Khóa luận tốt nghiệp đại học ngành Kỹ thuật xét nghiệm y học: Khảo sát đặc điểm đột biến gen α-globin trong chẩn đoán trước sinh bệnh alpha thalassemia tại Viện huyết - Truyền máu Trung ương từ năm 2022 đến tháng 2 năm 2023

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:62

Thêm vào BST

Báo xấu

10
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài "Khảo sát đặc điểm đột biến gen α-globin trong chẩn đoán trước sinh bệnh alpha thalassemia tại Viện huyết - Truyền máu Trung ương từ năm 2022 đến tháng 2 năm 2023" là nghiên cứu mô tả được một số đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng của thai phụ có nguy cơ cao sinh con mắc bệnh alpha thalassemia; mô tả được kết quả xét nghiệm đột biến gen α-globin từ bệnh phẩm nước ối của thai phụ có nguy cơ cao sinh con mắc bệnh alpha thalassemia.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khóa luận tốt nghiệp đại học ngành Kỹ thuật xét nghiệm y học: Khảo sát đặc điểm đột biến gen α-globin trong chẩn đoán trước sinh bệnh alpha thalassemia tại Viện huyết - Truyền máu Trung ương từ năm 2022 đến tháng 2 năm 2023

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC DƯƠNG KHÁNH LINH KHẢO SÁT ĐẶC ĐIỂM ĐỘT BIẾN GEN A-GLOBIN TRONG CHẨN ĐOÁN TRƯỚC SINH BỆNH ALPHA THALASSEMIA TẠI VIỆN HUYẾT HỌC - TRUYỀN MÁU TRUNG ƯƠNG TỪ NĂM 2022 ĐẾN THÁNG 2 NĂM 2023 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH KỸ THUẬT XÉT NGHIỆM Y HỌC Hà Nội – 2023
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC DƯƠNG KHÁNH LINH KHẢO SÁT ĐẶC ĐIỂM ĐỘT BIẾN GEN A-GLOBIN TRONG CHẨN ĐOÁN TRƯỚC SINH BỆNH ALPHA THALASSEMIA TẠI VIỆN HUYẾT HỌC - TRUYỀN MÁU TRUNG ƯƠNG TỪ NĂM 2022 ĐẾN THÁNG 2 NĂM 2023 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH KỸ THUẬT XÉT NGHIỆM Y HỌC Khóa: QH 2019.XN Người hướng dẫn: 1. TS. Dương Quốc Chính 2. ThS.BSNT. Nguyễn Minh Thu Hà Nội – 2023
LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới TS. Dương Quốc Chính – Giảng viên Trường Đại học Y Dược – Đại học Quốc gia Hà Nội, TS. Phạm Thị Hồng Nhung – Giảng viên Trường Đại học Y Dược – Đại học Quốc gia Hà Nội, những người thầy đã tạo điều kiện thuận lợi giúp tôi hoàn thành đề tài khóa luận này, luôn hướng dẫn chỉ bảo tận tình, cho tôi nhiều ý kiến nhận xét quý báu cũng như truyền đạt cho tôi tinh thần học hỏi, làm việc nghiêm túc trong quá trình tôi thực hiện khóa luận này. Tôi xin chân thành cảm ơn ThS. BSNT Nguyễn Minh Thu – Khoa Di truyền và Sinh học phân tử - Viện Huyết học Truyền máu Trung ương luôn tận tâm giúp đỡ tôi trong quá trình học tập nghiên cứu, cung cấp cho tôi kiến thức, dữ liệu, thông tin cần thiết, nhiệt tình góp ý, sẵn sàng giải đáp mọi thắc mắc cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi cho việc lập kế hoạch, triển khai và hoàn thành khóa luận một cách tốt nhất. Để thực hiện tốt khóa luận này, tôi trân trọng cảm ơn sự tài trợ của Viện Huyết học -Truyền máu Trung ương cho đề tài. Trong quá trình học tập, làm việc và thực hiện khóa luận, tôi đã nhận được sự giúp đỡ của các quý thầy cô, anh chị và các bạn sinh viên làm việc và thực tập tại Khoa Di truyền – Sinh học phân tử. Tôi xin chân thành cảm ơn. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Ban Giám hiệu trường, cùng toàn thể các thầy cô giáo trong Trường Đại học Y dược- Đại học Quốc gia Hà Nội đã truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu trong quá trình học tập tại trường. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình và bạn bè đã luôn bên cạnh, động viên, khích lệ tôi trong lúc khó khăn cũng như trong quá trình thực hiện khóa luận này. Hà Nội, ngày 23 tháng 05 năm 2023 Dương Khánh Linh
