Sinh lý sinh sản: Kỹ thuật hỗ trợ sinh sản

•
Giáo viên hướng dẫn
•
TS. Phan Thị Sang
•
Học viên thực hiện
•
Bùi Thị Quỳnh Hoa
ĐiỀU KHIỂN GiỚI TÍNH VÀ KỸ THUẬT
HỖ TRỢ SINH SẢN Ở ĐỘNG VẬT

PHẦN I MỞ ĐẦU
•
Vấn đề sinh con trai hay con gái ở người và sinh con đực hay
con cái ở động vật là vấn đề muôn thuở trong xã hội ở mọi
giai đoạn lịch sử phát triển với những mục đích khác nhau.
•
Để đạt được những mong muốn đó, vấn đề điều khiển giới
tính và các kỹ thuật hỗ trợ sinh sản ở động vật cũng như ở
người hiện nay đang được rất quan tâm và đã đạt được
những thành tựu nhất định. Tuy nhiên, để thực hiện được,
con người cần sử dụng nhiều phương pháp, kỹ thuật dựa
trên những hiểu biết về cấu tạo, chức năng, sinh lý sinh dục
của từng đối tượng quan tâm.
•
Với mong muốn có những hiểu biết sâu sắc lĩnh vực này, tôi
tìm hiểu vấn đề “Điều khiển giới tính và kỹ thuật hỗ trợ
sinh sản ở động vật”.

Phần II NỘI DUNG

I. ĐIỀU KHIỂN GIỚI TÍNH
I.1. Ý nghĩa của việc điều khiển giới tính
-
Điều khiển giới tính ở người có thể thỏa mãn được ước nguyện
của các cặp vợ chồng là sinh con theo ý muốn, sinh con khỏe mạnh
và tránh được hiện tượng thụ thai nhiều con khác trứng [1].
-
Về mặt di truyền học và y học, chủ động sinh con trai hay con gái
có liên quan đến việc phòng bệnh cho xã hội, giúp tránh được một
số bệnh di truyền liên kết với giới tính vì đến nay nguời ta đã biết có
khoảng 300 bệnh di truyền liên quan đến nhiễm sắc thể giới tính X
như bệnh dễ chảy máu, bệnh nhược cơ, chứng viêm võng mạc sắc
tố gây mù, hội chứng Lesh gây suy nhược thần kinh… Nếu trường
hợp người cha hoặc mẹ mắc một trong những bệnh trên thì để tránh
bệnh cho đứa con tương lai đó là phải lựa chọn tinh trùng thích hợp
(hoặc X hoặc Y) thụ tinh để được đứa con khỏe mạnh [1].
-
Điều khiển giới tính ở gia súc là mong muốn từ lâu của người chăn
nuôi. Chăn nuôi lấy thịt, người ta thích con đực, còn trong sinh sản
người ta thích con cái. Điều khiển và biết được giới tính của đàn
con trước khi sinh ra đã đưa lại hiệu quả kinh tế cao cho người chăn
nuôi thông qua việc tăng tiến bộ di truyền hàng năm [1].

I.2. Cơ sở di truyền của tính đực cái
•
Tế bào đực và cái khác nhau về một cặp nhiễm sắc thể
đặc biệt, gọi là nhiễm sắc thể giới tính.
•
Vd: Người có 23 cặp NST, trong đó có 22 cặp giống
nhau, còn 1 cặp NST giới tính gồm XX ở Nữ (đồng giao

tử) và XY ở Nam (dị giao tử). Ngược lại ở Cá, Chim,
Bướm đực mang đồng giao tử ZZ còn cái mang dị
giao tử ZW. Giới tính con do cặp NST giới tính ở cá thể
dị giao tử quyết định [1].
•
Một số trường hợp đặc biệt như châu chấu không có
NST Y vì thế con đực chỉ có 1 NST X (XO) còn con cái 2
NST X (XX). Một số loài thuộc bộ cánh màng như kiến,
ong, mối thì trứng được thụ tinh thì sẽ phát triển thành
cá thể cái lưỡng bội, trứng không được thụ tinh sẽ phát
triển thành cá thể đực đơn bội [1].
I. ĐiỀU KHIỂN GiỚI TÍNH

