ĐẶC điểm lâm SÀNG và cận lâm SÀNG BỆNH rối LOẠN CHUYỂN hóa AXIT hữu cơ bẩm SINH ở TRẺ sơ SINH

Đây là nhóm rối loạn được ghi nhận làphổ biến nhất trong các bệnh rối loạn chuyển hóa bẩm sinh hay gặp ở trẻ sơsinh và trẻ nhỏ, và cũng là nhóm bệnh phổ biến trong số các bệnh nhân nặng.

LÊ THỊ MINH CHÂU

§ÆC §IÓM L¢M SµNG Vµ CËN L¢M SµNG BÖNH RèI LO¹N CHUYÓN HãA AXIT H÷U C¥

BÈM SINH ë TRÎ S¥ SINH

ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN CHUYÊN KHOA II

HÀ NỘI – 2017

LÊ THỊ MINH CHÂU

§ÆC §IÓM L¢M SµNG Vµ CËN L¢M SµNG BÖNH RèI LO¹N CHUYÓN HãA AXIT H÷U C¥

BÈM SINH ë TRÎ S¥ SINH

Chuyên ngành: Nhi – Nội tiết và chuyển hóa

Mã số: CK 62721645

ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN CHUYÊN KHOA II

Người hướng dẫn khoa học:

1 PGS.TS Lê Thị Minh Hương

2 TS Bùi Phương Thảo

HÀ NỘI – 2017

ADP Adenosin diphotphate

AG Khoảng trống anion (Anion gap)

ATP Adenosin triphotphate

CRP C reactive Protein

CT Chụp cắt lớp vi tính Computed Tomography

DNA Nhiễm sắc thể (Deoxyribonucleic Acid)

GA1 Bệnh axít Glutaric niệu týp 1 (Glutaric aciduria type 1)GC/MS Phương pháp sắc ký khí phổ khối

(Gas Chromatography Mass spectrometry)GOT Glutamat Oxaloacetat Transaminase

GPT Glutamic Pyruvic Transaminase

HMG-CoA 3- Hydroxy- 3 methyl-Glutaryl –CoA

IVA Bệnh axít Isovaleric niệu (Isovaleric Aciduria)

IVD Isovaleric dehydrogenase

MCAD Medium-chain acyl-CoA dehydrogenase

MCD Bệnh thiếu Multiple carboxylase

(Multiple carboxylase deficiency)MMA Bệnh axít Methylmalonic máu (Methylmalonic acidemia)MMA-HC Methylmalonic acidemia homocystinuria

MRI Chụp cộng hưởng từ (Magnetic resonance imaging)

MS Phương pháp quang phổ khối kế tiếp

(Tandem Mass spectrometry)MSUD Bệnh Maple Syrup niệu (Maple Syrup Urine disease)NAD+ Nicotinamide adenine dinucleotide

NADH+ Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate

PA Bệnh tăng axít Propionic máu (Propionic acidemia)

PCR Phản ứng khuếch đại chuỗi (Polymerase chain reaction)PKU Bệnh phenyl ketone niệu (Phenylketonuria)

TC TC Tiểu cầu

β- KTD Bệnh thiếu Bêta-Ketothiolase (β -Ketothiolase Deficiency)

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Định nghĩa 3

1.2 Lịch sử nghiên cứu 4

1.2.1 Nghiên cứu trên thế giới 4

1.2.2 Nghiên cứu ở Việt Nam 5

1.3 Nguyên nhân, cơ chế bệnh sinh 6

1.4 Đặc điểm di truyền của bệnh RLCH axit hữu cơ 10

1.5 Triệu chứng lâm sàng, cận lâm sàng 12

1.5.1 Triệu chứng lâm sàng 12

1.5.2 Các thể lâm sàng 13

1.5.3 Cận lâm sàng 14

1.5.4 Xét nghiệm đặc hiệu 15

1.6 Một số bệnh RLCH axit hữu cơ thường gặp 17

1.6.1 Một số bệnh RLCH axit hữu cơ thường gặp thể điển hình 17

1.6.2 Một số bệnh rối loạn chuyển hóa axit hữu cơ thể não 24

1.7 Chẩn đoán 26

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28

2.1 Đối tượng nghiên cứu 28

2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 28

2.3 Phương pháp nghiên cứu 28

2.3.1 Thiết kế nghiên cứu 28

2.3.2 Phương pháp chọn mẫu 29

2.3.3 Phương pháp thu thập thông tin và biến số nghiên cứu 29

2.3.4 Phương pháp xử lý số liệu 32

CHƯƠNG 4: DỰ KIẾN BÀN LUẬN 34

DỰ KIẾN KẾT LUẬN 34TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

Bảng 1.1: Một số đột biến gen gây bệnh RLCH axit hữu cơ 11

DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Kết quả xét nghiệm Tandem MS bệnh nhân MCAD có tăng glutaryl máu 16

