CNSH. Phan Thị Thanh Loan - IVFMD Tân Bình

Giới thiệu
Trong thụ tinh trong ống nghiệm (in-vitro fertilization - IVF), đánh giá hình thái phôi giai đoạn ngày 2–3 thường được sử dụng để dự đoán khả năng phát triển phôi nang và tiềm năng làm tổ. Tuy nhiên, các hệ thống phân loại hiện hành (Hill, Cummins, ASEBIR, UK/ACE…) còn nhiều khác biệt, đặc biệt trong cách xác định và chấm điểm mức độ phân mảnh tế bào chất (cytoplasmic fragments – CF). Phân mảnh là hiện tượng phổ biến, được coi là chỉ dấu quan trọng về tiềm năng phát triển phôi, song nguyên nhân chưa được xác định rõ và có thể liên quan đến chất lượng giao tử, điều kiện nuôi cấy hoặc bất thường di truyền. Do những hạn chế của đánh giá hình thái sớm, nuôi cấy kéo dài đến giai đoạn phôi nang ngày càng được khuyến nghị để lựa chọn chính xác hơn phôi có tiềm năng. Bài tổng quan này nhằm phân tích đặc điểm, cơ chế hình thành, yếu tố ảnh hưởng và tác động của CF đối với sự phát triển phôi và kết quả lâm sàng trong IVF.
Phương pháp
Nghiên cứu tiến hành thu thập dữ liệu từ PubMed và Google Scholar (từ 10/10/2023), lựa chọn các bài báo tiếng Anh dạng đánh giá hệ thống hoặc phân tích tổng hợp. Các nghiên cứu trên phôi động vật, báo cáo ca/loạt ca, chương sách và tổng quan được loại trừ. Tiêu chí đưa vào bao gồm các nghiên cứu có đề cập đến CF, kể cả khi đồng thời phân tích phân mảnh DNA hoặc chất lượng hình thái phôi.
Kết quả
Sau quá trình sàng lọc, 20 bài báo đủ điều kiện để đưa vào, 40 tài liệu tham khảo có liên quan từ các bài báo cũng đã được trích xuất, xem xét và đưa vào bài tổng quan này.

1. Nguồn gốc hình thành CF

Phân mảnh tế bào chất hình thành do nhiều nguyên nhân. DNA tinh trùng phân mảnh gây bất đồng bộ nhân con, làm tăng CF ở phôi ngày 2 - 3. Ở noãn, sự phân mảnh thể cực làm suy giảm chất lượng, dẫn đến phôi dễ xuất hiện CF. Rối loạn cấu trúc tế bào như bất thường E-cadherin, khiếm khuyết hoặc phân bố ty thể không đều làm giảm sản xuất ATP, tổ chức vi ống ảnh hưởng đến sự phát triển phôi. Apoptosis loại bỏ phôi bào bất thường về nhiễm sắc thể hoặc phân chia tế bào chất cũng góp phần hình thành CF. Ngoài ra, điều kiện nuôi cấy không tối ưu (oxy cao, ROS) cùng các yếu tố di truyền như lệch bội hay sai sót giảm phân/nguyên phân có liên quan chặt chẽ đến CF trong quá trình phát triển phôi.

2. Phân mảnh tế bào chất chứa gì?

Các nghiên cứu sử dụng kính hiển vi điện tử truyền qua (transmission electron microscopic - TEM) đã xác định rằng các CF tách ra từ phôi có độ phân mảnh 10 - 50% là các cấu trúc có màng riêng biệt, bên trong chứa nhiều loại bào quan như ty thể, phức hợp ty thể - túi, bộ máy Golgi, lysosome và không bào. Trong đó, ty thể là bào quan xuất hiện phổ biến nhất trong các mảnh này. Johansson và cộng sự (2003) đã phân tích DNA trong CF và nhận thấy rằng phần lớn các mảnh có kích thước < 45µm (ngày 2) và < 40µm (ngày 3) không chứa DNA; nếu các mảnh này không được tái hấp thu sẽ dẫn đến mất tế bào chất của phôi.

3. Mối liên hệ giữa chết tế bào theo chương trình (apoptosis) và CF

Phần lớn báo cáo cho thấy phôi phân mảnh biểu hiện đặc điểm apoptosis như ngưng tụ chromatin, phân mảnh DNA và thể apoptotic, trong khi một số khác không tìm thấy mối liên hệ rõ ràng. Nhiều nghiên cứu cũng ghi nhận sự tồn tại đồng thời của apoptosis, hoại tử và tế bào sống trong cùng một phôi. Ngoài ra, apoptosis ở tế bào granulosa - lutein có tương quan với mức độ phân mảnh phôi và kết quả IVF. Nhìn chung, dù nhiều dữ liệu cho thấy phân mảnh liên quan đến apoptosis ở giai đoạn sớm, các bằng chứng còn chưa thống nhất, sự phân biệt giữa apoptosis và hoại tử vẫn chưa được làm rõ.

4. Tuổi bệnh nhân và CF

Sáu nghiên cứu đánh giá mối liên hệ giữa tuổi mẹ và CF cho kết quả không đồng nhất. Ba nghiên cứu cho thấy tuổi mẹ cao liên quan đến mức phân mảnh tăng, tỷ lệ phôi kém và kết quả IVF thấp. Ngược lại, ba nghiên cứu khác không tìm thấy mối tương quan giữa tuổi và mức độ hoặc kiểu phân mảnh. Một số nghiên cứu gợi ý rằng chất lượng noãn suy giảm ở phụ nữ lớn tuổi có thể góp phần làm tăng phân mảnh, nhưng sự khác biệt trong định nghĩa và phương pháp phân tích CF khiến kết quả còn chưa thống nhất.