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ADN Acid Deoxyribo Nucleotit ARN Acid ribonucleic ddNTP Dideoxynucleotide triphosphate dNTP Deoxynucleotide triphosphate DPG Diphosphoglycerate FIL Filipino GAP - PCR GAP - Polymerase Chain Reaction (PCR khoảng cách) Hb Hemoglobin (Huyết sắc tố) HbCs Hemoglobin Constant Spring HbF Hemoglobin Fetal HbQs Hemoglobin Quong Sze HPLC High Performance Liquid Chromatography (Sắc ký lỏng cao áp) MCV Mean Corpuscular Volume (Thể tích trung bình hồng cầu) MCH Mean corpuscular Hemoglobin (Lượng huyết sắc tố trung bình hồng cầu) MCHC Mean Corpuscular Hemoglobin Concentration (Nồng độ huyết sắc tố trung bình trong hồng cầu) MLPA Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification
NST Nhiễm sắc thể NGS Next generation sequencing (Giải trình tự thế hệ mới) PCR Polymerase Chain Reaction (Phản ứng chuỗi trùng hợp) RDW Red Cell Distribution With (Dải phân bố hồng cầu) SEA South East Asian (Đông Nam Á) THAI Thái Lan ARMS – PCR Amplification-refractory mutation system
DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1. Một số loại đột biến phổ biến của bệnh alpha thalassemia.........................6 Bảng 3.1. Tuổi trung bình của đối tượng nghiên cứu..................................................23 Bảng 3.2. Đặc điểm về tiền sử sản khoa của thai phụ.................................................24 Bảng 3.3. Đặc điểm siêu âm thai tại thời điểm xét nghiệm.........................................25 Bảng 3.4. Kiểu gen của thai phụ có nguy cơ cao sinh con mắc bệnh...........................26 Bảng 3.5. Đặc điểm huyết học theo kiểu gen của thai phụ có nguy cơ cao..................26 Bảng 3.6. Đặc điểm thành phần Hb theo kiểu gen alpha thalassemia ở thai phụ.........27 Bảng 3.7. Các kiểu đột biến gen α globin phát hiện được trên thai nhi.......................29
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Trang Hình 1.1. Đặc điểm phân bố các đột biến gen chính của bệnh alpha thalassemia trên thế giới ....................................................................................................... 3 Hình 1.2. Cấu trúc của phân tử Hemoglobin ............................................................5 Hình 1.3. Cấu trúc cụm gen α-globin ........................................................................5 Hình 1.4. Mối quan hệ kiểu gen - kiểu hình trong bệnh αlpha thalassemia .............7 Hình 1.5. Trẻ sơ sinh mắc hội chứng hemoglobin Bart's hydrops. ...........................8 Hình 1.6. Hồng cầu bất thường trong bệnh Thalassemia ..........................................9 Hình 1.7. Cơ chế di truyền bệnh alpha thalassemia ................................................11 Hình 1.8. Phát hiện các đột biến mất đoạn α3.7 bằng GAP – PCR ........................13 Hình 1.9. Hình ảnh đột biến --SEA/αα trên thanh test α – Globin Strip Assay ......14 Hình 1.10. Kết quả MLPA của người lành mang đột biến -αHbCs ..........................16 Hình 2. Sơ đồ nghiên cứu .....................................................................................18 Hình 3.1. Phân bố nhóm tuổi của đối tượng nghiên cứu .........................................23 Hình 3.2. Tuổi của thai khi được làm xét nghiệm....................................................24 Hình 3.3. Tỷ lệ thiếu máu ở thai phụ........................................................................25 Hình 3.4. Kết quả chẩn đoán trước sinh tế bào dịch ối thai nhi ..............................28 Hình 3.5. Tỷ lệ các loại alen đột biến của thai nhi ..................................................30
MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..................................................................3 1.1. Định nghĩa và đặc điểm dịch tễ của bệnh alpha thalassemia............................3 1.2. Cơ sở di truyền bệnh alpha thalassemia ...........................................................4 1.2.1. Sinh lý hồng cầu .........................................................................................4 1.2.2. Đột biến gen gây bệnh alpha thalassemia ..................................................5 1.3. Mối liên quan giữa kiểu gen và kiểu hình ........................................................6 1.3.1. Bệnh phù thai hemoglobin Bart’s – thể nặng .............................................7 1.3.2. Bệnh hemoglobin H – thể trung gian .........................................................8 1.3.3. Thể nhẹ và thể ẩn........................................................................................9 1.4. Đặc điểm cận lâm sàng .....................................................................................9 1.5. Quy luật di truyền ...........................................................................................10 1.6. Tầm quan trọng của chẩn đoán trước sinh bệnh alpha Thalassemia ..............11 1.7. Phương pháp xác định đột biến gen alpha thalassemia ..................................12 1.7.1. GAP - PCR (GAP - Polymerase Chain Reaction) ...................................12 1.7.2. Strip Assay ...............................................................................................13 1.7.3. Giải trình tự Sanger ..................................................................................14 1.7.4. MLPA (Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification) .................15 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................17 2.1. Đối tượng nghiên cứu .....................................................................................17 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ...............................................................................17 2.1.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu ............................................................17
2.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................17 2.2.1. Thiết kế nghiên cứu ..................................................................................17 2.2.2. Cỡ mẫu và cách chọn mẫu .......................................................................17 2.2.3. Tiến trình nghiên cứu ...............................................................................18 2.2.3.1. Sơ đồ nghiên cứu ...............................................................................18 2.2.3.2. Vật liệu, hóa chất và thiết bị nghiên cứu ...........................................19 2.2.3.3. Các phương pháp và kỹ thuật xét nghiệm.........................................19 2.3. Các biến số và chỉ số nghiên cứu....................................................................20 2.4. Phương pháp thu thập và xử lý số liệu ...........................................................22 2.5. Đạo đức nghiên cứu ........................................................................................22 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ .........................................................................................23 3.1. Đặc điểm của đối tượng nghiên cứu ...............................................................23 3.1.1. Tuổi của thai phụ ......................................................................................23 3.1.2. Tiền