I.3. Cơ chế hình thành đực cái
- Con cái có bộ NST gồm n cặp NST thường và 1 cặp
NST giới tính XX, qua giảm phân tạo giao tử chỉ cho 1
loại trứng có n nhiễm sắc thể thường và 1 nhiễm sắc thể
giới tính X.
- Con đực có bộ NST gồm n cặp NST thường và 1 cặp
NST giới tính XY, qua giảm phân tạo giao tử cho 2 loại
tinh trùng: Một loại có n NST thường và 1 NST giới tính
X;
Một loại có n NST thường và 1 NST giới tính Y.
- Qua thụ tinh tạo hợp tử:
n NST thường và X + n NST thường và X = n cặp NST
thường và XX (sinh con cái).
n NST thường và X + n NST thường và Y = n cặp NST
thường và XY (sinh con đực)

Phần II NỘI DUNG

I.4. Một số phương pháp điều khiển giới tính
1. Xác định giới tính của tinh trùng.
- Xác định giới tính của tinh trùng sẽ biết được giới
tính của phôi do tinh trùng thụ tinh với trứng của con
cái. Nếu tinh trùng mạng NST Y đem thụ tinh với tế
bào trứng sẽ cho ra con đực (XY) và ngược lại
Phương pháp:
+ Ly tâm hoặc điện di tinh dịch:
Dựa vào đặc điểm tính tích điện hoặc trọng lượng
riêng của tinh trùng mang NST Y hoặc X. Tinh trùng
sau khi ly tâm được lấy ra ở các cực khác nhau
hoặc ở trên hoặc ở dưới, sau đó đem phối cho cái
động dục[2].

Bảng. Tỷ lệ đực cái thu được sau khi điện di
tinh dịch Thỏ (Sreder, 1934)
Giới
tính
Tỷ lệ phân trăm đực và cái thu được khi tiến hành
điện di tinh dịch với nhiệt độ khác nhau (
0
C)
Cực dương Cực âm
10
0
15
0
25
0
10

0
15
0
25
0
Con
cái
83 52 25 17 12 80
Con
đực
17 48 75 83 88 20

+ Xác định “dòng chảy của tế bào –
Flowcytometer.”
Kỹ thuật này dựa trên sự khác biệt giữa tinh trùng
mang NST X và tinh trùng mang NST Y. Đầu tiên
tinh trùng được ủ với thuốc nhuộm huỳnh quang là
crom florua, chất này sẽ gắn vào những vùng
nucleotic có nhiều AT của AND. Do tinh trùng mang
NST X chứa nhiều AND nhiều hơn nên nó kết hợp
với crom florua nhiều hơn, do đó nó phát ra tín hiệu
huỳnh quang mạnh hơn trong suốt quá trình phân
loại. Sau đó tinh trùng đựơc chuyển động qua giữa
các tấm kim loại có điện áp cao. Nhờ vậy tinh trùng
mang NST X và Y chuyển động về hai cực đối diện
nhau. Hiệu quả của phương pháp này đạt 90%[1].

+ Phương pháp hóa học:
Dựa vào tính chất ưa axit của tinh trùng X và
ưa kiềm của tinh trùng Y, người ta đã đề ra phương

pháp đơn giản là thụt rửa âm đạo trước khi giao
hợp 2 giờ bằng một dung dịch kiềm nhẹ hay axit
nhẹ (vô hại) để hỗ trợ và loại từ một trong hai loại
tinh trùng.
Muốn sinh con gái, cần hỗ trợ cho tinh trùng
X, loại trừ tinh trùng Y, dùng một thìa cà phê nước
cốt chanh tươi hòa trong 1 lít nước đun sôi để
nguội. Còn muốn sinh con trai thì cần hỗ trợ cho
tinh trùng Y, loại trừ tinh trùng X, dùng một thìa cà
phê thuốc tiêu muối (bicarbonat natri) hòa trong
một lít nước đun sôi để nguội.

