Ths. Trương Văn Hải – IVFMD BMT

Mặc dù có nhiều tiến bộ trong công nghệ đông lạnh, đông lạnh chậm vẫn là tiêu chuẩn vàng của đông lạnh tinh trùng người. Tuy nhiên, phương pháp này ảnh hưởng đáng kể đến tính toàn vẹn của tinh trùng, làm giảm sức sống và khả năng vận động, đồng thời gây ra những thay đổi về cấu trúc và chức năng, dẫn đến giảm khả năng thụ tinh của tinh trùng. Các chu kỳ đông lạnh-rã đông cũng làm tăng sản xuất các loại oxy phản ứng (ROS) và giảm số lượng cũng như hoạt động của các hệ thống chống oxy hóa (AO), dẫn đến stress oxy hóa. Những tác động gây nên một số hậu quả: phá vỡ huyết tương, màng acrosomal và ty thể; suy giảm khả năng vận động và khả năng thụ tinh; và cuối cùng là chết tinh trùng, đặc biệt là do chết theo chương trình. Các nghiên cứu trước đây đã báo cáo rằng sau khi rã đông, tỷ lệ tinh trùng không có acrosome hoặc màng acrosome bị thay đổi cao hơn. Hệ quả là làm suy giảm khả năng sống và thụ tinh của tinh trùng.

Để giảm tác động có hại của chu kỳ đông lạnh – rã dông, hai phương pháp chính đã được báo cáo. Đầu tiên là việc lựa chọn tinh trùng chất lượng cao, đặc biệt là bằng phương pháp ly tâm gradient mật độ (DGC) hoặc bơi lên. Kỹ thuật này loại bỏ hầu hết các tế bào mầm, tế bào miễn dịch hoặc biểu mô và tinh trùng chết hoặc bất thường, do đó giúp giảm nguồn ROS. Tuy nhiên, việc loại bỏ tinh dịch làm mất khả năng bảo vệ AO tự nhiên của tế bào tinh trùng, điều này có tác động bất lợi, đặc biệt là đối với tinh dịch bất thường. Phương pháp thứ hai phổ biến hơn và bao gồm cung cấp AO để bảo vệ tinh trùng. Một số nghiên cứu đã chỉ ra tác dụng có lợi của việc kết hợp hai phương pháp. Trong một nghiên cứu như vậy, các mẫu tinh dịch từ những bệnh nhân mắc bệnh oligo-astheno-teratozoospermia (OAT) đã được DGC lựa chọn và bổ sung hypotaurine, chất này cũng được thêm vào môi trường rửa và bảo quản lạnh. Nhiều nghiên cứu đã cho thấy những tác dụng có lợi, bao gồm giảm tỷ lệ tinh trùng với sự xuất hiện của phosphatidylserine, tăng tính bền vững ty thể của tinh trùng và giảm sự phân mảnh DNA.

Để chứng minh những tác động có lợi của một phương pháp như vậy, mục tiêu của nghiên cứu này là điều tra thêm về tác động của việc bổ sung hypotaurine đối với một loạt các thông số của tinh trùng, đặc biệt nhấn mạnh đến khả năng thụ tinh và chất lượng DNA của tinh trùng. Để đạt được điều này, nghiên cứu đã đánh giá đồng thời: (i) các thông số tinh trùng thông thường; (ii) khả năng thụ tinh bằng cách đo tính toàn vẹn của acrosome, mức độ đông lạnh của tinh trùng sau khi rã đông và khả năng hoạt động của các tế bào tinh trùng trong ống nghiệm; (iii) những thay đổi trong nhân tinh trùng như sự ngưng tụ chất nhiễm sắc, sự phân mảnh DNA và sự hiện diện của không bào trong đầu tinh trùng (tức là không bào nhân).

Phương pháp tiến hành: Mẫu tinh dịch của 33 người đàn ông được thu nhận và phân tích tinh dịch đồ theo tiêu chuẩn WHO 2021. Mỗi mẫu được chia làm 2 vào 2 nhóm: H- là nhóm đối chứng đông lạnh không bổ sung hypotaurine và H+ là nhóm nghiên cứu có bổ sung hypotaurine. Các mẫu tinh trùng được lọc rửa theo phương pháp gradient. Tinh trùng được đông lạnh với môi trường Cryosperm® (Origio, Malov, Đan Mạch) trong dụng cụ của CBS™, Crybiosystem, L'Aigle, Pháp. Sau khi rã đông, thực hiện phân tích theo 3 tiêu chuẩn, bao gồm: (i) đánh giá thông số tinh dịch tiêu chuẩn, (ii) khả năng thụ tinh của tinh trùng và (iii) chất lượng hạt nhân của tinh trùng. Ba mươi ba bệnh nhân với tuổi trung bình là 33,5 ± 0,8 tuổi được đưa vào nghiên cứu. Chỉ số khối cơ thể trung bình (BMI) là 26,2 ± 0,8. 19 mẫu có tinh trùng bình thường và 14 mẫu có các thông số tinh dịch bất thường bao gồm tinh trùng dị dạng, tinh trùng yếu và lượng bạch cầu cao.

