CNSH. Phạm Ngọc Thu Phương - IVFMĐ

Tinh dịch nhớt là một trong những nguyên nhân gây vô sinh nam giới. Tinh dịch nhớt hạn chế sự di động của tinh trùng trong đường sinh sản nữ. Một số nghiên cứu đã báo cáo những tác động bất lợi của tinh dịch nhớt lên khả năng di động và số lượng tinh trùng nhưng ảnh hưởng của tinh dịch nhớt đến chức năng tinh trùng vẫn chưa rõ. Một trong những nguyên nhân gây ảnh hưởng chất lượng tinh trùng ở những nam giới tinh dịch nhớt chính là stress oxy hoá (Oxidative Stress – OS) (do sự sản sinh quá mức các gốc oxy hoá phản ứng (Reactive Oxidative Species - ROS) và sự suy giảm chất chống oxy hóa) làm rối loạn chức năng tinh trùng. ROS là ion/ nguyên tử/ phân tử có số electron lẻ chưa ghép cặp như superoxide (O₂^-), hydroxyl (OH^-), hydrogen peroxide (H₂O₂) nên chúng phản ứng mạnh mẽ với các nguyên tử/ phân tử để đạt trạng thái ổn định điện tử. Tuy nhiên, tinh dịch của con người có chứa nhiều chất chống oxy hóa như glutathione peroxidase (GPx), glutathione reductase (GR), superoxide effutase (SOD), catalase (CAT), vitamin E, C, đồng, kẽm và glutathione (GSH) được gọi là tổng khả năng chống oxy hóa (Total Antioxidant Capacity – TAC). Trong quá trình sản sinh ROS không được kiểm soát, nồng độ của các chất chống oxy hóa trong tinh dịch sẽ giảm và ROS làm suy giảm chức năng tinh trùng thông qua chu trình chết tế bào (apoptosis) bằng cách peroxy hóa các axit béo không bão hòa màng tinh trùng gây ảnh hưởng tính lưu động màng và sự biểu hiện cần thiết của các thụ thể tham gia vào quá trình thụ tinh, cũng như quá trình oxy hóa DNA và protein của tinh trùng. Bài nghiên cứu đặt ra giải thuyết rằng stress oxy hóa có thể là một cơ chế chính, qua đó tăng cường quá trình tự hủy của tinh trùng.
 
Thiết kế nghiên cứu
Đây là nghiên cứu hồi cứu bao gồm 368 mẫu tinh dịch được thu nhận từ tháng 4/2019 đến tháng 5/2021, trong đó 102 mẫu được thu nhận từ nam giới có sức khoẻ sinh sản bình thường, 123 mẫu thu nhận từ nam giới vô sinh có tinh dịch nhớt và 143 mẫu thu nhận từ nam giới vô sinh nhưng tinh dịch không nhớt. Tinh dịch nhớt được xác định khi đặt một thanh thuỷ tinh vào trong mẫu tinh dịch sau thời gian ly giải và đo độ dài của giọt tinh dịch khi thanh thuỷ tinh được rút lên. Nếu giọt tinh dịch dài hơn 2 cm thì mẫu tinh dịch được đánh giá là nhớt.
 
Bài nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng tinh dịch nhớt lên chất lượng tinh trùng thông qua 3 phương diện gồm chỉ số tinh dịch đồ, nồng độ gốc oxy hoá phản ứng và nồng độ chất kháng gốc oxy hoá phản ứng, chu trình chết tế bào. Về chỉ số tinh dịch đồ, mẫu tinh dịch sẽ được đánh giá sau thời gian ly giải từ 25-30 phút, mật độ, tỷ lệ di động và tỷ lệ sống của tinh trùng được đánh giá dựa trên tiêu chuẩn WHO 2010 (World Health Organization 2010) và hình thái tinh trùng được đánh giá dựa trên tiêu chuẩn nghiêm ngặt của Kruger. Về quá trình stress oxy hoá, các dấu ấn sinh học (biomarkers) như PC (Protein Carbonyl liên quan đến quá trình oxy hoá protein), MDA (Malondialdehyde liên quan đến quá trình peroxy hoá màng lipid), 8-OHdG (8-Hydroxydeoxyguanosine liên quan đến quá trình oxy hoá DNA tinh trùng) được đo lường. Song song, nồng độ GSH và TAC (thông qua phương pháp FRAP – Ferric Reducing of Antioxidant Power method) cũng được đo lường. Về apoptosis, bài nghiên cứu sẽ đánh giá biểu hiện các gen BAX, CASPASE-3 và CASPASE-9 liên quan đến apoptosis và gene BCL2 liên quan đến kháng apoptosis.
 
Kết quả
Kết quả về chỉ số tinh dịch đồ cho thấy mặc dù không có sự khác biệt giữa tuổi và chỉ số cơ thể giữa 3 nhóm nam giới được nhận vào nghiên cứu, mật độ tinh trùng, tỷ lệ hình dạng tinh trùng bình thường và tỷ lệ sống của tinh trùng ở nhóm nam giới sức khoẻ sinh sản bình thường cao hơn so với hai nhóm nam giới vô sinh (P<0,001). Xét về hai nhóm nam giới vô sinh, kết quả cho thấy mặc dù thể tinh tinh dịch ở hai nhóm là không có sự khác biệt, nhóm nam giới vô sinh có tinh dịch nhớt cho mật độ tinh trùng (P=0,0038), tỷ lệ sống (P=0,0041), tỷ lệ tinh trùng di động (P=0,045) và tỷ lệ hình dạng tinh trùng bình thường (P=0,018) thấp hơn so với nhóm nam giới vô sinh nhưng tinh dịch không nhớt.
 
