Luận án Tiến sĩ Y học: Nghiên cứu tính đa hình của một số gen liên quan đến loãng xương ở nam giới

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:192

Thêm vào BST

Báo xấu

11
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án Tiến sĩ Y học "Nghiên cứu tính đa hình của một số gen liên quan đến loãng xương ở nam giới" trình bày các nội dung chính sau: Xác định đa hình gen LRP5 Q89R (rs41494349), MTHFR C677T (rs1801133) và FTO rs1121980 ở nam giới loãng xương nguyên phát; Phân tích mối liên quan giữa đa hình gen LRP5 Q89R (rs41494349), MTHFR C677T (rs1801133), FTO rs1121980 với mật độ xương và một số yếu tố nguy cơ ở đối tượng trên.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Y học: Nghiên cứu tính đa hình của một số gen liên quan đến loãng xương ở nam giới

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC Y HÀ NỘI NGUYỄN THỊ HOA NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA HÌNH CỦA MỘT SỐ GEN LIÊN QUAN ĐẾN LOÃNG XƢƠNG Ở NAM GIỚI LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC HÀ NỘI – 2023
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC Y HÀ NỘI NGUYỄN THỊ HOA NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA HÌNH CỦA MỘT SỐ GEN LIÊN QUAN ĐẾN LOÃNG XƢƠNG Ở NAM GIỚI Ngành đào tạo : Nội Khoa Chuyên ngành : Nội – Xương khớp Mã số : 9720107 LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC Người hướng dẫn khoa học: 1. TS. NGUYỄN THỊ THANH HƢƠNG 2. PGS.TS. TRẦN THỊ MINH HOA HÀ NỘI – 2023
LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình thực hiện đề tài này tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của Lãnh đạo cơ quan, các đơn vị, Thầy Cô, đồng nghiệp, các bệnh nhân, bạn bè và gia đình thân yêu của mình Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng tri ân sâu sắc tới TS Nguyễn Thị Thanh Hương và PGS.TS. Trần Thị Minh Hoa là những người thầy, người hướng dẫn khoa học, đã tận tình giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập, trực tiếp hướng dẫn tôi thực hiện nghiên cứu, góp ý và sửa chữa luận án. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới Viện nghiên cứu y học Đinh Tiên Hoàng, quỹ Nafosted đã tài trợ nguồn kinh phí và tạo điều kiện cho tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án này Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn và sự kính trọng tới các thày, cô và toàn thể cán bộ, nhân viên Bộ môn Nội Tổng Hợp – Trường Đại hoc Y Hà Nội đã dạy dỗ và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận án Tôi xin chân thành cảm ơn toàn thể cán bộ, nhân viên khoa Cơ Xương khớp bệnh viện Hữu Nghị nơi tôi công tác đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thiện luận án Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn và sự kính trọng đối với PGS. TS Lê Văn Đô chủ nhiệm bộ môn Miễn Dịch - Sinh Lý bệnh đã giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án này. Xin được gửi lời cảm ơn đến các bệnh nhân cùng gia đình của họ đã giúp tôi có được các số liệu trong luận án này. Cuối cùng, tôi xin ghi nhớ công ơn sinh thành, dưỡng dục của bố mẹ tôi cùng sự ủng hộ động viên của chồng, hai con đã luôn ở bên tôi, là chỗ dựa vững chắc để tôi yên tâm học tập và hoàn thành luận án. Hà Nội, ngày 20 tháng 06 năm 2023 Nguyễn Thị Hoa
LỜI CA ĐOAN Tôi là Nguyễn Thị Hoa, nghiên cứu sinh khóa 35 Trường Đại học Y Hà Nội, chuyên ngành Nội xương khớp, xin cam đoan: 1. Đây là luận án do bản thân tôi trực tiếp thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Thị Thanh Hương và PGS.TS. Trần Thị Minh Hoa. 2. Công trình này không trùng lặp với bất kỳ nghiên cứu nào khác đã được công bố tại Việt Nam; 3. Các số liệu và thông tin trong nghiên cứu là hoàn toàn chính xác, trung thực và khách quan, đã được xác nhận và chấp thuận của cơ sở nơi nghiên cứu. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật về những cam kết này. Hà Nội, ngày 20 tháng 06 năm 2023 Ngƣời viết cam đoan Nguyễn Thị Hoa
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CSTL Cột sống thắt lưng CXĐ Cổ xương đùi DNA Deoxyribonucleic acid DXA Dual energy X-ray Absorptiometry FTO Fat mass obesity associated GWAS Genome Wide Association Study: Nghiên cứu tương quan toàn hệ gen Hcy Homocystein LDLR Low Density Lipoprotein Receptor: Thụ thể lipoprotein trọng lượng phân tử thấp LRP5 Low Density Lipoprotein Receptor related protein 5 LX Loãng xương MĐX Mật độ xương MTHFR Methylene tetrahydrofolate reductase KLXĐ Peak Bone Mass Density – mật độ xương đỉnh RANKL Receptor active of nuclear factor kappa ligand Rm Reverse mutation primer Rw Reverse wild type primer SNP Single Nucleotid Polymorphism (Đa hình đơn Nucleotid) TGF Transforming Growth Factor: yếu tố tăng trưởng WHO World Health Organization
MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................. 1 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ........................................................................... 3 1.1. Đại cương về loãng xương ...................................................................... 3 1.1.1. Định nghĩa loãng xương ................................................................... 3 1.1.2. Dịch tễ học loãng xương nam ........................................................... 3 1.1.3. Chẩn đoán loãng xương .................................................................... 4 1.2. Cơ chế bệnh sinh loãng xương ở nam giới ............................................. 5 1.3. Đa hình đơn nucleotide ........................................................................... 8 1.3.1. Khái niệm về đa hình đơn ................................................................. 8 1.3.2. Các loại SNPs ................................................................................. 10 1.3.3. Vai trò và ứng dụng của SNPs trong Y học.................................... 10 1.3.4. Một số phương pháp xác định kiểu gen của đa hình đơn nucleotid... 11 1.4. Vai trò của gen MTHFR, LRP5 và FTO đối với loãng xương và gãy xương ........................................................................................................... 15 1.4.1. Vai trò của gen nói chung đối với loãng xương ............................. 15 1.4.2. Vai trò của gen LRP5 đối với loãng xương .................................... 18 1.4.3. Vai trò của gen MTHFR đối với loãng xương ................................ 23 1.4.4. Vai trò của gen FTO đối với loãng xương...................................... 27 1.5. Một số nghiên cứu lâm sàng về gen LRP5 Q89R (rs41494349), MTHFR C677T (rs1801133), FTO rs1121980 liên quan với loãng xương và gãy xương ở nam giới ............................................................................. 29 1.5.1. Các nghiên cứu trên thế giới ........................................................... 29 1.5.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam............................................................ 35 CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......... 37 2.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ......................................................... 37 2.2. Đối tượng nghiên cứu ........................................................................... 37 2.2.1. Nhóm bệnh ...................................................................................... 37 2.2.2. Nhóm chứng.................................................................................... 38
2.3. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 38 2.3.1. Thiết kế nghiên cứu ........................................................................ 38 2.3.2. Cỡ mẫu và phương pháp chọn mẫu ................................................ 38 2.3.3. Các chỉ số, biến số nghiên cứu và tiêu chuẩn đánh giá .................. 40 2.3.4. Phương tiện nghiên cứu .................................................................. 43 2.3.5. Các bước tiến hành nghiên cứu ...................................................... 45 2.4. Sơ đồ nghiên cứu .................................................................................. 50 2.5. Sai số và cách khống chế sai số ............................................................ 51 2.6. Phương pháp phân tích số liệu .............................................................. 51 2.7. Vấn đề đạo đức của nghiên cứu ............................................................ 53 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .................................................... 54 3.1. Đặc điểm chung của đối tượng nghiên cứu .......................................... 54 3.2. Đặc điểm đa hình gen LRP5 Q89R (rs41494349), MTHFR C677T (rs1801133) và FTO rs1121980 ................................................................... 58 3.2.1. Kết quả phân tích các đa hình gen .................................................. 58 3.2.2. Đặc điểm kiểu gen của 3 đa hình gen LRP5 Q89R (rs41494349), MTHFR C677T (rs1801133) và FTO rs1121980 ........................... 65 3.3. Mối liên quan của 3 đa hình trên các gen nghiên cứu với loãng xương nam giới ........................................................................................................ 