Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu xác định hàm lượng đồng trong máu và nước tiểu bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:88

Thêm vào BST

Báo xấu

11
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn nhằm áp dụng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử để xác định hàm lượng đồng trong mẫu máu và nước tiểu để phục vụ chẩn đoán và điều trị bệnh Wilson. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu xác định hàm lượng đồng trong máu và nước tiểu bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM PHẠM NGỌC SƠN NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG ĐỒNG TRONG MÁU VÀ NƢỚC TIỂU BẰNG PHƢƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC 66-67,70 1-65,68-69,71-81 THÁI NGUYÊN - 2013
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM PHẠM NGỌC SƠN NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG ĐỒNG TRONG MÁU VÀ NƢỚC TIỂU BẰNG PHƢƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 60440118 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Cán bộ hƣớng dẫn khoa học: TS. VŨ ĐỨC LỢI THÁI NGUYÊN - 2013
LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn TS. Vũ Đức Lợi phó viện trưởng viện Hóa học - viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Thầy là người đã trực tiếp giao đề tài và tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình thực hiện đề tài để tôi hoàn thành bản luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Lê Lan Anh, TS Phạm Gia Môn, các cô chú, các anh chị và các bạn trong phòng Khoa hoc và Kỹ thuật Phân tích viện Hóa học –viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Gia Bình- trưởng khoa Hóa sinh Bệnh viện Quân đội 108 đã giúp đỡ nhiệt tình trong khâu lấy mẫu và bảo quản mẫu. Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Lê Hữu Thiềng, GS.TS Trần Tứ Hiếu và các thầy cô giáo khoa Hóa – trường Đại học sư phạm Thái Nguyên đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và cũng như thời gian làm luận văn. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc, các bạn đồng nghiệp trong phòng Dạy văn hóa , các cô chú, anh chị trong trung tâm Kỹ thuật Tổng hợp Hướng nghiệp dạy nghề và Giáo dục thường xuyên tỉnh Lào Cai, nơi tôi công tác đã tạo điều kiện để tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành bản luận văn này. Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng tri ân đến những người thân yêu trong gia đình- chỗ dựa tinh thần quý giá giúp tôi vượt qua khó khăn để hoàn thành luận văn. Thái Nguyên, tháng 03 năm 2013 Tác giả Phạm Ngọc Sơn i Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết của nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác. Tác giả Phạm Ngọc Sơn ii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
iii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn .................................................................................................................... i Lời cam đoan ................................................................................................................ ii Mục lục ....................................................................................................................... iii Danh mục các ký hiệu, từ viết tắt ................................................................................ iv Danh mục các bảng ..................................................................................................... v Danh mục các hình ..................................................................................................... vi MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN .......................................................................... 3 1.1. Vai trò của các nguyên tố vi lượng ............................................................ 