Hình 1.2 Kết quả xét nghiệm GC/MS của một trẻ mắc bệnh MMA 17

Hình 1.3 Con đường chuyển hóa từ propionyl – CoA tới succinyl – CoA 18

Hình 1.4 Chuyển hóa Leucine 20

DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1 Cơ sở sinh hóa của bệnh RLCHBS 3

Sơ đồ 1.2 Chuyển hóa các axít amin chuỗi nhánh 7

Sơ đồ 1.3 Liên quan axit hữu cơ và các quá trình chuyển hóa trong cơ thể 8

Sơ đồ 1.4 Axit hữu cơ là sản phẩm chuyển hóa trung gian 9

Sơ đồ 1.5 Chuyển hóa axit hữu cơ 9

Sơ đồ 1.6 Cơ chế di truyền bệnh trên nhiễm sắc thể thường 10

Sơ đồ 1.7 Sơ đồ chẩn đoán bệnh RLCH axit hữu cơ 27

ĐẶT VẤN ĐỀ

Rối loạn chuyển hóa bẩm sinh axit hữu cơ là một nhóm lớn trong cácbệnh rối loạn chuyển hóa di truyền, do sự rối loạn trong con đường chuyểnhóa trung gian của carbohydrat, amino axit và oxy hóa acid béo Bệnh gâynên sự ứ đọng axit hữu cơ (carboxylic axit) ở các mô và các sản phẩm giánghóa của chúng trong nước tiểu [1],[2] Đây là nhóm rối loạn được ghi nhận làphổ biến nhất trong các bệnh rối loạn chuyển hóa bẩm sinh hay gặp ở trẻ sơsinh và trẻ nhỏ, và cũng là nhóm bệnh phổ biến trong số các bệnh nhân nặng.Bệnh nhân thường có biểu hiện nặng nề từ giai đoạn sơ sinh với các biểu hiệncủa mất bù chuyển hóa trong quá trình dị hóa, triệu chứng nhiễm axit chuyểnhóa và thần kinh là những triệu chứng nổi bật nhất [2],[3]

Cũng như các bệnh rối loạn chuyển hóa bẩm sinh khác việc phát hiện kịpthời từ giai đoạn sớm có ý nghĩa vô cùng quan trọng giúp tăng tỷ lệ cứu sốngbệnh nhân và giảm tỷ lệ tử vong cũng như di chứng Khác với quan niệm sai

về RLCHBS là không chữa được, trên thực tế đa số các bênh RLCH axit hữu

cơ có thể chữa khỏi hoặc có biện pháp điều trị giảm thiểu nguy cơ Mộtnghiên cứu sàng lọc ở Brasil trên 6866 trẻ sơ sinh cho kết quả 3,7% trẻ mắcRLCH axit hữu cơ, trong số này đa số bệnh nhân đáp ứng điều trị cải thiệntriệu chứng tốt, so với những bệnh nhân trước đó không được điều trị thìthường tử vong trước thời điểm đánh giá lại [4]

Tỷ lệ mắc bệnh ở các nghiên cứu mặc dù không tương tự nhưng đều chỉ

ra RLCH axit hữu cơ là phổ biến nhất trong các bệnh RLCHBS Ở các nướcphát triển phương tây đã có nhiều nghiên cứu về RLCHBS axit hữu cơ, tỷ lệmắc bệnh được ghi nhận từ 3,7 tới 12,6/100 000 dân [2] Một nghiên cứu ởhơn 3000 trẻ em nghi ngờ bệnh rối loạn chuyển hóa bẩm sinh ở Trung Quốccho thấy tỷ lệ mắc bệnh rối loạn chuyển hóa bẩm sinh là 6,9%, trong số nàyhơn 43% là các bệnh rối loạn chuyển hóa axit hữu cơ [4] Con số này trongnghiên cứu lớn khác ở Brasil là 10,7% [5]

Ngược lại ở các nước đang phát triển và Việt Nam bệnh chưa đượcnghiên cứu nhiều.Cho tới nay, Bệnh viện Nhi Trung ương là nơi đầu tiên và duynhất tiến hành nghiên cứu sàng lọc bệnh RLCHBS cho đối tượng trẻ sơ sinhnguy cơ cao Nguyễn Ngọc Khánh và cộng sự nghiên cứu trong 3 năm 2005-

2008 tại BV Nhi Trung ương cho thấy kết quả sàng lọc có tới 70,4% bệnh nhânmắc bệnh RLCH axit hữu cơ, chiếm cao nhất và tỷ lệ được cứu sống cũng caonhất 40,5% [6] So với các bệnh rối loạn chuyển hóa khác tần suất nhập việnhàng năm của bệnh nhân mắc bệnh RLCH axit hữu cơ thường xuyên hơn, 4,6lần/năm [7]