sử sản khoa của thai phụ ..................................................................24 3.1.3. Đặc điểm của thai khi làm xét nghiệm .....................................................24 3.2. Một số đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng của thai phụ có nguy cơ cao sinh con mắc bệnh alpha thalassemia ............................................................................25 3.2.1. Tỷ lệ thiếu máu của thai phụ ....................................................................25 3.2.2. Kết quả xét nghiệm đột biến gen của mẹ .................................................26 3.2.3. Một số chỉ số huyết học ở thai phụ có nguy cơ cao .................................26 3.3. Kết quả xét nghiệm đột biến gen α-globin từ bệnh phẩm nước ối của thai phụ có nguy cơ cao sinh con mắc bệnh alpha thalassemia ...........................................28 3.3.1. Về số lượng đột biến gen của thai nhi ......................................................28 3.3.2. Kiểu gen alpha thalassemia của thai nhi ..................................................29 3.3.3. Số lượng alen đột biến của thai nhi ..........................................................30 CHƯƠNG 4. BÀN LUẬN .......................................................................................31 4.1. Đặc điểm chung của đối tượng nghiên cứu ....................................................31
4.2. Đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng của các thai phụ có nguy cơ cao sinh con mắc bệnh alpha thalassemia...................................................................................33 4.3. Kết quả xét nghiệm đột biến gen của thai nhi ................................................37 KẾT LUẬN ..............................................................................................................40 KIẾN NGHỊ .............................................................................................................41 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ Bệnh alpha thalassemia là nhóm bệnh lý huyết học gây ra bởi đột biến gen làm mất hoặc giảm khả năng tổng hợp chuỗi alpha globin cấu tạo nên phân tử huyết sắc tố của hồng cầu. Bệnh xuất hiện ở tất cả các khu vực, các quốc gia cũng như các chủng tộc trên thế giới, với khoảng 5% dân số thế giới mang gen bệnh [1]. Đây là bệnh đơn gen do đột biến gen lặn nằm trên nhiễm sắc thể thường nên có khả năng di truyền liên tục qua các thế hệ và khuếch tán âm ỉ trong cộng đồng, đặc biệt là ở các nhóm dân tộc thiểu số có hôn nhân cận huyết, làm gia tăng tỉ lệ mang gen và tăng sự biểu hiện gen đột biến trong cộng đồng. Tùy vào số lượng alen đột biến mà trẻ sinh ra có các biểu hiện lâm sàng khác nhau. Với thể lâm sàng nặng, trẻ có thể phải điều trị truyền máu và thải sắt suốt đời. Điều này sẽ ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống của chính bệnh nhân cũng như trở thành gánh nặng về kinh tế cho gia đình và xã hội khi phải chịu chi phí điều trị tốn kém. Ngoài ra, sản phụ sinh con mắc bệnh alpha thalassemia có thể gặp nguy hiểm do tăng nguy cơ gặp các tai biến sản khoa. Với thể lâm sàng nhẹ hoặc thể ẩn, mặc dù không biểu hiện triệu chứng nhưng vẫn có khả năng di truyền gen bệnh cho thế hệ sau [2]. Hiện nay, trên thế giới có hơn 200 quốc gia và vùng lãnh thổ chịu ảnh hưởng bởi căn bệnh này và nó cũng là vấn đề sức khỏe nghiêm trọng ở Đông Nam Á trong đó có Việt Nam. Theo nghiên cứu gần đây về thực trạng bệnh huyết sắc tố ở nước ta cho thấy bệnh thalassemia thực sự là vấn đề nghiêm trọng, đe dọa chất lượng dân số và giống nòi khi tất cả 63 tỉnh và 54 dân tộc đều