CNSH. Tăng Lê Thái Ngọc – IVFMD Tân Bình


Hình dạng và khả năng di động là hai tiêu chí được sử dụng phổ biến trong quá trình lựa chọn tinh trùng cho kỹ thuật tiêm tinh trùng vào bào tương noãn. Tuy nhiên, những trường hợp tinh trùng di động kém hoặc không di động sẽ gây khó khăn cho quá trình thao tác và lựa chọn tinh trùng. Những năm gần đây, việc ứng dụng các hợp chất làm tăng khả năng di động của tinh trùng để phát hiện tinh trùng sống ngày càng được nghiên cứu rộng rãi. Trong số đó, các chất ức chế phosphodiesterase (PDEI) là những hợp chất chủ yếu được sử dụng vì chúng làm tăng đáng kể khả năng di động của tinh trùng trong hỗ trợ sinh sản.
 
Ở tế bào tinh trùng, quá trình thủy phân cầu nối 3'-phosphate của cAMP và cGMP (các chất tăng cường di động tinh trùng) được thực hiện bởi sự xúc tác của các enzyme phosphodiesterase (PDE), mặc khác các chất ức chế phosphodiesterase (PDEI) lại có nhiệm vụ ngăn chặn quá trình xúc tác của enzyme xảy ra, do đó làm tăng nồng độ cAMP và cGMP trong tế bào. Bằng cách sử dụng các PDEI, khả năng di động của tinh trùng sẽ được cải thiện, tuy nhiên PDEI cũng có thể dẫn đến kích hoạt quá trình khả năng hóa và phản ứng acrosome của tinh trùng.
 
Bên cạnh đó, kỹ thuật trữ lạnh tinh trùng là phương pháp được sử dụng thường quy tại nhiều trung tâm hỗ trợ sinh sản. Tuy nhiên, phương pháp này lại gây nên các tác dụng không mong muốn như giảm khả năng di động, giảm tỉ lệ sống và cơ hội thụ tinh của tinh trùng. Ngoài ra, màng ti thể, quá trình tổng hợp ATP và cấu trúc sợi trục của tinh trùng cũng bị ảnh hưởng sau quá trình bảo quản lạnh. Trong nghiên cứu này, bằng cách chọn tinh trùng sau rã đông làm mô hình giảm khả năng di động, nhóm tác giả đã tiến hành đánh giá tính hiệu quả của papaverine – một loại PDEI trong việc tăng cường khả năng di động của tinh trùng trong ống nghiệm. Bên cạnh đó, thời gian tiếp xúc tối ưu và các ảnh hưởng của papaverine đến acrosome, sự phân mảnh DNA và khả năng sống sót của tinh trùng cũng được đánh giá. Cuối cùng, hiệu quả của papaverine còn được so sánh với hai hợp chất thương mại được dùng phổ biến với cùng mục đích nêu trên là pentoxifylline và theophylline.
Nghiên cứu này được thiết kế dựa theo hai nội dung:
Nội dung 1: Đánh giá hiệu quả và ảnh hưởng của papaverine qua các mốc thời gian.
Mỗi mẫu tinh trùng (n=20) với các chỉ số về mật độ và độ di động đạt mức giới hạn tối thiểu của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) được chia làm 5 nhóm, trong đó có một nhóm đối chứng không thực hiện bảo quản lạnh. Phần thể tích còn lại ở mỗi mẫu sau khi được tiến hành trữ lạnh và rã đông sẽ được chia đều thành 4 nhóm: nhóm P30 và P60 là các mẫu được ủ với papaverine (100 μmol/L) trong lần lượt 30 và 60 phút, nhóm C30 và C60 là hai nhóm chứng không sử dụng papaverine được ủ ở 30 và 60 phút. Các thông số về khả năng di động như tỉ lệ tinh trùng di động tiến tới, tỉ lệ di động tại chỗ, tổng tỉ lệ tinh trùng di động và tỉ lệ bất động được đánh giá bằng hệ thống CASA. Tính toàn vẹn của acrosome, tỉ lệ sống, tỉ lệ apoptosis và chỉ số phân mảnh DNA tinh trùng được đánh giá bằng máy phân tích dòng chảy tế bào (flow cytometry) và kính hiển vi huỳnh quang.  
 