Phần lớn các RLCHBS axit hữu cơ thường biểu hiện sớm ở giai đoạn sơsinh và tuổi nhỏ, đặc điểm lâm sàng của RLCHBS axit hữu cơ ở trẻ sơ sinhthường nằm trong bệnh cảnh của các bệnh nặng khác hoặc tương tự Ước tính

có tới 20% số bệnh nhân sơ sinh biểu hiện lâm sàng bệnh cảnh của mộttrường hợp nhiễm khuẩn huyết nhưng không rõ yếu tố nguy cơ (đẻ non, ốibẩn) có mắc bệnh RLCH [8] Bệnh nhân thuộc thể cấp thường xuất hiện sớmtrong 7 ngày đầu sau sinh, cùng với sự hạn chế trong tiếp cận về mặt xétnghiệm nên đa số bệnh còn chưa được chẩn đoán sớm [6] Ở Việt Nam, sốnghiên cứu về bệnh rất ít, chưa có nghiên cứu về đặc điểm bệnh giai đoạn sơ

sinh riêng lẻ Vì vậy tôi thực hiện nghiên cứu đề tài:"Đặc điểm lâm sàng và

cận lâm sàng bệnh rối loạn chuyển hóa axit hữu cơ ở trẻ sơ sinh" với 2

mục tiêu:

1 Mô tả đặc điểm lâm sàng bệnh rối loạn chuyển hóa axit hữu cơ ở trẻ

sơ sinh tại Bệnh viện nhi Trung ương.

2 Mô tả đặc điểm cận lâm sàng bệnh rối loạn chuyển hóa axit hữu cơ ở trẻ sơ sinh tại Bệnh viện nhi Trung ương.

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Định nghĩa

Rối loạn chuyển hóa bẩm sinh là một thuật ngữ do Achibald Garrod đưa

ra để mô tả bệnh lý di truyền phân tử do những rối loạn về cấu trúc gen dẫntới sự khiếm khuyết khác nhau trong quá trình chuyển hóa như thiếu cácenzym, receptor, protein vận chuyển và các đồng yếu tố (Cofactor) [9],[10] Theo đó, tất cả quá trình sinh hóa diễn ra trong cơ thể đều được kiểmsoát bởi 1 gen - 1 enzym Nguyên nhân của bệnh thường do đột biến gen mãhóa cho các enzym đặc hiệu hoặc các yếu tố đồng vận Kết quả cuối cùng củaRLCHBS là thiếu năng lượng và ứ đọng các chất chuyển hóa trung gian trong

cơ thể

Sơ đồ 1.1 Cơ sở sinh hóa của bệnh RLCHBS [11]

Rối loạn chuyển hóa axit hữu cơ (Organic acidurias hay organicacidemias) là một loại rối loạn chuyển hóa trung gian bẩm sinh do sự thiếuhụt các enzyme hoặc yếu tố vận chuyển tham gia trong các con đường chuyểnhóa của amino axit, carbohydrate hay lipid Trong đó đặc trưng bởi sự tăngcác axit carboxylic (axit hữu cơ không có nhóm amin) trong nước tiểu được

A B C D

E

F

Chất chuyển hóa độc

Enzym Cofactor

chẩn đoán bằng phương pháp phân tích GC/MS Ở những bệnh nhân này sựtăng đặc trưng của axit hữu cơ trong nước tiểu tùy thuộc vào thể bệnh và làdấu ấn sinh học quan trọng để chẩn đoán bệnh [12],[13],[14].

1.2 Lịch sử nghiên cứu

1.2.1 Nghiên cứu trên thế giới

Trường hợp RLCH axit hữu cơ đầu tiên được mô tả năm 1961 bởi Childs

và cộng sự là trường hợp bệnh nhân bất thường axit propionic Các tác giả đã

mô tả một trường hợp trẻ sơ sinh nam với các biểu hiện rối loạn chuyển hóangắt quãng ketoacidosis, không dung nạp protein, và glycine huyết thanh rấtcao Bệnh nhân này mất ở tuổi thứ 7 nhưng chị gái bị bệnh thì sống khá ổnđịnh tới tuổi 15 Không lâu sau đó bệnh được nghiên cứu rộng rãi trên thếgiới Những nghiên cứu này đồng thuận cho thấy RLCH axit hữu cơ là bệnh

di truyển phổ biến nhất trong số những trẻ em nhập viện trong tình trạngnặng Dấu hiệu lâm sàng trải rộng từ các dấu hiệu toàn thân tới triệu chứngthần kinh, và bệnh càng rầm rộ hơn khi xuất hiện càng sớm trong tháng đầucủa tuổi [15],[16],[17]