Kết quả về biomarkers về quá trình stress oxy hoá cho thấy nhóm nam giới sức khoẻ sinh sản bình thường có nồng độ FRAP và GSH cao hơn so với hai nhóm nam giới vô sinh, đồng thời nồng độ PC, MDA và 8-OHdG thấp hơn so với hai nhóm nam giới vô sinh (P<0,001). Xét về hai nhóm nam giới vô sinh, kết quả cho thấy nhóm nam giới vô sinh tinh dịch nhớt biểu hiện giá trị MDA (P=0,048), PC (P=0,041) và 8-OHdG (P=0,046) cao hơn so với nhóm nam giới vô sinh nhưng tinh dịch không nhớt. Đồng thời, nhóm vô sinh tinh dịch nhớt có biểu hiện giá trị FRAP (P=0,047) và GSH (P=0,037) thấp hơn so với nhóm nam giới vô sinh nhưng tinh dịch không nhớt.
 
Kết quả về chu trình chết tế bào cho thấy nhóm nam giới vô sinh tinh dịch nhớt có mức độ BAX cao hơn đáng kể (P<0,001), CASPASE-3 (P<0,001) và CASPASE-9 (P<0,001), nhưng biểu hiện gen BCL2 thấp hơn (P <0,001) so với nhóm nam giới có sức khoẻ sinh sản bình thường. Ngoài ra, sự biểu hiện của gen BAX, CASPASE-3 và CASPASE-9 ở nam giới có tinh dịch tăng độ nhớt cao hơn có ý nghĩa thống kê so với nhóm nam giới vô sinh nhưng tinh dịch không nhớt (P=0,041; P=0,046; P=0,048 lần lượt). Bên cạnh đó, biểu hiện gen BCL2 ở nam giới có tinh dịch tăng độ nhớt thấp hơn có ý nghĩa thống kê so với nhóm nam giới vô sinh nhưng tinh dịch không nhớt (P = 0,044).
 
Bàn luận
Tinh dịch nhớt được xem là một trong những nguyên nhân gây vô sinh ở nam giới vì độ nhớt sẽ ức chế khả năng di động của tinh trùng khi trong đường sinh sản nữ. Ngoài ra, tinh dịch nhớt làm giảm khả năng thụ tinh ở các phương pháp hỗ trợ sinh sản vì gây ra những khó khăn trong quá trình lọc rửa tinh trùng. Trong bài nghiên cứu này, nhóm tác giả đã chỉ ra mối liên hệ giữa tinh dịch nhớt liên quan đến quá trình stress oxy hoá và chu trình chết tế bào. Cụ thể hơn, nhóm nam giới tinh dịch nhớt có nồng độ các gốc oxy hoá phản ứng tăng, đồng thời nồng độ các chất chống oxy hoá giảm khiến cho hệ thống bảo vệ của các chất kháng oxy hoá phản ứng bị suy giảm. Ngoài ra, những đoạn gen liên quan đến apoptosis như BAX, CASPASES được tích cực giải mã hơn các các đoạn gene kháng apoptosis như BCL2. Do đó, thông qua các số liệu đã đề cập trong nghiên cứu, nhóm nghiên cứu kết luận rằng stress oxy hoá và aopotosis là hai cơ chế chính gây ảnh hưởng đến chất lượng tinh trùng, từ đó dẫn đến vô sinh nam. Mặc dù, trước đó đã có không ít bài báo nghiên cứu về sự giảm nồng độ chất kháng oxy hoá phản ứng và tăng nồng độ chất oxy hoá phản ứng, bài nghiên cứu cụ thể hoá hơn quá trình oxy hoá DNA, oxy hoá protein và biểu hiện các gene kích hoạt quá trình apoptosis ở nhóm nam giới vô sinh tinh dịch nhớt so với nhóm nam giới vô sinh nhưng tinh dịch không nhớt. Đã có báo cáo chỉ ra mối liên hệ giữa số lượng bạch cầu tăng ở nhóm nam giới tinh dịch nhớt vì số lượng bạch cầu tăng đáng kể trong quá trình viêm nhiễm đường sinh sản và sản sinh ra lượng lớn ROS. Ngoài ra, sự giảm nồng độ Zn²⁺ trong tinh dịch cũng ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng tinh trùng vì Zn²⁺  là đồng yếu tố của chất kháng ROS như Cu/Zn superoxide dimutase hay tham gia vào quá trình chuyển hoá homocysteine thành glutathione. Do đó, giảm Zn²⁺  dẫn đến giảm chất kháng ROS và góp phần dẫn đến OS.
 
TLTK: Khakzad, N., Ghaderi Barmi, F., Hammami, F., Khaneh Zarrin, T., Beheshti Dafchahi, H., Rostami, S., Shahriary, A., & Seyfizadeh Saraabestan, S. (2023). Levels of DNA Protein Lipid Oxidation and Apoptosis Biomarkers in Semen of Men with Hyperviscous Semen: A Cross-Sectional Study. International Journal of Fertility and Sterility, 17(3). https://doi.org/10.22074/ijfs.2022.546434.1249
 
 

Từ khóa: Oxy hoá DNA, Peroxy hoá màng Lipid, Oxy hoá Protein