72 3.3.1. Mối liên quan giữa đa hình gen LRP5 Q89R (rs41494349) với loãng xương nam giới ..................................................................... 72 3.3.2. Mối liên quan giữa đa hình gen MTHFR C677T (rs1801133) với loãng xương ở nam giới .................................................................. 74 3.3.3. Mối liên quan giữa đa hình gen FTO rs1121980 với loãng xương ở nam giới ....................................................................................... 76 3.3.4. Sự kết hợp của các đa hình gen của 3 gen LRP5 Q89R (rs41494349), MTHFR C677T (rs1801133) và FTO rs1121980 với loãng xương ở nam giới ........................................................................................... 77
3.4. Mối liên quan giữa các đa hình gen và một số yếu tố nguy cơ với loãng xương nam giới .................................................................................. 78 3.5. Mối liên quan giữa gen và một số yếu tố nguy cơ loãng xương ở nam giới .. 84 CHƢƠNG 4. BÀN LUẬN ............................................................................. 88 4.1. Đặc điểm chung của đối tượng nghiên cứu .......................................... 88 4.2. Bàn luận về đặc điểm các đa hình gen LRP5 Q89R (rs41494349), MTHFR C677T (rs1801133) và FTO rs1121980 ........................................ 94 4.2.1. Bàn luận về phân bố tần số alen và kiểu gen của đa hình gen LRP5 Q89R rs41494349 ............................................................................ 95 4.2.2. Bàn luận về phân bố alen và kiểu của đa hình gen MTHFR C677T (rs1801133) ...................................................................................... 99 4.2.3. Bàn luận về phân bố alen và kiểu của đa hình gen FTO rs1121980 ... 103 4.3. Bàn luận về mối liên quan giữa đa hình gen và các yếu tố nguy cơ loãng xương ở nam giới ............................................................................. 106 4.3.1. Mối liên quan giữa đa hình gen LRP5 Q89R (rs41494349), MTHFR C677T (rs1801133) và FTO rs1121980 với loãng xương ở nam giới trong mô hình kiểm định đơn biến .................................................. 106 4.3.2. Tương tác gen và các yếu tố nguy cơ với loãng xương trong mô hình kiểm định hồi quy tuyến tính đa biến ................................... 115 4.3. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài ................................................................ 121 4.4. Hạn chế của đề tài ............................................................................... 122 KẾT LUẬN .................................................................................................. 123 KHUYẾN NGHỊ.......................................................................................... 125 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC
DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Phân loại chỉ số khối cơ thể ........................................................ 40 Bảng 2.2. Tiêu chuẩn chẩn đoán loãng xương do WHO đề nghị ............... 42 Bảng 2.3. Trình tự mồi của phản ứng PCR ................................................. 44 Bảng 2.4. Những mô hình di truyền giả định của 3 SNP nghiên cứu ......... 52 Bảng 3.1. Đặc điểm về tuổi của nhóm nghiên cứu ..................................... 54 Bảng 3.2. Đặc điểm chiều cao cân nặng và chỉ số BMI của nhóm bệnh và nhóm chứng ................................................................................ 55 Bảng 3.3. Đặc điểm tiền sử hút thuốc, uống rượu, nơi sống và trình độ học vấn của đối tượng nghiên cứu .............................................. 56 Bảng 3.4. Đặc điểm tiền sử gãy xương và mức độ hoạt động thể lực ........ 57 Bảng 3.5. Đặc điểm MĐX theo nhóm tuổi ................................................. 57 Bảng 3.6. Phân bố các kiểu gen LRP5 Q89R (rs41494349) ....................... 65 Bảng 3.7. Phân bố đa hình gen LRP5 Q89R (rs41494349) theo tình trạng loãng xương tại vị trí cổ xương đùi ............................................ 66 Bảng 3.8. Phân bố đa hình gen LRP5 Q89R (rs41494349) theo tình trạng loãng xương tại vị trí đầu trên xương đùi ................................... 66 Bảng 3.9. Phân bố đa hình gen LRP5 Q89R (rs41494349) theo tình trạng loãng xương tại vị trí cột sống thắt lưng ..................................... 67 Bảng 3.10. Phân bố các kiểu gen MTHFR C677T (rs1801133)) ở nhóm bệnh và nhóm chứng ................................................................... 