- Phương pháp “trứng chờ tinh trùng”:
Dựa vào đặc điểm tinh trùng mang NST Y nhỏ, nhẹ, di
chuyển nhanh nhưng tuổi thọ thấp. Ngược lại, tinh trùng
mang NST X thì lớn, nặng, di chuyển chậm nhưng tuổi thọ
cao.
Nếu giao phối vào trước lúc trứng chín và rụng đều đặn thì tỉ
lệ sinh con là cái cao (ở người có thể đạt 84%). Nếu tránh
giao phối trước ngày trứng rụng và chỉ giao phối vào đúng
hoặc sau ngày trứng chín và rụng 1 – 2 ngày thỉ tỉ lệ con
sinh ra là đực cao (ở người có thể đạt 86,6%).
Phương pháp này được áp dụng trên người rất phổ biến vì
dễ làm và dễ tính ngày trứng chín và rụng. Ngày trứng rụng
được tính theo công thức:
Ngày rụng trứng = Số ngày của một chu kì kinh nguyệt – 14.
Ngoài những phương pháp trên thì ở người còn có thể theo
dõi sự thay đổi trạng thái cơ thể như nhiệt độ (thân nhiệt
tăng 0,3 – 0,50C), pH môi trường âm đạo (7,5 – 8)…[1].

-
Tác động lên trao đổi chất
Tác động lên trao đổi chất bằng cách cung cấp cho cơ
thể bố hoặc mẹ những nguyên liệu đặc trưng để xây
dựng ưu tiên những loại dị giao tử mà ta mong muốn.
Ong: Ấu trùng ong có hai loại: Loại đơn bội (n) nở
thành ong đực, loại lưỡng bội (2n) nở thành ong cái
(ong chúa và ong thợ). Nếu ấu trùng ong cái được
nuôi bằng phấn hoa và mật ong sẽ nở thành ong thợ,
nếu ấu trùng được nuôi bằng sữa chúa thì sẽ nở
thành ong chúa. Vì vậy, muốn tách đàn thì chúng ta
phải chủ động cho ấu trùng lưỡng bội ăn thức ăn là
sữa chúa.
Cá: Để tăng tỉ lệ cá đực trong đàn thì người nuôi cho
cá mới nở ăn tinh hoàn tươi hay đã chế biến hoặc
thức ăn đã tẩm testosteron.

Bò: Nếu thức ăn giàu K, sẽ có nhiều bê đực. Từ đó,
người ta đã đề ra khẩu phần thức ăn trong chăn
nuôi bò mẹ như sau: Muốn có nhiều bê đực để lấy
thịt, cần thêm K, NaCl (muối ăn), loại bớt thực vật
giàu kim loại kiềm thổ (C, Mg). Để có nhiều bò sữa
thì thêm vào thức ăn sinh tố D, Ca, Mg [1].
- Tác động lên môi trường sống
Trứng ếch ấp ở 150C nở ếch đực nhiều hơn ếch
cái. Khi ấp ở 300C thì ếch nở ra cái nhiều hơn đực.
Ở cá: Nuôi trứng đã thụ tinh và cá mới nở trong
nước pha testosteron tỉ lệ đực trong đàn sẽ tăng
[1].

2. Xác định giới tính của phôi
2.1. Xác định giới tính của phôi bằng phương pháp
tế bào học.

Xác định thể Barr
Năm 1948, Muray Barr đã phát hiện trong nhân
gian kỳ của phụ nữ và động vật cái có các đoạn
mang dị NST chất (heterochromatin), các đoạn
này không mang gen hoặc ít mang gen, hầu như
không có hoạt tính di truyền đựơc nhuộm màu
nhanh hơn, kết đóng xoắn trứơc các đoạn khác
gọi là nhiễm sắc chất sinh dục (sex chromatin),
chúng đựơc gọi là thể Barr.

Phôi từ 12 -14 ngày có thể phân biệt đựơc đực
cái dựa vào thể Barr. Phôi có thể Barr tồi tại, phôi
đó là phôi cái [2].

