CNSH. Nguyễn Thị Trang - IVFMD Tân Bình - Bệnh viện Mỹ Đức

Tổng quan
Căng thẳng oxy hóa (Oxidative stress - OS) được xem là một trong những yếu tố gây vô sinh nam qua việc tác động lên chức năng và tính toàn vẹn DNA. Dù mức độ sinh lý của ROS (reactive oxidative species) là cần thiết cho phản ứng cực đầu nhưng nếu ROS vượt mức cũng có thể gây tổn thương màng, peroxy hóa lipid và phân mảnh DNA.
Ngày càng có nhiều báo cáo cho thấy vô sinh nam vô căn có liên quan đến tình trạng OS tăng cao. Điều này đã thúc đẩy sự ra đời của nhiều chiến lược nhằm hạn chế rối loạn chức năng tinh trùng do OS gây ra. Tuy nhiên, việc bổ sung chất chống oxy hóa quá mức có thể dẫn đến stress khử (reductive stress), qua đó ảnh hưởng bất lợi đến chức năng tinh trùng. Vì vậy, các phương pháp tiếp cận cần được xây dựng theo hướng an toàn và cá nhân hóa hơn để cải thiện chất lượng tinh trùng. Trong bối cảnh này, pentoxifylline (PTX) – một dẫn xuất methylxanthine và chất ức chế phosphodiesterase – đang được nghiên cứu và cho thấy nhiều triển vọng. PTX hoạt động thông qua việc ức chế phosphodiesterase, dẫn đến làm tăng nồng độ cAMP nội bào, phosphoryl hóa các protein trên đuôi tinh trùng từ đó cải thiện khả năng di động.
PTX đã được ứng dụng rộng rãi trong hỗ trợ sinh sản để kích thích khả năng di động của tinh trùng bất động, cả từ tinh hoàn lẫn trong mẫu tinh dịch tươi. Tuy nhiên, giá trị lâm sàng của PTX vẫn còn nhiều tranh luận. Một số nghiên cứu không ghi nhận tác động đáng kể khi bổ sung PTX vào mẫu có chất lượng bình thường, trong khi những nghiên cứu khác lại cho thấy sự cải thiện rõ rệt về khả năng di động tiến tới ở bệnh nhân có tinh trùng di động yếu (asthenozoospermia) và hoặc tinh trùng ít yếu (oligoasthenozoospermia).
Hiện tại vẫn còn ít nghiên cứu về tác động của PTX lên sự phân mảnh DNA tinh trùng (sDF - sperm DNA fragmentation) và sản xuất ROS. Do đó nghiên cứu này nhóm tác giả đã đánh giá tác động in vitro của PTX lên các thông số tinh dịch (độ di động, tỷ lệ sống), OS và tính toàn vẹn DNA sau khi ly tâm thang nồng độ không liên tục (DGC - density gradient centrifugation). Ngoài ra mối tương quan giữa nồng độ ROS, sDF và độ di động của tinh trùng cũng được xem xét.
Phương pháp
Tổng cộng 30 mẫu tinh dịch từ bệnh nhân tinh trùng yếu (tổng di động <40% hoặc di động tiến tới <32% - theo Tổ chức Y tế thế giới WHO 2010), độ tuổi 27-46, kiêng xuất tinh 3-5 ngày. Những yếu tố loại trừ bao gồm nam giới giãn tĩnh mạch thừng tinh, tăng bạch cầu, bệnh mãn tính, có tiền sử xạ trị hoặc hóa trị, hút thuốc và rượu bia. 
Dung dịch PTX 30 mg/mL được pha loãng đạt nồng độ 2mg/mL được sử dụng cho nghiên cứu. Sau đó 100μl PTX được cho vào ống nghiệm chứa tinh trùng đã được huyền phù có cùng thể tích. 
Mẫu tinh dịch được đánh giá theo WHO 2010 và hình dạng tinh trùng được đánh giá theo phân loại DAVID. Các mẫu này sau đó được lọc rửa bằng phương pháp ly tâm thang nồng độ không liên tục với 2 lớp có nồng độ là 40% và 80%. Cặn được thu hồi và rửa 2 lần, lớp cặn sau đó được tái huyền phù trong môi trường RPMI (Roswell Park Memorial Institute’s medium) và được chia thành hai phần bằng nhau với thể tích 100μl (không xử lý với PTX và có xử lý với PTX ở 5% CO2, 37°C). Độ di động và tỷ lệ sống của tinh trùng được so sánh giữa các nhóm sau 30 phút, 1 giờ, 2 giờ và 24 giờ ủ. Sự hiện diện của ROS được đánh giá bằng phương pháp nhuộm Nitro Blue Tetrazolium (NBT). Sự phân mảnh DNA được đánh giá bằng thử nghiệm Alkaline Comet, được phân thành 4 mức độ (I, II, III, IV) với tỷ lệ phân mảnh DNA tăng dần.
