CNSH. Huỳnh Ngọc Uyên – IVFMD Phú Nhuận, Bệnh viện Mỹ Đức Phú Nhuận

ICSI là kỹ thuật được áp dụng phổ biến hiện nay trong hỗ trợ sinh sản (Assisted reproductive technology – ART). Tuy nhiên các kết cục của kỹ thuật này vẫn còn ở tỷ lệ thấp. Nguyên nhân có thể do tiêm tinh trùng phân mảnh DNA hoặc các bất thường khác dẫn đến giảm tỉ lệ thành công. Các phương pháp chuẩn bị tinh trùng thông thường được sử dụng phổ biến bao gồm ly tâm thang nồng độ (density-gradient centrifugation – DGC) và swim-up (SU). Cả 2 phương pháp đều nhằm mục tiêu thu được tinh trùng có hình dạng bình thường, di động tốt nhưng hiệu quả chọn lọc lại thấp đối với các yếu tố cần thiết cho sự thụ tinh bao gồm chọn lọc được tinh trùng ít phân mảnh DNA, tính toàn vẹn của acrosome, các đặc điểm di truyền hoặc phân tử. Các báo cáo trước đây đã chỉ ra rằng mức độ biểu hiện giảm hoặc bất kì thay đổi trong cấu trúc hay vị trí của yếu tố hoạt hoá noãn sinh ra từ tinh trùng (sperm-born oocyte activating factors –  SOAF): yếu tố hoạt hóa noãn nằm trên acrosome của tinh trùng (Phospholipase C zeta – PLCζ) và protein liên kết vùng sau acrosome (post-acrosomal sheath WW domain-binding protein – PAWP) đều dẫn đến giảm tỉ lệ thụ tinh và ảnh hưởng đến chất lượng phôi mặc dù các thông số tinh dịch bình thường. 
 
Một trong số những phương pháp lọc rửa tinh trùng cải tiến là phương pháp vi dòng chảy (Microfluidic - MSS). Phương pháp này mô phỏng lại quá trình chọn lọc tinh trùng trong in vivo nhằm lựa chọn những tinh trùng chất lượng cao, qua thực hành lâm sàng cho thấy kết quả chọn lọc được quần thể tinh trùng cải thiện về tỉ lệ di động, phản ứng acrosome và giảm độ phân mảnh DNA, stress oxi hóa, tỉ lệ tinh trùng apoptosis; đồng thời mang lại kết quả cải thiện về tỉ lệ thụ tinh, tỉ lệ phôi chất lượng cao, khả năng làm tổ của phôi, tỉ lệ thai lâm sàng và tỉ lệ trẻ sinh sống. Do việc sử dụng phương pháp MSS trong ART vẫn còn đang trong giai đoạn phát triển nên chất lượng tinh trùng thu được và đặc biệt là các đặc điểm về phân tử còn ít báo cáo đánh giá. Do đó, mục tiêu của nghiên cứu này muốn so sánh chất lượng của tinh trùng được phân lập bằng phương pháp MSS với chất lượng tinh trùng thu được từ các phương pháp chuẩn bị tinh trùng thông thường bao gồm SU và DGC đặc biệt là so sánh các yếu tố phân tử cần cho sự thụ tinh trong mẫu tinh trùng sau lọc rửa của các phương pháp.
 
Phương pháp nghiên cứu
Sau khi đánh giá các thông số tinh dịch trước lọc rửa theo WHO 2021, tổng 100 mẫu được chia thành 2 nhóm: 50 nam giới có chất lượng tinh dịch bình thường và 50 nam giới có chất lượng tinh dịch không bình thường. Mỗi mẫu được chia theo phương pháp lọc rửa bao gồm: nhóm đối chứng và các nhóm được lọc rửa bằng các phương pháp DGC, SU, MSS.
 
Chất lượng tinh dịch sau lọc rửa được đánh giá thông qua các thông số mật độ và khả năng di động của tinh trùng.
 
Khả năng thụ tinh của tinh trùng được xác định thông qua phân tích mức độ biểu hiện PAW và PLCζ, và sự phân mảnh DNA tinh trùng (sperm DNA fragmentation – SDF).
 