Phương pháp phân tích NST trong tế bào phôi [2]
Giới tính của phôi được xác định bởi việc kiểm tra
thành phần của các NST giới tính (X, Y), thông
qua sự phát hiện hình dạng đặc thù, khác nhau
giữa chúng. Phương pháp này chia làm 3 loại:
+ Phân tích NST dựa vào tế bào trophoblast (lá
nuôi phôi) của phôi 11 – 15 ngày không còn màng
trong suốt (Zona pellucida). Tỷ lệ thành công phụ
thuộc vào kích thước của phôi.

Ví dụ: Ở phôi bò:
Kích thước < 0,9mm tỷ lệ thành công là 9%

Kích thước 0,9 – 4mm tỷ lệ thành công là 63%
Kích thước > 4,9mm tỷ lệ thành công là 68,9%
+ Phương pháp phân tích NST sử dụng một cụm tế bào phôi
6- 7 ngày tuổi:
Thu nhận 10 -12 tế bào ở giai đoạn phôi dâu hay giai
đoạn phôi nang, trong số đó phải có ít nhất một tế bào ở
giai đoạn metaphase (pha giữa của phân bào).
+ Phương pháp phân tích NST sử dụng một nửa phôi được
cắt ở giai đoạn 6- 8 ngày tuổi.
Nửa còn lại được giữ một thời gian ngắn hay đông
lạnh trong khi chờ kết quả xác định giới tính.

3. Xác định giới tính bằng phương pháp miễn dịch
Khi cấy ghép da của chuột cái sang chuột đực thì thành
công nhưng khi ghép da tai của chuột đực vào cái thì không
thành công. Hiện tượng này là do hoạt động của gen trên
NST Y gây ra (Eichiward và Silmerser 1995), duy nhất chỉ
có ở con đực. Kháng nguyên gây ra hiện tượng bất thường
này gọi là kháng nguyên tương hợp mô Y (Histocompatibility
Y), kháng nguyên H – Y.
White và cs xác đinh giới tính của phôi bò 6-7 ngày tuổi
bằng phương pháp huỳnh quang gián tiếp, sử dụng kháng
nguyên H-Y sản xuất từ chuột. Trong 125 phôi khảo sát có
69% là phôi đực, 31% là phôi cái.
Phương pháp sử dụng kháng nguyên H-Y để xác định giới
tính ở phôi tương đối chính xác. Tuy nhiên, vấn đề đặt ra là
phải tinh chế được kháng nguyên, nâng cao được đặc tính
của kháng nguyên từ đó nâng cao tính đặc hiệu của kháng
thể [2].

4. Xác định giới tính bằng phương pháp phân tử
- NST Y chứa một trình tự ADN chuyên biệt cho
giới tính đực, có thể được phát hiện. Lấy 10-20 tế
bào phôi nang, thu nhận ADN, sử dụng cặp mồi
đặc trưng cho ADN này để khuếch đại chúng bằng
kỹ thuật PCR. Phân tích kết quả PCR bằng điện ly
trên gel. Nếu có sự xuất hiện của vạch tương ứng
với đoạn ADN đặc trưng của con đực thì phôi ban
đầu là phôi đực, nếu không xuất hiện là phôi cái.
- Phương pháp này có nhiều ưu điểm: nhanh,
chính xác (gần 100%), lượng tế bào thu nhận ít
nên phôi ít tổn thương, có khả năng sống cao hơn
các phương pháp khác.

Thông thường dùng hai cặp mồi cho phương
pháp PCR: cặp mồi đặc trưng cho loài và cặp
mồi đặc trưng cho giới tính đực [2].
II. KỸ THUẬT HỖ TRỢ SINH SẢN
II. KỸ THUẬT HỖ TRỢ SINH SẢN