có người mang gen bệnh, tỷ lệ mang gen chung trên toàn quốc ước tính là 13,8% (khoảng 13-14 triệu người). Ước tính nguy cơ và tỷ lệ thai nhi bị phù thai, trẻ sinh ra bị bệnh thalassemia thể nặng là đáng báo động ở 21 tỉnh/thành phố trên cả nước [3]. Tuy nhiên, bệnh alpha thalassemia có thể phòng và điều trị được. Các bằng chứng đã chỉ ra rằng việc mở rộng sàng lọc, tư vấn di truyền kết hợp với chẩn đoán trước sinh ở những cặp đôi có nguy cơ cao sinh con mắc bệnh thalassemia thể nặng, chẩn đoán và điều trị sớm đã giúp giảm tỷ lệ tử vong cũng như tỷ lệ mắc bệnh thalassemia [4, 5]. Trong chẩn đoán trước sinh, các thai phụ có nguy cơ cao sau khi được sàng lọc về công thức máu sẽ được chẩn đoán xác định qua siêu âm phát hiện phù thai hoặc thông qua chọc dò dịch ối để làm xét nghiệm gen. Các kỹ thuật xét nghiệm di truyền phân tử vẫn được xem là tiêu chuẩn vàng để chẩn đoán xác định phần lớn các bệnh di truyền nói chung cũng như bệnh alpha thalassemia nói riêng. 1
Như vậy, tầm soát và chẩn đoán trước sinh bệnh alpha thalassemia là việc phòng ngừa quan trọng để giảm tỷ lệ phù thai hoặc trẻ sinh ra bị bệnh thalassemia thể nặng. Tại miền Bắc Việt Nam, có nhiều nghiên cứu về bệnh thalassemia song có rất ít nghiên cứu tiến hành sàng lọc và chẩn đoán trước sinh bệnh alpha thalassemia ở phụ nữ có thai. Vì vậy, tôi thực hiện đề tài “Khảo sát đặc điểm đột biến gen α-globin trong chẩn đoán trước sinh bệnh alpha thalassemia tại Viện huyết - Truyền máu Trung ương từ năm 2022 đến tháng 2 năm 2023” nhằm đạt được 2 mục tiêu sau: 1. Mô tả được một số đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng của thai phụ có nguy cơ cao sinh con mắc bệnh alpha thalassemia. 2. Mô tả được kết quả xét nghiệm đột biến gen α-globin từ bệnh phẩm nước ối của thai phụ có nguy cơ cao sinh con mắc bệnh alpha thalassemia. 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Định nghĩa và đặc điểm dịch tễ của bệnh alpha thalassemia Bệnh alpha thalassemia là bệnh tan máu di truyền bẩm sinh gây ra do đột biến làm giảm hoặc mất hẳn sự tổng hợp chuỗi α-globin trong phân tử hemoglobin [6]. Sự suy giảm này có thể dẫn đến tăng tổng hợp quá mức chuỗi β-globin tạo phân tử γ4 , gọi là Hb Bart’s (trong thời kỳ mang thai), và β4, gọi là HbH (trong thời kỳ trưởng thành). Mức độ biểu hiện bệnh tùy thuộc vào số lượng đột biến, kiểu đột biến và giai đoạn phát triển của cá thể. Bệnh alpha thalassemia xuất hiện rộng rãi ở Châu Phi, các nước Địa Trung Hải, Trung Đông và Đông Nam Á (ĐNA), với khoảng 5% dân số thế giới mang gen bệnh và có tỉ lệ hiện mắc khác nhau giữa các quốc gia và dân tộc [1, 6] (Hình 1.1). Ở Đông Nam Á, tỷ lệ người mang gen bệnh thalassemia rất cao. Theo Suthat Fucharoen (2011), vùng biên giới giữa các nước Thái Lan, Lào và Campuchia có tới 30 - 40% người mang gen bệnh alpha thalassemia [7]. Tại Trung Quốc, người mang gen alpha thalassemia chiếm 5-15% dân số, Hồng Kông 4%, Thái Lan 15-30%, Lào 43%, Việt Nam 5%. Hình 1.1. Đặc điểm phân bố và đột biến gen chính của bệnh alpha thalassemia trên thế giới [1] 3
Thể bệnh lâm sàng nặng nhất Hb Bart’s được tìm thấy với tần số cao ở khu vực này và một số khu vực Địa Trung Hải. Các đặc điểm alpha thalassemia được cho là có khả năng bảo vệ cơ thể chống lại bệnh sốt rét vì chúng có thể được tìm thấy ở 90% dân số ở những quần thể có tỉ lệ mắc bệnh sốt rét cao [6, 8]. 