67 Bảng 3.11. Phân bố đa hình gen MTHFR C677T (rs1801133) theo tình trạng loãng xương tại vị trí cổ xương đùi ................................... 68 Bảng 3.12. Phân bố đa hình gen MTHFR C677T (rs1801133) theo tình trạng loãng xương tại vị trí đầu trên xương đùi .......................... 68 Bảng 3.13. Phân bố đa hình gen MTHFR C677T (rs1801133) theo tình trạng loãng xương tại vị trí cột sống thắt lưng ........................... 69 Bảng 3.14. Phân bố các kiểu gen FTO ở nhóm bệnh và nhóm chứng .......... 69 Bảng 3.15. Phân bố đa hình gen FTO rs1121980 theo tình trạng loãng xương tại vị trí cổ xương đùi ...................................................... 70 Bảng 3.16. Phân bố đa hình gen FTO rs1121980 theo tình trạng loãng xương tại vị trí đầu trên xương đùi ............................................. 70
Bảng 3.17. Phân bố đa hình gen FTO rs1121980 theo tình trạng loãng xương tại vị trí cột sống thắt lưng ............................................... 71 Bảng 3.18. Mối liên quan của LRP5 Q89R rs41494349 với loãng xương nam giới trong các mô hình di truyền ......................................... 72 Bảng 3.19. Mối liên quan giữa đa hình gen LRP5 Q89R rs41494349 với loãng xương nam giới theo từng vị trí ........................................ 73 Bảng 3.20. Mối liên quan giữa đa hình gen MTHFR C677T (rs1801133) với loãng xương nam giới trong mô hình di truyền.................... 74 Bảng 3.21. Mối liên quan giữa đa hình gen MTHFR C677T (rs1801133) với loãng xương ở nam giới theo từng vị trí ............................... 75 Bảng 3.22. Mối liên quan giữa đa hình gen FTO rs1121980 với loãng xương ở nam giới ........................................................................ 76 Bảng 3.23. Sự kết hợp các kiểu gen ở 3 gen liên quan đến loãng xương ở nam giới ...................................................................................... 77 Bảng 3.24. Mối liên quan giữa chỉ số BMI, chiều cao, cân nặng với loãng xương ở nam giới ........................................................................ 78 Bảng 3.25. Mối liên quan giữa hoạt động thể lực, thói quen hút thuốc, uống rượu với loãng xương ở nam giới ...................................... 79 Bảng 3.26. Mối liên quan giữa trình độ học vấn, khu vực sinh sống với loãng xương ở nam giới .............................................................. 83 Bảng 3.27. Liên quan giữa đa hình 3 gen và các yếu tố nguy cơ với loãng xương trong mô hình kiểm định hồi quy tuyến tính đa biến ...... 84 Bảng 3.28. Mô hình hồi quy logistic đa biến kiểm định mối liên quan giữa loãng xương cổ xương đùi với 3 đa hình gen và các yếu tố nguy cơ khác ............................................................................... 85 Bảng 3.29. Mô hình hồi quy logistic đa biến kiểm định mối liên quan giữa loãng xương đầu trên xương đùi với 3 đa hình gen và các yếu tố nguy cơ khác ................................................................... 86 Bảng 3.30. Mô hình hồi quy logistic đa biến kiểm định mối liên quan giữa loãng xương cột sống thắt lưng với 3 đa hình gen và các yếu tố nguy cơ khác ................................................................... 87
DANH MỤC SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ Sơ đồ 2.1. Chu kỳ nhiệt của phản ứng PCR của LRP5 Q89R ................... 47 Sơ đồ 2.2. Chu kỳ nhiệt của phản ứng PCR FTO rs1121980 .................... 48 Sơ đồ 2.3. Chu kỳ nhiệt của phản ứng PCR của MTHFR C677T ............. 48 Biểu đồ 3.1. Phân bố theo nhóm tuổi của đối tượng nghiên cứu .................. 55 Biểu đồ 3.2. Loãng xương theo vị trí ............................................................ 58 Biểu đồ 3.3. Số vị trí loãng xương ................................................................ 58 Biểu đồ 3.4. Tương quan giữa tuổi và MĐX cổ xương đùi .......................... 80 Biểu đồ 3.5. Tương quan giữa tuổi và mật độ xương đầu trên xương đùi .... 81 Biểu đồ 3.5. Tương quan giữa tuổi và MĐX vị trí cột sống thắt lưng .......... 82 Biểu đồ 4.1. Tỷ lệ kiểu gen LRP5 Q89R trong một số nghiên cứu .............. 97 Biểu đồ 4.2. Tần suất alen G tại một số nơi trên thế giới và Việt Nam ....... 99 Biểu đồ 4.3. Sự phân bố kiểu gen của đa hình MTHFR C677T ở một số cộng đồng ................................................................................ 101 Biều đồ 4.4. Tần suất alen T của đa hình gen MTHFR C677T ................... 102 Biểu đồ 4.5. Tần suất alen A của đa hình gen FTO rs1121980 .................. 105
DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Đa hình nucleotid đơn ................................................................... 10 Hình 1.2. Vị trí gen LRP5 trên nhiễm sắc thể số 11 ..................................... 18 Hình 1.3. Con đường tín hiệu β catenin – Wnt50 ......................................... 19 Hình 1.4. Cấu trúc phân tử protein LRP5 ..................................................... 21 Hình 1.5. Vị trí gen MTHFR trên nhiễm sắc thể số 1 ................................... 23 Hình 1.6. Sơ đồ quá trình chuyển hóa của MTHFR ..................................... 24 Hình 1.7. Cơ chế tác dụng của Homocystein lên xương ............................. 25 Hình 1.8. Vị trí và cấu trúc gen FTO trên nhiễm sắc thể 16......................... 27 Hình 2.1. Sơ đồ quy trình nghiên cứu........................................................... 50 Hình 3.1. Hình ảnh điện di sản phẩm cắt đoạn của snp rs41494349 gen LRP5 .. 59 Hình 3.2. Kết quả giải trình tự gen của snp rs41494349 gen LRP5 ............. 60 Hình 3.3. Hình ảnh điện di sản phẩm cắt đoạn của snp rs1121980 gen FTO ... 61 Hình 3.4. Kết quả giải trình tự gen của snp rs1121980 gen FTO ................. 62 Hình 3.5. Hình ảnh điện di của snp rs241494349 gen MTHFR ................... 63 Hình 3.6. Kết quả giải trình tự gen của snp rs241494349 gen MTHFR ....... 64
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Loãng xương (LX) là bệnh lý do rối loạn chuyển hóa của xương, đặc trưng bởi giảm mật độ chất khoáng của xương và tổn thương cấu trúc của xương, hậu quả là suy giảm sức mạnh của xương và khiến xương trở nên giòn và dễ gãy1. Trong suốt một thời gian dài loãng xương được coi là bệnh đặc trưng của phụ nữ mà chưa có nghiên cứu thích đáng trên đối tượng nam giới. Tỷ lệ loãng xương ở nam giới giao động từ 8-15%, bằng 1/3 so với nữ giới. Tuy nhiên, tỷ lệ gãy xương do loãng xương và tỷ lệ chết trong năm đầu sau gãy xương ở nam giới cao tương đương thậm chí cao hơn so với nữ giới2. Vì vậy việc xác định các yếu tố nguy cơ gây loãng xương ở nam giới nhằm đưa ra chẩn đoán sớm, điều trị kịp thời là cần thiết để kiểm soát bệnh loãng xương nhằm làm giảm nguy cơ gãy xương. Loãng xương là bệnh lý đa yếu tố, ở nam giới người ta thấy có nhiều yếu tố làm tăng nguy cơ loãng xương như chủng tộc, suy giảm hoạt động của trục hóc môn sinh dục dưới đồi - tuyến yên do tuổi cao, giảm hoạt động thể lực, chế độ dinh dưỡng kém, tình trạng hút thuốc lá, uống rượu và mắc các bệnh lý có ảnh hưởng đến chuyển hóa xương. Trong đó yếu tố di truyền chiếm một vị trí khá quan trọng, theo nhiều nghiên cứu các cặp song sinh và phả hệ cho thấy 50% – 85% sự biến đổi MĐX (Bone Mineral Density – Mật độ xương) là do gen quy định3. Các nghiên cứu trên thế giới đã phát hiện ra nhiều đa hình đơn nucleotid (SNP: Single Nucleotid Polymorphism) của nhiều gen liên quan đến sự thay đổi của mật độ xương và gãy xương (VDR, LRP5 Q89R, LRP5 A1330V, MTHFR C677T, ESR1, DKK1, COL1A1…). Năm 2021 tác giả Zhu X và cộng sự4 tiến hành nghiên cứu phân tích gộp 512 nghiên cứu GWAS trên thế giới trong vòng 12 năm (trên cả đối tượng nam và nữ) đã phát hiện được tổng số 518 locus ảnh hưởng đến MĐX và 13 locus ảnh hưởng đến gãy xương, nhưng chỉ 20% các đa hình gen trong nghiên cứu giải thích được cơ chế ảnh hưởng của nó đến MĐX và gãy xương.
2 Các nghiên cứu trên thế giới trên hai nhóm đối tượng nam và nữ đều cho thấy ba đa hình gen LRP5 Q89R (rs41494349), MTHFR C677T (rs1801133) và FTO rs1121980 có liên quan đến sự thay đổi của mật độ xương và gãy xương ở nhiều chủng tộc khác nhau. Tuy nhiên kết quả không đồng nhất giữa các chủng tộc. Trên quần thể người Việt Nam chỉ có 1 nghiên cứu của tác giả Hồ Phạm Thục Lan và cộng sự tiến hành nghiên cứu phân tích 32 SNP của 29 gen đã tìm thấy mối liên quan của nó với loãng xương và gãy xương ở người da trắng. Kết quả nghiên cứu cho thấy chỉ có 3 SNP: SP7 rs2016266, ZBTB40 rs7543680 và MBL2/DKK1 rs1373004 làm giảm mật độ xương một cách có ý nghĩa. Hiện tại chưa có nghiên cứu nào tiến hành trên 3 đa hình gen LRP5 Q89R (rs41494349), MTHFR C677T (rs1801133) và FTO rs1121980 trên đối tượng nam giới Việt Nam. Do vậy chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tính đa hình của một số gen liên quan đến loãng xƣơng ở nam giới ” với mục tiêu: 1. Xác định đa hình gen LRP5 Q89R (rs41494349), MTHFR C677T (rs1801133) và FTO rs1121980 ở nam giới loãng xương nguyên phát. 2. Phân tích mối liên quan giữa đa hình gen LRP5 Q89R (rs41494349), MTHFR C677T (rs1801133), FTO rs1121980 với mật độ xương và một số yếu tố nguy cơ ở đối tượng trên.
