Tuổi mẹ cao ảnh hưởng đến độ nhạy cảm của phôi đông lạnh-rã đông với môi trường oxy cao

Tin tức

on Monday 02-06-2025 10:15pm

Viết bởi: ngoc

CN. Nguyễn Hoàng Bảo Ngân – IVF Tâm Anh

Tuổi mẹ ảnh hưởng lớn đến kết quả IVF do chất lượng noãn giảm theo độ tuổi, liên quan đến suy giảm tiềm năng trưởng thành, rối loạn phân ly nhiễm sắc thể, tổn thương ty thể và stress oxy hóa. Bảo quản phôi bằng thủy tinh hóa là kỹ thuật phổ biến trong hỗ trợ sinh sản (HTSS), tuy nhiên một số nghiên cứu cho thấy quá trình thủy tinh hóa - rã đông có thể làm tăng tỷ lệ chết tế bào theo chương trình (apoptosis) và phân mảnh DNA, ảnh hưởng đến sự phát triển của phôi và thai nhi.
Nồng độ oxy (O₂) trong môi trường nuôi cấy tác động đến sự phát triển phôi và kết quả thai kỳ trong HTSS. Trong khi nhiều phòng labo dùng nồng độ O₂ khí quyển vì thuận tiện và chi phí thấp, thì mức O₂ sinh lý thấp trong cơ thể nữ giới giúp bảo vệ phôi khỏi stress oxy hóa. Nồng độ O₂ cao có thể gây hại đến phôi trong giai đoạn rã đông và nuôi cấy sau thủy tinh hóa. Điều này đáng lo ngại với phôi từ noãn của phụ nữ lớn tuổi, vốn dễ bị ảnh hưởng hơn.
Nghiên cứu sử dụng chuột bạch để đánh giá phản ứng của phôi IVF từ cá thể mẹ lớn tuổi sau thủy tinh hóa-rã đông khi nuôi cấy trong môi trường oxy ở nồng độ khác nhau.

Phương pháp
31 con chuột bạch Thụy Sĩ cái hai tháng tuổi (2M) và 126 con tám tháng tuổi (8M) tương ứng cho độ tuổi sinh sản ~ 20 và ~ 37 tuổi ở người. 6 buồng trứng được nhuộm Haematoxylin và Eosin (H&E) để đánh giá mô học và số lượng nang. Tinh trùng từ chuột đực và noãn từ chuột cái được cấy ở 37^◦C với 5% CO₂ trong hai môi trường oxy khác nhau: oxy thấp - 5% (low oxygen tension - LOT) và oxy cao - 20% (high oxygen tension - HOT). Quá trình thụ tinh được đánh giá ở thời điểm 10,5 giờ. Những noãn thụ tinh bình thường được đưa vào giai đoạn nuôi cấy tiếp theo ở điều kiện LOT và HOT. Phôi được đánh giá sau mỗi 24, 48, 72, 96 và 108 giờ sau thụ tinh để xác định khả năng phát triển trong điều kiện LOT và HOT.
Phôi 6-8 tế bào được thủy tinh hóa và sau đó rã đông để đánh giá tỷ lệ sống. TUNEL được thực hiện để phát hiện apoptosis trong phôi nang. Sự mở rộng của khối tế bào bên trong (inner cell mass - ICM) dẫn đến sự phát triển hoàn chỉnh của ICM được đánh giá sau 96 giờ.

Kết quả
Tuổi tác và dự trữ buồng trứng
Qua quan sát mô học, số lượng nang buồng trứng ở nhóm chuột 8M giảm đáng kể so với nhóm 2M ( p < 0,05), đặc biệt là nang nguyên thủy ( p < 0,0001) và nang thứ cấp ( p < 0,001).
Ảnh hưởng của môi trường O₂ khác nhau đến tỷ lệ sống của phôi sau quá trình thủy tinh hóa-rã đông
Tỷ lệ thụ tinh tương đương giữa môi trường LOT và HOT ở nhóm 2M (83,89 ± 1,99% so với 86,31 ± 2,38%). Không có khác biệt giữa nhóm 2M và 8M trong LOT (83,89 ± 1,99% so với 89,08 ± 2,73%). Tuy nhiên, nhóm 8M có tỷ lệ thụ tinh cao hơn đáng kể trong LOT so với HOT (89,08 ± 2,73% so với 78,46 ± 3,13%, p < 0,05). Tỷ lệ sống sau rã đông tương đương ở phôi được nuôi ở môi trường LOT trước thủy tinh hóa, bất kể tuổi mẹ, nhưng giảm đáng kể ở nhóm 8M sau khi tiếp xúc với HOT (p < 0,05). Tuy nhiên, môi trường O₂ và tuổi mẹ không ảnh hưởng đến tiềm năng hình thành phôi nang hay số tế bào trong phôi nang.