1.2. Cơ sở di truyền bệnh alpha thalassemia 1.2.1. Sinh lý hồng cầu Hồng cầu là những tế bào máu không có nhân, hình đĩa lõm hai mặt có chức năng cơ bản là vận chuyển khí. Hồng cầu vận chuyển oxy hòa tan từ phổi đến các mô cơ quan và tế bào trong cơ thể thông qua vai trò chủ yếu của huyết sắc tố-Hemoglobin (Hb) có trong hồng cầu. Đồng thời, Hb vận chuyển khí CO2 chủ yếu dưới dạng ion bicacbonat (HCO3-) hoà tan trong huyết tương đến phổi để thải ra môi trường ngoài nhờ enzyme carbonic anhydrase. Hemoglobin là thành phần chính có trong hồng cầu, đảm nhận nhiệm vụ vận chuyển khí cũng như có vai trò là hệ thống đệm cân bằng pH máu. Hb được chứa trong hồng cầu để tránh bị thất thoát qua nước tiểu khi nó ở dạng tự do [9]. Hemoglobin là một protein phức, chiếm 33% trọng lượng hồng cầu và có cấu tạo phù hợp với chức năng vận chuyển khí. Một phân tử huyết sắc tố gồm 4 tiểu đơn vị (tetramer), mỗi tiểu đơn vị (monomer) cấu tạo bởi 1 nhân Hem liên kết 1 phân tử globin (Hình 1.2). Hem có cấu trúc là một vòng porphyryl với 4 nhân pyrol liên kết với ion Fe++ tạo thành vị trí gắn với O2, CO2 hoặc diphosphoglycerate (DPG). Globin là chuỗi polypeptide có cấu trúc bậc 4 thuộc 2 họ alpha và không alpha. Họ alpha gồm chuỗi α và ζ, có 141 acid amin được mã hóa bởi gen nằm trên NST 16. Họ không alpha gồm chuỗi: β, δ, γ, ε, có 146 acid amin do các gen nằm trên NST 11 chi phối. Tùy theo giai đoạn phát triển cá thể mà globin gồm các chuỗi polypeptid khác nhau. Trong giai đoạn phôi, Hb chủ yếu là Hb Gower I (ξ2ε2). Hb Gower II (α2ε2) và Hb Portland (ξ2γ2) được thấy trong giai đoạn khi những gen của phôi đóng và những gen của thai mở. Trong giai đoạn thai, Hb chủ yếu là HbF, gồm 2 chuỗi α và 2 chuỗi γ (α2γ2). Trong giai đoạn trưởng thành, Hb chủ yếu là HbA (α2β2) và một ít HbA2 (α2δ2). Người trưởng thành bình thường có 96 – 98% là HbA, khoảng 2% HbA2 và khoảng 0,5% HbF [10, 11]. 4
Hình 1.2. Cấu trúc của phân tử Hemoglobin [11] 1.2.2. Đột biến gen gây bệnh alpha thalassemia Họ gen α globin nằm trên cánh ngắn NST 16 (16p13.3) gồm 3 gen chức năng là ζ, α1, α2 và 4 gen giả ψζ1, ψα1, ψα2, θ (Hình 1.3). Gen alpha 1 có chiều dài 840 bp gồm 3 exon và 2 intron, gen alpha 2 có chiều dài 830 bp gồm 3 exon và 2 intron. Số lượng chuỗi α-globin được tổng hợp phụ thuộc vào số gen alpha hoạt động. Ngoài ra, do trình tự khởi động (promoter) của 2 gen alpha khác nhau nên mức độ biểu hiện của gen alpha 2 gấp 2-3 lần gen alpha 1 [12-14]. Do đó, đột biến xảy ra trên gen alpha 2 thường có hậu quả nặng nề hơn đột biến ở gen alpha 1. Hình 1.3. Cấu trúc cụm gen α-globin [15] 5
Đột biến trên gen alpha có thể dẫn đến giảm sản xuất chuỗi α globin (α+- thalassemia) hoặc không tổng hợp chuỗi a globin (α0-thalassemia). Hiện nay, trên thế giới đã phát hiện được trên 500 đột biến gen alpha, trong đó có đến 90% là đột biến mất đoạn [16, 17]. Trao đổi chéo không cân là nguyên nhân phổ biến gây xuất hiện đột biến mất 1 gen alpha như -α4.2 , -α3.7 ,... Các đột biến mất cả 2 gen alpha như -- SEA , -- THAI , -- FIL , -- 20.5,... thường do khuyết đoạn lớn trên NST 16 và đột biến điểm [18]. Đột biến điểm ít phổ biến hơn do thêm, bớt, thay thế một hoặc một vài nucleotit dẫn đến bất thường tổng hợp chuỗi globin và tạo ra huyết sắc tố khác như Hb Constant spring - HbCs, HbQs, Hekinan,.... (Bảng 1.1). Bảng 1.1. Một số loại đột biến phổ biến của bệnh alpha thalassemia [17] Loại allen Kiểu gen đột biến Đột biến phổ biến Alen α0-thalassemia -/αα -- SEA , -- THAI , -- FIL (--) -α/αα -α3.7 và -α4.2 Alen α+-thalassemia αTα/αα αPA(AATAAG)α, αCSα (-α) hoặc (αTα) ααT/αα HBA1: c.223G>C (HbQ-Thailand) 1.3. Mối liên quan giữa kiểu gen và kiểu hình Tùy thuộc vào mức độ tổn thương gen alpha mà có các thể bệnh lâm sàng khác nhau tùy thuộc vào số lượng gen α-globin bị đột biến: Thể ẩn do đột biến liên quan đến 1 gen, có thể do mất hẳn một allen hay đột biến điểm; Thể nhẹ do mất 2 allen trên cùng một NST hoặc trên 2 NST tương đồng; Bệnh HbH có đột biến xảy ra ở 3 allen làm giảm hẳn khả năng tổng hợp chuỗi α-globin nên biểu hiện triệu chứng trên lâm sàng; Hội chứng phù thai Hb Bart’s có đột biến ở cả 4 allen gây ra các biểu hiện lâm sàng: phù thai, thiếu máu, suy tim, gan lách to, hệ thần kinh và sinh dục phát triển bất thường,... Trẻ mắc bệnh này thường tử vong trước khi sinh nếu không được can thiệp điều trị y khoa thích hợp (Hình 1.4). 6
