Quá nhiều tinh trùng sẽ làm hỏng trứng, khó thụ thai?

Số lượng tinh trùng cao bất thường lấn át trứng và làm gián đoạn quá trình thụ tinh.

Các báo cáo được ghi chép trong suốt 25 năm qua đã đưa ra bằng chứng xác thực về việc số lượng tinh trùng đang giảm ở các nước công nghiệp.

Việc giảm đến hơn 50% so với 40 năm trước là vấn đề được các phương tiện truyền thông chú ý, bởi điều này có thể dẫn đến viễn cảnh thảm khốc về sự tuyệt chủng của loài người. Dù một số người cho rằng đó là tin tốt lành với hành tinh này, tuy nhiên không chắc sớm xảy ra. Hơn nữa, còn một điều nữa chưa được nhắc đến: những phát hiện chỉ ra rằng quá nhiều tinh trùng cũng có thể gây hại cho khả năng sinh sản.

Mọi người đều biết rằng sự thụ tinh của một trứng trên động vật có vú bởi nhiều hơn một tinh trùng (đa noãn) có những tác động không tốt. Khi tế bào sinh dục (trứng và tinh trùng) được tạo ra, số lượng thông thường của các nhiễm sắc thể giảm đi một nửa. Tế bào cơ thể người thường có 46 nhiễm sắc thể (số lượng lưỡng bội), nhưng tế bào sinh dục chỉ chứa 23 (số lượng đơn bội).

Nguồn: Phỏng theo sơ đồ của AGeremia trên Wikimedia Commons

Tế bào sinh dục chỉ chứa một nhiễm sắc thể giới tính duy nhất, X trong trứng và X hoặc Y trong tinh trùng. Sự kết hợp giữa tinh trùng với trứng khi thụ tinh sẽ khôi phục lại số lượng nhiễm sắc thể bình thường và số lượng con cái (XX) và con đực (XY) được tạo ra sẽ gần như bằng nhau.

Nếu hai tinh trùng cùng thụ tinh với trứng, mọi thứ diễn ra hoàn toàn sai, tạo ra đời con tam bội có 69 nhiễm sắc thể với bộ phụ trội ngoài cặp bố/mẹ thông thường. ;

Một trứng được thụ tinh bởi ba tinh trùng nhận thêm hai bộ nhiễm sắc thể, tạo ra một cá thể tứ bội có 92 nhiễm sắc thể. Bộ nhiễm sắc thể thừa gây hại trực tiếp đến việc xác định giới tính. Ví dụ, một cá thể tam bội sẽ có sự kết hợp bất thường của các nhiễm sắc thể giới tính (XXX, XXY hoặc XYY).

Trứng người trưởng thành với các lớp xung quanh (zona pellucida; corona radiata). Giống như ở các loài động vật có vú khác, noãn hoàng được giới hạn trong một cụm hạt tương đối nhỏ, trong khi zona pellucida ngăn chặn thụ tinh bởi nhiều hơn một tinh trùng.

Có thể tất cả các loài động vật đều có những cơ chế hiệu quả để ngăn chặn sự thụ tinh của nhiều hơn một tinh trùng với một trứng. Tuy nhiên, ở ít nhất một số loài cá và chim, một số tinh trùng cùng thụ tinh cho trứng. Các cơ chế đặc biệt mới đảm bảo rằng chỉ một bộ nhiễm sắc thể nam góp phần tạo ra con non.

Vậy tại sao sự thụ tinh của một tinh trùng với trứng lại là quy luật đối với động vật có vú? Một trong những lí do được đưa ra có liên quan đến kích thước nhỏ bé của trứng trên động vật có vú, nó cực kỳ nhỏ vì nó không chứa lòng đỏ.

Dù lý do là gì, một khi trứng đã được thụ tinh, hai lớp xung quanh - zona pellucida bên ngoài và màng trứng bên trong - thường ngăn không cho các tinh trùng khác xâm nhập vào.