3 1.2. Vai trò của nguyên tố đồng đối với cơ thể ................................................. 4 1.3. Tổng quan về bệnh Wilson ........................................................................ 5 1.3.1. Nguyên nhân dẫn đến bệnh Wilson ........................................................ 6 1.3.2. Biểu hiện bệnh Wilson ............................................................................. 6 1.3.3. Ảnh hưởng của Đồng đến bệnh Wilson ................................................... 8 1.3.4. Cách chẩn đoán bệnh Wilson ................................................................... 9 1.3.5. Chữa trị bệnh Wilson ............................................................................. 10 1.3.5.1. Thuốc D-penicillamin .......................................................................... 11 1.3.5.2. Thuốc Trientine ................................................................................... 12 1.3.5.3. Thuốc BAL........................................................................................... 13 1.4. Các phương pháp phân tích đồng trong các mẫu sinh học ...................... 14 1.4.1. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử .......................................... 14 1.4.2. Phương pháp quang phổ phát xạ, phổ khối lượng kết hợp nguồn cảm ứng cao tần plasma (ICP-MS) .................................................................. 15 1.4.3. Phương pháp kích hoạt nơtron ............................................................... 15 1.4.4. Phương pháp điện hóa ............................................................................ 16 1.4.5. Phương pháp đo quang .......................................................................... 17 1.5. Các phương pháp xử lý mẫu sinh học...................................................... 17 1.5.1. Kỹ thuật vô cơ hoá khô ......................................................................... 18 1.5.2. Kỹ thuật vô cơ hoá ướt ở áp suất khí quyển ......................................... 19 iv Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
1.5.3. Vô cơ hoá mẫu trong lò vi sóng áp suất cao ......................................... 19 1.5.4. Kỹ thuật pha loãng và thay đổi thành phần nền .................................... 20 CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM ................................................................... 21 2.1. Đối tượng nghiên cứu................................................................................. 21 2.1.1. Mẫu máu ................................................................................................ 21 2.1.2. Mẫu nước tiểu ........................................................................................ 22 2.1.3. Mẫu sinh thiết gan .................................................................................. 22 2.2. Nội dung nghiên cứu .................................................................................. 23 2.3. Lấy mẫu và bảo quản mẫu ......................................................................... 23 2.3.1. Mẫu máu ................................................................................................ 23 2.3.2. Mẫu nước tiểu ........................................................................................ 24 2.3.3. Mẫu sinh thiết gan .................................................................................. 24 2.4. Trang thiết bị và hoá chất phục vụ nghiên cứu .......................................... 24 2.4.1. Trang thiết bị .......................................................................................... 24 2.4.2. Hoá chất và dụng cụ ............................................................................... 