Mất cân bằng oxi hóa và tổn thương ADN tinh trùng là những nguyên nhân quan trọng của vô sinh nam. Đây là một vấn đề được nghiên cứu rất nhiều trên thế giới gần đây. Bài tổng quan này nhằm các nội dung cơ bản của vấn đề mới này và kết quả của một số nghiên cứu đầu tiên ở Việt Nam.
Hội nghị sản phụ khoa Việt - Pháp 67 NH LƯỢNG ROS TRONG TINH DỊCH VÀ PHÂN MẢNH ADN TINH TRÙNG TRONG CHẨN ĐOÁN VÀ ĐIỀU TRỊ HIẾM MUỘN NAM ThS BS Hồ Mạnh Tường1 (1) Trung tâm nghiên cứu Di truyền Sức khỏe sinh sản, Khoa Y, Đại học Quốc gia TPHCM TÓM TẮT Mất cân oxi hóa tổn thương ADN tinh trùng nguyên nhân quan trọng vô sinh nam Đây vấn đề nghiên cứu nhiều giới gần đây.Chúng bắt đầu nghiên cứu vấn đề từ năm 2012 Chúng thiết lập qui trình đo hàm lượng gốc tự tinh dịch định lượng phân mảnh ADN tinh trùng Các nghiên cứu chúng tơi tìm thấy mối tương quan số tinh dịch với nồng độ gốc oxi hóa (ROS) tinh dịch tỉ lệ phân mảnh ADN tinh trùng Bài tổng quan nhằm nội dung vấn đề kết số nghiên cứu Việt Nam Từ khóa: muộn nam, tinh trùng, phản ứng oxi (ROS), phân mảnh ADN MEASUREMENT OF SEMEN REACTIVE OXYGEN SPECIES (ROS) AND SPERM DNA FRAGMENTATION IN DIAGNOSIS AND TREATMENT OF MALE INFERTILITY Ho Manh Tuong(1) (1) Research Center for Genetics ADN Reproducitve Health, School of Medicine, Vietnam National University-HCM ABTRACT Oxidative stress ADN DNA fragmentation are major causes of male infertility There have been many studies on this issue in the literature, recently We have started studying the issue in Vietnam since 2012 We have established laboratory protocols to measure ROS in semen ADN sperm DNA fragmentation Our recent studies also identified the relationships between semen analysis parameters with semen ROS ADN sperm DNA fragmentation This review describes basic knowledge relating to the effect of oxidative stress ADN sperm DNA fragmentation on male infertility Results of recent studies in Vietnam are also presented Key words: male infertility, sperm, reactive oxygen species, DNA fragmentation Kû yÕu héi Nghị - 2014 68 Hội nghị sản phụ khoa Việt - Ph¸p ĐẶT VẤN ĐỀ Mất cân oxi hóa phân mảnh ADN tinh trùng Hiếm muộn nam bất thường tinh dịch đồ vô nguyên nhân quan trọng nhất, chiếm 90% muộn nam giới khoảng 30 - 40% nguyên nhân muộn nói chung [1] Ước tính có khoảng 5% nam giới bất thường tinh dịch đồ Mặc dù nguyên nhân vấn đề chưa hiểu rõ, khoảng 30% đến 80% trường hợp cho tác động tổn thương tác nhân oxi hóa (Tremellen 2008) [2] Các tác động xảy gốc oxi hóa (reactive oxygen species - ROS) tăng cao tinh dịch dẫn đến cân oxi hóa làm tổn thương tế bào tinh trùng Sự gia tăng ROS nhiều nguyên nhân khác như: nhiệt độ môi trường sống, từ trường, phóng xạ, thuốc trừ sâu, nhiễm mơi trường sống, rượu, thuốc lá, căng thẳng tinh thần, béo phì, chế độ ăn không hợp lý, nhiễm trùng, miễn dịch bệnh mạn tính… Nhiều nghiên cứu cho số lượng chất lượng tinh trùng giảm dần vài chục năm qua ROS xem nguyên nhân quan trọng vấn đề Đây vấn đề phổ biến môi trường sống Việt Nam [3] Tăng ROS dẫn đến cân oxi hóa (oxidative stress - OS), tác động xấu lên tinh trùng gây vô sinh nam OS gây vơ sinh nam theo chế: (1) gây tổn thương màng tinh trùng, làm giảm khả di động khả thụ tinh tinh trùng; (2) gây tổn thương ADN tinh trùng dẫn đến giảm khả thụ tinh ảnh hưởng đến phát triển phôi sau thụ tinh Qua đó, tăng ROS làm giảm khả sinh sản nam giới, ảnh hưởng xấu đến phát triển phôi thai nhi sau Nhiều chứng khoa học cho thấy cân oxy