ThS. Đoàn Thị Thùy Dương - IVF Tâm Anh
 
Giới thiệu
Hiện nay, kỹ thuật đông lạnh tinh trùng được xem là lựa chọn hiệu quả để bảo tồn khả năng sinh sản ở nam giới, đặc biệt là những bệnh nhân điều trị ung thư, làm việc ở nơi nguy hiểm cao và những người lớn tuổi. Tuy nhiên, quy trình đông lạnh và rã đông có thể ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng của tinh trùng như thay đổi áp suất thẩm thấu, hình thành tinh thể nội bào, ngoại bào và gây stress oxy hóa. Do đó, việc tối ưu hóa quy trình đông lạnh - rã đông, cũng như phát triển các chất bảo quản đông lạnh và cải thiện chất lượng tinh trùng sau rã đông hiện đang là những điểm nghiên cứu của y học sinh sản. Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) khuyến nghị sử dụng hỗn hợp môi trường bảo quản bao gồm glycerol, lòng đỏ trứng và citrate (GYEC) như chất bảo quản đông lạnh tinh trùng. Ngoài ra, việc bổ sung các chất oxy hóa khác nhau và chất bảo quản đông lạnh có thể giúp cải thiện chất lượng tinh trùng sau rã đông.
Kẽm (Zn), là một trong những kim loại phổ biến nhất, cần thiết cho sự tăng trưởng và phát triển của động vật có vú và hoạt động như một chất xúc tác cho nhiều enzyme. Các nghiên cứu trước đây đã phát hiện rằng Zn không chỉ có liên quan đến sự phát triển của tinh hoàn, chất lượng tinh trùng cũng như khả năng sinh sản của nam giới mà còn có khả năng cải thiện chất lượng của tinh trùng sau rã đông ở các nghiên cứu trên động vật. Do đó, mục tiêu của bài nghiên cứu này là đánh giá tác dụng của Zn như một chất bảo quản đông lạnh mới trong việc cải thiện chất lượng tinh trùng sau rã đông.
 
Phương pháp
Các mẫu tinh trùng được thu nhận từ 13 tình nguyện viên khỏe mạnh và được chia thành 6 nhóm: nhóm 1 là nhóm đối chứng, 5 nhóm còn lại sẽ được sử dụng môi trường bảo quản đông lạnh GEYC có bổ sung ZnSO4 với nồng độ lần lượt là 0; 12,5; 25, 50 và 100 μM trong nito lỏng trong vòng 2 tuần, sau đó tiến hành rã đông. Các thông số về chức năng và khả năng di động của tinh trùng sẽ được ghi nhận và đánh giá.
 
Kết quả
Khi đánh giá tác động của Zn với các thông số vận động của tinh trùng thì nhận thấy rằng vận tốc đường cong (VCL, μm/s) ở nhóm được bổ sung 25uM ZnSO4 và vận tốc đường đi trung bình (VAP, μm/s) ở nhóm được bổ sung 50 μM ZnSO4 tăng đáng kể (P<0,05). Khi so sánh với nhóm GYEC không bổ sung ZnSO4 thì nhóm bổ sung 50 μM ZnSO4 có VCL tăng 6,72% và VAP tăng 8,56%. Tuy nhiên khả năng di động tiến tới, di động tại chỗ và vận tốc đường thẳng (VSL, m/s) không có sự thay đổi đáng kể (P>0,05).
Khi đánh giá chức năng của tinh trùng, nhận thấy rằng các chỉ số màng huyết tương tinh trùng (PMI) (P<0,01), chỉ số phân mảnh DNA tinh trùng (DFI) (P<0,05), các gốc oxy hóa tự do (ROS) (P<0,01) và điện thế màng ty thể (MMP) (P<0,01) được cải thiện đáng kể ở nhóm được bổ sung 50 μM ZnSO4 so với nhóm không bổ sung ZnSO4. Tuy nhiên, chỉ số về tính toàn vẹn của tinh trùng và hàm lượng ATP không có sự thay đổi đáng kể giữa các nhóm (P>0,05).
 
Bàn luận
Zn đóng vai trò như một chất chống oxy hóa, đặc biệt là một cofactor của Cu/Zn (SOD1), trong việc bảo vệ tinh trùng khỏi tổn thương do siêu oxid và ROS, từ đó có thể cải thiện chất lượng tinh trùng sau rã đông. Ngoài ra, các ion Zn có thể tương tác với các thành phần cơ bản của màng tinh trùng và bảo vệ màng lipid kép khỏi quá trình peroxy hóa, do đó có thể cải thiện tính toàn vẹn của màng tinh trùng sau khi được bảo quản đông lạnh.
Bên cạnh đó, nồng độ 50 μM ZnSO4 là nồng độ tối ưu trong quá trình bảo quản đông lạnh, trong khi nồng độ 100 μM không làm tăng đáng kể các thông số tinh dịch. Điều này có thể do lượng Zn dư thừa có thể thúc đẩy quá trình hoạt hóa quá mức ở tinh trùng, từ đó gây ra stress oxy hóa và dẫn đến suy giảm chức năng tinh trùng.
 
Kết luận
Nghiên cứu đã chứng minh Zn có thể cải thiện chất lượng tinh trùng trong quá trình bảo quản đông lạnh. Việc bổ sung 50 μM ZnSO4 có thể làm tăng vận tốc đường cong, vận tốc đường đi trung bình, khả năng sống, đồng thời giảm sản xuất ROS và tổn thương DNA so với nhóm không được bổ sung ZnSO4.
 
Nguồn: Fu, L., Ma, J., Chen, L., Guo, Y., Li, W., Zhang, X., ... & Liu, Y. (2024). Enhancement of Frozen-Thawed Human Sperm Quality with Zinc as a Cryoprotective Additive. Medical Science Monitor: International Medical Journal of Experimental and Clinical Research, 30, e942946-1.

Từ khóa: Kẽm, bảo quản tinh trùng, khả năng vận động của tinh trùng ở người, chức năng ty thể