24 2.4.2.1. Hóa chất................................................................................................ 24 2.4.2.2. Dụng cụ ................................................................................................ 25 2.4.3. Chuẩn bị hóa chất và dung dịch chuẩn .................................................. 25 2.4.4. Phương pháp xử lý số liệu .................................................................... 25 2.5. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 27 2.5.1. Nguyên tắc của phép đo ........................................................................ 28 2.5.2. Trang bị của phép đo.............................................................................. 29 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN................................................. 32 3.1. Khảo sát các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử của đồng ...................... 32 3.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của đồng. ........................................................................................................... 32 3.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Natri(Na) ........................................... 32 3.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của Kali(K) ........................................................... 34 3.2.3. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Canxi(Ca) .......................................... 35 3.2.4. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Magiê(Mg) ........................................ 37
3.2.5. Khảo sát ảnh hưởng của độ nhớt ............................................................ 38 3.2.6. Khảo sát ảnh hưởng của pH .................................................................... 40 3.2.7. Khảo sát ảnh hưởng đồng thời của kali, natri, canxi, magiê và glyxerin ............................................................................................................. 41 3.3. Xây dựng đường chuẩn .............................................................................. 43 3.3.1. Xây dựng đường chuẩn cho mẫu huyết thanh ........................................43 3.3.2. Xây dựng đường chuẩn để phân tích mẫu nước tiểu và sinh thiết gan ..44 3.4. Giới hạn phát hiện của phương pháp ......................................................... 45 3.5. Đánh giá phương pháp phân tích ............................................................... 47 3.5.1. Độ lặp lại.................................................................................................47 3.5.2. Độ chính xác ...........................................................................................48 3.5.3. Xác định hiệu suất thu hồi của phương pháp phân tích .........................48 3.5.3.1. Hiệu suất thu hồi với mẫu huyết thanh ................................................ 48 3.5.3.2. Hiệu suất thu hồi đối với mẫu nước tiểu .............................................49 3.6. Xây dựng quy trình phân tích kim loại đồng trong máu và nước tiểu ...... 50 3.7. Kết quả phân tích và đánh giá trên các mẫu thực ...................................... 52 3.7.1. Kết quả nghiên cứu trên mẫu nhóm đối chứng ......................................52 3.7.1.1. Mẫu huyết thanh .................................................................................. 52 3.7.1.2. Mẫu nước tiểu ...................................................................................... 55 3.7.1.3. Mẫu sinh thiết gan ............................................................................... 57 3.7.2. Kết quả nghiên cứu trên các bệnh nhân Wilson .....................................58 3.7.2.1. Kết quả nghiên cứu trong quá trình chẩn đoán bệnh ........................... 58 3.7.2.2. Kết quả nghiên cứu trong quá trình điều trị bệnh Wilson. .................. 61 KẾT LUẬN..................................................................................................... 