hóa (oxidative stress) nguyên nhân phổ biến gây nên phân mảnh ADN tinh trùng Sự phân mảnh ADN tinh trùng xảy giai đoạn trình hình thành tinh trùng Hiện tượng xảy hai chuỗi ADN tinh trùng bị tổn thương đứt gãy gây vơ sinh nam Có nhiều nguyên nhân gây phân mảnh ADN tinh trùng, kể đến ngun nhân sau: - Q trình tái tổ hợp khơng hồn chỉnh giai đoạn hình thành tinh trùng - Bất thường đóng gói nhiễm sắc chất tinh trùng q trình sản xuất tinh trùng tinh hồn - Q trình chết theo chương trình tế bào (apoptosis) diễn khơng hồn tồn làm tăng tỉ lệ tinh trùng bị tổn thương ADN xuất tinh dịch Trong năm gần đây, giới ngày có nhiều nghiên cứu ảnh hưởng cân oxi hóa phân mảnh ADN tinh trùng lên sinh sản nam Nhiều ứng dụng vào thực tiễn lâm sàng để chẩn đoán, theo dõi điều trị muộn nam Tuy nhiên, trước đây, vấn đề quan tâm nghiên cứu Việt Nam Kû yÕu héi Nghị - 2014 Hội nghị sản phụ khoa Việt - Ph¸p 69 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Ở VIỆT NAM Từ năm 2012, Trung tâm nghiên cứu di truyền Sức khỏe sinh sản, thuộc Khoa Y Đại học Quốc gia TPHCM bắt đầu triển khai nghiên cứu vấn đề thời Việt Nam Năm 2012, Trung tâm nghiên cứu Di truyền Sức khỏe sinh sản (CGRH, Khoa Y) Phịng thí nghiệm tế bào gốc (Đại học tự nhiên) thuộc Đại học Quốc gia TPHCM triển khai nghiên cứu Việt nam nhằm thiết lập qui trình định lượng ROS tinh dịch tinh trùng sau lọc rửa phương pháp đo huỳnh quang (Nguyễn Thị Huỳnh Vinh CS., 2013) [4] Nghiên cứu Việt nam ROS tìm mối tương quan rõ rệt tăng ROS chất lượng tinh trùng ROS tinh dịch tinh trùng sau lọc rửa tăng có ý nghĩa thống kê nhóm có tinh dịch đồ bất thường so với nhóm tinh dịch đồ bình thường Ngồi ra, tác giả cho thấy tăng ROS tỉ lệ thuận với bất thường tinh trùng Do đó, cân oxi hóa tăng ROS chế sinh lý bệnh quan trọng muộn nam Việt Nam Sau xây dựng qui trình kỹ thuật định lượng ROS Việt nam, tiếp tục thực nghiên cứu khác, đánh giá ROS tinh dịch 600 trường hợp khám muộn để có sở bước đầu định lượng ROS điều kiện lâm sàng Việt nam Kết phân tích bước đầu cho thấy có khoảng 20 - 30% có tăng ROS, dựa theo ngưỡng đề nghị Desai et al., 2008 [5]; đồng thời nồng độ ROS tinh dịch có mối tương quan có ý nghĩa thống kê với số tinh dịch (số liệu chưa công bố) Đây nghiên cứu với cỡ mẫu lớn Việt nam vấn đề Kết nghiên cứu trình bày hội trường (oral) Hội nghị ASPIRE lần thứ V, tháng 4/2014 (Brisbane, Australia) Xét nghiệm định lượng ROS tinh dịch chuyển giao cho nhiều bệnh viện Việt Nam để áp dụng chẩn đoán lâm sàng Hiện nay, thực nghiên cứu với cỡ mẫu lớn để xác định ngưỡng tham khảo hàm lượng ROS tinh dịch nam giới Việt Nam Một nghiên cứu (Đặng Huệ Anh CS., 2014, chưa cơng bố) cho thấy có mối tương quan có ý nghĩa thống kê ROS số phân mảnh ADN tinh trùng (DFI)trên trường hợp thực kỹ thuật tiêm tinh trùng vào bào tương noãn (ICSI) Mối tương quan thể với phương trình Y = 0,033X + 27.200;trong đó, X hàm lượng ROS tinh dịch Y số DFI tinh trùng trước ICSI Trong nghiên cứu DFI chẩn đoán dựa kit xét nghiệm phân mảnh ADN tinh trùng nhập từ nước [1] Một nghiên cứu khác thực từ năm 2013 xây dựng thành cơng qui trìnhđánh giá phân mảnh ADN kỹ thuật Alkaline COMET lần điều kiện Việt Nam Đây kỹ thuật đánh giá chi tiết nhiều thông tin tượng phân mảnh ADN tinh trùng Kết nghiên cứu cho thấy kỹ thuật Alkaline COMET chọn cơng cụ có chi phí hợp lý dễ sử dụng nhằm đánh giá phân mảnh Kû yÕu héi NghÞ - 2014 70 Héi nghị sản phụ khoa Việt - Pháp ADN iu kiện Việt Nam (Mai Công Minh