Hệ vi sinh ở tinh hoàn của nam giới vô tinh

Hệ vi sinh ở tinh hoàn của nam giới vô tinh – bằng chứng đầu tiên về ảnh hưởng của sự thay đổi vi môi trường

Tác giả: Hồ Lan Trâm – Chuyên viên phôi học – IVFMD Tân Bình.

Vi môi trường của vi sinh vật được định nghĩa là các thành phần chất tiết của vi sinh vật vào vi môi trường ngoại bào. Các nghiên cứu đã cho thấy vi môi trường của vi sinh vật có tác động đến một số quá trình sinh lý bao gồm việc làm thay đổi nồng độ testosterone (Markle và cs, 2013), estrogen (Baker và cs, 2017) và phức hợp vitamin B (Biesalski, 2016), điều này cho thấy rằng vi môi trường của vi sinh vật có thể có một tác động khá lớn đến sự sinh tinh.

Nhìn chung, tác động của vi môi trường của vi sinh vật lên tinh hoàn của người hiện nay vẫn chưa được tìm hiểu rõ. Bên cạnh đó, các nam giới bị vô tinh thường có nguy cơ cao mắc các bệnh lý ung thư cũng như các bệnh liên quan đến tuổi tác như bệnh tim mạch, rối loạn biến dưỡng (Ventimiglia và cs, 2016), đồng thời mô tinh hoàn ở những bệnh nhân trẻ vô tinh có nhiều điểm tương đồng với mô tinh hoàn đã bị lão hóa ở những nam giới lớn tuổi (Yi-chao và cs, 2014). Ngoài ra, một số nghiên cứu đã cho thấy có sự liên quan của vi môi trường ngoại bào tinh hoàn đến quá trình tạo tinh và từ đó đưa ra cơ sở rằng việc phục hồi trạng thái bình thường của mô tinh hoàn bị tổn thương thông qua việc thay đổi thành phần của vi môi trường ngoại bào có thể là cơ sở quan trọng cho việc phục hồi khả năng sản xuất các tế bào mầm (Ogawa và cs, 2000; Ryu và cs, 2006; Zhang và cs, 2006). Do đó, nghiên cứu này sẽ phân tích tác động của vi môi trường của vi sinh vật trong tinh hoàn người sử dụng các mẫu mô tinh hoàn sinh thiết từ các nam giới bị vô tinh không bế tắc không rõ nguyên nhân (iNOA) có hoặc không có khả năng thu nhận tinh trùng bằng phương pháp microTESE rồi từ đó so sánh với mẫu mô tinh hoàn của người có khả năng sinh sản bình thường.

Thiết kế thí nghiệm:

– So sánh để tìm ra sự tác động của vi môi trường của vi sinh vật lên mô sinh thiết tinh hoàn ở 3 nhóm: 5 nam giới mắc iNOA không có khả năng thu nhận tinh trùng bằng phương pháp microTESE, 5 nam giới mắc iNOA có khả năng thu nhận tinh trùng bằng phương pháp microTESE, 5 nam giới có khả năng sinh tinh bình thường (nhóm đối chứng). Các mẫu mô tinh hoàn sẽ được phân loại mô học và được phân tích quần thể vi sinh vật tồn tại trong vi môi trường của mẫu mô.

– Phương pháp giải trình tự Massive ultra-deep pyrosequencing được sử dụng để định danh quần thể vi sinh vật trong vi môi trường của mô tinh hoàn. Việc phân tích bộ gen chuyên sâu được thực hiện bằng phương pháp QIIME (Quantitative Insights Into Microbial Ecology). Tải lượng vi sinh vật trong mẫu mô sẽ được định lượng bằng phương pháp giọt PCR kỹ thuật số (Digital droplet PCR).

Kết quả: Nam giới thuộc nhóm đối chứng có một lượng nhỏ vi khuẩn trong tinh hoàn bao gồm Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes Proteobacteria; ở nhóm iNOA nói chung có sự gia tăng hàm lượng DNA vi khuẩn (P = 0,02) và giảm sự đa dạng về chủng loại do giảm đáng kể Bacteroidetes và Proteobacteria (P = 2×10−5). Các mẫu thu nhận tinh trùng thất bại bằng phương pháp microTESE cho thấy sự giảm đáng kể Firmicutes và Clostridia (P < 0,05), vắng mặt hoàn toàn Peptoniphilus asaccharolyticus và tăng đáng kể Actinobacteria.

Kết luận:

– Đây là phân tích đầu tiên cho thấy tinh hoàn người không hoàn toàn vô trùng, đồng thời cho thấy có sự tương quan giữa vi môi trường vi môi trường của vi sinh vật và mẫu mô tinh hoàn, không bao gồm các trường hợp bị nhiễm quần thể vi khuẩn từ các mô khác và các cơ quan của đường tiết niệu.

– Việc thiếu hụt hoàn toàn tế bào mầm xuất hiện đồng thời với việc mất Clostridia trong quần thể vi khuẩn, đây có thể làm nền tảng cho các nghiên cứu khác trong tương lai về việc sử dụng sự hiện diện của Clostridia trong tinh dịch người để làm dấu chỉ chẩn đoán khả năng thu nhận tinh trùng.

Nguồn: Testicular microbiome in azoospermic men-first evidence of the impact of an altered microenvironment. Human Reproduction, Vol.33, No.7 pp. 1212–1217, 2018, doi:10.1093/humrep/dey116 Link: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29850857