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................. 69 PHỤ LỤC ....................................................................................................... 72 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT AAS :Atomic Absorption Spectrometry AES : Atomic Emission Spectrometry BAL : British anti-Lewisite CV-AAS : Could Vapour - Atomic Absorption Spectrometry EDL : Electrodeless Discharge Lamp HCL : Hollow Cathode Lamp ICP-MS : Inductively Coupled Plasma – Mass Spectrometry ICP-OES : Inductively Coupled Plasma... Emission Spectrometry NAA : Neutron Activation Analysis Trientine :Trientine hydrochloride iv
DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1: Bảng quy hoạch thực nghiệm phân tích phương sai một yếu tố ...... 27 Bảng 2.2: Phân tích phương sai một yếu tố ..................................................... 27 Bảng 3.1: Các thông số đo phổ của đồng .......................................................... 32 Bảng 3.2: Ảnh hưởng của Na đến phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của đồng ... 33 Bảng 3.3: Ảnh hưởng của K đến phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của đồng ... 34 Bảng 3.4: Ảnh hưởng của Ca đến phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của đồng ... 36 Bảng 3.5: Ảnh hưởng của Mg đến đến phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của đồng ........................................................................................... 37 Bảng 3.6: Ảnh hưởng của độ nhớt đến đến phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của đồng............................................................................................ 38 Bảng 3.7: Ảnh hưởng của pH đến đến phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của đồng ........................................................................................... 40 Bảng 3.8: Ảnh hưởng đồng thời của các yếu tố đến phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của đồng .......................................................................... 41 Bảng 3.9: Kết quả phân tích mẫu chuẩn đồng nồng độ 0,2mg/l trong nền glyxerin 10% .................................................................................... 46 Bảng 3.10: Kết quả phân tích mẫu chuẩn đồng nồng độ 0,2mg/l trong nền nước cất ............................................................................................ 46 Bảng 3.11: Kết quả đánh giá độ lặp lại của phương pháp ................................ 47 Bảng 3.12: Kết quả phân tích mẫu chuẩn.......................................................... 48 Bảng 3.13: Kết quả phân tích đánh giá hiệu suất thu hồi đồng trong huyết thanh ...................................................................................... 48 Bảng 3.14: Kết quả phân tích đánh giá hiệu suất thu hồi đồng trong nước tiểu .......................................................................................... 49 Bảng 3.15 : Kết quả phân tích hàm lượng đồng trong huyết thanh nhóm đối chứng ......................................................................................... 54 v
Bảng 3.16: Kết quả phân tích hàm lượng đồng trong nước tiểu nhóm đối chứng ......................................................................................... 56 Bảng 3.17: Kết quả phân tích hàm lượng đồng trong mẫu sinh thiết gan nhóm đối chứng ................................................................................ 57 Bảng 3.18: Hàm lượng đồng trong huyết thanh nhóm bệnh dưới 18 tuổi ........ 59 Bảng 3.19: Hàm lượng đồng trong huyết thanh nhóm bệnh trên 18 tuổi ......... 59 Bảng 3.20: Hàm lượng đồng trong nước tiểu nhóm bệnh ................................. 59 Bảng 3.21: Hàm lượng đồng trong mẫu sinh thiết gan nhóm bệnh và nhóm đối chứng .......................................................................................... 