CVPH. Phạm Duy Tùng - Bệnh viện đa khoa Mỹ Đức
 
Phôi ở giai đoạn tiền làm tổ rất nhạy cảm với môi trường xung quanh, đặc biệt trong thụ tinh ống nghiệm khi phôi được nuôi bên ngoài ống dẫn trứng. Tại giai đoạn này, phôi có thể phát triển dưới nhiều điều kiện khác nhau, tuy nhiên, nếu môi trường không thuận lợi có thể ảnh hưởng đến sự biểu hiện gen ở phôi. Ngoài các yếu tố về điều kiện nuôi cấy như nồng độ oxi, môi trường nuôi cấy, pH, nhiệt độ; ánh sáng cũng là một trong những yếu tố có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của phôi khi mà phôi ở trong ống dẫn trứng hầu như không tiếp xúc với ánh sáng. Ánh sáng được chuyên viên phôi học sử dụng để quan sát, đánh giá và thao tác với phôi. Có nhiều thông số của ánh sáng có thể kể đến như cường độ sáng, bước sóng, tổng mức năng lượng phát xạ lên phôi, mức năng lượng tối đa và trung bình phát xạ của nguồn (tuỳ theo chế độ quan sát). Thêm vào đó, việc đánh giá ảnh hưởng của ánh sáng đến phôi cũng không mang tính đồng nhất khi có thể tính bằng các đơn vị khác nhau như cường độ ánh sáng trên đơn vị diện tích (lumen – lm/m²) hoặc năng lượng trên đơn vị diện tích (W/m²). Những nghiên cứu trước đây sử dụng ánh sáng trắng phổ rộng (bao gồm nhiều bước sóng khác nhau) sau đó thêm các bộ lọc để lựa chọn bước sóng mong muốn, họ nhận thấy ánh sáng có bước sóng ngắn có thể làm giảm tiềm năng làm tổ của phôi. Với những tiến bộ về kỹ thuật xử lý hình ảnh, nhiều loại kính hiển vi với các công nghệ quan sát mới đã được giới thiệu với đặc điểm chung là đều sử dụng những vùng ánh sáng khả kiến hẹp để quan sát mẫu (± 10 nm quanh mốc cài đặt). Chưa có nhiều bằng chứng về mức độ ảnh hưởng của các bước sóng cụ thể đến sự phát triển và làm tổ của phôi, do đó, nhóm thực hiện đánh giá mức độ ảnh hưởng của một số bước sóng nhất định thường được sử dụng trong đánh giá phôi đến sự phát triển và làm tổ của phôi.
 
Nghiên cứu này tập trung vào ảnh hưởng của 4 bước sóng ánh sáng tương ứng với các mức năng lượng khác nhau là xanh dương (470nm ± 10nm), xanh lá (520nm ± 10nm), vàng (590nm ± 10nm) và đỏ (620nm ± 10nm) đến khả năng phát triển của phôi tiền làm tổ. Nhóm tập trung vào các kết quả: (1) phôi có phát triển đến phôi nang hay không; (2) mức độ tổn thương DNA; (3) số lượng tế bào trong phôi nang. Đối với 2 bước sóng đỏ và vàng (vốn được cho là ít gây ảnh hưởng đến phôi) nhóm sẽ theo dõi đến kết quả thai nhằm đánh giá ảnh hưởng của phát xạ ánh sáng đến lượng chất béo nội bào có trong phôi. Phôi chuột được thu nhận và nuôi cấy trong điều kiện 37 °C, 5% O­₂, 6% CO₂. Phôi được quan sát dưới các bước sóng khác nhau hàng ngày và được điều chỉnh thời gian tiếp xúc để có mức năng lượng tiếp xúc tính theo W/m² là tương đương nhau, thời gian phôi ở ngoài tủ nuôi của nhóm đối chứng và nhóm thí nghiệm là tương đương nhau.
 