Hình 1.4. Mối quan hệ kiểu gen kiểu hình trong bệnh alpha thalassemia [1] 1.3.1. Bệnh phù thai hemoglobin Bart’s – thể nặng Đây là thể bệnh alpha thalassemia nặng nhất, phổ biến khắp vùng Đông Nam Á do mất cả 4 gen α với biểu hiện đặc trưng: thai phù, vàng da, thiếu máu nặng, gan và lách to, khuyết tật tim, bất thường hệ sinh sản và tiết niệu. Huyết sắc tố chủ yếu ở thai nhi bình thường là HbF gồm 2 chuỗi globin α và γ. Khi mất cả 4 gen α, cơ thể không tổng hợp được chuỗi α nên 4 chuỗi γ trùng hợp lại với nhau tạo nên huyết sắc tố Bart’s – Hb Bart’s (γ4) có ái lực cao với oxy nên không nhả oxy cho tổ chức để duy trì sự sống [19]. Hb Bart’s kết tụ lại làm giảm thời gian tồn tại hồng cầu và sinh hồng cầu không hiệu lực. Do vậy, thai nhi có biểu hiện thiếu máu trầm trọng và thiếu oxy bào thai [20]. Thai nhi mang Hb Bart’s phát triển bình thường ở giai đoạn đầu do còn một lượng Hb bào thai Portland (ζ2γ2) tồn tại, có khả năng vận chuyển oxy để duy trì sự sống và phát triển của thai nhi. Sau đó, khi oxy không còn được cung cấp dẫn đến tình trạng suy tim gây nên phù thai hoặc phù rau thai do ứ nước. Thiếu oxy làm rối loạn quá trình hình thành cơ quan và phát triển thai nhi với nhiều dị tật được báo cáo như: tật đầu nhỏ; dị tật tim, phổi, xương; khuyết tật chi [21];...Tiên lượng của thai rất 7
xấu: thai có thể chết trong tử cung hoặc ngay sau khi sinh nếu không được điều trị. Tình trạng thiếu máu kích thích tăng sinh máu ở tủy xương và hấp thu sắt ở ruột. Tăng sinh tạo máu phản ứng gây phì đại các xương dẹt làm biến dạng đầu, mặt như trán dô, mũi tẹt, bướu chẩm… cùng với biểu hiện quá tải sắt: da sạm đen, khô; tổn thương cơ quan như suy gan, suy nội tiết, suy tim. Đối với sản phụ, hội chứng Bart’s có thể gây ra những biến chứng nguy hiểm trong quá trình mang thai như huyết áp cao kèm theo phù người, sinh non, ra máu bất thường. Đặc biệt ở giai đoạn muộn của phù thai người mẹ dễ bị tiền sản giật và tăng nguy cơ mắc các tai biến sản khoa như tiền sản giật và băng huyết sau sinh [19]. Hình 1.5. Trẻ sơ sinh mắc hội chứng Hemoglobin Bart’s Hydrops [20] Trẻ được sinh mổ khi thai được 31 tuần tuổi và đã tử vong trong vòng một giờ sau khi sinh mặc dù đã hồi sức tích cực. (A) phù mặt và căng chướng bụng. (B) Khoang ngực được lấp đầy bởi túi màng ngoài tim căng phồng do tràn dịch và tim to; có gan to. 1.3.2. Bệnh hemoglobin H – thể trung gian Chỉ còn 1 gen α hoạt động do mất đoạn hoặc đột biến làm ngừng tổng hợp globin ở 3 gen. Cơ thể người bệnh không sản xuất đủ chuỗi α globin để tạo nên HbA (α2β2), thay vào đó có sự tăng sản xuất chuỗi β globin. Cứ 4 phân tử β globin (β4) sẽ kết hợp lại thành một Hb mới trong máu của người bệnh là hemoglobin H (HbH). HbH có chức năng tương tự HbA trong việc tiếp nhận và giải phóng oxy của cơ thể. Tuy nhiên cấu trúc của HbH không bền vững như HbA nên hồng cầu dễ bị phá hủy 8