59 Bảng 3.22: Kết quả đào thải đồng của bệnh nhân 18 tuổi................................. 62 Bảng 3.23: Kết quả đào thải đồng của bệnh nhân 12 tuổi................................. 63 Bảng 3.24: Kết quả đào thải đồng của bệnh nhân 15 tuổi................................. 64 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1: Chuyển hóa đồng bình thường ............................................................ 5 Hình 1.2.Tổn thương da trong bệnh wilson ........................................................ 6 Hình 1.3: Chuyển hóa đồng trong bệnh Wilson ................................................... 8 Hình 1.4: Sơ đồ nguyên lý của máy đo quang phổ hấp thụ nguyên tử ............. 30 Hình 3.1 : Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của Na đến phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của đồng .......................................................................... 34 Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của K phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của đồng .......................................................................... 35 Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của Ca đến độ hấp thụ của đồng ...... 36 Hình 3.4 : Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của Mg đến phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của đồng .......................................................................... 38 Hình 3.5 : Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của nồng độ glyxerin đến phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của đồng ................................................. 39 Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của pH đến độ hấp thụ của đồng ..... 41 Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng đồng thời các yếu tố đến độ hấp thụ của đồng ..................................................................................... 42 Hình 3.8: Đường chuẩn xác định đồng trong huyết thanh ................................ 44 Hình 3.9: Đường chuẩn xác định đồng trong nước tiểu .................................... 45 Hình 3.10: Quy trình phân tích hàm lượng đồng trong huyết thanh ................. 51 Hình 3.11: Quy trình phân tích hàm lượng đồng trong nước tiểu ..................... 52 Hình 3.12: Sự đào thải của đồng qua nước tiểu trong quá trình điều trị ........... 63 Hình 3.13: Sự đào thải đồng qua nước tiểu trong quá trình điều trị bệnh nhân 12 tuổi ...................................................................................... 64 Hình 3.14: Sự đào thải của đồng qua nước tiểu trong quá trình điều trị của bệnh nhân 15 tuổi ............................................................................. 65 vi
MỞ ĐẦU Các nguyên tố kim loại có vai trò rất lớn đến các hoạt động sống của con người, ngoài các nguyên tố đa lượng như natri, kali, canxi, magiê.. chiếm tới 99% các ion kim loại trong cơ thể còn có các nguyên tố vi lượng như sắt, đồng, kẽm, selen… tuy tồn tại với hàm lượng rất nhỏ nhưng các nguyên tố này lại là xúc tác cho hàng loạt phản ứng enzym như phản ứng oxi hóa khử sinh học, phản ứng thuỷ phân [2,8]… Đồng là một nguyên tố quan trọng, nó tạo phức với nhiều protein. Trung bình mỗi người mỗi ngày cần khoảng 2 – 5 gam đồng, ít nhất là 0,9 gam/ngày. Đồng được hấp thụ qua đường ruột là chính, cụ thể là ở tá tràng và thành ruột non. Đồng được di chuyển nhờ kết hợp với albumin và aminoaxit tiết ra từ gan. Khi vào gan, đồng kết hợp với một loại protein tạo ceruloplasmin và di chuyển đến các cơ quan khác của cơ thể, lượng đồng dư thừa được thải qua mật [15,16,]. Nếu vì một lý do nào đó mà tại gan không sản xuất được ra Ceruloplasmin thì đồng tồn tại ở dạng tự do và bị tích tụ ở gan. Khi lượng đồng trong