WHO ước tính rối loạn amino axit và axit hữu cơ chiếm khoảng 10%trong số các bệnh nhân chậm phát triển tinh thần vận động [1]

Trong một nghiên cứu các trường hợp RLCHBS ở British Colombiatrong giai đoạn từ 1969 tới 1996, RLCH axit hữu cơ chiếm 3,7/100.000 [18].Một nghiên cứu khác ở Anh trong giai đoạn từ 1999 tới 2003 cho thấy con sốnày là 12,6/100.000 dân [19]

Một nghiên cứu của Satwani và cộng sự ở Pakistan có 10 ca là RLCHaxit hữu cơ trong 62 ca được kiểm tra [20]

Tuổi và chất lượng cuộc sống sẽ được cải thiện và nâng cao nếu nhưbệnh được phát hiện sớm và tuân thủ chế độ điều trị chặt chẽ là kết luận và

khuyến cáo từ các nghiên cứu của Filiano và cộng sự [21], Glass và cộng sự[22], và Dionisi và cộng sự [23].

Han và cộng sự nghiên cứu trên 3070 trẻ em Trung Quốc thấy có 212 camắc RLCHBS (6,9%) trong số đó 43% là bệnh RLCH axit hữu cơ [4]

Nghiên cứu khác của Tan và cộng sự ở Singapore cho thấy tỷ lệ RLCHaxit hữu cơ là 32,3% trong đó 24,4% là rối loạn chuyển hóa glutaric, 19,6%RLCH axit propionic, 17.1% RLCH methylmalonic aciduria, 12,2% RLCHglutaric type I [24] Cũng thuộc quần thể Á châu nhưng nghiên cứu khác củaDaisuka Hori và cộng sự phát hiện tỷ lệ mắc bệnh là 3,1% chủ yếu là MMA

và PA [25] MMA cũng là bệnh RLCH axit hữu cơ thường gặp nhất trongnhiều nghiên cứu [1]

Gần đây, Moammar và cộng sự năm 2010 đã công bố nghiên cứu tronggiai đoạn 25 năm từ 1983 tới 2008 ở Saudi Arabia cũng cho thấy RLCH axithữu cơ là phổ biến nhất của các RLCHBS, chiếm 19% [26] Niu và cộng sựsàng lọc và cho thấy MMA, và GA-1 là các RLCH axit hữu cơ phổ biến nhất

ở Đài Loan [27] Narayanan và đồng nghiệp (2011) nghiên cứu tại Ấn Độcũng cho kết quả RLCH axit hữu cơ chiếm tỷ lệ cao nhất 10,7% [3]

Tuy nhiên ở nhiều nước công nghệ sàng lọc sơ sinh chưa có hoặc chưaphổ biến thì bệnh không được phát hiện và bị bỏ sót, và thường được nghĩ tớikhi bệnh đã muộn và có nhiều di chứng vĩnh viễn

1.2.2 Nghiên cứu ở Việt Nam

Tại Việt Nam, bệnh RLCH nói chung vẫn chưa được chú ý trong chẩnđoán, phương tiện sàng lọc bệnh cũng còn khó khăn Bệnh viện Nhi Trungương năm 2005 đã đầu tiên tiến hành sàng lọc bệnh cho những đối tượng cónguy cơ cao bằng cách gửi bệnh phẩm tới Nhật Bản Cho tới nay nghiên cứu

về bệnh chưa nhiều đặc biệt là đối tượng sơ sinh

Nguyễn Thị Hoàn và cộng sự năm 2009 công bố nghiên cứu vềRLCHBS cho thấy 11% số trẻ được sàng lọc mắc bệnh, và có tới 61% ca làbệnh RLCH axit hữu cơ, trong số này tử vong 61% [28]

Nguyễn Ngọc Khánh và đồng nghiệp nghiên cứu trong 3 năm 2008) thấy RLCH axit hữu cơ chiếm 37/50 (74%), tuổi mắcbệnh chủ yếu dưới

(2005-1 tuổi chiếm 8(2005-1,(2005-1% bệnh nhân, triệu chứng lâm sàng hay gặp là hôn mê/li bì(94,6%), suy hô hấp cấp (70,3%) Cận lâm sàng nổi bật là tình trạng toanceton chiếm 82,9%, tăng NH3 máu trong 62,2% bệnh nhân Và tỷ lệ được cứusống là 15/37 (40,4%) cao nhất trong số các bệnh RLCH [6]

Bùi Thị Hương và cộng sự nghiên cứu về tần suất và nguyên nhân táinhập viện của nhóm bệnh RLCHBS tại khoa Nội tiết - Chuyển hóa - Ditruyền Bệnh viện Nhi Trung ương năm 2015 thấy tỷ lệ bệnh nhân mắc bệnhRLCHBS axit hữu cơ là 30%, với tuổi được chẩn đoán bệnh chủ yếu là sớm

từ 0-6 tháng tuối, tỷ lệ nhập viện của nhóm này cũng cao nhất 41,17%, và sốlần nhập viện cũng cao nhất 4,6 lần/năm trong các nhóm bệnh RLCH [7]

