ThS. Nguyễn Ngọc Yến Nhi - Đơn vị HTSS Olea Fertility
 
Giới thiệu
Hiện nay, vô sinh là một vấn đề sức khỏe toàn cầu với khoảng 17% dân số gặp khó khăn về sinh sản (WHO, 2024). Nguyên nhân từ yếu tố nam giới chiếm gần 50% các trường hợp vô sinh, chủ yếu do chất lượng tinh dịch kém (1).
 
Phương pháp tiêm tinh trùng vào bào tương noãn (ICSI) được thực hiện thành công trên người lần đầu tiên vào năm 1992 và ngày càng được sử dụng rộng rãi, hiện chiếm gần 70% các chu kỳ điều trị trong hỗ trợ sinh sản (2). Phương pháp này khắc phục hầu hết những hạn chế về số lượng và khả năng di động của tinh trùng, do đó chỉ còn yếu tố hình dạng bình thường là được quan tâm nhiều hơn đối với hiệu quả điều trị thụ tinh ống nghiệm (TTON).
 
Theo tác giả C. Zenoaga-Barbăroșie (2024), có hai dạng bất thường hình dạng tinh trùng: [1] bất thường đa hình, khi mẫu tinh dịch chứa nhiều loại khiếm khuyết ở đầu, cổ, phần giữa và đuôi; và [2] bất thường đơn hình, khi mẫu tinh dịch chứa trên 85% một loại bất thường duy nhất. Trong các trường hợp bất thường đơn hình, một số dạng hiếm gặp như globozoospermia, macrozoospermia và acephalic có thể ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả điều trị. Do dữ liệu về kết quả điều trị TTON với các dạng bất thường đầu này còn hạn chế, việc sử dụng các loại tinh trùng này vẫn gây nhiều e ngại.
 
Bất thường đa hình và hiệu quả ICSI
Theo số liệu từ một nghiên cứu hồi cứu thực hiện trong giai đoạn 2016 – 2020, tổng số 741 chu kỳ ICSI được chia thành ba nhóm theo tỷ lệ tinh trùng có hình dạng bình thường, bao gồm: nhóm 1 (< 4%), nhóm 2 (4% - 6%), và nhóm 3 (>6%). Kết quả cho thấy tỷ lệ thụ tinh 2PN giữa nhóm 1 và nhóm 3 có sự khác biệt đáng kể (P=0.04) (3). Một nghiên cứu trước đó của Miller và Smith (2001) cũng chỉ ra rằng bất thường đa hình có thể có tác động tiêu cực đến sự phát triển của phôi nang trong ICSI, với nhiều phôi ngừng phát triển trong giai đoạn từ 5 đến 8 tế bào (4).
 
Tuy nhiên, một nghiên cứu gần đây khảo sát trên 2.574 chu kỳ ICSI chia thành hai nhóm: nhóm có tỷ lệ hình dạng bình thường 4% (n = 1.287 chu kỳ) và nhóm có tỷ lệ hình dạng bất thường <4% (n = 1.287 chu kỳ). Kết quả không ghi nhận sự khác biệt có ý nghĩa về hiệu quả ICSI giữa hai nhóm. Các chỉ số như tỷ lệ thụ tinh, phôi phân chia, làm tổ và tỷ lệ mang thai đều tương đương. Hơn nữa, tỷ lệ biến chứng thai kỳ cũng không khác biệt giữa hai nhóm (Bảng 1) (5).
 
Bảng 1. Kết quả sau ICSI của nhóm tinh trùng bình thường và nhóm bất thường đa hình

Chỉ số	Nhóm bình thường (n = 1287)		Nhóm bất thường đa hình (n = 1287)		P - value
Tỷ lệ thụ tinh (%)	85.54 (7681/8979)	84.47 (10680/12644)		0.079
Tỷ lệ phôi phân chia (%)	95.53 (7338/7681)	95.66 (10217/10680)		0.619
Tỷ lệ làm tổ (%)	46.82 (890/1901)	47.36 (986/2082)		0.733
Tỷ lệ mang thai (%)	50.89 (655/1287)	54.70 (704/1287)		0.053
Biến chứng thai kỳ (%)
+ Tiểu đường thai kỳ	5.65 (37/655)	7.24 (51/704)		0.232
+ Tăng huyết áp thai kỳ	3.51 (23/655)	3.27 (23/704)		0.803
+ Phù thai	14.19 (93/655)	12.87 (90/704)		0.445
+ Thiếu máu thai kỳ	9.77 (64/655)	10.65 (75/704)		0.592

 
 
Bất thường đơn hình đầu hiếm gặp và hiệu quả ICSI
·         Tinh trùng globo (Globozoospermia)
Tinh trùng globo, hay hội chứng globozoospermia, là một dị dạng hiếm gặp ở nam giới với tần suất dưới 0,1%. Quan sát dưới kính hiển vi quang học, tinh trùng globo đặc trưng bởi đầu tròn, không có thể cực đầu (acrosome). Ngoài ra, tinh trùng này có khiếm khuyết khung tế bào quanh nhân, thiếu vỏ sau cực đầu và màng nhân bị phân tách (6).