Nội dung 2: Đánh giá hiệu quả hỗ trợ di động tinh trùng của papaverine so với pentoxifylline và theophylline.
 
Mẫu tinh trùng từ 10 bệnh nhân được tiến hành trữ lạnh, rã đông một tuần sau đó và được chia làm 4 nhóm. Trong đó một nhóm chứng (Cco) không sử dụng chất tăng cường di động. Tinh trùng rã đông trong 3 nhóm còn lại được bổ sung 100 μmol/L papaverine (nhóm CPv), 3,6 mmol/L pentoxifylline (nhóm CPx) hoặc theophylline (nhóm CTe). Sau khi các nhóm được ủ trong 30 phút ở 37°C, các thông số về khả năng di động như ở nội dung 1 được ghi nhận và so sánh với nhau.
 
Kết quả:

• Ở nội dung 1:
  • Bảo quản lạnh đã làm giảm đáng kể khả năng di động tiến tới, tỉ lệ sống và tính toàn vẹn acrosome của tinh trùng. Ngoài ra, quá trình trữ lạnh còn làm gia tăng tỉ lệ apoptosis và chỉ số phân mảnh DNA của tinh trùng (p<0,05).
  • Việc xử lý mẫu với papaverine (P30, P60) sau khi rã đông cho thấy tỉ lệ tinh trùng di động tiến tới tăng khi so với 2 nhóm chứng (C30 và C60) (15,96% và 16,86% so với 11,89% và 11,81%) (p<0,05). Bên cạnh đó, tỉ lệ tinh trùng bất động ở nhóm P30 và P60 cũng giảm so với nhóm C30 và C60 (67,85% và 68,15% so với 74,26% và 74,32%) (p<0,05). Ngoài ra, không có sự khác biệt đáng kể nào được tìm thấy giữa độ di động của các nhóm C30 so với C60 và P30 so với P60 (p<0,05).
  • Tỉ lệ sống của tinh trùng ở nhóm P60 thấp hơn khi so với các nhóm C30, C60 và P30 (29,29% so với 32,89%, 30,06% và 32,64%) (p=0,019).
  • Papaverine không làm thay đổi phần acrosome, tỉ lệ apoptosis, chỉ số phân mảnh DNA của tinh trùng và cũng không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở kết quả của các xét nghiệm trên giữa bất kỳ nhóm nào (p>0,05).
• Đối với nội dung 2, so với nhóm đối chứng (Cco), các hợp chất được sử dụng cho các nhóm CPv, CPx và CTe trong nghiên cứu này đều làm tăng đáng kể tỉ lệ di động tại chỗ và tổng số tinh trùng di động (14,02% so với 18,27%, 17,12% và 19,17%; 22,94% so với 30,04%, 29,76% và 34,09%) (p<0,05). Trong đó, việc bổ sung theophylline ở nhóm CTe đã giúp giảm đáng kể tỉ lệ tinh trùng bất động khi so nhóm CPv và CPx (65,91% so với 69,86% và 70,24%).

 
Tóm lại, kết quả từ nghiên cứu này cho thấy việc sử dụng papaverine trong 30 phút có khả năng cải thiện khả năng di động của tinh trùng sau rã đông và không ảnh hưởng đến phản ứng acrosome, tổn thương DNA hay khả năng sống của tinh trùng. Bên cạnh đó, hiệu quả của theophylline trong việc tăng tổng số tinh trùng di động vượt trội hơn so với hai hợp chất còn lại. Cuối cùng, khả năng ứng dụng papaverine trong tương lai còn cần được đánh giá thêm với các nghiên cứu có cỡ mẫu lớn tại nhiều trung tâm hỗ trợ sinh sản khác nhau để chứng minh tính an toàn và hiệu quả, cũng như làm rõ các cơ chế nội bào chính xác của hợp chất này đối với sự di động của tinh trùng.
 
 Nguồn: Ibis, E., Hayme, S.,  Baysal, E., và cộng sự. Efficacy and safety of papaverine as an in vitro motility enhancer on human spermatozoa. Journal of Assisted Reproduction and Genetics. 2021. 38.(6): 1523-1537.

Từ khóa: Hiệu quả và độ an toàn của papaverine trong việc tăng cường khả năng di động của tinh trùng người