gan quá lớn thì đồng sẽ di chuyển vào máu dưới dạng tự do và đi đến các bộ phận như: não, mắt, cơ, các mô,… gây nên các triệu chứng như rối loạn thần kinh, co quắp chân tay, khó vận động, xuất hiện vòng màu xanh quanh mắt…. Đó là triệu chứng của một loại bệnh mà thế giới gọi là bệnh Wilson [11,17]. Trên thế giới có trên 300 nghìn người mắc bệnh Wilson, tỉ lệ mắc bệnh Wilson trên dân số là 1/30000 đến 1/50000 người. Theo tỉ lệ này, ước lượng hiện nước ta có khoảng 1600 người mắc bệnh Wilson nhưng cho đến nay mới chỉ chẩn đoán được hơn 100 người, số còn lại 1500 người vẫn chưa được phát hiện, bệnh có tỷ lệ tử vong là rất cao nếu không được chẩn đoán và điều trị kịp thời. Tuổi khởi bệnh trung bình ở nhiều nước từ 12 đến 16 tuổi; Ở Trung Quốc tuổi bệnh nhân nam là 20,9 tuổi, ở Hoa Kỳ là 23,2 tuổi cho cả hai giới, còn đối với Nhật Bản bệnh từ 6 tuổi 9 tháng đến 13 tuổi 11 1 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
tháng [16,19]. Ở Việt Nam tuổi khởi bệnh từ 9 đến 13 tuổi, trong đó có 1 bệnh nhân phát hiện ở tuổi 37 [2]. Tại Việt Nam mới chỉ phát hiện được trên 100 bệnh nhân mắc bệnh Wilson trong đó 12 người đã tử vong, xảy ra chủ yếu đối với các bệnh nhân chẩn đoán muộn và không có thuốc điều trị đặc hiệu. Để có thể phát hiện và điều trị sớm bệnh Wilson thì việc xác định hàm lượng đồng trong các mẫu sinh học bao gồm máu và nước tiểu là rất cần thiết, trên thế giới đây là chỉ số cận lâm sàng quan trọng nhất để chẩn đoán bệnh Wilson. Tuy nhiên cho đến nay tại Việt Nam chưa có một nghiên cứu hệ thống về xết nghiệm và chẩn đoán bệnh Wilson, vì vậy trong đề tài của luận văn chúng tôi xác định mục tiêu là áp dụng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử để xác định hàm lượng đồng trong mẫu máu và nước tiểu để phục vụ chẩn đoán và điều trị bệnh Wilson. 2 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Vai trò của các nguyên tố vi lƣợng Người ta đã xác định được các chức năng cơ bản của các nguyên tố vi lượng đối với cơ thể là: tác dụng đặc hiệu, tạo cân bằng nội môi và có thanh tác qua lại [8]. Tác dụng đặc hiệu: Mỗi nguyên tố vi lượng đều mang tính đặc hiệu riêng trong việc thực hiện các chức năng sinh học của nó, không thể thay thế nguyên tố vi lượng này bằng một nguyên tố vi lượng khác thanh tự về bản chất hoá học. Một số nguyên tố vi lượng bền ở trạng thái có nhiều hoá trị như: Fe, Cu, Mo, Se cho phép thực hiện chức năng oxi hoá khử sinh học, trong khi đó một số nguyên tố chỉ bền ở trạng thái đơn trị như Zn và Ni. Tính đặc hiệu về chức năng của nguyên tố vi lượng còn được đặc trưng nhờ các chất mang, cũng như các protein đặc hiệu. Những protein này chỉ nhận diện, liên kết chọn lọc, dự trữ hoặc vận chuyển kim loại này tới các cơ quan nhất định trong cơ thể. Tương tác qua lại: Một lượng dư nguyên tố vi lượng này có thể ngăn cản sự chuyển hoá của một nguyên tố vi lượng khác ngay cả trong điều kiện bình thường. Hơn nữa, độc tính của một nguyên tố vi lượng gây độc có thể tăng lên hoặc giảm đi khi có mặt của nguyên tố khác. Nhiều nghiên cứu đã cho thấy chế độ ăn giầu kẽm sẽ ngăn cản sự hấp thu đồng tại thành ruột dẫn tới thiếu đồng, mặc dù lượng thức ăn đó có hàm lượng đồng phù hợp vì thế kẽm đựoc coi là yếu tố đối kháng đối với sự hấp thu của đồng. Mặt khác khi thiếu đồng lại gây ra sự thiết hụt của sắt và dẫn tới hiện tượng thiếu máu. Sự tương tác giữa các nguyên tố vi lượng còn thể hiện ở chỗ, khi có mặt nguyên tố selen thì độc tố của chì và thủy ngân sẽ giảm và nguyên tố này được gọi là nguyên tố bảo vệ kháng lại độc tính của các nguyên tố kim loại nặng [8,18]. 3 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