Tâm CS., 2014, chưa cơng bố) [6] Ngồi ra, nghiên cứu khác nhóm chúng tơi xây dựng thành cơng qui trình khác để đánh giá độ phân mảnh ADN tinh trùng CMA3 SCD Kết nghiên cứu cho thấy xây dựng thành cơng qui trình chẩn đốn mức độ ADN tinh trùng với mức độ ổn định tin cậy cao điều kiện Việt Nam, với chi phí thấp so với kit xét nghiệm nhập ngoại (Phùng Thị Ngọc Linh CS., 2014) [7] Sắp tới, thực nghiên cứu để ứng dụng kỹ thuật định lượng phân mảnh ADN thực tế lâm sàng chứng minh hiệu xét nghiệm chẩn đoán, theo dõi điều trị muộn nam KẾT LUẬN - Mất cân oxi hóa phân mảnh DNA tinh trùng vấn đề quan trọng mơ hình sinh lý bệnh muộn nam giới Đây hướng nghiên cứu quan trọng muộn nam giới giới - Từ năm 2012 đến nay, xây dựng thành cơng qui trình định lượng ROS tinh dịch huyền phù tinh trùng; đánh giá độ phân mảnh DNA tinh trùng kỹ thuật Halosperm, Alkanline COMET, CMA3 SCD Chúng đưa vào áp dụng định lượng ROS để chẩn đoán điều trị muộn nam Sắp tới, tiếp tục nghiên cứu giá trị sử dụng xét nghiệm đánh giá phân mảnh DNA tinh trùng người lâm sàng Đây nghiên cứu Việt Nam vấn đề TÀI LIỆU THAM KHẢO Đặng Huệ Anh, Hồ Mạnh Tường Mối tương quan ROS tinh dịch phân mảnh DNA tinh trùng tỉ lệ hình dạng tinh trùng bình thường trường hợp thực tiêm tinh trùng vào bào tương noãn (ICSI) Báo cáo poster Hội nghị Kỹ thuật Hỗ trợ sinh sản lần III: Tiếp cận kiến thức công nghệ Hỗ trợ sinh sản Tại TP.HCM 21/3/2014 Tremellen K Oxidative stress ADN male infertility - a clinical perspective Human Reproduction Update 2008; 14(3):24358 Huỳnh Thị Hồng Vinh, Lê Hoàng Anh, Phạm Văn Phúc, Phan Kim Ngọc, Nguyễn Tường Anh, Hồ Mạnh Tường Đánh giá hàm lượng ROS (reactive oxygen species) tinh dịch dịch huyền phù có tinh trùng sau lọc rửa bệnh nhân muộn Tạp chí Phụ sản 2013; Vol 11(1): 60 - 67 Huynh THV, Tran TC, Nguyen TLT, Nguyen TM Ho MT Reactive oxygen species levels in th semen from infertile couples Oral presentation at Congress of the Asia Pacific Initiative on Reproduction (ASPIRE), Brisbane April 2014 Desai N, Sharma R, Makker K, Sabanegh E, Agarwal A Physiologic ADN pathologic levels of reactive oxygen species in neat semen of infertile men.Fertil Steril 2009; 92(5):1626 - 31 Kû yÕu héi NghÞ - 2014 Héi nghị sản phụ khoa Việt - Pháp 71 Mai Công Minh Tâm (2014) Nghiên cứu phân mảnh DNA tinh trùng: tối ưu hóa quy trình alkaline COMET điều kiện Việt Nam Báo cáo poster Hội nghị Kỹ thuật Hỗ trợ sinh sản lần III: Tiếp cận kiến thức công nghệ Hỗ trợ sinh sản Tại TP HCM, 21/3/2014 Phùng Ngọc Thùy Linh, Nguyễn Thị Thúy An, Nguyễn Hồng Quốc Bảo, Nguyễn Việt Quốc, Hồ Mạnh Tường, Hồ Huỳnh Thùy Dương Xây dựng quy trình kỹ thuật cho xét nghiệm đánh giá DNA phân mảnh tinh trùng người Báo cáo hội trường Hội nghị Kỹ thuật Hỗ trợ sinh sản lần III: Tiếp cận kiến thức công nghệ Hỗ trợ sinh sản Tại TP HCM 21/3/2014 Kû yÕu héi NghÞ - 2014 ... biến gây nên phân mảnh ADN tinh trùng Sự phân mảnh ADN tinh trùng xảy giai đoạn trình hình thành tinh trùng Hiện tượng xảy hai chuỗi ADN tinh trùng bị tổn thương đứt gãy gây vơ sinh nam Có nhiều... hóa phân mảnh ADN tinh trùng Hiếm muộn nam bất thường tinh dịch đồ vô nguyên nhân quan trọng nhất, chiếm 90% muộn nam giới khoảng 30 - 40% nguyên nhân muộn nói chung [1] Ước tính có khoảng 5% nam. .. để ứng dụng kỹ thuật định lượng phân mảnh ADN thực tế lâm sàng chứng minh hiệu xét nghiệm chẩn đoán, theo dõi điều trị muộn nam KẾT LUẬN - Mất cân oxi hóa phân mảnh DNA tinh trùng vấn đề quan trọng