Phôi rã đông chịu tác động của HOT có sự gia tăng apoptosis
Chỉ số TUNEL cho thấy tỷ lệ apoptosis tương đương giữa các nhóm tuổi mẹ (2M và 8M) khi nuôi cấy ở LOT và HOT. Tuy nhiên, ở nhóm 8M, phôi tiếp xúc với HOT trước thủy tinh hóa-rã đông có chỉ số TUNEL cao hơn đáng kể (p < 0,01) so với nhóm LOT. Ngoài ra, biểu hiện Hif1α ở phôi 8M sau thủy tinh hóa-rã đông trong HOT thấp hơn đáng kể so với phôi nang in vivo (p < 0,01).
Phôi tiếp xúc với HOT đã giảm sự mở rộng ICM ở 96 giờ nuôi cấy
Phôi tiếp xúc với HOT cho thấy sự phát triển khối ICM giảm đáng kể so với LOT (p < 0,001–0,01). Ảnh hưởng này rõ hơn ở phôi từ mẹ lớn tuổi sau thủy tinh hóa-rã đông. Biểu hiện các gen liên quan đến ICM như Hif1α, Oct4, Sox2 và Nanog cũng giảm nhẹ trong HOT, nhưng không có ý nghĩa thống kê.

Bàn luận
Lão hóa làm giảm chất lượng và khả năng phát triển của noãn, liên quan đến stress oxy hóa tăng do tuổi tác, môi trường nuôi cấy không tối ưu và quá trình đông lạnh, ảnh hưởng tiêu cực đến kết quả sinh sản. Môi trường HOT làm giảm khả năng thụ tinh và tỷ lệ sống sau rã đông của noãn, phôi từ tuổi mẹ cao, đồng thời làm tăng apoptosis, phản ánh phôi kém phát triển. Thêm vào đó, HOT còn làm suy giảm sự mở rộng ICM và biểu hiện các gene đa năng Oct4 , Sox2 và Nanog, đặc biệt ở phôi từ mẹ lớn tuổi sau đông lạnh.
Stress oxy hóa do HOT làm thay đổi chuyển hóa phôi và giảm Hif1α (yếu tố điều chỉnh các gen liên quan đến quá trình apoptosis và tăng sinh, bảo vệ chống lại quá trình apoptosis trung gian do stress O₂), đặc biệt ở phôi từ tuổi mẹ cao sau thủy tinh hóa-rã đông, đe dọa đến tính toàn vẹn di truyền giai đoạn phát triển quanh làm tổ.
Điểm mạnh của nghiên cứu là đầu tiên thử nghiệm mối liên hệ giữa tuổi mẹ cao, bảo quản lạnh và môi trường oxy. Nghiên cứu trên mô hình chuột cung cấp dữ liệu có giá trị chuyển dịch, nhưng chưa thể áp dụng lâm sàng do chưa có nghiên cứu trên phôi người và còn nhiều yếu tố lâm sàng phức tạp cần xem xét.

Kết luận
Nghiên cứu cho thấy phôi từ mẹ lớn tuổi nhạy cảm hơn với đông lạnh khi nuôi trong môi trường oxy cao, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tùy chỉnh hệ thống nuôi cấy trong HTSS.
Nguồn: Predheepan, D., Salian, S. R., Uppangala, S., Kalthur, G., Kovačič, B., & Adiga, S. K. (2024). Advanced maternal age affects their frozen-thawed embryo susceptibility to high oxygen environment. Scientific Reports, 14, 23008. https://doi.org/10.1038/s41598-024-73894-8

Từ khóa: Lão hóa buồng trứng, phát triển phôi, apoptosis, thủy tinh hóa, rã đông, stress oxy hóa

Các tin khác cùng chuyên mục: