Đặt vấn đề: Mục đích của bài viết là cập nhật thông tin về vai trò sinh lý của các chất dẫn xuất có hoạt tính oxy, mối liên quan của chúng trong các quá trình tinh trùng thụ tinh cho trứng bình thường và bệnh lý, cũng như cơ sở của việc sử dụng các chất chống oxi hóa trong điều trị vô sinh do nam giới. Phương pháp: Tham khảo các công trình nghiên cứu liên quan đến “stress oxi hóa" và vô sinh nam giới, được đăng tải trên các tạp chí khoa học chuyên ngành. Kết quả: Các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi có ít nhất một điện tử không xếp thành đôi. Chúng dễ phản ứng với các phân tử ở bên cạnh để lấy điện tử tự do và tạo thành các phân tử có hoạt tính. Trong tinh trùng, các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi thường gặp nhất là anion superoxit [O,1. Khi có các cation kim loại như sắt, đồng, ... , anion superoxit chịu tác động của một phản ứng và tạo thành một chất rất độc: (OH-). Đây là chất khởi xưởng mạnh của các chuỗi phản ứng peoxi hóa lipit, oxi hóa protein và ADN của tinh trùng. Trong tinh dịch, một hàm lượng sinh lý của các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi đóng vai trò quan trọng trong quá trình tính trùng chuyển động và thụ tinh cho trứng. Ở mào tinh, nhờ phản ứng oxi hóa, các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi làm thay đổi các đặc tính về cấu trúc và sinh-hóa học của ADN, protein và lipit của tinh trùng. Chúng góp phần làm tích tụ điện tử, đổi mới màng tế bào và làm cho tinh trùng đạt được chuyển động thẳng. Trong đường sinh sản của nữ giới, các chất này gây nên tăng adenozin monophotphat vòng, giúp cho tinh trùng chuyển động với hoạt tính cao. Nhờ phản ứng photphoryl hóa 3 protein ở màng tế bào, chúng làm tăng tính lỏng của màng tinh trùng và làm cho tinh trùng dễ dàng hợp nhất được với trứng. Trong tinh dịch, các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi có thể được phát sinh từ các nguồn nội sinh (bạch cầu đa nhân trung tính, đại thực bào, các tế bào mầm chưa trưởng thành) và/hoặc từ các nguồn ngoại sinh (nghiện thuốc lá, nghiện rượu và ô nhiễm môi trường). Mất cân bằng giữa các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi và các chất chống oxi hóa (stress oxi hóa") gây ra một loạt các quá trình bệnh lý: tăng phản ứng peroxit hỏa các axit béo, dẫn đến hư hại màng bảo tương; tăng tổn thương ADN và tăng tính nhạy cảm với chết tế bào theo chương trình của tinh trùng. Hậu quả là làm giảm mật độ, tính chuyển động của tinh trùng và làm tăng tỷ lệ tổn thương hình thái của tinh trùng. Các chất chống oxi hóa hoạt động bằng cách cắt đứt các phản ứng trong chuỗi dây truyền dẫn đến việc sản xuất ra các chất dân xuất có hoạt tính oxi. Điều trị bổ sung cho nam giới vô sinh bằng các chất chống oxi hóa có tác dụng làm tăng mật độ, tính chuyển động của tinh trùng, tăng tỷ lệ có thai, tăng tỷ lệ sinh con của phụ nữ mà người nam giới của họ bị vô sinh và được điều trị như đã nêu ở trên. Kết luận: “Stress oxi hóa có thể gây tổn thương cho tinh trùng nếu khả năng chống oxi hóa của cơ thể bị vượt qua và hàm lượng các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi tăng lên trong tinh dịch và/hoặc trong bào tương của tinh trùng. Đối với nam giới bị vô sinh, đặc biệt là bệnh nhân bị suy giảm lượng và chất lượng tinh trùng tự phát, bên cạnh các phương thức điều trị thường quy, họ phải được tư vấn và điều trị bổ sung bằng các chất chống oxi hóa. Điều trị như vậy cho thấy sự cải thiện về mật độ, sức sống, tính chuyển động của tỉnh trùng, tăng tỷ lệ có thai, tăng tỷ lệ sinh con của phụ nữ mà người nam giới của họ bị vô sinh và được điều trị như đã nêu ở trên.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi (reactive oxygen species - ROS) là các sản phẩm chuyển hóa sinh lý của các tế bào. Các chất này có thể trở nên độc hại đối với nhiều tế bào, trong đó có các tính trùng, khi hàm lượng của chúng tăng lên trong môi trường các tế bào hoặc có sai sót trong quá trình thoái biến và đào thải chúng ra khỏi cơ thể. “Stress oxi hóa” [stress oxydant (SO)] được đặc trưng bằng sự mất cân bằng giữa việc sản xuất các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi và khả năng chống lại phản ứng oxi hóa của cơ thể [1],[10].
Các số liệu dịch tễ học gần đây cho biết có khoảng 15% các cặp vợ chồng bị vô sinh [46], trong đó nguyên nhân do nam giới chiếm khoảng 50% [52], bao gồm cả suy giảm số lượng và/hoặc chất lượng tinh trùng. Trong các bệnh nhân này, tìm thấy nguyên nhân chiếm 60% và không tìm thấy nguyên nhân là 40%. Người ta gọi các trường hợp không tìm thấy nguyên nhân là vô sinh nam giới tự phát. Một giả thuyết chủ yếu liên quan đến vô sinh nam giới tự phát là một tổn thương liên quan đến “stress oxi hóa”, vì 30 đến 40% nam giới vô sinh có tỷ lệ chất dẫn xuất có hoạt tính oxi tăng cao trong tinh dịch (281. Tinh trùng là một tế bào rất nhậy cảm với "stress oxi hóa” nên chúng là đối tượng của nhiều đề tài nghiên cứu (38). Màng tế bào tinh trùng có nhiều axít béo chưa bão hòa. Cấu tạo đó làm cho màng tế bào rất dễ bị tổn thương bởi phản ứng oxi hóa và peoxi hóa chất béo, các phản ứng này làm tăng các bất thường ở tấm giữa và làm giảm tính chuyển động của tinh trùng [19]. Tác động của các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi đối với tinh trùng có thể dẫn đến giảm khả năng thụ tinh cho trứng của tinh trùng và giảm khả năng phát triển của phôi trong buồng tử cung [19].
Dù cho một nguyên nhân gây ra vô sinh đã được tìm thấy, sự tăng các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi trong tinh dịch đã được nhận ra, “stress oxi hóa” vẫn là trọng tâm nghiên cứu về sinh lý bệnh học của vô sinh nam giới. Mục đích của bài viết là cập nhật thông tin về vai trò sinh lý của các chất dẫn xuất có hoạt tính oxy, các số liệu chủ yếu liên quan đến các chất dẫn xuất có hoạt tính oxy trong sinh lý bệnh của tinh trùng và cơ sở của việc sử dụng các chất chống oxi hóa trong điều trị vô sinh do nam giới.
2.1. Các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi
Các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi, còn được biết đến với tên gọi là các gốc tự do cÓ OXI, có ít nhất một điện tử không xếp thành đôi. Do vậy, các chất này là các phân tử rất không ổn định. Chúng có khả năng phản ứng với các phân tử ở bên cạnh để lấy điện tử tự do của các phân tử này và tạo thành các phân tử có hoạt tính [32]. Các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi tồn tại trong cơ thể dưới 2 hình thái: dạng ion, như ion hiđroxila [OHỊ, ion superoxit [O] và dạng phân tử, như peroxit hiđrogen [H,O,J, axit hipochloric [HOCL], peroxit lipit [LOOH] và ozon [O].
Cơ chế chủ yếu phát sinh ra các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi trong tinh trùng là phản ứng Redox NAD, tùy thuộc vào mức độ của thể hạt trong nguyên sinh chất của tinh trùng [13]. Do nhu cầu phải có nhiều năng lượng để chuyển động, tinh trùng rất giầu thể hạt trong nguyên sinh chất. Các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi thường gặp nhất trong tinh trùng là anion superoxit [O,. Anion này nhị trùng và tạo thành nước có oxi [H,O,J. Khi có các cation kim loại như sắt, đồng, nước có oxi, anion superoxit chịu tác động của một phản ứng và tạo thành một chất rất độc: [OH-1. Đây là chất khởi xướng mạnh của các chuỗi phản ứng peoxi hóa lipit, oxi hóa protein và ADN của tinh trùng (13).
2.2. Vai trò sinh lý của các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi liên quan đến quá trình tinh trùng thụ tinh cho trứng
Nếu hàm lượng các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi tăng cao có khả năng làm biến chất tinh dịch thì một hàm lượng sinh lý của các chất này lại đóng vai trò quan trọng trong các quá trình sinh lý bình thường của tinh trùng. Trong quá trình di chuyển ở mào tinh, nhờ phản ứng oxi hóa, các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi làm thay đổi các đặc tính về cấu trúc và sinh-hóa học của ADN, protein và lipit của tinh trùng. Các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi góp phần làm tích tụ điện tử, đổi mới màng tế bào và làm cho tinh trùng đạt được chuyển động thẳng. Trong đường sinh sản của nữ giới, các chất này tác động vào thể đầu của tinh trùng, làm cho tinh trùng chuyển động với hoạt tính cao và làm cho tinh trùng hợp nhất với noãn. Để thực hiện được việc thụ tinh cho trứng, trong giai đoạn phát triển cuối cùng này của tinh trùng, việc sản xuất các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi được kiểm soát bằng các thay đổi khác nhau của các phân tử. Nhiều phản ứng xảy ra trong việc hình thành adenozin monophotphat vòng (AMPc) (47). Các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi gây nên tăng adenozin monophotphat vòng. Đây là một chất cần thiết, giúp cho tinh trùng đạt được sự chuyển động với hoạt tính cao (15).
Tính chất chuyển động với hoạt tính cao là một tình trạng đặc trưng của các tinh trùng để thụ tinh cho trứng. Tinh trùng chuyển động với hoạt tính cao có biên độ di động rộng, sự quẫy đuôi không cân đối, sự cử động của đầu tăng thêm và là một sự chuyển động không tuyến tính [45]. Sau khi đi qua gò cầu noãn, tinh trùng chuyển động với hoạt tính cao, gắn vào vùng trong suốt của trứng và bắt đầu giải phóng ra các enzim tiêu protein để tạo ra một “cánh cửa trong vùng chất trong suốt. Tinh trùng đi qua “cánh cửa” sinh lý đó và hợp nhất với noãn. Vai trò của các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi trong phản ứng thể đầu của tinh trùng bao gồm một hoạt động của tinh trùng ở vùng chất trong suốt nhờ phản ứng photphoryl hóa 3 protein của màng bào tương. Trong ống nghiệm, hoạt hóa phản ứng thể đầu của tinh trùng xẩy ra khi sự tập trung các phản ứng oxi hóa được thêm vào tinh dịch. Cuối cùng, sự điều hòa tỉnh lỏng của màng tinh trùng được thực hiện nhờ số lượng axit béo chưa bão hòa tăng lên. Các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi cóthể làm tăng tính lỏng của màng tinh trùng, làm dễ dàng cho sự hợp nhất giữa tinh trùng và trứng. Đây là các hiện tượng và các quá trình xảy ra trong các đợt sinh hóa học cuối cùng của phản ứng thể đầu của tinh trùng [12].
2.3. Nguồn gốc của các chất dẫn xuất có hoạt tỉnh oxi có trong tinh dịch
Trong tinh dịch, các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi có thể được phát sinh từ các nguồn nội sinh và hoặc các nguồn ngoại sinh. Các nguồn nội sinh là bạch cầu đa nhân trung tính, đại thực bào, các tế bào mầm chưa trưởng thành. Các nguồn ngoại sinh là nghiện thuốc lá, nghiện rượu và ô nhiễm
môi trường. 2.3.1. Nguồn gốc nội sinh
• Bạch cầu Trong tinh dịch, bạch cầu thường gặp là bạch cầu đa nhân trung tính (50 – 60%) và đại thực bào (20 – 30%) [39]. Phần lớn số bạch cầu này đến từ tuyến tiền liệt và 2 túi tinh. Chúng có men peroxidaza-dương tính (peroxidase-positifs). Dưới tác động của nhiều chất kích thích gây ra phản ứng viêm, có ở trong tế bào cũng như ở ngoài tế bào, các tế bào bạch cầu này có thể giảm tải (discharger) đến 100 lần so với các chất dẫn xuất có hoạt tính oxy thông thường [21. Trong tinh số lượng bạch cầu tăng cao (trên 1 triệu tế bào peroxydaza-dương tính/1ml tinh dịch) gây ra stress oxi hóa”, có khả năng làm hư hại tính trùng. Nhiều nghiên cứu cho thấy mối liên quan giữa mức độ tinh dịch bị hư hại và sự tăng lên bất thường của các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi, như IL-6, IL-8 và TNF [29].
Tinh trùng chưa trưởng thành
Trong quá trình sinh tinh, các tiền tinh trùng duỗi dài ra để mất đi dần dần tế bào chất. Đây là điều kiện cần thiết để tinh trùng có thể thụ tinh cho trứng. Nhưng, tinh trùng bị hư hại có thể giữ lại phần tế bào chất dư thừa ở xung quanh tấm giữa. Phần tế bào chất dư thừa còn lại hoạt hóa hệ thống NADPH và làm sản sinh ra các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi [36].
• Giãn tĩnh mạch tinh
Giãn tĩnh mạch tinh là nguyên nhân của 40% nam giới đi khám vì hiếm muộn-vô sinh và giãn tĩnh mạch tinh được coi là một trong các nguyên nhân quan trọng gây ra hiếm muộn-vô sinh ở nam giới [50]. Một vấn đề đã được chứng minh, đó là hàm lượng của các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi có mối liên quan với mức độ nặng nhẹ của giãn tĩnh tinh [3].
nguồn gốc ngoại sinh
• Bức xạ
Nhiều nghiên cứu cho biết: bức xạ sinh ra từ điện thoại di động, làm tăng sản xuất các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi trong tinh dịch và có ảnh - hưởng thực sự đến chất lượng của tinh dịch (417). Các nghiên cứu thực nghiệm cũng chỉ ra rằng tùy theo cường độ và thời gian chiếu tia, bức xạ từ trường có thể dẫn đến sản sinh ra các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi, làm hư hại ADN tinh trùng, làm giảm sức sống, tính chuyển động và mật độ của tinh trùng [16]. Sóng điện từ trường có thể gây ảnh hưởng bất lợi đối với dòng điện tử chạy dọc theo màng bào tương của tinh trùng, do đó làm rối loạn hoạt động bình thường của tinh trùng [30].
• Chất độc và kim loại nặng
Các phân tử độc tự do, được thải ra môi trường sống bởi nền sản xuất công nghiệp, có thể làm tăng sản xuất các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi trong tinh dịch, đặc biệt là chất phthalates, có trong nhiều đồ gia dụng và đồ dùng trong công nghiệp [35], có thể làm hư hại quá trình sinh tinh và gây ra tổn thương ADN của tinh trùng [24]. Phơi nhiễm đối với ô nhiễm trong không khí (hydrocarbures), kim loại nặng (cađimi, crôm, chì, măng gan, thủy ngân,...), xenobiotic có trong thực phẩm (thuốc trừ E sẫu, thuốc diệt cỏ, ...) đều sản sinh ra các nguồn “stress oxi hóa” có thể ảnh hưởng đến chất lượng tinh dịch [8].
• Thuốc lá
Thuốc lá chứa hơn 4000 chất hóa học, trong đó có một số chất làm mất cân bằng giữa việc sản sinh ra các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi và khả năng chống oxi hóa trong tinh dịch của người hút thuốc lá. Ví dụ, trong tinh dịch và trong máu của người hút thuốc lá, hàm lượng cađimi và chì tăng cao, dẫn đến tăng sản xuất các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi và làm giảm tính chuyển động của tinh trùng [26]. Trong tinh dịch của người hút thuốc lá, số lượng bạch cầu tăng lên 48%, các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi tăng lên 107% [40]. Nhiễm sắc thể tinh trùng của người hút thuốc lá dễ bị tổn thương, như dễ bị gẫy, khuyết đoạn nhánh dài của nhiễm sắc thể Y hơn nhiễm sắc thể của người không hút thuốc lá [40].
• Rượu
Rượu làm tăng sản xuất các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi và làm chồng chéo các cơ chế bảo vệ, chống oxi hóa của cơ thể, đặc biệt là ở gan. Axetanđehit (acétaldéhyde), một trong các chất chuyển hóa của etanola (éthanol), tác động qua lại với các protein và lipit, do đó sinh ra các chấtdẫn xuất có hoạt tính oxi, có khả năng làm tổn hại nhiễm sắc thể của tinh trùng (5).
3. LIÊN QUAN CỦA CÁC CHẤT DẪN XUẤT CÓ HOẠT TÍNH OXI TRONG CÁC QUÁ TRÌNH BỆNH LÝ
Tinh trùng có lượng bào tương ít và hoạt động sao chép lại nhiễm sắc thể ở mức độ thấp. Tinh trùng không có khả năng đáp ứng đối với “stress oxi hóa” vì chúng không thể sản sinh ra các chất chống oxi hóa và sửa chữa các vật liệu tế bào bị hư hại. Mặc dù một số chất chống oxi hóa có trong tinh trùng, tinh dịch vẫn là chất bảo vệ tinh trùng tốt nhất chống lại các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi. Khi các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi vượt quá hệ thống bảo vệ chống oxi hóa và gây ra mất thăng bằng giữa các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi và các chất chống oxi hóa, các bất thường bệnh lý xẩy ra tùy theo bản chất, số lượng các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi và thời gian ảnh hưởng của chúng. Hậu quả của các bất thường bệnh lý là sự hư hại của lipit, protein và nhiễm sắc thể của tinh trùng.
3.1. Sự peoxi hóa lipit
Ở động vật có vú, màng bào tương của tinh trùng khác hẳn màng bào tương của các tế bào khác trong cơ thể về thành phần lipit. Màng bào tương của tinh trùng chứa nhiều axit béo chưa bão hòa. Các axit béo này chịu trách nhiệm về tính khác trong cơ thể về thành phần lipit. Màng bào tương của tinh trùng chứa nhiều axit béo chưa bão hòa. Các axit béo này chịu trách nhiệm về tính lỏng của màng tế bào (41). Khi mức độ các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi tăng cao, các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi này làm hư hại các axit béo chưa bão hòa, gây ra một đợt các phản ứng hóa học, dẫn đến peoxi hóa các axit béo [22]. Phản ứng peoxi hóa lipit trong tinh trùng có thể gây ra phá hủy gần 60% các axit béo, do đó làm hư hại các tính chất của màng bào tương tinh trùng.
3.2. Làm tổn thương ADN
Chất nhiễm sắc của tinh trùng người có cấu trúc hữu cơ và có mật độ rất đặc. Trong quá trình sinh tinh, chất nhiễm sắc của tinh trùng chịu một loạt các thay đổi, dẫn đến ADN bị “lèn chặt” về mặt cấu trúc. Cấu trúc này làm cho tinh trùng phản kháng lại một cách rất đặc biệt đối với các tổn thương của ADN (42]. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, sự “lèn ép” về mặt cấu trúc không được tốt và quá trình protamin hóa chất nhiễm sắc diễn ra không được hoàn toàn, ADN trở nên rất dễ bị tổn thương bởi tác động của “stress oxi hóa”. Dưới tác động của các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi, hiện tượng đứt gẫy các nhánh ADN của tinh trùng được quan sát thấy trong kính hiển vi.
Khi ADN bị tổn thương nhỏ, tổn thương này có thể được sửa chữa và tinh trùng vẫn có khả năng thụ tinh cho noán. Trong trường hợp rà cơ chế sửa chữa không đáp ứng được, phải có thể bị hàng, không thể tiếp tục phát triển và làm tổ trong niềm mạc của tử cung. Người ta nhận thấy 80% các sai lạc nhiễm sắc thể có nguồn gốc từ người cha (20). Các tổn thương của ADN là một yếu tố góp phần vào hiện tượng không chết tế bào theo chương trình 191.
3.3. Chết tế bào theo chương trình Chết tế bào theo chương trình là một hiện tượng sinh lý học, được đặc trưng bằng các thay đổi về hình thái học và sinh-hóa học tế bào, dẫn đến chết các tế bào theo cách “đã được ra lệnh từ trước”. Người ta quan sát thấy tinh trùng của bệnh nhân vô sinh có hàm lượng các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi tăng cao, do đó các tinh trùng này nhạy cảm với chết tế bào theo chương trình cao hơn các tinh trùng của nhóm chứng [6].
3.4. Tác động trên các chỉ số của tinh dịch Sản xuất dư thừa các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi thường phối hợp với giảm mật độ, giảm tính chuyển động và tăng tỷ lệ tổn thương hình thái của tinh trùng. Đây là các chỉ số chủ yếu liên quan đến tình trạng hiếm muộn-vô sinh nam giới.
4. CÁC CHẤT CHỐNG OXI HÓA
Các chất chống oxi hóa hoạt động bằng cách cắt đứt các phản ứng trong chuỗi dây truyền dẫn đến việc sản xuất ra các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi. Các chất chống oxi hóa này có thể được chia thành 2 nhóm, tùy theo cách tác động của chúng
• Các chất chống oxi hóa phòng ngừa là các kim loại và các protein liên kết, như là lactoferrin và transferrin. Các chất này ngăn ngừa sự sản sinh ra các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi.
• Các chất chống oxi hóa không độc, như là Vitamin C và Vitamin E. Hai chất này tác động bằng cách trừ khử các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi đã có từ trước.
Đã có nhiều công trình nghiên cứu về tính hiệu quả của từng chất chống oxi hóa riêng biệt. Nhưng kết quả không cho phép kết luận một cách chắc chắn về hiệu quả của từng chất chống oxi hóa vì nhiều lý do, như lý do về phương pháp đo lường hiệu quả, thời gian điều trị, ... Hơn nữa, các chất chống oxi hóa thường tác động dưới hình thức tranh chấp, cho nên đánh giá, đo lường hiệu quả riêng biệt có thể rơi vào nhầm lẫn. Dưới đây là danh sách các chất chống oxi hóa, được xếp theo cách tác động của chúng.
4. CÁC CHẤT CHỐNG OXI HÓA
Các chất chống oxi hóa hoạt động bằng cách cắt đứt các phản ứng trong chuỗi dây truyền dẫn đến việc sản xuất ra các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi. Các chất chống oxi hóa này có thể được chia thành 2 nhóm, tùy theo cách tác động của chúng
• Các chất chống oxi hóa phòng ngừa là các kim loại và các protein liên kết, như là lactoferrin và transferrin. Các chất này ngăn ngừa sự sản sinh ra các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi.
• Các chất chống oxi hóa không độc, như là Vitamin C và Vitamin E. Hai chất này tác động bằng cách trừ khử các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi đã có từ trước.
Đã có nhiều công trình nghiên cứu về tính hiệu quả của từng chất chống oxi hóa riêng biệt. Nhưng kết quả không cho phép kết luận một cách chắc chắn về hiệu quả của từng chất chống oxi hóa vì nhiều lý do, như lý do về phương pháp đo lường hiệu quả, thời gian điều trị, ... Hơn nữa, các chất chống oxi hóa thường tác động dưới hình thức tranh chấp, cho nên đánh giá, đo lường hiệu quả riêng biệt có thể rơi vào nhầm lẫn. Dưới đây là danh sách các chất chống oxi hóa, được xếp theo cách tác động của chúng.
4.1. Các chất chống oxi hóa là các enzim
• Glutathion peroxydaza Glutathion peroxydaza là tác nhân khử chủ yếu của cơ thể và chúng tác động giống như các chất chống oxi hóa không độc ở tinh hoàn và mào tinh hoàn. Hoạt động của Glutathion peroxydaza có tác dụng bảo vệ các thành phần lipit của màng tinh trùng, giữ gìn sức sống và tính chuyển động của tinh trùng. Glutathion peroxyđaza là chất bảo vệ nội sinh chủ yếu chống lại các tổn thương do các bức xạ tự do gây ra và duy trì các chất chống oxi hóa ngoại sinh ở mức độ thấp. Khi kết hợp với uống Vitamin C và Vitamin E, Glutathion có tác dụng làm tăng số lượng tinh trùng và làm giảm sự đứt gẫy ADN của tinh trùng [27].
• Catalaza
Catalaza làm cho phản ứng phân hủy H, O, thành oxi và nước dễ dàng xảy ra. Cùng với Superoxyde dismutase, catalaza còn có tác dụng phân hủy một số chất dẫn xuất có hoạt tính oxi và bảo vệ tinh trùng.
. Coenzim Q10 Coenzim Q10 vận chuyển điện tử trong chuỗi của thể hạt và nó đóng vai trò cung cấp năng lượng cho tấm giữa của tinh trùng. Coenzim Q10 còn đóng vai trò làm ổn định thành phần lipoprotein của màng tế bào tinh trùng [21].
4.2. Các chất chống oxi hóa không phải là các enzim
• Vitamin E Vitamin E (a – tocopherol) là một chất chống oxi hóa. Nó tác động trên màng của tinh trùng bằng cách trung hòa H,O, và làm mất tác dụng của các gốc tự do. Thiếu Vitamin E dẫn đến chất lượng ADN của tinh trùng bị hư hại, quá trình sinh tinh bị giảm sút và thoái hóa. Bổ sung Vitamin E cho thấy số lượng và chất lượng (hình thái và tính chuyển động) của tinh trùng đều được cải thiện một cách có ý nghĩa thống kê [39]. Do đó, tỷ lệ người vợ, của các cặp vợ chồng mà người chồng được điều trị bằng bổ sung Vitamin E, có thai tăng lên [17].
• Vitamin C
Vitamin C (axit ascorbic) là một vitamin tan trong nước, một đồng yếu tố chủ yếu của quá trình hydroxyl hóa (Vitamin C phản ứng với OH, O, và H,O, trong chất lỏng ngoài tế bào). Thiếu Vitamin Cdẫn đến giảm số lượng tinh trùng, giảm tỷ lệ tinh trùng chuyển động, tăng tỷ lệ tinh trùng có hình thái bất thường và tăng sự kết dính tinh trùng với nhau trong tinh dịch [14]. Trong các nghiên cứu, có bổ sung cho bệnh nhân Vitamin C và các thức ănđồng hóa trực tiếp ( caroten, Vitamin E, kém), cho thấy sự cải thiện các chỉ số của tinh dịch (37).
• Vitamin A, caroten và lycopen Vitamin A là một vitamin tan trong chất béo. Trong cơ thể, Vitamin A tồn tại dưới dạng retinol, retinal, axit retinoic và retinyl-phosphate. Thiếu Vitamin A có thể dẫn đến thoái hóa các tế bào mầm sinh sản, giảm tỷ lệ testosteron trong máu, ngừng quá trình sinh tinh ở giai đoạn kỳ đầu và tổn thương tính toàn vẹn của tế bào Sertoli [23]. Một nghiên cứu, trong đó bệnh nhân đã được phẫu thuật có kết quả bệnh giãn tĩnh mạch tinh và sau phẫu thuật được điều trị bằng bổ sung Vitamin A, C, E, sắt, N-acetyl cystein và kẽm, cho thấy sự tăng số lượng và tính chuyển động của tinh trùng [18]. • Carnitin
Trong tinh trùng, Carnitin tác động bằng cách cung cấp năng lượng cho tinh trùng, do đó, Carnitin cho phép tinh trùng trưởng thành và chuyển động. Carnitin còn có tác dụng chống oxi hóa bằng cách ức chế phản ứng peoxi hóa phospholit (481. Carnitin bảo vệ ADN và màng tế bào của tinh trùng không bị tổn thương bởi phản ứng oxi hóa. Bổ sung Carnitin cho thấy tăng mật độ, sức sống, tính chuyển động của tinh trùng cũng như tăng tỷ lệ có thai của người vợ mà người chồng được điều trị bằng bổ sung
• Cystein Cystein là tiền chất của Glutathion trong tế bào và như vậy Cystein làm tăng số lượng Glutathion 7 được tổng hợp. Tiếp theo, Glutathion khử các chất oxi hóa và ngăn ngừa các tổn thương oxi hóa ở màng tế bào và ở ADN của tinh trùng.
• Axit folic
Axit folic thuộc các vitamin nhóm B, tan trong nước. Axit folic đóng vai trò quan trọng trong sự tổng hợp ADN và trong các chức năng của tế bào, đặc biệt trong việc sản xuất pyrimidin và purin. Trong một nghiên cứu mù đôi, có giả dược, bệnh nhân được cung cấp 5 mg axit folic và 66 mg kém/1ngày, trong 26 tuần, kết quả cho thấy tăng số lượng tinh trùng có ý nghĩa thống kê [51]. Người ta cũng nhận thấy cung cấp axit folic đã làm giảm nguy cơ sai lạc nhiễm sắc thể X, nhiễm sắc thể 21 khi phân bào [51].
• Selen
Selen là một yếu tố, cùng với Glutathion chịu trách nhiệm “lèn chặt” nhân tế bào của tinh trùng. Selen còn đóng vai trò quan trọng trong sự chuyển động của tinh trùng. Hiện nay, vẫn có cuộc tranh luận liên quan đến lợi ích của việc bổ sung Selen cho bệnh nhân
o Một bên
~ Thiếu Selen gây ra giảm tính chất chuyển động và tăng tỷ lệ tinh trùng dị dạng (49)
~ Bổ sung Selen kết hợp với bổ sung Vitarnin E cho thấy tăng tính chuyển động của tinh trung (8%) và tăng tỷ lệ có thai (11%) [11].
o Bên kia:
Ý Bổ sung Selen 3 tháng, hình như chỉ làm thay đổi hàm lượng của Selen trong huyết thanh mà không làm thay đổi hàm lượng của Selen trong tinh dịch [43].
Ý Các nghiên cứu sử dụng Selen đơn trị liệu đã kết luận là ngoài việc làm tăng hàm lượng Selen trong huyết thanh, phương pháp điều trị này không có tác dụng cải thiện mật độ, hình thái và tính chuyển động của tinh trùng [31].
ý Đặc biệt là Selenit có thể có tác động xấu đối với quá trình phân bào và làm sản sinh ra các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi [31].
• Këm
Ở trong tinh trùng, kẽm tham gia vào sự ngưng kết chất nhiễm sắc, phản ứng của cực đầu và làm ổn định chất nhiễm sắc. Bổ sung kẽm, Vitamin C và Vitamin E có tác dụng làm tăng tính chuyển động của tinh trùng, làm giảm tỷ lệ các gốc tự do và làm giảm sự đứt gãy ADN của tinh trùng (34)
• Arginin
Arginin đóng vai trò trong đáp ứng phản ứng viêm và trong bảo vệ chống lại "stress oxi hóa. Arginin còn tham gia vào quá trình tổng hợp monoxit nitơ (NO). Đây là yếu tố chủ yếu chi phối tính chuyển động và hoạt động thể đầu của tính trùng. Các nghiên cứu có bổ sung Arginin cho thấy các kết quả khác nhau: một số nghiên cứu không cho thấy sự cải thiện các chỉ số của tinh trùng. Một số nghiên cứu khác cho thấy sự cải thiện về số lượng và tính chất chuyển động của tinh trùng [33].
4.3. Các chất chống oxi hóa khác Nhiều chất chống oxi hóa khác có thể tác động đến tinh trùng, như albumin, taurin/hypotaurin, inositol và một số kim loại. Albumin là một protein trong huyết thanh, có đặc tính chống oxi hóa. Nó tác động qua lại với các gốc peroxyl để ngăn ngừa phản ứng chuỗi sinh ra các gốc tự do và các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi. Do vậy, albumin có tác dụng giữ gìn sức sống và tính di động của tinh trùng. Taurin là một chất chống oxi hóa không phải là một enzim. Taurin tác động bằng cách “bẫy” và ngăn ngừa tác dụng của các chất dẫn xuất cóhoạt tính oxi, trong khi đó, inositol tác động băng cách làm tăng hoạt động của Glutathion.
5. KẾT QUẢ ĐIỀU TRỊ HIẾM MUỘN-VÔ SINH NAM GIỚI BẰNG CÁC CHẤT CHỐNG OXI HÓA
Nhiều nghiên cứu ngẫu nhiên đã sử dụng một hỗn hợp các chất chống oxi hóa để điều trị bệnh hiếm muộn-vô sinh nam giới. Các nghiên cứu này cho biết có tăng các chỉ số của tinh dịch đồ, như tăng mật độ và tăng tính chuyển động của tinh trùng. Một thống kê [44] phân tích kết quả của các nghiên cứu đã nêu ở trên, cho biết:
Tăng mật độ tinh trùng sau 6 tháng và sau 9 tháng điều trị (sau 3 tháng điều trị, người ta chưa thấy tăng mật độ tinh trùng có ý nghĩa thống kê).
Tăng tính chuyển động của tinh trùng sau 3 tháng và sau 9 tháng điều trị.
Tăng tỷ lệ có thai của người vợ mà người chồng được điều trị bằng các chất chống oxi hóa. • Không có các tác dụng phụ không mong muốn.
Trong các nghiên cứu nói trên, ở giai đoạn đầu, bệnh nhân được điều trị nguyên nhân gây ra tăng “stress oxi hóa”, như thay đổi thói quen ăn uống, thôi hút thuốc lá, điều trị giãn tĩnh mạch tinh, .. Tiếp theo, trong giai đoạn sau, chống oxi hóa. bổ sung các chất
6. KẾT LUẬN
“Stress oxi hóa” có thể gây tổn thương cho tính trùng nếu khả năng chống oxi hóa của cơ thể bị vượt qua và hàm lượng các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi tăng lên trong tinh dịch và/hoặc trong bào tương của tinh trùng. Thầy thuốc phải biết cách giải thích để bệnh nhân hiểu sự cần thiết phải giảm nguồn gây ra “stress oxi hóa” liên quan đến lối sống, như thói quen tắm, ngâm người trong nước quá nóng, quá lâu; hút thuốc lá; phơi nhiễm đối với các tác nhân gây rối loạn nội tiết và điều trị các bệnh lý sinh ra các chất dẫn xuất có hoạt tính oxi, như giãn tĩnh mạch tinh, nhiễm trùng các tuyến sinh dục phụ,... Ngày nay, đối với nam giới bị hiếm muộn-vô sinh, đặc biệt là bệnh nhân bị suy giảm số lượng và chất lượng tinh trùng tự phát, bên cạnh các phương thức điều trị thường quy, họ phải được tư vấn và điều trị bổ sung bằng các chất chống oxi hóa. Vì điều trị như vậy cho thấy sự cải thiện về mật độ, sức sống, tính chuyển động của tinh trùng, sự tăng tỷ lệ có thai, tăng tỷ lệ sinh con ở phụ nữ mà người nam giới của họ bị hiếm muộn - vô sinh và được điều trị như đã nêu ở trên.