5. Ảnh hưởng của quy trình IVF - ICSI đến CF

Hai trong năm nghiên cứu cho thấy ICSI có liên quan đến hình thái phôi kém và tỷ lệ phôi phân chia thấp hơn so với IVF. Tuy nhiên, ba nghiên cứu khác bao gồm các nghiên cứu sử dụng noãn từ cùng một bệnh nhân phân ngẫu nhiên vào nhóm ICSI và IVF, không phát hiện sự khác biệt đáng kể về hình thái, tỷ lệ phân mảnh hoặc chất lượng phôi giữa hai phương pháp. Nhìn chung, ICSI không làm giảm tỷ lệ phân mảnh phôi so với IVF và không phải là yếu tố chính ảnh hưởng đến kết quả kém do CF. Thêm vào đó, thời điểm tách noãn trong IVF dù ngắn hay dài cũng không ảnh hưởng đến mức độ phân mảnh phôi.

6. Tác động của CF đến sự phát triển của phôi

Phân mảnh tế bào chất (CF) là yếu tố bất lợi cho sự phát triển phôi, làm giảm thể tích tế bào chất, mất bào quan và gây bất thường nhân, từ đó cản trở nén chặt, tạo khoang và hình thành phôi nang. CF cao (>15–20%) liên quan rõ rệt đến giảm chất lượng phôi, khả năng thoát màng và thường đi kèm bất thường nhiễm sắc thể, trong khi CF nhẹ (<15%) ít ảnh hưởng hơn. Các nghiên cứu, đặc biệt qua phân tích hình ảnh và time-lapse, đều cho thấy mối tương quan nghịch giữa CF và tiềm năng phát triển phôi.

7. Ảnh hưởng của CF đến tỷ lệ làm tổ và mang thai

Phân mảnh tế bào chất (CF) ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng làm tổ và mang thai, tùy thuộc vào mức độ và phân bố phân mảnh. Nghiên cứu của Giorgetti (1995) cho thấy phôi không phân mảnh có tỷ lệ thai cao hơn. Racowsky (2009) nhận thấy CF > 50% giảm tỷ lệ thai diễn tiến và tăng nguy cơ dị tật. Ebner (2001) ghi nhận CF ảnh hưởng đến tỷ lệ làm tổ và mang thai lâm sàng, nhưng không ảnh hưởng đến tỷ lệ đa thai. Alikani (1999) phát hiện CF > 35% làm giảm tỷ lệ mang thai, với mảnh lớn phân bố ngẫu nhiên gây hại nhất. Paternot (2013) chỉ ra rằng CF làm giảm thể tích phôi từ ngày 1 - 3 có ảnh hưởng bất lợi đến tỉ lệ thai. Mặc dù một số nghiên cứu không thấy mối liên hệ với sảy thai, phần lớn đều khẳng định CF cao có ảnh hưởng xấu đến kết quả sinh sản.

8. Ảnh hưởng của việc loại bỏ CF đến sự phát triển của phôi

Tác động của việc loại bỏ mảnh vỡ đối với kết quả IVF vẫn còn gây tranh cãi. Một số nghiên cứu của Alikani (1999) và Eftekhari-Yazdi (2006) cho thấy biện pháp này cải thiện hình thái phôi, giảm apoptosis và hỗ trợ tổ chức phôi nang, trong khi các nghiên cứu khác của Keltz (2006) và Halvaei (2016) không ghi nhận lợi ích rõ rệt đối với tỷ lệ làm tổ, thai lâm sàng hay trẻ sinh sống. Nhìn chung, loại bỏ CF có thể cải thiện đặc điểm hình thái, nhưng hiệu quả trên kết quả lâm sàng vẫn chưa được khẳng định.

9. Phân mảnh tế bào chất và bất thường nhiễm sắc thể của phôi

Các nghiên cứu cho thấy CF có liên quan đến bất thường nhiễm sắc thể, đặc biệt ở phôi kém chất lượng, với 90% bất thường ghi nhận ở phôi phân mảnh nặng (CF >40%). Tuy nhiên, bằng chứng còn chưa thống nhất: một số phân tích aCGH và FISH cho thấy mối liên hệ với lệch bội, trong khi nghiên cứu khác không xác nhận. Sự khác biệt chủ yếu xuất phát từ phương pháp và thời điểm đánh giá. Nhìn chung, CF có thể gợi ý bất thường nhiễm sắc thể nhưng chưa đủ để dự đoán chính xác tình trạng thể bội; do đó, công nghệ time-lapse và NGS được khuyến nghị nhằm nâng cao hiệu quả chọn lựa phôi.

Kết luận
Phân mảnh tế bào chất được ghi nhận có liên quan đến sự phát triển phôi và kết quả sinh sản, trong đó mức độ phân mảnh cao thường đi kèm với tỷ lệ làm tổ và thai lâm sàng thấp hơn. Tuy nhiên, hiện vẫn chưa có định nghĩa hay tiêu chuẩn phân loại thống nhất, và các nghiên cứu còn chịu ảnh hưởng bởi sự khác biệt trong phương pháp đánh giá cũng như tính chủ quan trong quan sát. Các công nghệ mới như time-lapse và AI có tiềm năng hỗ trợ việc đánh giá phân mảnh một cách chính xác và khách quan hơn, đồng thời mở ra hướng nghiên cứu nhằm cải thiện chiến lược lựa chọn phôi trong thụ tinh ống nghiệm.

Tài liệu tham khảo: Yazdani, A., Halvaei, I., Boniface, C., & Esfandiari, N. (2024). Effect of cytoplasmic fragmentation on embryo development, quality, and pregnancy outcome: a systematic review of the literature. Reproductive Biology and Endocrinology, 22(1), 55.