Do điều kiện xét nghiệm chẩn đoán bệnh ở các tỉnh khác bị hạn chế, ởcác địa phương chưa có nghiên cứu về bệnh này Chỉ có duy nhất 1 nghiêncứu của Phạm Văn Dương và đồng nghiệp nghiên cứu 50 trường hợp bệnhnhi nghi ngờ mắc bệnh RLCHBS tại Bệnh viện Trẻ em Hải Phòng trong 3năm từ 2005 tới 2008 Kết quả thấy có 6 trẻ mắc bệnh RLCHBS [29]

1.3 Nguyên nhân, cơ chế bệnh sinh

Khoảng gần 100 bệnh RLCH axit hữu cơ đã được mô tả cho tới nay,phần lớn các bệnh đều liên quan tới chuyển hóa của axit amin chuỗi nhánh,chuyển hóa lipid, pyrurine và pyrimydime, chu chình Krebs, chu chình u rê vàchuyển hóa axit béo [12],[30],[31],[32],[33]

Valine Leucine

2 oxoisocaproic acid

(2-ketoisocaproate)

2-oxoisovaleric acid Iso Leucine

Isobutyryl CoA 2-oxo 3-methylN-valeric acid

3OH Butyric acid

2 methyl, 3-OH ButyrylCoA

Sơ đồ 1.2: Chuyển hóa các axít amin chuỗi nhánh [35].

Chú thích:1: Isovaleric Acidemia (IVA); 2: 3-Methylcronyl CoA Carboxylase (3-methylcronylglycinuria); 3:3-methylcronyl CoA Hydratase (3 Methylglutaconic Aciduria type I); 4: 3 Hydroxy 3 Methylglutaryl CoA Lyase (HMG); 5: 2 Methylacetoacetyl CoA Thiolase (3-Oxothiolase Deficiency); 6:

3 Hydroxybutyryl CoA Deacyase; 7: 3 Hydroisobutyric Acid Dehydrogenase;

8: Methylmalonylsemialdehyde Dehydrogenase (3 Hydroxyisobutyric

Acidemia); 9: Acetyl CoA Carboxylase (trong bào tương), Propyonyl CoA Carboxylase trong ti thể (β-Ketothiolase); 10: Propionyl CoA Carboxylase (PPA); 11: Methylmalonyl CoA Mutase (MMA); 12: Malonyl CoA

Decarboxylase (Malonic Aciduria).

Chuyển hóa axit hữu cơ trong cơ thể

Axít hữu cơ là những phức hợp có chứa một hoặc nhiều nhóm carboxyl(COO) và các nhóm chức năng khác như keto (C=O), hydroxyl (OH) là sảnphẩm chuyển hóa trung gian của các quá trình chuyển hóa của axít amin,lipid, carbonhydrate, axít nucleic và steroid và liên kết các con đường chuyểnhóa với nhau vì vậy axít hữu cơ có vai trò sinh lý học và sinh lý bệnh học củatất cả các con đường chuyển hóa này.

Sơ đồ 1.3 Liên quan axit hữu cơ và các quá trình chuyển hóa trong cơ thể

Sơ đồ 1.4 Axit hữu cơ là sản phẩm chuyển hóa trung gian [12]

Axit hữu cơ được chuyển hóa ở ty thể, sự ứ đọng chuyển hóa của chúnglàm tăng một số axylcarnitine có thể được xác định trong huyết thanh bằngphương pháp sàng lọc

Sơ đồ 1.5 Chuyển hóa axit hữu cơ [12]

1.4 Đặc điểm di truyền của bệnh RLCH axit hữu cơ

RLCHBS axit hữu cơ gây nên do các đột biến di truyền trong các genđặc hiệu chịu trách nhiệm trong tổng hợp enzyme Những enzyme này thamgia vào quá trình phân cắt các thành phần của protein Khi những gen này bịbiến đổi, nồng độ các enzyme bị giảm và song song với sự tăng ứ đọng củacác axit hữu cơ trong máu và nước tiểu Phần lớn bệnh di truyền lặn trênnhiễm sắc thể thường, nhưng một số được cho rằng liên kết với nhiễm sắc thểgiới tính X

Với những bệnh di truyền lặn trên nhiễm sắc thể thường, khi trẻ nhận 2alen đột biến thì mới biểu hiện kiểu hình Trong đa số các trường hợp cha mẹcủa trẻ mắc bệnh chỉ mang một gen lặn do đó không biểu hiện trên lâm sàng(người mang gen) Khi cả bố và mẹ mang gen lặn gây bệnh thì khả năng sinhcon mắc bệnh là 25% và 50% khả năng người con sẽ trở thành người manggen bệnh [11],[12],[33] (Sơ đồ 1.4)

Mẹ Bố

Con bình thường Con mang gen Con bị bệnh Con mang gen

Sơ đồ 1.6 Cơ chế di truyền bệnh trên nhiễm sắc thể thường

Gen trội Gen lặn đột biến

Phần lớn các bệnh được phát hiện di truyền gen lặn nhiễm sắc thểthường, nhưng đến trước năm 1990, vị trí của gen bệnh trên nhiễm sắc thể vẫnchưa được xác định.