Qua các số liệu thu nhận được, nhóm đưa ra một số kết quả như sau:

• Việc tiếp xúc với các bước sóng ánh sáng thí nghiệm không ảnh hưởng đến giai đoạn phát triển ở phôi phân chia khi so với nhóm đối chứng cũng như giữa các nhóm thí nghiệm với nhau. Tuy nhiên, ở giai đoạn từ phôi phân chia phát triển đến phôi nang, việc tiếp xúc với ánh sáng vàng làm giảm đáng kể tỷ lệ phôi phát triển thành phôi nang (p < 0,05).
• Ngược lại, khi so sánh về mức độ tổn thương DNA khi tiếp xúc với các bước sóng khác nhau, bước sóng màu vàng cho thấy mức độ tổn thương DNA thấp hơn đáng kể so với các bước sóng còn lại (p<0,05).
• Sau khi định lượng số tế bào nội mô và tế bào lá nuôi phôi, nhóm nhận thấy không có sự khác biệt về số lượng cũng như sự phân bổ giữa 2 nhóm tế bào này khi phôi tiếp xúc với ánh sáng xanh dương, xanh lá hay vàng. Ở nhóm tiếp xúc với ánh sáng đỏ, số lượng tế bào lá nuôi phôi ít hơn đáng kể so với nhóm chứng (p<0,01).
•  Nhiều nghiên cứu cho rằng ánh sáng có bước sóng dài an toàn hơn cho phôi tiền làm tổ. Tuy nhiên, trong nghiên cứu này bước sóng vàng cho thấy nguồn sáng này có khả năng làm giảm tỷ lệ hình thành phôi nang, bước sóng đỏ làm tăng tỷ lệ tổn thương DNA phôi cũng như giảm số lượng tế bào ở phôi nang. Nhóm tiếp tục theo dõi ảnh hưởng đến kết quả thai kỳ và nhận thấy bước sóng đỏ làm giảm tỷ lệ thai lâm sàng so với nhóm đối chứng. Không có ảnh hưởng tiêu cực nào được ghi nhận về tỷ lệ sinh sống cũng như dị tật ở con non đối với cả 2 nhóm.
• Tế bào mỡ là một dạng năng lượng quan trọng đối với phôi, và các nghiên cứu trước đây cho thấy ánh sáng vàng và đỏ có thể làm giảm lượng chất béo nội bào thông qua quá trình ly giải. Và điều này có thể ảnh hưởng đến tiềm năng phát triển của phôi khi lượng chất béo nội bào tăng quá cao. Qua kết quả phân tích, nhóm nhận thấy việc tiếp xúc với ánh sáng vàng khiến lượng chất béo nội bào trong phôi tăng cao và có sự tương quan với thời gian tiếp xúc. Ngược lại ánh sáng đỏ không làm thay đổi nồng độ chất béo trong phôi.

 
Với sự phát triển của các công nghệ hình ảnh, việc các hệ thống quan sát cũ sử dụng ánh sáng phổ rộng sẽ dần bị thay thế bằng các công nghệ mới có khả năng quan sát ở các bước sóng cụ thể nhằm cải thiện chất lượng hình ảnh khó có thể tránh khỏi. Tuy nhiên, việc sử dụng các ánh sáng có mức năng lượng xác định có thể gây bất lợi cho sự phát triển của phôi. Nghiên cứu này cho thấy có sự khác biệt về một số kết quả so với những nghiên cứu trước đây. Đồng thời cũng xác định ưu điểm của việc xác định mức độ năng lượng mà ánh sáng tác động lên một đơn vị diện tích W/m² so với việc sử dụng đơn vị đo cường độ độ sáng lux trước đây. Nghiên cứu này cho thấy ảnh hưởng của những nguồn sáng có bước sóng dài – vốn được cho là an toàn cho phôi - đến sự phát triển và tiềm năng làm tổ của phôi. Nhóm cũng nhận thấy những ảnh hưởng này phụ thuộc vào mức năng lượng mà phôi bị tác động trong quá trình quan sát. Mặc dù vậy, những ảnh hưởng đến phôi có thể bị tác động bởi nhiều yếu tố và không hoàn toàn phản ánh đó là những ảnh hưởng tiêu cực đến từ việc tiếp xúc với ánh sáng.
 
Nguồn: Campugan CA, Lim M, Chow DJX, et al. The effect of discrete wavelengths of visible light on the developing murine embryo [published online ahead of print, 2022 Jun 23]. J Assist Reprod Genet. 2022;10.1007/s10815-022-02555-4. doi:10.1007/s10815-022-02555-4

Từ khóa: Ảnh hưởng của các ánh sáng khả kiến có bước sóng khác nhau đến sự phát triển của phôi chuột