KTHTSS là những kỹ thuật kết hợp giữa y học và
KTHTSS là những kỹ thuật kết hợp giữa y học và
sinh học, can thiệp vào các bước trong sinh lý sinh sản
sinh học, can thiệp vào các bước trong sinh lý sinh sản
tự nhiên nhằm giúp làm tăng khả năng sinh sản. Các
tự nhiên nhằm giúp làm tăng khả năng sinh sản. Các
KTHTSS ứng các các tiến bộ về nội tiết học và sinh
KTHTSS ứng các các tiến bộ về nội tiết học và sinh
học để can thiệp trên giao tử (tinh trùng, noãn) và
học để can thiệp trên giao tử (tinh trùng, noãn) và

phôi. KTHTSS phát triển mạnh trên thế giới sau khi
phôi. KTHTSS phát triển mạnh trên thế giới sau khi
em bé đầu tiên từ TTTON ra đời năm 1978 (Anh). Ở
em bé đầu tiên từ TTTON ra đời năm 1978 (Anh). Ở
các nước phát triển, số em bé ra đời từ các KTHTSS
các nước phát triển, số em bé ra đời từ các KTHTSS
chiếm khoảng 1-5% số trẻ sinh ra hàng năm.
chiếm khoảng 1-5% số trẻ sinh ra hàng năm.

•
Các KTHTSS là bao gồm một hoặc kết hợp của các
kỹ thuật sau: kích thích buồng trứng, chọc hút noãn,
lọc rửa tinh trùng, bơm tinh trùng vào buồng tử cung
(IUI), thụ tinh trong ống nghiệm (IVF), tiêm tinh trùng
vào bào tương noãn (ICSI), chuyển phôi, đông lạnh
tinh trùng-noãn-phôi, phẫu thuật trích tinh trùng, hỗ
trợ phôi thoát màng (AH), kỹ thuật nuôi trứng trưởng
thành trong ống nghiệm (IVM)… Nói chung,
KTHSSS bao gồm kỹ thuật cơ bản là TTTON và các
kỹ thuật có kết hợp hoặc có liên quan đến TTTON.
•
Hiện nay, Việt Nam đã thực hiện thành công tất cả
các KTHTSS hiện có trên thế giới. Trong một số kỹ
thuật chuyên biệt, Việt Nam hiện đã đạt đến trình độ
thế giới.

II.1. Thụ tinh trong ống nghiệm (IVF)
- Em bé đầu tiên trên thế giới sinh ra từ kỹ thuật thụ tinh trong
ống nghiệm là cô Louis Brown, được sinh ra tại Anh vào năm
1978.

- Tại Việt Nam kỹ thuật TTTON được thực hiện lần đầu tiên
vào năm 1997 bởi nhóm nghiên cứu của bác sĩ Nguyễn Thị
Ngọc Phượng và cộng sự tại Bệnh viện Từ Dũ. Ngày
30/4/1998, ba em bé TTTON đầu tiên của Việt nam, từ ba cặp
vợ chồng, đã ra đời tại Bệnh viện Phụ Sản Từ Dũ. Hiện nay,
trên thế giới mỗi năm có khoảng 1.000.000 trường hợp
TTTON.
- Kỹ thuật TTTON được thực hiện để điều trị hiếm muộn cho
các cặp vợ chồng có chỉ định.
- Các chỉ định của TTTON có thể bao gồm: tắc vòi trứng, bất
thường về số lượng và chất lượng tinh trùng, lạc nội mạc tử
cung, hiếm muộn không rõ nguyên nhân… Ngoài ra, TTTON
còn được chỉ định cho các trường hợp xin trứng, chẩn đoán di
truyền tiền làm tổ.

Kỹ thuật TTTON gồm các bước sau:
- Kích thích buồng trứng để có nhiều trứng phát triển giúp tăng
hiệu quả điều trị.
- Thực hiện chọc hút noãn với máy siêu âm đầu dò âm đạo.
- Noãn sau khi chọc hút được sẽ được nuôi cấy với tinh trùng
để thụ tinh tạo phôi.
- Tiếp tục theo dõi nuôi phôi trong phòng nuôi cấy phôi.
- Sau thời gian nuôi cấy phôi từ 2-5 ngày, phôi sẽ được cấy
vào buồng tử cung.
- Phôi sẽ được hút vào một ống nhựa rất nhỏ và mềm và đưa
ống nhẹ nhàng vào buồng tử cung và đặt phôi vào trong
buồng tử cung. Phôi sau khi đặt vào buồng tử cung sẽ có thể
làm tổ và phát triển thành thai nhi như bình thường.
- Khoảng 14 ngày sau cấy phôi, bệnh nhân có thể thử thai để
biết kết quả. Tỉ lệ có thai trung bình khoảng 35%. Việc khám

theo dõi thai và sinh đẻ của thai từ TTTON hoàn toàn như một
thai bình thường.