Năm 1953, Watson và Crick đã giành được giải Nobel với phát hiện vềcấu trúc DNA của người [36] Phát minh này đã mở đường cho ngành ditruyền sinh học phân tử

Nhưng phải đến năm 1992, đột biến gen gây RLCHBS đầu tiên mớiđược xác định nhờ công của Eisensmith RC, Woo SLO Đó là gen mã hóaphenylalanine hydrogenase trên NST 12 gây bệnh PKU [37]

Ngày nay, nhờ kỹ thuật khuếch đại chuỗi (Polymerase chain PCR) trong di truyền học phân tử, nhiều đột biến gen gây ra các bệnhRLCHBS axit hữu cơ đã được tìm ra (bảng 1.1)

reaction-Bảng 1.1: Một số đột biến gen gây bệnh RLCH axit hữu cơ [38]

Bệnh Tên gen Vị trí gen Tên protein được gen mã hóa

Propionic acidemia PCCA 13q32 Propionyl –CoA carboxylase alpha chain

PCCB 3q21-q22 Propionyl –CoA carboxylase beta chain Methylmalonic acidemia MUT 6p21 Methylmalonyl-CoA mutase

MMAA

4q31.1-q31.2

Methylmalonic aciduria type A protein

MMAB 12q24 Cob (I)yrinic acid a,c-diamide

adenosyltransferase Isovaleric acidemia IVD 15q14-q15 Isovaleryl-CoA dehydrogenase

Glutaric acidemia type 1 GCDH 19p13.2 Glutaryl-CoA dehydrogenase

Những bệnh RLCH axit hữu cơ do đột biến gen lặn nói trên có đặc điểm:

- Xuất hiện ở cả hai giới,

- Bệnh không liên tục qua các thế hệ

Trong khi đó với một số bệnh được xác định là có liên kết nhiễm sắc thể giới tính X, như bệnh thiếu hụt 3-methyl-hydroxybutiric-CoA dehydrogenase,thì đặc điểm là:

+ Tai: nghe kém

+ Da: ban đỏ

- Nước tiểu có mùi như mùi bít tất hoặc mùi nước tiểu mèo

- Chậm tăng cân hoặc sút cân

- Chậm phát triển tinh thần vận động gặp ở giai đoạn sau này

- Ngoại hình khiếm khuyết

- Tiền sử gia đình có bố mẹ hoặc anh chị em mắc bệnh Hoặc tiền sử mẹ sảy thai nhiều lần, thai lưu hoặc các con trước chết sớm không rõ nguyên nhân

1.5.2 Các thể lâm sàng

Hầu hết các bệnh nhân có biểu hiện lâm sàng như bệnh lý toàn thân(RLCH aixt hữu cơ thể điển hình), nhưng một số bệnh nhân chỉ có biểu hiệnnão đơn thuần (RLCH axit hữu cơ thể não)

1.5.2.1 Rối loạn chuyển hóa axit hữu cơ điển hình

Gồm 3 thể:

+ Thường xảy ra trong tuần đầu sau sinh

+ Bệnh cấp tính, biểu hiện bằng hội chứng ngộ độc não: nôn, bỏ bú, cógiật, rối loạn trương lực cơ, li bì, hôn mê Nước tiểu có mùi bất thường

+ Xảy ra sau giai đoạn sơ sinh

+ Bệnh nhân có biểu hiện các đợt hôn mê nhiễm toan ceton tái phát, li bì,thất điều, có các dấu hiệu thần kinh khu trú, hội chứng Reye

+ Hay gặp ở trẻ lớn hơn

+ Biêu hiện: chậm lớn, nôn mạn tính, chán ăn, giảm trương lực cơ, rốiloạn phát triển tinh thần vận động, nhiễm trùng tái phát

1.5.2.2 Rối loạn axit hữu cơ thể não

Bệnh biểu hiện với các triệu chứng não tiến triển cùng với biểu hiện bấtthường về xét nghiệm cơ bản như hạ đường máu, nhiễm toan chuyển hóa.Việc chẩn đoán dựa vào phân tích axit hữu cơ nước tiểu nhưng đôi khi chấtchuyển hóa cũng chỉ tăng nhẹ và có thể bị bỏ sót