3 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1. Đại cƣơng về loãng xƣơng 1.1.1. Định nghĩa loãng xương Theo tổ chức y tế thế giới WHO (1993) loãng xương được định nghĩa là “một bệnh đặc trưng bởi MĐX thấp và tổn thương vi cấu trúc của xương gây ra tăng tính dễ gãy của xương hậu quả là tăng nguy cơ bị gãy xương”5. Năm 2000 Viện Y học quốc gia Hoa Kỳ (National Institute of Health)6 đã đưa ra một định nghĩa khác về loãng xương dựa trên những đồng thuận cao của các chuyên gia: loãng xương là một rối loạn của xương đặc trưng bởi sự giảm sức mạnh của xương dẫn đến tăng nguy cơ gãy xương, trong đó sức mạnh của xương được đặc trưng bởi hai yếu tố chính: MĐX và chất lượng xương. MĐX được tính bởi độ khoáng hóa của xương trên một đơn vị thể tích. Chất lượng xương được đánh giá bởi các thông số: cấu tr c của xương, chu chuyển xương, độ khoáng hóa, tổn thương tích l y, tính chất của các chất cơ bản của xương. Trong đó chu chuyển xương giữ một vai trò quan trọng7 1.1.2. Dịch tễ học loãng xương nam * Trên thế giới: Tỷ lệ loãng xương nam khác nhau tùy theo từng nghiên cứu dao động từ 2-16% và tăng dần theo độ tuổi, tỷ lệ loãng xương của nam thường thấp hơn nữ từ 2-4 lần. Nghiên cứu NHANES 2005–20068 được thực hiện bởi Trung tâm Thống kê Y tế Quốc gia Mỹ trên 3157 người Mỹ trưởng thành từ 50 tuổi trở lên được đo MĐX tại 2 vị trí cổ xương đùi và toàn bộ xương đùi, kết quả cho thấy 49% phụ nữ lớn tuổi và 30% đàn ông lớn tuổi bị giảm MĐX ở cổ xương đùi, tỷ lệ loãng xương ở phụ nữ là 10% và tỷ lệ loãng xương nam là 2%. Trong một nghiên cứu khác tại nước này tiến hành ở nam giới từ 69 đến 74 tuổi tỷ lệ loãng xương 10,2%9. Ở Thụy Sĩ tỷ lệ loãng xương là 6,3% ở nam trong độ tuổi từ 50 - 80 tuổi, tỷ lệ này ở độ tuổi từ 80 - 84 là
4 16,6%10. Ở một số nước Châu Á tỷ lệ loãng xương ở nữ c ng cao hơn nam tương tự như người da trắng. Nghiên cứu tiến hành trên 7042 người độ tuổi từ 20 trở lên ở 10 trung tâm thuộc các tỉnh khác nhau ở Trung Quốc (2002-2006) cho kết quả tỷ lệ loãng xương ở nữ là 31,2 % và 10,4% ở nam giới trên 5011. Tại Hồng Công tỷ lệ loãng xương cột sống thắt lưng ở nam là 7% ở nữ là 37%, tỷ lệ loãng xương ở cổ xương đùi ở nam là 6% và ở nữ là 16%12,13. Ở Hàn Quốc tỷ lệ loãng xương là 35,5% ở nữ và 7,5% nam trên 50 tuổi14. * Tại Việt Nam: Nghiên cứu của các tác giả ở hai miền Nam, Bắc đã cho thấy tỉ lệ loãng xương ở cả nam và nữ tương đương với một số nước châu Á và người da trắng15,16 đặc biệt trên đối tượng người cao tuổi. Theo số liệu của Nguyễn Thị Thanh Hương tại miền Bắc - Việt Nam nghiên cứu trên 222 nam giới và 612 nữ giới khỏe mạnh tuổi từ 13-83, tỷ lệ loãng xương vị trí cổ xương đùi ở nam giới là 9% và nữ giới là 17%15. Nghiên cứu của tác giả Lê D ng và cộng sự khảo sát trên 325 người cao tuổi tại Cần Thơ cho thấy tỷ lệ loãng xương nam giới trên 60 tuổi chiếm 17,5%17. Nghiên cứu của tác giả Hồ Phạm Thục Lan và cộng sự trên 357 nam và 870 nữ tuổi từ 18 - 89 tại Thành phố Hồ Chí Minh cho kết quả tỷ lệ loãng xương nam là 10%, trong khi tỷ lệ loãng xương nữ là 30%16. Như vậy, có thể thấy rằng loãng xương thực sự là bệnh phổ biến tại Việt Nam. Hơn nữa bệnh thường tiến triển âm thầm, không có triệu chứng, phần lớn chỉ chẩn đoán sau khi có biểu hiện gãy xương trên lâm sàng. Do vậy việc xác định sớm các yếu tố nguy cơ loãng xương để dự phòng là vô cùng cần thiết, đặc biệt đối tượng nam giới là nhóm đối tượng chưa được quan tâm nghiên cứu thích đáng. 1.1.3. Chẩn đoán loãng xương Hiện nay, phương pháp tốt nhất để chẩn đoán loãng xương là đo mật độ khoáng xương bằng phương pháp hấp thụ tia X năng lượng kép (DXA - Dual energy X-ray Absorptiometry)18,19. Mật độ xương là lượng chất khoáng của xương được chia cho diện tích vùng được khảo sát. Cụ thể máy DXA ước tính