Tuy nhiên, tỉ lệ đa thai (hơn một thai) thường cao hơn
đối với những trường hợp có thai từ TTTON. Biến
chứng thường gặp khác là hội chứng quá kích buồng
trứng [3].

III. Một số kỹ thuật phát sinh từ TTTON
III.1.Tiêm tinh trùng vào bào tương noãn (ICSI)
•
Đây là một kỹ thuật trợ giúp cho quá trình thụ tinh giữa trứng và
tinh trùng. Kỹ thuật ICSI được thực hiện thành công trên thế giới
vào năm 1992. Tại Việt Nam, ICSI được áp dụng thành công
đầu tiên tại Bệnh viện Từ Dũ vào năm 1998, do bác sĩ Hồ Mạnh
Tường và các cộng sự thực hiện.
•
Kỹ thuật ICSI được áp dụng trong các chu kỳ TTTON có các yếu
tố sau: bất thường về số lượng và chất lượng tinh trùng, nghi
ngờ có bất thường về thụ tinh giữa trứng và tinh trùng, tỉ lệ thụ
tinh thấp ở những lần điều trị trước, chẩn đoán di truyển tiền làm
tổ… Gần đây, trên thế giới có khuynh hướng mở rộng thực hiện
ICSI cho nhiều trường hợp khác.
•
Trong kỹ thuật ICSI, người ta tiêm thẳng 1 tinh trùng vào bào
tương noãn để thụ tinh noãn. Kỹ thuật này có sự hỗ trợ của hệ
thống vi thao tác và kính hiển vi đảo ngược với độ phóng đại
200-300 lần. Với kỹ thuật TTTON cổ điển, phải cần ít nhất vài
trăm nghìn tinh trùng chất lượng tốt để cấy với một noãn. Trong
khi với ICSI, chỉ cần 1 tinh trùng là có thể thụ tinh với 1 noãn.




Do đó, ICSI được xem là một cuộc cách mạng trong điều
Do đó, ICSI được xem là một cuộc cách mạng trong điều
trị hiếm muộn do nguyên nhân nam giới
trị hiếm muộn do nguyên nhân nam giới
. Mặc dù với số
. Mặc dù với số
lượng tinh trùng cấn thiết ít hơn rất nhiều nhưng tỉ lệ thụ
lượng tinh trùng cấn thiết ít hơn rất nhiều nhưng tỉ lệ thụ
tinh giữa noãn và tinh trùng của kỹ thuật ICSI thường cao
tinh giữa noãn và tinh trùng của kỹ thuật ICSI thường cao
hơn với việc TTTON cổ điển. Tỉ lệ có thai sau điều trị bằng
hơn với việc TTTON cổ điển. Tỉ lệ có thai sau điều trị bằng
kỹ thuật ICSI trung bình khoảng 35% [4].
kỹ thuật ICSI trung bình khoảng 35% [4].

III.2. Xin noãn
- Là kỹ thuật giúp một phụ nữ (người nhận) có thể có thai với
noãn của phụ nữ khác (người cho). Kỹ thuật này được thực
hiện thành công ở Việt Nam từ năm 1999 do bác sĩ Vương Thị
Ngọc Lan và cộng sự thực hiện.
Một số phụ nữ không thể có thai với noãn của mình do nhiều
nguyên nhân khác nhau:
- Suy buồng trứng (tương tự như mãn kinh): buồng
trứng không còn hoạt động.
- Giảm dự trữ buồng trứng: buồng trứng có thể còn
hoạt động nhưng số lượng và chất lượng noãn quá kém nên

không có khả năng có thai hoặc khả năng có thai là quá thấp.
- Có bệnh lý ở buồng trứng hoặc đã cắt buồng trứng
nên không có khả năng có thai.