Các triệu chứng thần kinh có thể gặp như: thất điều tiến triển, dấu hiệungoại tháp, bệnh lý não động kinh - chuyển hóa, giật cơ, não to, có thể gặp rốiloạn phát triển tinh thần vận động

• NH3 tăng: trẻ sơ sinh chỉ số bình thường là 64 – 107 µg/dL

Amoniac máu > 120 µg/dl được xem là tăng > 500 µg/dl là nồng độ độc [39]

• Đường máu giảm: ở trẻ sơ sinh hạ đường huyết được định nghĩa là khiglucose máu dưới 2,7 mmol/l và giảm nặng khi dưới 300 mg/ L (< 1,7mmol/dl) [40]

• Công thức máu, đông máu: đánh giá tình trạng nhiễm trùng, thiếu máu, rốiloạn đôngmáu đi kèm

• Điện giải đồ

• Nước tiểu: xác định xeton niệu, ure niệu và creatinin để xác định chứcnăng thận

• Bilirubin, SGOT, SGPT, PT để xác định chức năng gan

• Nhiễm sắc thể: phát hiện những đột biến mặt di truyền mức độ tế bào đi kèm

1.5.3.2 Xét nghiệm hình ảnh

- Siêu âm tim: xác định chức năng tim, tổn thương tim nếu có

- Siêu âm qua thóp, CT sọ não, MRI sọ não: xác định tổn thương nãothực thể

- Điện não đồ: xác định và phân loại tổn thương não đi kèm

Một lượng nhỏ Acyl Carnitine và các axít amin trong máu trên giấythấm Guthrie được phân tích bằng hệ thống Tandem MS Phương pháp nàyrất nhạy nên được dùng trong sàng lọc sơ sinh trên thế giới cho tới tận ngàynay Nguyên lý hoạt động của hệ thống là đo điện tích và tốc độ chuyển độngcủa các ion các chất trong buồng điện trường từ đó xác định trọng lượng phân

tử và bản chất của chất đó Khối phổ sẽ định danh được chất đó (hình 1.1)[42],[43],[44]

Với độ chính xác cao và giá thành thấp nên có thể ứng dụng Tandem

MS trong sàng lọc rộng rãi Bệnh nhân RLCHBS axít hữu cơ thường có tăng

một số axít amin và carnitine máu, nhưng không phải là tiêu chuẩn bắt buộc,

nó chỉ có giá trị gợi ý Để chẩn đoán chính xác cần tìm phức hợp bắt buộc đặchiệu trong kết quả phân tích GC/MS [34],[46],[47]

Hình 1.1: Kết quả xét nghiệm Tandem MS bệnh nhân MCAD có tăng glutaryl

máu [42].

1.5.4.2 Kỹ thuật định lượng axít hữu cơ niệu bằng hệ thống GC/MS

Năm 1959, Gohlke và cộng sự đã phát triển phương pháp sắc ký khí đểđịnh lượng các axít amin và axít hữu cơ với hàm lượng rất nhỏ [48]

Năm 1993, Gohlke cải tiến thành phương pháp GC/MS để phát hiệncác axít amin và axít hữu cơ tăng trong nước tiểu và máu để chẩn đoán cácbệnh RLCHBS axít amin và axít hữu cơ [49]

GC/MS là phương pháp kết hợp của sắc ký khí (Gas GC) và khối phổ (Mass Spectrometry-MS) với độ nhạy rất cao vì ngưỡngphát hiện của phương pháp này là rất thấp (1 picrogram) Nước tiểu khô trêngiấy thấm được xử lý qua các bước và tách các axít amin và axít hữu cơ rakhỏi nước tiểu và tạo phức hợp dễ bay hơi Khí hay sau đó được đưa vào thiết

Chromatography-bị sắc ký và phân tích phổ Với mỗi loại RLCH, trong biểu đồ phân tích khối

phổ có một phức hợp đặc hiệu, được coi là tiêu chuẩn vàng để chẩn đoán Saukhi được xử lý bằng một chương trình phần mềm nhằm lượng hóa nồng độcủa các phức hợp này (xem hình 1.2) [50].

Hình 1.2: Kết quả xét nghiệm GC/MS của một trẻ mắc bệnh MMA [50].