hơn, có đời sống ngắn hơn dẫn đến biểu hiện lâm sàng là thiếu máu vừa hoặc nặng, biểu hiện ngay từ khi mới sinh, có thể kèm theo các biến chứng khác như gan to, lách to, viêm túi mật, sỏi mật, tăng nguy cơ nhiễm khuẩn, vàng da, huyết khối… đặc biệt trong các trường hợp thiếu máu nặng cần truyền máu thường xuyên [22, 23]. Đa số người bệnh HbH có biểu hiện thiếu máu nhẹ, không cần truyền máu, chỉ cần khám và theo dõi định kỳ. Một số người bệnh có biểu hiện thiếu máu trầm trọng bắt buộc phải điều trị. Những người bị bệnh HbH cần được tư vấn trước kết hôn và sàng lọc trước sinh vì họ là người truyền gen bệnh cho thế hệ sau. 1.3.3. Thể nhẹ và thể ẩn Thể ẩn hay thể mang gen α+-thalassemia, do đột biến một gen α globin còn thể nhẹ hay thể mang gen α0-thalassemia, do đột biến hai gen α globin. Hai thể đều không có biểu hiện triệu chứng trên lâm sàng nên không thể phân biệt với người bình thường. Trong công thức máu, thể nhẹ có thiếu máu hồng cầu nhỏ nhược sắc mức độ từ nhẹ đến trung bình, với MCV, MCH giảm trong công thức máu. Thể ẩn có các tế bào hồng cầu bình thường hoặc hơi nhỏ. Xét nghiệm máu định kỳ không phát hiện được người mang mầm bệnh ẩn mà chỉ có thể xác nhận bằng xét nghiệm di truyền. Thể nhẹ phổ biến ở các nước Đông Nam Á và Châu Phi [24]. 1.4. Đặc điểm cận lâm sàng Tổng phân tích tế bào máu ngoại vi: Hb giảm, hồng cầu nhỏ (MCV giảm), hồng cầu nhược sắc (MCH giảm) do giảm tổng hợp chuỗi α globin. Thiếu máu sẽ kích thích tủy xương tăng sinh hồng cầu nên chỉ số kích thước hồng cầu không đều (RDW tăng), hồng cầu đa hình thái như hồng cầu bia bắn, hình giọt nước, có hồng cầu non ra máu ngoại vi, số lượng hồng cầu lưới tăng [9, 25] (Hình 1.6). HC bình thường HC bất thường Hình 1.6. Hồng cầu bất thường trong bệnh thalassemia [9] Sinh hóa máu 9
Bilirubin toàn phần tăng, Bilirubin gián tiếp tăng Biểu hiện thừa sắt: sắt huyết thanh, ferritin và độ bão hòa transferrin tăng,... Biểu hiện của suy tuyến nội tiết: có thể thay đổi chỉ số hormon: Tuyến yên (LH, GH, ACTH, FSH,...), tuyến sinh dục (FSH, Estradiol, progesterone, prolactin, testosterone, GnRH, IGFI,…), tuyến giáp (T3, T4, FT3, FT4, TSH), tuyến cận giáp (PTH, calcitonin), tụy nội tiết (Insulin, peptide C, Fructosamine, HbA1C),... Có thể thay đổi các chỉ số khác: Glucose, GOT, GPT, phosphatase kiềm, GGT, Ure, creatinin, acid uric, Protein, Albumin, Globulin, LDH, Canxi, Phosphate, Magne, Vitamin B12, Acid folic,...[26] Chẩn đoán hình ảnh: Siêu âm thai thấy phù, X – Quang xương,... Điện di huyết sắc tố: thay đổi tỉ lệ huyết sắc tố: HbA, HbA2 giảm giảm kết nối giữa chuỗi α với các chuỗi β, δ, γ; xuất hiện các huyết sắc tố bất thường như: HbH, Hb Bart's, HbCs, HbQs,...[25] Di truyền phân tử: các xét nghiệm di truyền học phân tử như Multiplex PCR, ARMS – PCR, giải trình tự gen, … để phân tích các đột biến gen trên các gen α: -- SEA , -- THAI , -- FIL , -α4.2 , -α3.7,... 1.5. Quy luật di truyền Bệnh tuân theo quy luật: gen lặn nằm trên nhiễm sắc thể (NST) thường. Gen gây bệnh nằm trên cánh ngắn NST 16. Về cơ chế di truyền, bệnh có thể do gen bệnh truyền từ bố mẹ sang con cái hoặc do đột biến mới phát sinh trong quá trình tạo giao tử ở bố hoặc mẹ. Bệnh do gen lặn trên NST thường nên tỉ lệ nam và nữ bị bệnh như nhau. Con nhận 1 NST 16 từ bố, 1 NST 16 từ mẹ, 1 NST 16 bình thường mang 2 gen alpha. Do đó nguy cơ mắc, mức độ biểu hiện bệnh tùy thuộc vào số gen bị đột biến mà người con nhận được từ bố mẹ. - Nếu cả bố và mẹ cùng mang gen bệnh thì mỗi lần sinh có 25% nguy cơ con bị bệnh, 50% con mang gen bệnh và 25% con bình thường. - Nếu bố hoặc mẹ là người mang gen, người còn lại bình thường thì mỗi lần sinh có 50% con bình thường và 50% con mang gen. - Nếu bố hoặc mẹ là người bị bệnh, người còn lại bình thường thì mỗi lần sinh có 100% con mang gen bệnh. - Nếu bố hoặc mẹ là người bị bệnh, người còn lại mang gen thì mỗi lần sinh có 50% sinh con bị bệnh và 50% con mang gen. 10