Nghiên cứu ảnh hưởng stress oxy hoá lên chức năng sinh sản ở nam giới và kết quả của liệu pháp chống oxy hóa

Luận án tiến sĩ y học Nghiên cứu ảnh hưởng stress oxy hoá lên chức năng sinh sản ở nam giới và kết quả của liệu pháp chống oxy hóa. Tình trạng vô sinh hiện đang là một vấn đề rất thường gặp xuất hiện ở các cặp vợ chồng trong độ tuổi sinh sản. Tổ chức Y tế Thế giới đã thống kế có đến một trong sáu người trong độ tuổi sinh sản gặp các khó khăn trong quá trình có con [166]. Nhiều báo cáo đã cho thấy nam giới có liên quan trong hơn một nửa các trường hợp vô sinh, và việc đánh giá chức năng sinh sản nam giới ngày càng được quan tâm nhiều hơn trong thời gian gần đây [79]. Một số nguyên nhân cơ bản bao gồm: bất thường về di truyền, bệnh nhiễm trùng và hệ thống, giãn tĩnh mạch tinh, các stress oxy hoá, và một số yếu tố ảnh hưởng như lối sống, sử dụng rượu bia, thuốc lá… [151]
Cho đến nay, phương pháp chính đánh giá chức năng sinh sản ở nam giới bao gồm tinh dịch đồ; tuy nhiên, bản thân tinh dịch đồ đơn thuần không thể cung cấp đầy đủ thông tin về chất lượng tinh trùng, cũng như chức năng sinh sản của nam giới [39]. Điều này gợi ý khả năng có sự tồn tại các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng tinh trùng nhưng không thể đánh giá qua xét nghiệm tinh dịch đồ. Trong hai thập kỷ qua, phân mảnh DNA tinh trùng và stress oxy hoá trong tinh dịch đã được thực hiện nhằm đánh giá sâu hơn các rối loạn về chức năng sinh sản nam giới, đặc biệt ở các trường hợp thất bại thai kỳ, thất bại ở các chu kỳ hỗ trợ sinh sản, và các trường hợp vô sinh không rõ nguyên nhân.

Stress oxy hoá là sự mất cân bằng của trạng thái oxy hoá trong cơ thể do các gốc oxy hoá có nồng độ cao hoặc các chất chống oxy hoá có nồng độ quá thấp [23]. Tình trạng này có sự ảnh hưởng không những lên chức năng sinh sản mà còn lên hiệu quả điều trị vô sinh [40], [124]. Đánh giá stress oxy hoá và các gốc oxy hoá tinh trùng sẽ cung cấp thêm các thông tin về chức năng của tinh trùng, và tính toàn vẹn của DNA tinh trùng. Hiện nay, đo cân bằng thế oxy hoá – khử là phương pháp hàng đầu, nhiều ưu điểm, có giá trị lâm sàng cao giúp đánh giá tình trạng stress oxy hoá trong tinh dịch [125]. Theo một phân tích tổng hợp cỡ mẫu lớn ở 2092 bệnh nhân, ngưỡng cân bằng thế oxy hóa – khử là 1,34 mV/106 tinh trùng/mL giúp tiên lượng được chất lượng tinh trùng ở nam giới vô sinh. Một số nghiên cứu khác về giá trị trung bình của chỉ số cân bằng thế oxy hoá – khử trong quần thể nam giới vô sinh lại cho kết quả có sự dao động lớn từ giá trị thấp như 0,9 mV/106 tinh trùng/mL [95], cho đến giá trị lớn hơn như ở nghiên cứu của Takashi và cộng sự [152] với 4,02 mV/106 tinh trùng/mL. Rõ ràng, các giá trị trung bình khác nhau ở đây là do các quần thể nghiên cứu có những đặc điểm khác nhau. Tuy vậy, một điểm có thể nhận thấy rõ là đối với các trường hợp nam giới có chức năng sinh sản bình thường thì có tình trạng stress oxy hoá thấp hơn một cách rõ rệt khi so với kết quả từ nhóm nam giới vô sinh. Vì vậy, việc chẩn đoán stress oxy hoá và hỗ trợ điều trị bằng các liệu pháp chống oxy hoá là một trong những chiến lược rất tiềm năng trong điều trị vô sinh, đặc biệt vô sinh nam.
Một số nghiên cứu đã cho thấy liệu pháp chất chống oxy hoá có tác dụng cải thiện kết quả tinh dịch đồ, giảm thiểu sự đứt gãy DNA tinh trùng, và làm tăng khả năng có thai của bệnh nhân, tuy vậy mức độ bằng chứng hiện vẫn chưa đủ mạnh để xác thực [15]. Một số vấn đề khó khăn trong việc áp dụng liệu pháp này là sự chuẩn hoá về phác đồ điều trị. Theo một tổng quan lớn từ Cochrane năm 2022 cho thấy rằng việc bổ sung chất chống oxy hóa ở nam giới hiếm muộn có thể cải thiện tỷ lệ thai sinh sống cho các cặp vợ chồng vô sinh. Vì những sai lệch ngẫu nhiên về phương pháp can thiệp và cỡ mẫu, các tác động của liệu pháp chống oxy hoá ở nam giới lên kết quả có thai cuối cùng vẫn chưa được khẳng định [57]. Trong khi đó, hầu như chưa có nghiên cứu nào trong nước được thực hiện nhằm đánh giá ảnh hưởng của stress oxy hoá lên chất lượng tinh trùng thông qua phương pháp đo cân bằng thế oxy hoá – khử, cũng như chưa có nhiều dữ liệu liên quan đến lợi ích của việc sử dụng chất chống oxy hoá trên đối tượng nam giới vô sinh tại Việt Nam.
Xuất phát từ tính cấp thiết, cũng như tầm quan trọng của việc nâng cao hiệu quả điều trị vô sinh, đặc biệt đối với tình trạng stress oxy hoá, luận án “Nghiên cứu ảnh hưởng stress oxy hoá lên chức năng sinh sản ở nam giới và kết quả của liệu pháp chống oxy hóa” được thực hiện với 2 mục tiêu sau:
1. Khảo sát ảnh hưởng của stress oxy hoá lên chất lượng tinh trùng dựa vào kết quả tinh dịch đồ, đứt gãy DNA tinh trùng ở các trường hợp vô sinh.
2. Đánh giá kết quả của liệu pháp chống oxy hoá lên một số chỉ số chất lượng tinh trùng

MỤC LỤC
Trang
ĐẶT VẤN ĐỀ…………………………………………………………………………………………………………… 1
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU……………………………………………………………………….. 3
1.1. Sự sinh tinh ………………………………………………………………………………………….3
1.2. Chức năng sinh sản của nam giới ……………………………………………………………7
1.3. Tổng quan về stress oxy hoá…………………………………………………………………11
1.4. Chẩn đoán stress oxy hoá …………………………………………………………………….24
1.5. Liệu pháp can thiệp……………………………………………………………………………..30
1.6. Các nghiên cứu có liên quan trong và ngoài nước …………………………………..37
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU …………………………..41
2.1. Đối tượng nghiên cứu và địa điểm nghiên cứu………………………………………..41
2.2. Phương pháp nghiên cứu ……………………………………………………………………..42
2.3. Các biến số nghiên cứu………………………………………………………………………..62
2.4. Xử lí số liệu………………………………………………………………………………………..68
2.5. Đạo đức nghiên cúu …………………………………………………………………………….70
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU……………………………………………………………………71
3.1. Đặc điểm của mẫu nghiên cứu………………………………………………………………71
3.2. Khảo sát ảnh hưởng của stress oxy hoá lên chất lượng tinh trùng dựa vào kết
quả tinh dịch đồ, đứt gãy DNA tinh trùng ở các trường hợp vô sinh………………..77
3.3. Đánh giá kết quả của liệu pháp chống oxy hoá lên một số chỉ số chất lượng
tinh trùng………………………………………………………………………………………………….89
Chương 4. BÀN LUẬN………………………………………………………………………………………….107
4.1. Bàn luận thiết kế nghiên cứu và kỹ thuật đánh giá stress oxy hoá – khử trong
tinh dịch …………………………………………………………………………………………………107
4.2. Khảo sát ảnh hưởng của stress oxy hoá lên chất lượng tinh trùng dựa vào kết
quả tinh dịch đồ, đứt gãy DNA tinh trùng ở các trường hợp vô sinh………………110
4.3. Đánh giá kết quả của liệu pháp chống oxy hoá lên một số chỉ số chất lượng
tinh trùng………………………………………………………………………………………………..1274.4. Một số ưu điểm và hạn chế của nghiên cứu ………………………………………….136
KẾT LUẬN……………………………………………………………………………………………………………138
KIẾN NGHỊ…………………………………………………………………………………………………………..140
TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………………………………………….141
CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI
PHỤ LỤCDANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Kết quả phân tích tinh dịch đồ theo WHO 2021 ………………………………….9
Bảng 1.2. Ưu và nhược điểm của phương pháp đo ORP trong tinh dịch ……………..27
Bảng 1.3. So sánh giữa quang hoá học và ORP ……………………………………………….28
Bảng 2.1. Đánh giá kết quả tinh dịch đồ………………………………………………………….52
Bảng 2.2. Mô tả các biến số nghiên cứu chính của nghiên cứu…………………………..62
Bảng 2.3. Phân loại BMI của WHO cho người Châu Á ……………………………………65
Bảng 2.4. Ý nghĩa của diện tích dưới đường biểu diễn ROC ……………………………..69
Bảng 3.1. Đặc điểm nhân khẩu học…………………………………………………………………71
Bảng 3.2. Tiền sử bệnh lý và một số yếu tố lối sống ………………………………………..72
Bảng 3.3. Đặc điểm nhân trắc học ………………………………………………………………….73
Bảng 3.4. Đặc điểm nội tiết …………………………………………………………………………..73
Bảng 3.5. Đặc điểm về hội chứng chuyển hoá ở nhóm nghiên cứu ……………………74
Bảng 3.6. Đặc điểm cơ quan sinh dục …………………………………………………………….74
Bảng 3.7. Đặc điểm về siêu âm bìu ………………………………………………………………..75
Bảng 3.8. Phân bố tình trạng rối loạn chức năng tình dục tổng thể theo thang điểm
IIEF-15 ……………………………………………………………………………………..76
Bảng 3.9. Tỷ lệ và điểm của thang đo IIEF ……………………………………………………..76
Bảng 3.10. Kết quả đánh giá stress oxy hóa theo ORP………………………………………77
Bảng 3.11. Kết quả tinh dịch đồ …………………………………………………………………….77
Bảng 3.12. Kết quả xét nghiệm đánh giá đứt gãy DNA tinh trùng bằng Halosperm ………78
Bảng 3.13. Các nhóm bệnh nhân theo mức độ đứt gãy DNA tinh trùng bằng
Halosperm …………………………………………………………………………………78
Bảng 3.14. Liên quan giữa một số đặc điểm chung và yếu tố lối sống với ORP ….79
Bảng 3.15. Liên quan giữa tiền sử bệnh lý với ORP …………………………………………79
Bảng 3.16. Liên quan giữa đặc điểm nhân trắc học bệnh lý với ORP………………….80
Bảng 3.17. Liên quan giữa mật độ tinh hoàn, mào tinh với stress oxy hóa ………….81Bảng 3.18. Liên quan giữa các bất thường sinh dục với stress oxy hóa ………………81
Bảng 3.19. Hệ số tương quan giữa các vấn đề chỉ số IIEF với ORP ……………………82
Bảng 3.20. Liên quan giữa Hội chứng chuyển hóa và stress oxy hóa ………………….82
Bảng 3.21. Liên quan giữa kết quả tinh dịch đồ và stress oxy hóa ……………………..83
Bảng 3.22. Giá trị dưới đường cong ROC của ORP trong dự báo kết quả tinh dịch đồ
bất thường………………………………………………………………………………….84
Bảng 3.23. Giá trị dưới đường cong ROC của ORP trong dự báo kết quả mật độ tinh
trùng bất thường …………………………………………………………………………85
Bảng 3.24. Liên quan giữa kết quả Halosperm và ORP ……………………………………86
Bảng 3.25. Giá trị dưới đường cong ROC của ORP trong dự báo kết quả tăng đứt gãy
DNA tinh trùng…………………………………………………………………………..87
Bảng 3.26. Mối liên quan định lượng giữa chỉ số ORP và các yếu tố liên quan …..88
Bảng 3.27. Đặc điểm chung của nhóm nam giới tham gia điều trị………………………89
Bảng 3.28. Tỷ lệ cải thiện các chỉ số đánh giá chất lượng tinh trùng trước và sau điều
trị ……………………………………………………………………………………………..90
Bảng 3.29. Điểm rối loạn cương theo thang điểm IIEF trước và sau điều trị ……….91
Bảng 3.30. Kết quả tinh dịch đồ trước và sau điều trị ………………………………………92
Bảng 3.31. Kết quả xét nghiệm Halosperm trước và sau điều trị ……………………….93
Bảng 3.32. Kết quả xét nghiệm ROS trước và sau điều trị…………………………………94
Bảng 3.33. Điểm rối loạn cương theo thang điểm IIEF trước và sau điều trị ……….94
Bảng 3.34. Kết quả tinh dịch đồ trước và sau điều trị ………………………………………95
Bảng 3.35. Kết quả xét nghiệm Halosperm trước và sau điều trị ……………………….96
Bảng 3.36. Điểm rối loạn cương theo thang điểm IIEF trước và sau điều trị ……….97
Bảng 3.37. Kết quả tinh dịch đồ trước và sau điều trị ……………………………………….98
Bảng 3.38. Kết quả xét nghiệm Halosperm và ORP trước và sau điều trị …………..99
Bảng 3.39. Kết quả xét nghiệm ROS trước và sau điều trị ………………………………100
Bảng 3.40. Điểm rối loạn cương theo thang điểm IIEF trước và sau điều trị ……………..100
Bảng 3.41. Kết quả tinh dịch đồ trước và sau điều trị …………………………………….101
Bảng 3.42. Sự thay đổi kết quả xét nghiệm Halosperm trước và sau điều trị …….102Bảng 3.43. Các đặc điểm chung và kết quả điều trị ………………………………………..103
Bảng 3.44. Đặc điểm chung và kết quả điều trị ……………………………………………..104
Bảng 3.45. Liên quan giữa kết quả tinh dịch đồ lên kết quả điều trị …………………105
Bảng 3.46. Giá trị dưới đường cong ROC của ORP trong dự báo khả năng đáp ứng
với phác đồ chống oxy hoá nhằm cải thiện đứt gãy DNA tinh trùng..106
Bảng 4.1. Kết quả một số nghiên cứu về đứt gãy DNA tinh trùng và các tác động lên
chất lượng tinh trùng …………………………………………………………………116
Bảng 4.2. Giá trị ORP trong tinh dịch ở nam giới …………………………………………..118
Bảng 4.3. Ngưỡng cắt của ORP tinh dịch nhằm tiên lượng chất lượng tinh trùng.126DANH MỤC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ
Trang
Biểu đồ 1.1. Mối liên quan giữa đặc điểm các chỉ số tinh dịch đồ so với thời gian sử dụng
điện thoại ……………………………………………………………………………………16
Biểu đồ 1.2. Sự thay đổi của SOD và TAC sau khi kích thích nhiệt vùng bìu………18
Biểu đồ 1.3. Sự thay đổi của mật độ tinh trùng và tỷ lệ tinh trùng di động tiến tới sau
kích thích nhiệt vùng bìu …………………………………………………………….18
Biểu đồ 1.4. Đường cong ROC xác định ngưỡng ORP………………………………………….30
Biểu đồ 3.1. Phân loại vô sinh………………………………………………………………………..72
Biểu đồ 3.2. Giá trị ORP trong phân biệt kết quả tinh dịch đồ bình thường …………84
Biểu đồ 3.3. Giá trị ORP trong phân biệt kết quả mật độ tinh trùng bất thường ……85
Biểu đồ 3.4. Giá trị ORP chẩn đoán đứt gãy DNA tinh trùng …………………………….87
Sơ đồ 2.1. Quy trình thực hiện nghiên cứu* …………………………………………………….61DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 1.1. Sơ đồ các giai đoạn chính trong quá trình sinh tinh………………………………3
Hình 1.2. Sự biến đổi tinh tử thành tinh trùng …………………………………………………..5
Hình 1.3. Ảnh hưởng của nội tiết lên sự sinh tinh ………………………………………………7
Hình 1.4. Nguồn gốc stress oxy hoá và cơ chế tác động …………………………………..12
Hình 1.5. Sự sinh tổng hợp tinh trùng trong điều kiện nhiễm trùng ……………………15
Hình 1.6. Liên quan giữa sản xuất gốc oxy hoá và kỹ thuật hỗ trợ sinh sản . ……….18
Hình 1.7. Quá trình tác động của stress oxy hoá ………………………………………………22
Hình 1.8. Hệ thống MiOXSYS (A), bộ cảm biến để tiến hành xét nghiệm………………..26
Hình 1.9. Các yếu tố lối sống ảnh hưởng đến chất lượng tinh trùng …………………………35
Hình 2.1. Thước đo Prader đánh giá thể tích tinh hoàn ……………………………………..46
Hình 2.2. Độ nhớt cao của mẫu tinh dịch ………………………………………………………..49
Hình 2.3. Hình ảnh tiêu bản tinh trùng với eosin quan sát dưới kính hiển vi………..51
Hình 2.3. Bộ Kit sản sản phẩm Halosperm®……………………………………………………53
Hình 2.4. Chuẩn bị mẫu đánh giá phân mảnh DNA tinh trùng bằng phương pháp
SCD…………………………………………………………………………………………….54
Hình 2.5. Hình ảnh các loại tinh trùng với quầng halo khác nhau trên vi trường ….56
Hình 2.6. Hệ thống MiOXSYS đo ROS ………………………………………………………….57
Hình 2.7. Kiểm tra hiệu chuẩn với USB kiểm chuẩn 2 mặt A, B………………………..57
Hình 2.8. Lắp cảm biến vào ổ cắm cảm biến trên máy………………………………………58
Hình 2.9. Nạp 30 µl mẫu vào cổng chấm mẫu trên cảm biến……………………………..5