Hệ thống GC/MS giá thành cao hơn hệ thống Tandem MS nhưng ưuđiểm là có thể phát hiện nhiều axít hữu cơ và có khả năng phát triển vì hệthống có thể phát hiện các loại hợp chất mới chưa từng được định danh [49],[50]

1.6 Một số bệnh RLCH axit hữu cơ thường gặp

1.6.1 Một số bệnh RLCH axit hữu cơ thường gặp thể điển hình

1.6.1.1 Methylmalonic aciduria (MMA) [1],[12],[34]

Bất thường axit methylmalonic là bệnh phức tạp được mô tả riêng rẽ lầnđầu tiên năm 1967, đặc trưng bằng sự tăng đột biến của axit methylmalonictrong nước tiểu Tỷ lệ mắc các MMA chung là 1/48 000 [12] Bệnh có thểđược phân biệt thành 2 nhóm MMAs đơn thuần và MMAs phối hợp TrongMMA phối hợp có sự kết hợp với tổn thương homocystinuria (MMA-HC)gây ra bởi chuyển hóa bất thường tại gan của cobalamin trong thức ăn thành

methylcobalamin và adenosylcobalamin, gây nên sự giảm hoạt tính của cácenzyme methionine synthase và methylmalonyl-CoA mutase (hình 1.3)

Hình 1.3 Con đường chuyển hóa từ propionyl – CoA tới succinyl – CoA

[Nguồn 12]

Bệnh nhân MMAs không thể phân giải mỡ và 4 amino trong thực phẩm

là isoleucin, methionin, threonin và valin Bệnh đo các đột biến gen ở mut,cblA, cblB (thể đơn thuần) và đột biến clbC, clbD, clbF (thể phối hợp) cũngnhư chế độ dinh dưỡng thiếu Vitamin B12 [1],[23]

Chẩn đoán xác định: tăng methylmalonic, 3-0H-propionic và axitmethylcitric trong nước tiểu Xét nghiệm máu: giảm carnitin , acylcarnitine,tăng glycin và alanin

Điều trị: Chế độ ăn hạn chế protetin, Vitamin B12, L-carnitin,metronidazole, biotin

1.6.1.2 Propionic aciduria (PPA) [1],[12],[34]

Các PAs là bệnh di truyền lặn do sự thiếu hụt của enzyme CoA carboxylase (PPC), đây là một enzyme ti thể chuyển hóa propionyl-CoA

propionyl-có nguồn gốc từ quá trình dị hóa của isoleucin, valine, methionine, threonine

và chuỗi lẻ các axit béo thành methymaltonyl-CoA và đi vào chu trình Krebs

tụ axit propionic trong máu

- Thể xuất hiện muộn: thường biểu hiện bằng triệu chứng của chậm pháttriển tinh thần, nôn mạn tính, không hấp thụ protein, không phát triển, nhượctrương và bệnh lý cơ tim, tổn thương thận cũng gặp nhưng hiếm Bệnh lý cơtim là biến chứng thường gặp nhất, đôi khi chỉ xuất hiện đơn độc không đicùng triệu chứng của rối loạn chuyển hóa và tổn thương thần kinh Các biếnchứng thần kinh bao gồm: co giật, bất thường các hạch nền, dấu hiệu ngoạitháp, teo não, và các biến chứng mạn tính như khiếm thính, liệt nửa người vàkích động

Chẩn đoán xác định: tăng 3-OH-propionic, methylcitric, tăng C6,C5,Xeton trong nước tiểu Xét nghiệm máu giảm carnitin, acylcarnitine,propyonyl carnitin, glycin và alanin

Điều trị: chế độ ăn hạn chế protein, L-carnitin (50-100mg/kg/ngày),metronidazole (10mg/kg/ngày), biotin

1.6.1.3 Isovaleric aciduria (IVA)[1],[12],[34]

IVA là các bất thường axit hữu cơ gây nên do sự thiếu hụt của enzymeisovaleryl-CoA dehydrenase (IVD) IVD là enzyme ty thể tham gia vào bướcthứ 3 trong quá trình dị hóa leucine (hình 1.4) Do đó sự thiếu hụt IVD làmhạn chế sự oxy hóa isovaleryl-CoA thành 3-methylcrotonyl-CoA, hơn nữa

isovaleryl-CoA lại là chất ức chế của N-acetylglutamate synthetase do đó giảm tổng hợp N-acetylglutamate gây rối loại chu trình chuyển hóa u rê

Hình 1.4 Chuyển hóa Leucine [12]

Triệu chứng giai đoạn sơ sinh của IVA gồm bú kém, nôn và co giật.Trong giai đoạn cấp có thể thấy mùi như mùi ‘bít tất’ do sự tích lũy của axitisovaleric tự do Nhiễm axit không lý giải được với khoảng trống anion là dấuhiệu đặc trưng Những trẻ được chẩn đoán muộn thì thường chậm phát triểntinh thần, vận động, viêm tụy cấp, hội chứng Fanconi và rối loạn nhịp timcũng thường gặp Đáng chú ý là bệnh thể hiện ở rất nhiều mức độ và lứa tuổikhác nhau đôi khi được phát hiện ở tuổi trưởng thành