5 khối lượng chất khoáng (bone mineralcontent – BMC), tính diện tích mà khối chất khoáng đó được đo, và lấy BMC chia cho diện tích. Bởi vậy đơn vị đo lường MĐX đo bằng máy DXA là g/cm2. Sau khi đo MĐX, để chẩn đoán loãng xương người ta so sánh MĐX hiện tại với giá trị MĐX trung bình của quần thể trong độ tuổi 20-40 (khối lượng xương đỉnh - KLXĐ). Kết quả của so sánh này là chỉ số T (T-score). Chỉ số T trong thực tế là số đo lệch chuẩn (SD-Standard Deviation) của MĐX hiện tại với KLXĐ. Một người được chẩn đoán loãng xương nếu chỉ số T nhỏ hơn hoặc bằng -2,5, giảm mật độ xương nếu chỉ số T từ lớn hơn -2,5 đến dưới -1,0 và mật độ xương bình thường nếu chỉ số T là lớn hơn hoặc bằng -1,0. Mật độ xương đã được chứng minh là có liên quan đến sức mạnh của xương và là một công cụ dự báo tốt nhất nguy cơ gãy xương trong tương lai. Do đó nguy cơ gãy xương tăng theo cấp số nhân khi MĐX giảm. Tổ chức Y tế Thế giới khuyến cáo cổ xương đùi là vùng giải phẫu quan trọng nhất để chẩn đoán loãng xương. Tuy nhiên hướng dẫn của hiệp hội quốc tế và mật độ xương lâm sàng (ISCD) và Hội loãng xương Hoa Kỳ (NOF) đưa ra khuyến cáo: chẩn đoán loãng xương nên dựa trên phép đo mật độ xương tại ba vị trí là cổ xương đùi, đầu trên xương đùi và cột sống thắt lưng. Ngoài ra MĐX tại vị trí một phần ba dưới xương quay có thể được áp dụng để chẩn đoán loãng xương nếu 3 vị trí trên không thể đo được20. 1.2. Cơ chế bệnh sinh loãng xƣơng ở nam giới Cơ chế sinh bệnh học của loãng xương nam giới rất phức tạp, có sự tham gia của nhiều yếu tố trong đó phải kể đến các yếu tố chính sau: Khối lượng xương đỉnh (KLXĐ) đạt được, quá trình mất xương sau khi đạt được KLXĐ và loãng xương thứ phát. Tỷ lệ loãng xương ở nam giới thường thấp hơn nữ giới do có sự khác biệt trong cả hai quá trình: hình thành KLXĐ và quá trình mất xương theo thời gian.
6 * Khối lƣợng xƣơng đỉnh (KLXĐ) hay sự trƣởng thành của bộ xƣơng Khối lượng xương đỉnh được định nghĩa là khối lượng xương tối đa của mô xương đạt được khi kết th c giai đoạn trưởng thành. KLXĐ có một vai trò rất quan trọng vì nó là một trong hai yếu tố cơ bản quyết định khối lượng xương của toàn bộ khung xương khi kết th c giai đoạn trưởng thành. Bởi vậy KLXĐ c ng là một yếu tố ảnh hưởng đến loãng xương sau này. Người có KLXĐ cao ở tuổi trưởng thành sẽ ít nguy cơ loãng xương hơn với người có KLXĐ thấp. Trong quá trình tăng trưởng có sự khác biệt khá lớn về kích thước của khung xương và KLXĐ ở hai giới. Tốc độ hình thành xương cao ở xung quanh tuổi dậy thì, hết tuổi dậy thì khối lượng xương đạt 80 - 90% so với khung xương trưởng thành21,22. Dưới tác động nội tiết tố androgen, hormon tăng trưởng (GH) và yếu tố tăng trưởng giống insulin (IGF-1) làm cho kích thước khung xương ở nam giới trưởng thành lớn hơn nữ giới, điều này đã được chứng minh qua nhiều nghiên cứu23,24. Theo Lawrence B Riggs nghiên cứu MĐX và diện tích xương ở 373 nữ và 323 nam tuổi từ 20-90 cho kết quả: Ở tuổi trưởng thành nam giới có diện tích xương lớn hơn 35- 42% so với phụ nữ25. Mặt khác nam có KLXĐ cao hơn nữ, KLXĐ cổ xương đùi nam cao hơn nữ từ 12% - 14% tùy theo từng nghiên cứu26,27. Ở Việt Nam theo nghiên cứu của Hồ Phạm Thục Lan và cộng sự cho thấy KLXĐ cổ xương đùi ở nam giới Việt Nam (0,85 ± 0,13 g/cm2) cao hơn khoảng 6% so với nữ (0,80± 0,11 g/cm2), tương tự KLXĐ ở cột sống thắt lưng ở nam (1,05± 0,12 g/cm2) cao hơn khoảng 9% so với nữ (0,96 ± 0,11 g/cm2)16. Ngoài ra sự khác biệt giữa nam và nữ còn ở cấu trúc xương: ở nam Testosteron tác động kích thích phát triển bề dày của vỏ xương, trong khi đó Estrogen ở nữ giới lại kích thích quá trình tạo xương xốp, ức chế quá trình tạo vỏ xương và màng xương; điều này tạo nên sự khác biệt lớn giữa cấu trúc và tính chịu lực của khung xương giữa nam và nữ làm cho xương ở nữ dễ gãy hơn nam23,24,28.