Kết quả
Độ di động
PTX làm tăng đáng kể khả năng di động của tinh trùng, với hiệu quả tối ưu được quan sát sau 30 phút ủ (71,8% ± 23,03) so với nhóm chứng không xử lý (47,47% ± 4,88; p < 0,0001).
Tỷ lệ sống
Tỷ lệ sống của tinh trùng sau 30 phút ủ với PTX có xu hướng cải thiện nhưng không có ý nghĩa thống kê (p >0,05). Tỷ lệ sống càng giảm khi kéo dài thời gian ủ (p> 0,05).
ROS
Phân tích nhuộm NBT cho thấy tỷ lệ tinh trùng sản xuất superoxide anion ở nhóm chứng cao hơn có ý nghĩa so với nhóm được xử lý PTX trong 30 phút (68,9% ± 12 so với 47,16% ± 15,14; p = 0,027). Nồng độ formazan cũng giảm rõ rệt ở các mẫu xử lý PTX so với mẫu chứng (23 µg/mL ± 5,07 so với 59,53 µg/mL ± 10,38; p < 0,01).
Tính toàn vẹn DNA tinh trùng
Các mẫu ban đầu đều ghi nhận tỷ lệ sDF cao. Sau xử lý với PTX, giá trị sDF giảm đáng kể, thể hiện qua tỷ lệ Comet loại I tăng (42,29% ± 6,6) và tỷ lệ Comet loại III, IV giảm so với nhóm không xử lý (11,48% ± 8,3 so với 20,9% ± 11,2; 2,61% ± 1,9 so với 4,9% ± 2,8, tương ứng).
Mối liên quan giữa ROS, chỉ số tinh dịch và sDF
Ở nhóm chứng, sự sản xuất ROS quá mức có tương quan đáng kể với khả năng di động tinh trùng suy giảm và mức độ phân mảnh DNA cao (p < 0,005). Sau xử lý với PTX, mối tương quan đáng kể được ghi nhận giữa việc giảm sản xuất ROS, cải thiện khả năng di động và giảm sDF (p < 0,005).
Thảo luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy PTX làm tăng đáng kể khả năng di động của tinh trùng sau 30 phút ủ. Hiệu quả này có thể liên quan đến sự gia tăng nồng độ cAMP nội bào do ức chế enzyme phosphodiesterase. Sự tăng cAMP kích thích hoạt động của kinase, dẫn đến quá trình phosphoryl hóa các protein ở đuôi tinh trùng, từ đó thúc đẩy sản xuất ATP nội sinh dẫn đến sự cử động của đuôi. Tuy nhiên, tác dụng của PTX giảm dần sau 60 phút và không ghi nhận thêm lợi ích khi kéo dài thời gian ủ. Điều này cho thấy hiệu quả tăng cường vận động của PTX phụ thuộc vào thời gian, trong đó thời gian ủ ngắn cho kết quả tối ưu, đây cũng là một yếu tố quan trọng cần cân nhắc trong chuẩn bị tinh trùng.
Ngoài ra, nghiên cứu cũng cho thấy PTX không ảnh hưởng đến tỷ lệ sống của tinh trùng, đồng thời làm giảm sản xuất ROS và mức độ phân mảnh DNA sau 30 phút ủ. Mối tương quan giữa nồng độ ROS và sDF khẳng định vai trò bất lợi của stress oxy hóa trong việc thúc đẩy tổn thương DNA tinh trùng. Do khả năng sửa chữa DNA của tinh trùng bị hạn chế, các chiến lược kiểm soát ROS có thể đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện chất lượng di truyền. Tuy vậy, cần lưu ý nguy cơ stress khử khi ROS bị ức chế quá mức, có thể dẫn đến suy giảm chức năng tinh trùng. Do đó, việc tối ưu hóa thời gian ủ là cần thiết.
Liều lượng và thời gian sử dụng tối ưu cũng như so sánh hiệu quả của PTX với các chất chống oxy hóa khác vẫn cần được nghiên cứu thêm. Các nghiên cứu tiếp theo, đặc biệt là nghiên cứu lâm sàng như tỷ lệ thụ tinh, chất lượng phôi và tỷ lệ mang thai, là rất cần thiết để làm rõ vai trò và cơ chế của PTX trong điều trị vô sinh nam.
Kết luận
Tóm lại, bổ sung PTX có thể cải thiện đáng kể khả năng vận động tổng thể của tinh trùng, đồng thời làm giảm sản xuất ROS và mức độ phân mảnh DNA ở nam giới mắc asthenozoospermia. Hiệu quả này mang tính phụ thuộc thời gian và lợi ích rõ rệt nhất đạt được sau 30 phút ủ.
 
Tài liệu tham khảo: Oumaima Ammar, Marwa Ben Ali Gannoun, Tesnim Ajina và cộng sự; Pentoxifylline Enhances Sperm Quality, Reduces Oxidative Stress in Semen, and Decreases Sperm DNA Damage in Men with Asthenozoospermia Undergoing Assisted Reproductive Technology; Oxygen; 2025; 5(2), 8.