Quá nhiều tinh trùng dẫn đến sảy thai

John MacLeod và Ruth Gold đã sớm đưa ra một nhược điểm của số lượng tinh trùng cao trong một bài báo từ năm 1957. Họ so sánh chất lượng tinh dịch giữa những người đàn ông có vợ bị sảy thai nhiều lần với những người đàn ông đã sinh ít nhất ba đứa con sống bình thường và vợ không có lần mang thai nào không thành công.

Đáng ngạc nhiên là chất lượng tinh dịch cao hơn ở nhóm sảy thai. Những người đàn ông trong nhóm đó có nồng độ tinh trùng cao hơn đáng kể (trung bình hơn 100 triệu/ml) và tinh trùng di động nhiều hơn (trung bình trên 60%).

MacLeod và Gold cũng lưu ý rằng gần 1/3 số đàn ông sinh ra bốn đứa con trở lên mà vợ không có thai hỏng chỉ có nồng độ tinh trùng vừa phải (20-59 triệu/ml).

So sánh nồng độ tinh trùng giữa những người đàn ông có vợ bị sảy thai 3 lần trở lên và những ông bố có 3 đứa con sống sót trở lên. Đàn ông trong nhóm đầu tiên có nồng độ tinh trùng cao hơn đáng kể, với 26% có hơn 200 triệu con/ml so với 14% ở những ông bố có ít nhất 3 đứa con còn sống.

Mãi sau này, vào năm 1975, Naghma-E-Rehan và các đồng nghiệp đã công bố phân tích mẫu tinh dịch thu được trước khi thắt ống dẫn tinh từ 1.300 người đàn ông đã có ít nhất hai con. Nồng độ tinh trùng dao động khá lớn, từ 1,5 đến 375 triệu con/ml, trung bình 65 triệu con/ml.

Mười lăm người đàn ông (chỉ hơn 1%) có nồng độ tinh trùng cực kỳ cao. Trường hợp này được y học gọi là polyzoospermy, khi nồng độ tinh trùng vượt quá 250 triệu/ml và tổng số lượng tinh trùng vượt quá 800 triệu. Vợ của sáu trong số những người đàn ông này (40%) đã từng sảy thai ít nhất một lần, so với tỷ lệ chung là 7%.

Đối với những người vợ của 25 người đàn ông có số lượng tinh trùng dưới 10 triệu con/ml nhưng đã sinh hai con trở lên, tỷ lệ này chỉ là 4%.

Tóm tắt các bất thường nhiễm sắc thể được tìm thấy trong một cuộc khảo sát quy mô lớn về mô từ các ca sảy thai. Trong nhiều trường hợp, chẳng hạn như hội chứng Down, chỉ có thêm một nhiễm sắc thể (trisomy), tạo ra tổng cộng 47 nhiễm sắc thể (thanh màu vàng). Sự bổ sung của một hoặc hai bộ nhiễm sắc thể sẽ tạo ra thể tam bội (với 69 nhiễm sắc thể) và thể tứ bội (92 nhiễm sắc thể) (thanh đỏ). Tr = chuyển đoạn nhiễm sắc thể.

Một số nghiên cứu về vật liệu bào thai từ các ca sảy thai đã chỉ ra rằng thường các trường hợp này sẽ có các bất thường nhiễm sắc thể.

Năm 1975, Joëlle Boué và các đồng nghiệp đã công bố một nghiên cứu mang tính bước ngoặt với 1.500 trường hợp. Bằng cách phân tích tần số tương đối của các dạng dị thường nhiễm sắc thể khác nhau, họ ước tính rằng các bất thường xuất hiện ở một nửa các trường hợp sinh sản.

Trong số những bất thường đó, khoảng 20% có 69 nhiễm sắc thể (thể tam bội), có thể phát sinh từ hai tinh trùng thụ tinh với trứng, trong khi 6% khác có 92 nhiễm sắc thể (thể tứ bội) – có thể do ba tinh trùng cùng thụ tinh.