Sự hình thành tinh trùng globo có thể do bất thường trong quá trình biệt hóa tinh trùng, đặc biệt ở giai đoạn hình thành acrosome (7). Đột biến xóa đoạn DPY19L2, một protein cần thiết cho sự ổn định của acrosome và liên kết giữa acroplaxome và màng nhân, được xem là nguyên nhân chính gây ra dạng bất thường này, bên cạnh một số protein khác như PICK1 và SPATA 16 (8).

Sự thiếu hụt yếu tố hoạt hóa noãn Phospholipase C zeta (PLCξ) là lý giải được chấp nhận rộng rãi nhất về tỷ lệ thụ tinh rất kém ở dạng bất thường này. Một nghiên cứu khảo sát 77 cặp vợ chồng với tổng số 131 chu kỳ ICSI đơn thuần cho thấy tỷ lệ thụ tinh chỉ đạt 24.3%, trong khi tỷ lệ thất bại thụ tinh hoàn toàn lên đến 29.8%, cho thấy globozoospermia có ảnh hưởng nghiêm trọng đến kết quả ICSI (9).

Tuy nhiên, khi kết hợp ICSI với phương pháp hoạt hóa noãn nhân tạo (AOA), kết quả được cải thiện đáng kể. Một nghiên cứu cho thấy 50/70 noãn được thụ tinh và phát triển thành phôi ngày 3 (8). Nghiên cứu khác cũng ghi nhận tỷ lệ phôi phân chia đạt 75% (9/12 trường hợp), trong đó có 4 trẻ sinh sống (10).

·         Tinh trùng đầu to (Macrozoospermia)
Tinh trùng đầu to, hay hội chứng macrozoospermia, cũng là một dạng bất thường đơn hình hiếm gặp, chiếm dưới 1% các trường hợp vô sinh ở nam giới. Những tinh trùng này có kích thước đầu bất thường, với chiều dài > 4.7 µm và chiều rộng > 3.2 µm. 
Đến nay, gene Aurora Kinase C (AURKC) là gene duy nhất được xác định có liên quan mật thiết đến kiểu hình macrozoospermia. Gene này biểu hiện trong các tinh tử đang phân chia và đóng vai trò quan trọng trong hình thành thoi vô sắc. Đột biến gene AURKC gây rối loạn trong quá trình phân chia tế bào, dẫn đến việc hình thành tinh trùng đầu to. Ngoài ra, macrozoospermia còn thường đi kèm với tỷ lệ đa bội và lệch bội cao (11).
Camignac và cộng sự (12)đã tổng hợp các báo cáo từ năm 1997 – 2015, với kết quả cho thấy chỉ có 3/15 nghiên cứu có trẻ sinh sống sau điều trị ICSI sử dụng tinh trùng đầu to. Đặc biệt, các trường hợp có kết quả khả quan bao gồm các đặc điểm tỷ lệ tinh trùng đầu to dưới 70% và không liên quan đến đột biến gene AURKC.
Vì vậy, việc tầm soát đột biến gene AURKC được khuyến cáo bổ sung vào bước khảo sát ban đầu đối với bệnh nhân có tinh trùng đầu to, nhằm tránh những nỗ lực không cần thiết.
 
·         Tinh trùng Acephalic (AS)
Tinh trùng acephalic (AS) hình thành do bất thường ở phần nối giữa đầu và đuôi tinh trùng (Head-Tail coupling apparatus -HTCA), dẫn đến tình trạng đầu rất dễ bị tách rời khỏi đuôi và phần lớn bị thực bào bởi tế bào Sertoli. Hội chứng này ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng sinh sản ở nam giới vì mẫu tinh dịch chứa nhiều tinh trùng không đầu (13).
Tinh trùng AS được chia thành 3 phân nhóm dựa vào cấu trúc siêu vi tại vị trí HTCA, bao gồm [sub-type I] bất thường cấu trúc giữa trung tử xa (DC) và trung tử gần (PC), [sub-type II] bất thường cấu trúc giữa nhân và trung tử gần (PC), liên quan đến đột biến các gene SUN5, HOOK1, PMFBP1và [sub-type III] bất thường cấu trúc giữa trung tử xa (DC) và vỏ ty thể, liên quan đến đột biến các gene TSGA10, BRDT (Hình 1).
Theo báo cáo tổng hợp của Nie và cộng sự (2020), nhiều nghiên cứu cho thấy hiệu quả ICSI ở sub-type II tốt hơn sub-type I và III, với phôi có chất lượng tốt cao hơn và tỷ lệ mang thai lâm sàng cao hơn (14). Sự khiếm khuyết hoặc thiếu hụt trung tử xa được cho là nguyên nhân dẫn đến hiệu quả ICSI kém hơn ở hai nhóm còn lại. Tuy nhiên, cần thực hiện thêm các nghiên cứu để khẳng định giả thuyết này.