7 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành KLXĐ: yếu tố di truyền, chế độ tập luyện, cân nặng, vai trò của các hormone (GH-hormone tăng trưởng, hormone giới tính...), chế độ dinh dưỡng đủ canxi và vitamin D, môi trường và các yếu tố lối sống bao gồm cả thuốc lá, cà phê và uống rượu là những yếu tố ảnh hưởng đến kích cỡ và mật độ xương. Trong đó yếu tố quan trọng nhất trong hình thành KLXĐ là yếu tố di truyền (chiếm 50 - 80% tùy từng nghiên cứu)29, yếu tố di truyền góp phần quy định kích thước, cấu trúc của xương đặc biệt ở tuổi dậy thì. Nếu KLXĐ càng cao thì nguy cơ loãng xương sau này càng thấp. * Lão hoá xƣơng: Sau khi đạt được KLXĐ ở tuổi trưởng thành, quá trình mất xương bắt đầu diễn ra. Quá trình mất xương theo tuổi tác hay còn gọi là quá trình lão hóa xương thể hiện ở hai khía cạnh: tốc độ mất xương và vị trí mất xương - Tốc độ mất xƣơng: Sau khi đạt KLXĐ thì quá trình mất xương ở vị trí xương xốp bắt đầu diễn ra ở cả hai giới. Tốc độ mất xương trung bình ở cột sống thắt lưng là 0,84%/năm ở nam giới và 1,6% ở nữ giới trẻ tuổi 30. Không có quá trình mất xương ồ ạt như nữ giới sau mãn mà theo tuổi tác nam giới có sự giảm nồng độ hormon sinh dục (testosteron) do suy giảm hoạt động của trục dưới đồi - tuyến yên - sinh dục, làm mất dần cả xương vỏ và xương bè. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng quá trình mất xương ở nam giới diễn ra chậm hơn nữ, sau khi đạt KLXĐ quá trình mất xương diễn ra rất chậm chỉ đến khoảng trên 50 tuổi quá trình mất xương diễn ra mạnh mẽ hơn và chỉ thực sự có ý nghĩa sau tuổi 6530. Tốc độ mất xương của nữ giới sau khi kết th c thời kỳ mãn kinh vẫn cao hơn nam giới. Nghiên cứu của Hannan và cộng sự31 tiến hành theo dõi tốc độ mất xương ở người cao tuổi (67 - 90) bằng đo MĐX sau 4 năm cho kết quả tốc độ mất xương trung bình của nữ (3,4 - 4,8%) cao hơn nam (0,2 - 3,6%) ở tất cả các vị trí. Theo một nghiên cứu khác tiến hành trên
8 769 người trên 60 tuổi theo dõi trong vòng 2,5 năm cho thấy tốc độ mất xương ở cổ xương đùi là 0,82% một năm ở nam và 0,96% ở nữ32. - Quá trình mất xƣơng: Nếu như ở nữ giới quá trình mất xương bè diễn ra làm giảm nhiều số lượng của các bè xương thì ở nam giới dường như số lượng bè xương không thay đổi mà chủ yếu là mỏng dần các bè xương. Một nghiên cứu của Riggs và cộng sự (2008) khảo sát MĐX vỏ và xương bè bằng phương pháp chụp cắt lớp vi tính định lượng (pQCT) cho thấy quá trình giảm xương bè diễn ra ngay sau khi đạt được KLXĐ và cao điểm là ở phụ nữ sau thời kỳ mãn kinh, còn ở nam giới mất xương bè có ý nghĩa sau tuổi 65 và mất xương vỏ có ý nghĩa sau tuổi 7530. Quá trình mất xương chịu tác động của nhiều yếu tố: yếu tố di truyền, tuổi, tình trạng thiếu hụt hormon, ít hoạt động thể lực, thiếu vitamin D và canxi, sử dụng thuốc glucocorticoid, hay mắc một số bệnh (cường cận giáp, suy thận, suy tuyến dưới đồi, COPD...) các yếu tố này làm tăng số lượng đơn vị chu chuyển xương trên bề mặt các bè xương, làm tăng tốc độ chu chuyển xương, mất cân bằng giữa hủy xương và tạo xương (hủy xương tăng lên), từ đó làm tăng tốc độ mất xương, giảm khối lượng xương (MĐX) và tăng tổn thương vi cấu tr c xương (tăng tính dễ gãy xương) dẫn đến loãng xương. Như vậy sự khác nhau về cơ bản giữa cấu trúc xương giữa nam và nữ ở tuổi trưởng thành và quá trình lão hóa của bộ xương làm cho khả năng chịu lực của bộ xương của nam tốt hơn của nữ, điều này lý giải tỷ lệ loãng xương và gãy xương ở nam giới thấp hơn ở nữ giới. 1.3. Đa hình đơn nucleotide 1.3.1. Khái niệm về đa hình đơn Theo Viện Sức khoẻ Quốc gia Hoa Kỳ (NIH), single nucleotid polymorphisms, thường được gọi là SNPs (phát âm là "Snips"), là loại biến đổi di truyền phổ biến nhất của người. Mỗi SNP đại diện cho một sự khác biệt