguồn có thể chứa vi sinh vật từ bên ngoài như con người, môi trường không khí, vật liệu bị nhiễm. Vi khuẩn và nấm là những đối tượng phổ biến có mặt trong môi trường và dễ dàng xâm nhập vào phòng thí nghiệm. Mycoplasma, một chi cực nhỏ của vi khuẩn, rất khó phát hiện và kiểm soát. Việc sử dụng những vật liệu có nguồn gốc từ động vật, như huyết thanh bào thai bò, có thể là nguồn gây nhiễm các chủng mycoplasma như M. arginini và A. laidlawii. Trong labo phôi học, thao tác sử dụng mouth-pipette có thể gây nhiễm M. orale, M. fermentants và M. hominis.
 
Tế bào da người cũng là một nguồn có thể gây nhiễm. Các chủng như Staphylococcus epidermidis và Corynebacterium spp. rơi ra cùng với sự bong tróc tế bào da người với tốc độ 3000 – 4000 tế bào/1 phút. Ngoài ra, các hợp chất hữu cơ bay hơi (Volatile organic compounds – VOC) cũng được tìm thấy trong môi trường không khí. Do vậy, quản lí chất lượng không khí trong labo phôi học đóng vai trò rất quan trọng trong đảm bảo hiệu quả điều trị IVF. Nói cách khác, labo nuôi cấy phôi phải được đảm bảo sạch, không có sự hiện diện của vi sinh vật gây nhiễm, không khí sử dụng trong tủ cấy phải sạch, các loại khí trước khi được bơm vào tủ cấy phải được lọc sạch nhằm làm giảm mật độ vi khuẩn và hạn chế khả năng bị nhiễm nấm.
 
Ảnh hưởng của các trường hợp nhiễm trong IVF
Các vi khuẩn gây nhiễm được phát hiện gần đây trong catheter chuyển phôi (chủ yếu là E. coli, Staphylococcus spp., và Streptococcus spp.) làm giảm tỉ lệ thai lâm sàng. Ngoài ra, ảnh hưởng hiện tượng nhiễm nấm trong các đĩa nuôi cấy phôi cũng được chứng minh trong một vài báo cáo. Công bố của tác giả Klein hay Kastrop cũng đều ghi nhận thấy tỉ lệ nhiễm nấm trong phương pháp IVF cổ điển cao hơn so với ICSI. Theo tác giả Kastrop trong nghiên cứu thực hiện trong thời gian 8 năm, quan sát các trường hợp bị nhiễm trong labo IVF, tỉ lệ nhiễm khuẩn trên toàn bộ số ca thực hiện IVF là 0,86%. Tương tự, nghiên cứu hồi cứu của tác giả Klein về mối liên hệ của việc nhiễm nấm và kết quả IVF cho thấy có 51 ca nghi ngờ nhiễm nấm trên tổng số 11816 chu kì chọc hút. Trong 51 ca nghi ngờ này có 21 trường hợp được xác nhận nhiễm nấm, chiếm tỉ lệ 0,18%. Lựa chọn chuyển phôi của từng trường hợp nhiễm nấm này được quyết định sau quá trình thảo luận của những chuyên gia lâm sàng và bệnh nhân.
 
Hiệp hội Sinh sản Hoa Kỳ (ASRM) và hiệp hội Sinh sản và Phôi học người Châu Âu (ESHRE) có đưa ra những hướng dẫn thực hành trong labo IVF, bao gồm đảm bảo chất lượng không khí. Tuy nhiên vẫn chưa có hướng dẫn hoặc phương pháp chuẩn hoá để giúp phát hiện và kiểm soát các nguồn gây nhiễm, bao gồm các dịch sinh học. Những thao tác thực hành phải được kiểm soát chặt chẽ nhằm hạn chế khả năng xâm nhập của tác nhân gây nhiễm. Phương pháp micro swim-up dùng trong kĩ thuật ICSI có thể giúp loại bỏ các tác nhân gây nhiễm. Tuy nhiên, hiệu quả của nó đối với thụ tinh, khả năng phát triển của phôi và kết quả thai phải cần nhiều nghiên cứu để đánh giá. Đối với những trường hợp bị nhiễm trong quá trình nuôi cấy phôi, phương pháp chuyển phôi nang trữ không có màng zona được đề xuất thực hiện nhằm hạn chế ảnh hưởng lên tỉ lệ thai.
 
Nhiễm khuẩn trong IVF có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến nuôi cấy noãn và phôi, có thể dẫn đến huỷ bỏ chu kì hoặc bệnh nhân không thể chuyển phôi tươi. Điều này gây lãng phí tiền bạc cho cả bệnh nhân và trung tâm hỗ trợ sinh sản cũng như gây trải nghiệm không tốt cho bệnh nhân trong quá trình điều trị. Vì vậy, nhóm tác giả mong muốn sự phát triển của hệ thống thông tin liên quan đến việc kiểm soát nhiễm trong mỗi chu kì điều trị, các báo cáo liên quan đến từng trường hợp ca nhiễm, bao gồm số chu kì bị trì hoãn hoặc huỷ bỏ. Nguồn thông tin này có thể giúp nâng cao hiểu biết về mặt nhiễm khuẩn cũng như quản lí ảnh hưởng của nhiễm trong IVF được tốt hơn, từ đó những chuyên gia lâm sàng lẫn bệnh nhân có thể đưa ra những quyết định phù hợp hơn trong quá trình điều trị.
 
Lược dịch từ: Borges, E.D., Berteli, T.S., Reis, T.F., Silva, A.S. and Vireque, A.A., 2020. Microbial contamination in assisted reproductive technology: source, prevalence, and cost. Journal of assisted reproduction and genetics, 37(1), pp.53-61.

Từ khóa: Nhiễm khuẩn trong công nghệ hỗ trợ sinh sản: nguồn gốc, sự phổ biến và chi phí khắc phục