Hình 1. Phân loại tinh trùng acephalic dựa trên cấu trúc siêu vi. Acr: Thể cực đầu, N: Nhân
(Nguồn: Cazin và cs., 2021)
 
Kết luận
Hình dạng tinh trùng bình thường đóng vai trò quan trọng trong việc lựa chọn tinh trùng cho ICSI. Các bất thường đa hình có giá trị dự đoán hạn chế đối với hiệu quả của phương pháp này, vì vẫn có thể tìm thấy tinh trùng bình thường hoặc bất thường nhẹ có thể sử dụng được.

Đối với các trường hợp bất thường đơn hình, đặc biệt là với những bất thường nghiêm trọng ở đầu tinh trùng, việc sử dụng tinh trùng bất thường đôi khi là điều không thể tránh khỏi. Trong trường hợp này, việc tầm soát di truyền và kết hợp các phương pháp hỗ trợ hoạt hóa noãn nhân tạo (nếu cần) được nhiều nghiên cứu khuyến nghị để đưa ra phương án tư vấn và điều trị tối ưu cho bệnh nhân.

Hơn nữa, trong tương lai, cần tiến hành thêm các nghiên cứu để đánh giá hiệu quả của ICSI đối với các trường hợp bất thường đơn hình ở cổ và đuôi tinh trùng.

Tài liệu tham khảo
1.         Schlegel PN, Sigman M, Collura B, De Jonge CJ, Eisenberg ML, Lamb DJ, et al. Diagnosis and treatment of infertility in men: AUA/ASRM guideline part I. Fertil Steril. 2021;115(1):54-61.
2.         Thompson JG, McLennan HJ, Heinrich SL, Inge MP, Gardner DK, Harvey AJ. A brief history of technical developments in intracytoplasmic sperm injection (ICSI). Dedicated to the memory of J.M. Cummins. Reprod Fertil Dev. 2024;36.
3.         Cito G, Picone R, Fucci R, Giachini C, Micelli E, Cocci A, et al. Sperm morphology: What implications on the assisted reproductive outcomes? Andrology. 2020;8(6):1867-74.
4.         Miller JE, Smith TT. The effect of intracytoplasmic sperm injection and semen parameters on blastocyst development in vitro. Hum Reprod. 2001;16(5):918-24.
5.         Zhou WJ, Huang C, Jiang SH, Ji XR, Gong F, Fan LQ, et al. Influence of sperm morphology on pregnancy outcome and offspring in in vitro fertilization and intracytoplasmic sperm injection: a matched case-control study. Asian J Androl. 2021;23(4):421-8.
6.         Han F, Liu C, Zhang L, Chen M, Zhou Y, Qin Y, et al. Globozoospermia and lack of acrosome formation in GM130-deficient mice. Cell Death Dis. 2017;8(1):e2532.
7.         Fesahat F, Henkel R, Agarwal A. Globozoospermia syndrome: An update. Andrologia. 2020;52(2):e13459.
8.         Shang YL, Zhu FX, Yan J, Chen L, Tang WH, Xiao S, et al. Novel DPY19L2 variants in globozoospermic patients and the overcoming this male infertility. Asian J Androl. 2019;21(2):183-9.
9.         Chansel-Debordeaux L, Dandieu S, Bechoua S, Jimenez C. Reproductive outcome in globozoospermic men: update and prospects. Andrology. 2015;3(6):1022-34.
10.       Tavalaee M, Nasr-Esfahani MH. Expression profile of PLCzeta, PAWP, and TR-KIT in association with fertilization potential, embryo development, and pregnancy outcomes in globozoospermic candidates for intra-cytoplasmic sperm injection and artificial oocyte activation. Andrology. 2016;4(5):850-6.
11.       Agarwal A, Sharma R, Gupta S, Finelli R, Parekh N, Panner Selvam MK, et al. Sperm Morphology Assessment in the Era of Intracytoplasmic Sperm Injection: Reliable Results Require Focus on Standardization, Quality Control, and Training. World J Mens Health. 2022;40(3):347-60.
12.       Carmignac V, Dupont JM, Fierro RC, Barberet J, Bruno C, Lieury N, et al. Diagnostic genetic screening for assisted reproductive technologies patients with macrozoospermia. Andrology. 2017;5(2):370-80.
13.       Ying LJ, Yu L, Yang T, Wu YB, Xu JY, Jia YL, et al. Semen parameters are seriously affected in acephalic spermatozoa syndrome. Basic Clin Androl. 2022;32(1):20.
14.       Nie H, Tang Y, Qin W. Beyond Acephalic Spermatozoa: The Complexity of Intracytoplasmic Sperm Injection Outcomes. Biomed Res Int. 2020;2020:6279795.

Từ khóa: Bất thường hình dạng tinh trùng và hiệu quả ICSI