Thai nhi có bộ nhiễm sắc thể bổ sung

Thứ nhất - do lỗi phát triển - tinh trùng đôi khi có thể có hai bộ nhiễm sắc thể thay vì một bộ như bình thường. Tinh trùng như vậy thụ tinh với trứng sẽ tạo ra tình trạng tam bội. Thứ hai, một trứng bất thường với hai bộ nhiễm sắc thể có thể được thụ tinh bởi một tinh trùng bình thường.

Một số nghiên cứu y tế đã đưa ra bằng chứng trực tiếp về sự thụ tinh kép của trứng người, thường dẫn đến sảy thai. Hầu hết tất cả các trường hợp tam bội đều bị loại bỏ từ trong bụng mẹ, và một số ít được sinh ra chỉ sống được vài giờ.

Một báo cáo năm 1977 của Nora Blackwell và các đồng nghiệp đã mô tả một trẻ sơ sinh có nhiều biểu hiện bất thường đã chết ngay sau khi sinh. Trường hợp này được phát hiện có 69 nhiễm sắc thể, bao gồm ba nhiễm sắc thể giới tính (XXY). Có một số đặc điểm nhiễm sắc chỉ có thể đến từ người cha, có nghĩa hai tinh trùng đã thụ tinh với trứng.

Ngay sau đó, Patricia Jacobs và các đồng nghiệp đã theo dõi bản báo cáo trường hợp này để tìm hiểu về nguồn gốc của thể tam bội ở người. Bài báo đột phá năm 1978 của họ đã khảo sát tất cả các ca sảy thai trong hai năm tại một bệnh viện phụ sản Hawaii. Đối với 21 trong số 26 thai nhi bị sảy thai với thể tam bội, họ có thể xác định được nguồn nhiễm sắc thể bổ sung. Một bộ nhiễm sắc thể bổ sung đến từ bố trong 17 trường hợp và từ mẹ trong 3 trường hợp, với một trường hợp còn lại chưa được xác minh. Các tính toán sâu hơn chỉ ra rằng 2/3 số thể tam bội là kết quả của sự thụ tinh của hai tinh trùng, 1/4 từ sự thụ tinh của một tinh trùng duy nhất có bộ nhiễm sắc thể kép và chỉ 1/10 từ tinh trùng bình thường xâm nhập vào trứng sở hữu hai bộ nhiễm sắc thể. Jacobs và các đồng nghiệp lưu ý rằng thể tam bội tương đối phổ biến ở người, ước tính rằng nó ảnh hưởng từ 1% đến 3% các trường hợp thụ thai.

Năm 2000, sử dụng các kỹ thuật tiên tiến hơn, Qinghua Shi và René Martin đã báo cáo những phát hiện về số lượng nhiễm sắc thể không bình thường trong hơn 200.000 tinh trùng từ 10 người đàn ông Trung Quốc khỏe mạnh so với một mẫu tương tự từ 10 người Canada khỏe mạnh. Tần số trung bình của tinh trùng lưỡng bội chứa 46 nhiễm sắc thể rất thấp, dưới 0,4%. Mặc dù có sự khác biệt rõ rệt giữa những người hiến tặng về sự xuất hiện của tinh trùng lưỡng bội, không có sự khác biệt giữa đàn ông Trung Quốc và Canada.

Cũng trong năm 2000, Michael Zaragoza và các đồng nghiệp đã báo cáo về một nghiên cứu về nguồn gốc của bố mẹ của nhiễm sắc thể trong 91 trường hợp sảy thai với thể tam bội. Họ khẳng định rằng hầu hết các trường hợp là do hai tinh trùng thụ tinh với trứng.

Do đó, đã khá rõ rằng đàn ông sản xuất quá nhiều tinh trùng cũng là một nguy cơ. Tuy nhiên, các cuộc thảo luận về số lượng tinh trùng ở người và các loài động vật có vú khác thường chỉ tập trung vào nhu cầu về số lượng lớn, không đề cập đến nguy cơ nồng độ tinh trùng quá mức có thể đe dọa sự phát triển của thai nhi. Vì lý do này, có lẽ chúng ta cần xem xét lại cẩn thận quan niệm một chiều về "cuộc đua tinh trùng".

Nguyễn Huyền (Theo Psychogoly Today)