Kết quả nghiên cứu
Trong cả hai nhóm có chỉ số tinh dịch bình thường và không bình thường, tinh trùng được chọn lọc bằng MSS có tỉ lệ tinh trùng di động tiến tới cao nhất (P < 0,05); tỉ lệ tinh trùng bất động (P < 0,001) và mức độ phân mảnh DNA thấp nhất (P < 0,001).

• Ở nhóm có thông số tinh dịch bình thường:

• Mật độ tinh trùng sau lọc rửa của phương pháp DGC cao hơn đáng kể so với SU và MSS (tương ứng P = 0,001 và P < 0,001).
• Tổng số tinh trùng di động sau lọc rửa ở phương pháp SU và MSS cao hơn hơn DGC (tương ứng P = 0,023 và P < 0,001).
• Tỉ lệ tinh trùng bất động thấp nhất ở nhóm MSS (P < 0,001) và giữa 2 nhóm DGC và SU có sự khác biệt đáng kể về tỉ lệ tinh trùng di động tiến tới (P = 0,043).

• Ở nhóm có thông số tinh dịch không bình thường:

• Mật độ tinh trùng sau lọc rửa cao nhất ở nhóm DGC (P < 0,001).
• Không có sự khác biệt về tỉ lệ tinh trùng di động ở nhóm SU và MSS (P > 0,05) nhưng tăng đáng kể ở nhóm MSS so với nhóm DGC (P < 0,001).
• Tỉ lệ tinh trùng di động tiến tới cao nhất và tỉ lệ tinh trùng bất động thấp nhất ở nhóm MSS (P < 0,001).
• Nhóm MSS có tỉ lệ tinh trùng có hình thái bình thường cao hơn so với nhóm SU và DGC (P = 0,003).

 
Mức độ biểu hiện PLCζ+, cường độ huỳnh quang PLCζ và PAWP, cao hơn đáng kể ở nhóm MSS so với nhóm DGC và SU (P < 0,05).

• Ở nhóm có thông số tinh dịch bình thường:

• Tỉ lệ tinh trùng PLCζ+, cường độ huỳnh quang PLCζ cao nhất ở MSS so với DGC và SU (P ​​< 0,05).
• Ở cả 2 nhóm MSS và SU tỉ lệ tinh trùng PAWP cao hơn so với nhóm DGC (P ​​< 0,05).
• Cường độ huỳnh quang PAWP cao hơn đáng kể ở MSS so với DGC và SU (P < 0,001).

• Ở nhóm có thông số tinh dịch không bình thường:

• Tỉ lệ tinh trùng PLCζ+ cao hơn ở nhóm MSS so với nhóm DGC (P = 0,007) và SU (P = 0.049.
• Cường độ huỳnh quang PLCζ cũng cao nhất ở MSS (tương ứng P = 0,001 và P < 0,001 so với SU và DGC).
• Ở nhóm DGC có tỉ lệ tinh trùng PAWP thấp hơn so với SU (P = 0,034) và MSS (P = 0,029).
• Cường độ huỳnh quang PAWP cao hơn ở nhóm tinh trùng được chọn lọc bằng MSS so với SU (0,002) và DGC (P < 0,001).

Kết luận
Nghiên cứu cho thấy MSS có thể là một lựa chọn tốt để thu được tinh trùng có chất lượng cao nhất, có tiềm năng thụ tinh cao và không làm tổn hại đến tinh trùng so với các phương pháp thông thường khác. Do đó phương pháp này có thể có tiềm năng cải thiện tỷ lệ thành công của ART.
 
Nguồn: Sheibak, N., Amjadi, F., Shamloo, A., Zarei, F., & Zandieh, Z. (2024). Microfluidic sperm sorting selects a subpopulation of high-quality sperm with a higher potential for fertilization. Human Reproduction, 39(5), 902-911.
 

Từ khóa: tinh trùng / vi dòng chảy / phân mảnh DNA / Protein đặc hiệu ở tinh trùng / tinh trùng di động