Đánh giá khả năng thụ tinh của tinh trùng thông qua quá trình phosphoryl tyrosine (P-Tyr) của protein P80 và P110 bằng quy trình Western-blot (n = 15), bằng cách sử dụng kháng thể đơn dòng kháng phosphotyrosine. Tính toàn vẹn acrosome được đánh giá thông qua nhuộm huỳnh quang. Đánh giá nhân thông qua phương pháp sử dụng chromomycin A3 và đánh giá mức độ phân mảnh bằng phương pháp TUNEL.

Kết quả:
Sức sống của tinh trùng, khả năng di động toàn phần và di động tiến tới giảm đáng kể sau khi rã đông so với giá trị tinh trùng tươi ở cả hai nhóm H- ( p  < 0,0001 đối với cả ba thông số) và H+ (p < 0,0001 đối với sức sống, p<0,01 và  p  < 0,05 đối với di động toàn phần và tiến tới). Ba tham số này cao hơn đáng kể đối với điều kiện H+ so với H- (+ 16,6% p  < 0,001 đối với sức sống, + 39,8% và + 21,8% p  < 0,005 đối với khả di động động tiến tới và toàn phần ở tất cả bệnh nhân). Bổ sung hypotaurine đặc biệt có lợi trên các mẫu tinh trùng bất thường (+ 20,4%, ES = 0,40 [0,10; 0,74], + 32,3%, ES = 0,48 [0,05; 1,05]; 40,3%, ES = 0,54 [0,01; 1,13] đối với sức sống, di động tiến tới và di động toàn phần).
Sau khi rã đông, mức độ phosphoryl hóa thấp ở protein P110 và P80 ở nhóm H+ so với H-. Sau 3 giờ, mức độ này có xu hướng tăng lên ở nhóm H+, mặc dù khác biệt không có ý nghĩa thống kê. Xét về tính toàn vẹn acrosome, không có ảnh hưởng đáng kể nào được đo đối với mẫu tinh trùng bình thường (60,0 ± 4,6 đối với H- so với 60,6 ± 4,5% đối với H+) hoặc đối với mẫu tinh trùng bất thường (71,7 ± 3,5 đối với H- so với 69,3 ± 3,7% đối với H+).
Liên quan đến chất lượng nhân tinh trùng, sự đóng gói chất nhiễm sắc ở nhóm H+ cao hơn đáng kể so với nhóm H-, do sử dụng nhãn CMA3 (− 16,0% tinh trùng với chất nhiễm sắc đã được khử đặc, ES = − 0,30 [− 0,57; − 0,03], p  < 0,05]. Sự khử ngưng tụ chất nhiễm sắc của tinh trùng đã giảm đáng kể khi bổ sung hypotaurine trong các mẫu bất thường (- 20,8% p  < 0,05) nhưng không phải ở mẫu bình thường (10,7 ± 1,0 đối với H- so với 9,6 ± 1,5% đối với H+). Các kết quả tương tự cũng được quan sát thấy với tỷ lệ phần trăm tinh trùng bị phân mảnh DNA (− 18,7 ± 2,0% so với nhóm “H-”, ES = − 0,37 [− 0,80; − 0,02] p  < 0,05).
Kết luận: Nghiên cứu hiện tại đã chứng minh rõ ràng lợi ích của việc kết hợp bổ sung DGC và hypotaurine đối với sức sống của tinh trùng, khả năng di động toàn phần và di động tiến tới, khả năng đông lạnh và tính toàn vẹn DNA sau khi rã đông ở bệnh nhân có các thông số tinh trùng thông thường bình thường hoặc bất thường. Đặc biệt, phương pháp này đã dẫn đến việc giảm đáng kể tỷ lệ tinh trùng với các thay đổi hạt nhân như khử nhiễm sắc thể, phân mảnh DNA và tạo không bào hạt nhân.
 
Tài liệu tham khảo:
1.         Pons-Rejraji H, Vorilhon S, Difrane A, Dollet S, Bourgne C, Berger M, et al. Beneficial effects of hypotaurine supplementation in preparation and freezing media on human sperm cryo-capacitation and DNA quality. Basic Clin Androl. 2021 Nov 4;31(1):26. 

Từ khóa: Tác dụng có lợi của việc bổ sung hypotaurine trong môi trường chuẩn bị và đông lạnh tinh trùng người đối với hiệu quả đông lạnh và chất lượng DNA tinh trùng