1.2. Vai trò của nguyên tố đồng đối với cơ thể Đồng có trong tất cả các cơ quan trong cơ thể, nhưng nhiều nhất là ở gan. Đồng có nhiều chức năng sinh lý quan trọng chủ yếu cho sự phát triển của cơ thể như: thúc đẩy sự hấp thu và sử dụng sắt để tạo thành Hemoglobin của hồng cầu. Nếu thiếu đồng trao đổi sắt cũng sẽ bị ảnh hưởng, nên sẽ bị thiếu máu và sinh trưởng chậm…. Đồng tham gia vào thành phần của sắc tố màu đen, nếu thiếu đồng thì da sẽ bị nhợt nhạt, lông mất màu đen…. Nhu cầu của cơ thể với đồng ít hơn sắt nhưng không thể thiếu đồng tới hoạt động của hệ thần kinh và các hoạt động khác của cơ thể[2,7,8]. Đồng tham gia thành phần cấu tạo của nhiều loại enzim có liên quan chặt chẽ đến quá trình hô hấp của cơ thể như: Cytocromoxydase, Tysosinase.… Đồng còn hoạt động như là chất chống oxy hoá (antioxidant) các gốc tự do và làm giảm quá trình lão hoá. Ceruloplasmin trong huyết thanh là một hợp chất của  -2 Globulin với đồng được tổng hợp ở gan, mỗi phân tử Ceruloplasmin chứa 6 nguyên tử đồng trong cấu trúc của nó, có chức năng là một peroxydase xúc tác phản ứng oxy hoá sắt hoá trị II thành sắt hoá trị III, dạng này kết hợp với Transferin trong huyết thanh để vận chuyển sắt hoá trị III trong quá trình hô hấp [11,13]. Sự hấp thu đồng xảy ra nhiều nhất ở dạ dày và tá tràng, có hai cơ chế hấp thu đồng. Một cơ chế liên quan đến sự vận chuyển phức Aminoaxit – Cu qua màng niêm mạc. Cơ chế thứ hai thông qua protein trung gian, đồng kết hợp với protein phân tử lượng thấp ở niêm mạc dạ dày là Metallothionein thông qua liên kêt SH. Metallothionein liên kết với đồng để dự trữ và đóng vai trò quan trọng trong việc điều hoà hàm lượng đồng nội môi. Đồng theo thức ăn đi vào cơ thể được hấp thu 40-60%, sau khi hấp thu sẽ được vận chuyển bởi Albumin tới gan và được dự trữ ở dạng Cuproprotein. Một lượng nhỏ đồng được giải phóng ra từ gan dưới dạng phức với axit amin, còn phần lớn dưới dạng Ceruloplasmin. Ceruloplasmin mang lượng đồng mà cơ thể cần thiết (2-5mg/ngày) được chuyển 4 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
tới gan đi đến các cơ quan cần thiết của cơ thể, phần còn lại được tách ra dưới dạng tự do và thải qua mật là chính. Một phần rất ít đồng tự do thải qua nước tiểu [11,15,18,]. Cu/thức ăn 40-60% hấp thu (2-5mg) Máu Gan Máu Cu-Albumin Cu-  2Globulin Ceruloplasmin (lỏng lẻo) (tế bào gan) Ceruloplasmin Cu tự do/lysosome Cu/nƣớc tiểu ( rất ít) Mật (đường bài tiết chính) Hình 1.1: Chuyển hóa đồng bình thƣờng 1.3. Tổng quan về bệnh Wilson Bệnh Wilson hay còn gọi là bệnh thoái hóa gan nhân đậu, là một bệnh biến dị gen tự thể ẩn tính gây rối loạn chuyển hóa đồng, dẫn đến thoái hóa một số khu vực của não và xơ gan. Bệnh tuy khá hiếm nhưng vẫn có thể gặp ở mọi nơi, mọi chủng tộc trên thế giới [11,15,16,19]. Trên thế giới có khoảng 300 nghìn người mắc bệnh này, tỉ lệ mắc bệnh Wilson trên dân số là 1/30000 đến 1/50000 người [15,16].Theo tỉ lệ này, ước lượng hiện nước ta có khoảng 1600 người mắc bệnh Wilson nhưng cho đến nay mới chỉ chẩn đoán được hơn 100 người, số còn lại 1500 người vẫn chưa được phát hiện. Tuổi khởi bệnh trung bình ở nhiều nước từ 12 đến 16 tuổi; ở Trung Quốc tuổi bệnh nhân nam là 20,9 tuổi, ở Hoa Kỳ là 23,2 tuổi cho cả hai giới, còn đối với Nhật Bản bệnh từ 6 tuổi 9 tháng đến 13 tuổi 5 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
11 tháng. Ở Việt Nam bệnh nhân từ 9 đến 13 tuổi, trong đó có 1 bệnh nhân phát hiện ở tuổi 37 [2]. 1.3.1. Nguyên nhân dẫn đến bệnh Wilson Nguyên nhân gây bệnh là do sự khiếm khuyết của gan trong bài tiết đồng, gan không sản xuất ra Ceruloplasmin nên đồng bị tích luỹ phần lớn ở gan, khi hàm lượng đồng trong gan cao, đồng sẽ trực tiếp vào máu ở dạng tự do và tích luỹ ở não, thận và đáy mắt…. Sự tích luỹ của đồng sẽ gây ảnh hưởng đến chức năng của não, thận và dẫn đến tử vong nếu không được chữa trị kịp thời. 1.3.2. Biểu hiện bệnh Wilson Hình 1.2.Tổn thƣơng da trong bệnh wilson Triệu chứng thần kinh của bệnh Wilson thường khởi phát sau 10 tuổi, nhưng có khi xuất hiện sớm lúc 4 tuổi, hoặc rất muộn khi 50 tuổi. Bệnh Wilson biểu hiện phức tạp với nhiều loại triệu chứng như sau: - Về thần kinh: dấu hiệu nổi bật là rối loạn trương lực cơ và các động tác bất thường. Trương lực cơ tăng lan tỏa kiểu ngoại tháp thấy rõ ở các cơ mặt, cơ phát âm, cơ vùng cổ và thắt lưng. Cường độ và biên độ của tăng trương lực luôn thay đổi, có khuynh hướng tăng lên khi bệnh nhân gắng sức, đi, nói và đôi khi có thể có co thắt đối động. Triệu chứng cổ điển mô tả bộ mặt Wilson có 6 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
đặc điểm bất động mặt - miệng - hầu. Bệnh nhân thường khó nói, tốc độ nói chậm, âm thanh đơn điệu, loạn âm, khi đi và khi đứng thường thấy cứng đờ như tượng. Những động tác bất thường bao gồm run, múa giật, múa vờn, co vặn, động tác định hình. Đôi khi có thể thấy dấu hiệu thấp kín đáo rối loạn nuốt, rối loạn mắt như hạn chế liếc, đọc, quy tụ, rối loạn cơ tròn, rối loạn thần kinh thực vật như ra nhiều dãi, nhiều trứng cá, rối loạn vận mạch. Đặc biệt có thể xảy ra những cơn kịch phát là các thể động kinh, có khi còn có thể gặp cơn đột quỵ[2,15,16]. - Về thần kinh: ở nhiều bệnh nhân sớm có biểu hiện rối loạn cảm xúc và khí sắc. Nhiều trường hợp suy yếu trí tuệ có khuynh hướng tiến tới tâm thần sa sút, thay đổi nhân cách, lo âu…, có khi có các cơn loạn thần. - Rối loạn sắc tố: dấu hiệu này thấy rõ ở mắt và ngoài da. Ở mắt xuất hiện vòng Kayser - Fleischer với kích thước 1-2 mm màu xanh nâu, quanh giác mạc ở vị trí mặt sau màng Descemet. Đồng có thể lắng đọng ở võng mạc và thể thủy tinh gây đục nhân hình hoa hướng dương (theo Siemerling và Oloff). Tình trạng lắng đọng ở da thất thường, xảy ra chậm; nhìn da thấy màu nâu nhạt hoặc xám nhạt. - Các triệu chứng gan và tiêu hóa: các triệu chứng gan và tiêu hóa thường xuất hiện trước khi có biểu hiện thần kinh. Tổn thương gan thấy ở 40% bệnh nhân. Biểu hiện phổ biến là viêm gan mãn mà có thể nhầm với viêm gan do virut, do rượu…, xơ gan mà lâm sàng không thể phát hiện được. Bệnh cảnh của xơ gan diễn ra với gan to rồi teo, tăng áp lực tĩnh mạch cửa, giãn tĩnh mạch thực quản, lách to. Một số triệu chứng tiêu hóa như đi lỏng kèm theo sốt, nôn, chán ăn, đau bụng, chảy máu mũi, chảy máu lợi. - Các rối loạn khác hay thấy như: biến đổi xương khớp, mất chất vôi kiểu nhuyễn xương, rỗ xương làm cho xương dễ gãy, ở khớp thấy đóng vôi ở các dây chằng và đầu sụn có thể bị mòn. Rối loạn nội tiết như thiểu năng sinh 7 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
dục, kèm rối loạn thực vật vùng gian não như ngủ nhiều, hạ hoặc hơi tăng thân nhiệt, có thể bị đái tháo đường. Một số bệnh nhân có thể gặp thiếu máu huyết tán, tổn thương thận gây protein niệu. - Một số bệnh nhân bị bệnh nhẹ chưa biểu hiện triệu chứng. 1.3.3. Ảnh hƣởng của Đồng đến bệnh Wilson Nguyên nhân gây ra bệnh Wilson là do đồng (Cu) không được thải ra qua mật nên bị tích tụ trong cơ thể. Bình thường, khi đồng theo thức ăn vào cơ thể sẽ để lại một lượng rất ít khoảng từ 2 đến 5mg/ngày cho một số hoạt động chuyển hóa cần thiết của cơ thể, lượng còn lại sẽ được thải theo đường mật ra ngoài là chính. Do cơ thể bị rối loạn đột biến của gen nên ở người mắc bệnh Wilson, lẽ ra tại gan có quá trình kết hợp giữa Cu với α-2 Globulin tạo Ceruloplasmin thì quá trình này lại không xảy ra nữa, do đó đồng không được đưa vào cơ thể để phục vụ cho các hoạt động cần thiết đồng thời cũng không được thải ra qua đường mật mà bị tích tụ ở gan và thải qua nước tiểu là chính. Chuyển hóa đồng đối với bệnh wilson được đưa ra ở hình 1.3. Cu/thức ăn Wilson’s disease 40-60% hấp thu (2-5mg) Máu Gan Máu Cu-Albumin Cu-α2 Globulin Ceruloplasmin (lỏng lẻo) (tế bào gan) Ceruloplasmin Cu tự do/lysosome Wilson’s disease Wilson’s disease Cu/nƣớc tiểu/(ít) Mật (đường bài tiết chính) Hình 1.3: Chuyển hóa đồng trong bệnh Wilson 8 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn