Phân tích ca lâm sàng tăng thân nhiệt ác tính trong phẫu thuật tim khi sử dụng thuốc gây mê dạng hít sevoflurane

DANH MỤC CÁC BẢNGBảng 1.1 Cấu trúc hóa học, tính chất hóa lý của một số thuốc gây 4 mê đường hô hấp.. Hầu hết các thuốc này đều có tác dụng mạnh với chỉ số điều trị dao động từ 2 đến 4,

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KHOA Y DƯỢC

VŨ THỊ THU HẰNG

PHÂN TÍCH CA LÂM SÀNG TĂNG THÂN NHIỆT ÁC TÍNH TRONG PHẪU THUẬT TIM KHI SỬ DỤNG THUỐC GÂY MÊ DẠNG HÍT

SEVOFLURANE

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC

Hà Nội – 2020

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KHOA Y DƯỢC

Người thực hiện: Vũ Thị Thu Hằng

PHÂN TÍCH CA LÂM SÀNG TĂNG THÂN NHIỆT ÁC TÍNH TRONG PHẪU THUẬT TIM KHI SỬ DỤNG THUỐC GÂY MÊ

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình học tập và thực hiện khóa luận, tôi đã học hỏi được rấtnhiều kiến thức bổ ích và nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của các thầy cô, nhàtrường, bệnh viện, gia đình và bạn bè

Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể Ban chủ nhiệm Khoa Ydược – Đại học Quốc gia Hà Nội và Bộ môn Y dược học cơ sở đã tạo điều kiệncho tôi được thực hiện khóa luận tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn các thầygiáo, cô giáo trong khoa đã giảng dạy, giúp đỡ tôi hoàn thành chương trình họctập trong 5 năm qua

Tôi xin bày tỏ lòng thành kính và biết ơn sâu sắc đến TS Vũ Thị Thơm vàThS.BS Nguyễn Thị Thúy Mậu – những người thầy, người hướng dẫn khoa học

đã tận tình chỉ bảo, truyền đạt kiến thức cùng những kinh nghiệm quý báu, tạođiều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành khóa luận

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Bộ môn Y dược học cơ sở đãquan tâm, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài khóa luận Tôi cũng xin gửilời cảm ơn đến các bác sĩ và nhân viên Trung tâm Tim mạch, Bệnh viện E đãgiúp đỡ, tạo điều kiện tốt nhất cho tôi thực hiện đề tài một cách thuận lợi

Tôi xin gửi lời cảm ơn và tình yêu thương sâu sắc tới gia đình, người thân

và bạn bè, những người đã luôn quan tâm, cổ vũ, động viên và giúp đỡ tôi trongnhững năm tháng học tập và nghiên cứu dưới mái trường đại học

Cuối cùng, tôi xin gửi lời tri ân đến bệnh nhân đã tham gia vào nghiên cứu

Sự đóng góp của bệnh nhân đã giúp tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này

Hà Nội, ngày 10 tháng 06 năm

2020Sinh viên

Vũ Thị Thu Hằng

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

AMPA Thụ thể -amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionicamino-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic3-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionichydroxy-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic5-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionicmethyl-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic4-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionicisoxazolepropionic

acidAPTT Thời gian thromboplastin một phần hoạt hóa (Activated partial

thromboplastin time)ATP Adenosine triphosphate

Ca2+

Ion canxiCAv1.1 Tiểu đơn vị alpha – 1S

CCD Bệnh cơ lõi trung tâm (Central core disease)

cDNA DNA bổ sung (Complementary DNA)

CK Creatine kinase

CK–MB Xét nghiệm Creatine kinase -amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic MB

Cl-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic Ion clorua

CNS Hệ thần kinh trung ương (Central nervous system)

CYP2E1 Cytochrome P – 450 2E1

ddNTP Dideoxy nucleoside triphosphate

DHPR Thụ thể dihydropyridine

DNA Acid deoxyribonucleic

dNTP Deoxy nucleoside triphosphate

ĐPQH Đồng phân quang học

EC Cặp kích thích – co cơ (excitation – contraction)

EMHG Hội tăng thân nhiệt ác tính châu Âu (European malignant

hyperthermia group)emPCR PCR nhũ tương

ETCO2 Áp lực (nồng độ) CO2 cuối kỳ thở ra

FRC Dung tích cặn chức năng (Functional residual capacity)

F-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic

Ion floruaGABAA Thụ thể g – aminobutyric acid loại A

INR Xét nghiệm đánh giá mức độ hình thành cục máu đông

(International normalized ratio)

N2O Nitơ oxit

NYHA Hội Tim mạch Hoa Kỳ (New York Heart Association Functional

Classification)PaCO2 Áp lực riêng phần của khí CO2 trong máu động mạch

(pCO2)

PCR Phản ứng chuỗi polymerase (Polymerase chain reaction)

PharmGKB The pharmacogenomics knowledge base

pO2 Áp lực riêng phần của khí O2 trong máu động mạch

PT Thời gian prothrombin (Prothrombin time)

Qphred Điểm chất lượng Phred (Phred quality score)

RNA Acid ribonucleic

RyR1 Thụ thể ryanodine

SBS Giải trình tự bằng phương pháp tổng hợp (Sequencing by

synthesis)

SMRT Giải trình tự gen tức thời đơn phân tử (Single Molecule Real

Time)SNP Đa hình đơn nucleotide (Single – nucleotide polymorphism)

SO2 Khí lưu huỳnh dioxit

SR Hệ võng nội bào (Sarcoplasmic reticulum)

TKTW Thần kinh trung ương

TTNAT Tăng thân nhiệt ác tính

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Cấu trúc hóa học, tính chất hóa lý của một số thuốc gây 4

mê đường hô hấp

Bảng 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ thuốc gây mê đường 6

hô hấp trong phế nang và khả năng hấp thu thuốc từ phếnang vào máu

Bảng 1.3 Ảnh hưởng của thuốc gây mê đường hô hấp trên một số 10

cơ quan và hệ cơ quan

Bảng 1.4 Một số đặc điểm dược lý đặc trưng của thuốc gây mê 11

Bảng 2.1 Mối liên hệ giữa điểm chất lượng Phred với khả năng 32

mắc lỗi đọc bazơ và tính chính xác của các lần đọc

Bảng 3.1 Giá trị một số chỉ số cận lâm sàng bất thường của bệnh 33

nhân trong ngày nhập viện

Bảng 3.2 Kết quả xét nghiệm khí máu động mạch và điện giải của 35

bệnh nhân tại thời điểm bắt đầu xảy ra phản ứng TTNAT

Bảng 3.3 Các biến thể RYR1 xuất hiện hơn 1 lần trong 770 gia đình 44

nghiên cứu ở Anh

Bảng 3.4 Các miền cấu trúc của thụ thể Ryanodine được phân tích 46

theo phương pháp đông lạnh mẫu thử dùng trong kínhhiển vi điện tử (Cryo – EM)

Bảng 3.5 Các biến thể của CACNA1S có ý nghĩa lâm sàng đối với 48

bệnh TTNAT

Bảng 3.6 Các biến thể của STAC3 có ý nghĩa lâm sàng đối với bệnh 50

TTNAT

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Quá trình phóng thích và bắt lại Ca2+ giữa võng nội bào 16

và tương bào cơ vân

Hình 1.2 Biểu hiện lâm sàng đặc trưng của bệnh TTNAT 17

Hình 3.1 Phẫu thuật thay van tim của bệnh nhân 34Hình 3.2 A: Điểm đột biến (c7048G >A, p.Ala2350Thr) trong gen 38

RYR1 của bệnh nhân được xác định bằng trình tự Sanger.

B: So sánh cấu trúc bậc 1 của phân tử protein RyR1 giữacácloài:conngười(XM011527205),bò

(NM001206777), lợn (NM001001534), thỏ(NM001101718) và chuột (AY268935)

Hình 3.4 Biểu diễn tuyến tính chuỗi acid amin của protein 47

ryanodine với các đột biến đã biết liên quan đến một sốbệnh về cơ xương

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 3

1.1 Thuốc gây mê đường hô hấp dùng trong phẫu thuật 3

1.1.1 Lịch sử ra đời của thuốc gây mê đường hô hấp 3

1.1.2 Định nghĩa, phân loại và vai trò của thuốc gây mê đường hô hấp 3

1.1.3 Đặc điểm các thuốc gây mê đường hô hấp 4

1.2 Phản ứng tăng thân nhiệt ác tính 13

1.2.1 Định nghĩa 13

1.2.2 Đặc điểm dịch tễ học phản ứng tăng thân nhiệt ác tính 14

1.2.3 Sinh lý bệnh tăng thân nhiệt ác tính 15

1.2.4 Biểu hiện lâm sàng, chẩn đoán và điều trị tăng thân nhiệt ác tính 17

1.3 Phương pháp giải trình tự gen thế hệ mới (NGS) 23

1.3.1 Lịch sử phát triển 23

1.3.2 Khái niệm và ứng dụng của công nghệ giải trình tự tiếp theo 24

1.3.3 NGS qua các thế hệ 25

1.3.4 Hạn chế của NGS 30

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31

2.1 Đối tượng nghiên cứu 31

2.2 Phương pháp nghiên cứu 31

2.2.1 Phương pháp thu thập dữ liệu lâm sàng, cận lâm sàng 31

2.2.2 Phương pháp tách chiết DNA 31

2.2.3 Phương pháp giải trình tự gen 31

2.2.4 Đạo đức nghiên cứu 32

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 33

3.1 Kết quả lâm sàng, cận lâm sàng của bệnh nhân 33

3.2 Kết quả phân tích gen của bệnh nhân 37

3.3 Bàn luận 39

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

ĐẶT VẤN ĐỀ

Thuốc gây mê đường hô hấp là một loại thuốc cơ bản được sử dụng tronggây mê cân bằng hiện đại, gây mê phẫu thuật và giảm đau [32, 42] Các thuốcgây mê đường hô hấp halogen được kể đến như halothane, enflurane, isoflurane,sevoflurane và desflurane Hầu hết các thuốc này đều có tác dụng mạnh với chỉ

số điều trị dao động từ 2 đến 4, chính vì vậy, việc sử dụng thuốc đòi hỏi kiếnthức về tính chất hóa lý, dược động học và tác dụng của thuốc trên các cơ quan

và hệ cơ quan khác nhau nhằm ngăn ngừa tác dụng phụ Các tác dụng phụ có thểxảy ra trên hệ thần kinh trung ương, hệ hô hấp, tim mạch, tác động trên cơ, gây

ra nhiều hội chứng bệnh lý khác nhau, trong đó có Tăng thân nhiệt ác tính – mộttác dụng phụ rất hiếm gặp trên gây mê toàn thân [32]

Tăng thân nhiệt ác tính (TTNAT) là một rối loạn gen liên quan đến thuốc(pharmacogenetic) của hệ cơ xương liên quan đến tăng chuyển hóa mất kiểmsoát, xảy ra trong quá trình phẫu thuật hoặc sau phẫu thuật ở những bệnh nhânnhạy cảm với thuốc gây mê đường hô hấp và/hoặc thuốc giãn cơ [25, 26] Được

mô tả lần đầu tiên vào năm 1960, TTNAT đã trở thành một trong những nguyênnhân gây tử vong do gây mê kể từ những năm đầu thế kỷ 20 cho đến nay Phảnứng TTNAT hiếm xảy ra với tỉ lệ dao động từ 1:15000 – 1:75000 ở bất kì dân tộcnào trên thế giới, tuy nhiên, tỉ lệ mắc các bất thường về mặt di truyền là mộttrong 400 cá thể [23, 25] Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng phản ứng này liên quan

đến các biến thể gây bệnh trong gen RYR1, CACNA1S hoặc STAC3, được xác

định bằng các xét nghiệm di truyền phân tử với công nghệ giải trình tự gen thế hệmới Từ đó cho phép sàng lọc nhanh chóng và hiệu quả các nhóm bệnh nhân chocác biến thể liên quan đến TTNAT đồng thời làm cơ sở cho chẩn đoán [6, 23].Tại Việt Nam, ca lâm sàng trong nghiên cứu của chúng tôi là trường hợp TTNATđầu tiên và duy nhất xảy ra trong vòng mười năm qua

Thuốc gây mê đường hô hấp halogen và suxamethonium làm giãn cơ gây

ra phản ứng TTNAT, làm tăng tốc độ chuyển hóa cơ và hoạt động co bóp tạo ranhiệt, từ đó dẫn đến thiếu oxy máu, nhiễm toan chuyển hóa, tiêu cơ vân và tăng

nhiệt độ cơ thể nhanh chóng Các tiến triển xấu của TTNAT có thể kể đến nhưsuy thận cấp, loạn nhịp tim, đông máu nội mạch lan tỏa, nếu không được kiểmsoát và điều trị kịp thời có thể gây tử vong ở bệnh nhân [67] Chính bởi mức độnguy hiểm của phản ứng này, việc chẩn đoán và điều trị TTNAT là rất cần thiếttrong gây mê phẫu thuật ở những bệnh nhân có biểu hiện TTNAT, đặc biệt nếu

có báo cáo về tiền sử TTNAT của gia đình Hiện nay, thuốc dantrolene là thuốcđặc trị duy nhất được đưa vào phác đồ điều trị phản ứng TTNAT bên cạnh cácbiện pháp hỗ trợ điều trị khác Tuy nhiên, không phải tất cả các bệnh nhân xuấthiện phản ứng TTNAT đều được điều trị kịp thời bằng thuốc dantrolene Điềunày có thể xảy ra ở các vùng nông thôn, vùng đang phát triển thiếu điều kiệnchăm sóc y tế hoặc ở các quốc gia không có sẵn thuốc dantrolene Chính vì vậy,các kinh nghiệm điều trị phản ứng TTNAT không sử dụng dantrolene là rất cầnthiết Bên cạnh đó, việc tiến hành các xét nghiệm di truyền phân tử như phươngpháp giải trình tự gen thế hệ mới đóng vai trò quan trọng trong việc chẩn đoánTTNAT nhằm phát hiện các biến thể di truyền có liên quan đến phản ứng này

Với mục đích đưa công nghệ giải trình tự gen thế hệ mới ứng dụng trongphân tích gen ở bệnh nhân xuất hiện phản ứng TTNAT, chúng tôi thực hiện đềtài: “Phân tích ca lâm sàng tăng thân nhiệt ác tính trong phẫu thuật tim khi sửdụng thuốc gây mê dạng hít sevoflurane” với hai mục tiêu như sau:

1 Tổng quan được nguyên nhân, cơ chế của bệnh lý tăng thân nhiệt ác tính trong phẫu thuật thay van hai lá sử dụng thuốc gây mê đường hô hấp

2 Ứng dụng được giải trình tự gen thế hệ mới và đánh giá được kết quả ởbệnh nhân tăng thân nhiệt ác tính

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Thuốc gây mê đường hô hấp dùng trong phẫu thuật

1.1.1 Lịch sử ra đời của thuốc gây mê đường hô hấp

Câu chuyện về thuốc gây mê đường hô hấp bắt đầu khi ether được tổng hợplần đầu tiên vào năm 1540, sau đó là nitơ oxit (N2O – khí cười) được ghi nhận cókhả năng gây mê [37, 40] Mặc dù vậy, cả N2O và ether đều không được sử dụngtrong gây mê phẫu thuật cho đến giữa thế kỷ 19, nhờ William Morton chứng minhtính chất gây mê của diethyl ether vào năm 1846 [32, 37] Lần lượt các thuốc gây

mê bao gồm ether, N2O, chloroform, ethylene, cyclopropane, trichloroethylene vàdivinyl ether được đưa vào thực hành lâm sàng Tuy nhiên, một số thuốc này đã bịngừng sử dụng do có mùi khó chịu, dễ cháy nổ, biên độ an toàn hẹp và gây ra nhiềutác dụng phụ [3, 40] Vào những năm 1950, fluroxene – tác nhân flo hóa đầu tiênđược đưa vào thử nghiệm lâm sàng Fluroxene có khả năng gây mê tốt trên động vậtthí nghiệm nhưng đã bị thu hồi vào năm 1974 do nguy cơ gây cháy nổ của thuốc.Theo sau đó, các thuốc gây mê gồm halothane, methoxyflurane, enflurane,isoflurane, sevoflurane và desflurane lần lượt được tổng hợp, mở ra cuộc cách mạngcủa các thuốc gây mê halogen hóa [32, 37]

Hiện nay, vai trò của nitơ oxit trong gây mê cân bằng hiện đại vẫn gâytranh cãi [32] Các thuốc gây mê halogen được sử dụng phổ biến hiện nay làisoflurane, sevoflurane, desflurane Ngoài ra, xenon – một loại khí gây mê lýtưởng đã được nghiên cứu thử nghiệm vào năm 1951 Tuy nhiên, do chi phí sảnxuất lớn nên việc sử dụng thuốc còn hạn chế [3, 43]

1.1.2 Định nghĩa, phân loại và vai trò của thuốc gây mê đường hô hấp

Thuốc gây mê đường hô hấp là một loại thuốc cơ bản được sử dụng tronggây mê cân bằng hiện đại, gây mê phẫu thuật và giảm đau [32, 42] Thuốc gây mêđường hô hấp có hai loại: thể khí (N2O, xenon) và thể lỏng hóa hơi (halothane,enflurane, isoflurane, sevoflurane, desflurane) Lợi ích rõ ràng của thuốc gây mê làlàm cho bệnh nhân mất cảm giác hoặc nhận thức về cơn đau, giãn cơ mà vẫn

duy trì được các chức năng sống (tuần hoàn, hô hấp, chuyển hóa, bài tiết…).Trước và trong quá trình phẫu thuật, bác sĩ gây mê sẽ kiểm soát liên tục chứcnăng hô hấp và đường thở của bệnh nhân Điều này cho phép bác sĩ thực hiệnphẫu thuật mà không gây đau đớn hoặc chấn thương tinh thần ở bệnh nhân.Nhiều ca phẫu thuật không thể thực hiện được nếu bệnh nhân không được gây

mê như phẫu thuật tim, ghép tạng và thay khớp [68]

1.1.3 Đặc điểm các thuốc gây mê đường hô hấp

1.1.3.1 Cấu trúc hóa học, đặc tính vật lý

Mỗi thuốc gây mê đường hô hấp đều có đặc tính hóa học như cấu trúc hóahọc, trọng lượng phân tử và một số tính chất vật lý đặc trưng riêng cho từng loại

như điểm sôi, tỷ trọng chất lỏng, áp suất hơi Bảng 1.1 tổng hợp đặc tính hóa học

và vật lý của một số thuốc gây mê đường hô hấp như halothane, enflurane,isoflurane, desflurane, sevoflurane và nitơ oxit

Bảng 1.1 Cấu trúc hóa học, tính chất hóa lý của một số thuốc gây mê đường

4 ° C)

desflurane cao (Bảng 1.1), đòi hỏi sử dụng máy hóa hơi riêng mà trong máy hóa

hơi này, desflurane được làm nóng để đạt được áp suất hơi 1400 mmHg và ápsuất hơi được điều chỉnh bởi hai điện trở biến thiên N2O tồn tại ở thể khí ở ápsuất và nhiệt độ môi trường, có thể phân phối qua đồng hồ lưu lượng [32]

Bên cạnh áp suất hơi và nhiệt độ sôi, độ hòa tan là một yếu tố quan trọngảnh hưởng đến dược động học của thuốc gây mê đường hô hấp Desflurane cócấu trúc hóa học khác với isoflurane là trên gốc carbon  -amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic ethyl gắn với flo thaycho clo Tương tự sevoflurane cũng được halogen hóa chỉ với flo Chính sự thaythế này làm độ hòa tan trong máu của desflurane và sevoflurane thấp hơnisoflurane, gần bằng độ hòa tan của N2O [10]

Như vậy, các đặc tính hóa lý của một thuốc gây mê dạng hít quyết định hiệuquả lâm sàng và cách thức sử dụng của chúng, cụ thể là việc đạt được nồng độ

điều trị tại mô trong CNS Nồng độ tại vị trí ảnh hưởng có liên quan đến áp suấtriêng phần của các tác nhân gây mê trong CNS, được biểu thị ở trạng thái cânbằng bởi nồng độ tại phế nang Ngoài ra còn liên quan đến khả năng hấp thuthuốc từ phổi với độ hòa tan là đặc tính cơ bản và quan trọng trong động học củacác thuốc gây mê đường hô hấp [32, 66].

trong Bảng 1.2 [42, 43].

Bảng 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ thuốc gây mê đường hô hấp

trong phế nang và khả năng hấp thu thuốc từ phế nang vào máu [43].

Nồng độ thuốc trong Khả năng hấp thu thuốc từ phế nang vào máu phế nang

(1) Nồng độ hít vào của (1) Độ hòa tan (hệ số phân bố máu/ khí): Hệ số phân bố máu/thuốc: Nồng độ khí () phản ánh độ hòa tan của thuốc mê dễ bay hơithuốc gây mê trong trong máu  là tỉ lệ nồng độ thuốc trong máu và khí khiphế nang (FA) thay áp suất riêng phần của chúng ở trạng thái cân bằng đổi phụ thuộc vào càng lớn, độ hòa tan của thuốc trong máu càng cao, dẫnnồng độ thuốc hít đến sự tăng hấp thu thuốc từ phế nang vào máu bởi tuầnvào (FI) FI càng lớn, hoàn phổi Nồng độ thuốc trong máu tăng mà áp suất

FA càng tăng nhanh riêng phần của thuốc trong phế nang tăng chậm hơn, dẫn

vào, áp suất riêng

phần của thuốc giảm,

dẫn đến tốc độ khởi

mê chậm

phụ thuộc vào nồng độ của các thành phần trong huyếtthanh như: albumin, globulin, triglyceride vàcholesterol Các phân tử này liên kết với các phân tửthuốc gây mê, làm tăng độ hòa tan của thuốc trong máu.(2)Lưu lượng máu qua phổi (cung lượng tim): Nếu không

có shunt, lưu lượng máu qua phổi bằng cung lượng tim.Cung lượng tim cao dẫn đến khả năng hấp thu thuốcgây mê từ phế nang vào máu lớn hơn và phân phốinhanh hơn đến các mô bao gồm cả hệ TKTW

(3)Chênh lệch áp suất riêng phần của thuốc gây mê trongphế nang và tĩnh mạch: Sự hấp thu thuốc gây mê ở môgây ra sự khác biệt của áp suất riêng phần của thuốctrong phế nang và tĩnh mạch Sự chênh lệch này cànglớn, thời gian khởi mê càng chậm

(4)Hiệu ứng thuốc thứ hai: Khi phối hợp N2O và thuốc gây

mê đường hô hấp khác, do khả năng hấp thu từ phếnang vào máu của N2O cao, làm tăng áp suất riêng phầncủa thuốc sử dụng đồng thời Tỉ lệ FA/ FI tăng làm tốc

độ khởi mê tăng

Phân bố

Sự hấp thu thuốc gây mê ở mô phụ thuộc vào các yếu tố sau: Lưu lượng máu

ở mô, khả năng hòa tan của thuốc ở mô và chênh lệch áp suất riêng phần của thuốcgây mê trong máu động mạch và mô Ở mô não, sự chênh lệch áp suất này cân bằngnhanh do được tưới máu nhiều Mô mỡ có mức độ tưới máu thấp nên cần thời giandài hơn để cân bằng áp suất Ngoài ra, sự hấp thu cao và giải phóng chậm các phân

tử thuốc gây mê từ mô mỡ dẫn đến tốc độ khởi mê chậm ở những bệnh nhân cókhoang mỡ lớn Khả năng hòa tan của thuốc gây mê trong mô khác với trong máu,phụ thuộc vào ái lực với lipid của thuốc Tất cả các thuốc gây mê đường hô hấp hòatan tốt trong mô mỡ và ít hòa tan trong các mô khác [32]

Desflurane hòa tan trong máu và mô kém hơn so với halothane, isoflurane,sevoflurane (hệ số phân bố mô/máu thấp) Chính vì vậy, nồng độ desfluranetrong máu tăng nhanh trong quá trình gây mê và giảm nhanh trong phế nang khiđào thải Ngoài ra, sự cân bằng nồng độ của desflurane ở mô và máu diễn ranhanh hơn giúp kiểm soát nồng độ thuốc tại phế nang chính xác hơn trong quátrình duy trì gây mê [10].

Chuyển hóa

Thuốc gây mê đường hô hấp được loại bỏ chủ yếu bằng thông khí, chỉchuyển hóa ở mức độ rất nhỏ Chính vì vậy, sự trao đổi chất của các thuốc nàykhông đóng vai trò quan trọng trong việc ngừng tác dụng của thuốc mà liên quantới độc tính thuốc gây ra Chuyển hóa ở gan nhờ hệ thống CYP2E1 góp phần loại

bỏ một số thuốc mê bay hơi, như halothane được thải trừ nhanh hơn so vớienflurane trong quá trình hồi phục Về mức độ chuyển hóa ở gan, thứ tự sắp xếpcủa các thuốc như sau: halothane > enflurane > sevoflurane > isoflurane >desflurane > N2O (Bảng 1.4) [43].

Thải trừ

Ngược lại với quá trình hấp thu ban đầu, sau khi ngừng gây mê, áp lựcriêng phần của thuốc gây mê ở phế nang và mô giảm Thuốc mê sẽ được thải trừchủ yếu qua đường hô hấp (thở ra) và cơ thể bước vào giai đoạn hồi phục saugây mê Thời gian hồi phục sau gây mê phụ thuộc vào tốc độ loại bỏ thuốc rakhỏi não Tốc độ thải trừ của halothane và isoflurane chậm hơn so với N2O,desflurane và sevoflurane do halothane hòa tan gấp đôi trong mô não và tantrong máu gấp năm lần so với N2O và desflurane Sự tăng tích lũy halothanehoặc isoflurane ở cơ, da và mỡ trong gây mê kéo dài (đặc biệt ở bệnh nhân béophì) làm quá trình hồi phục sau gây mê chậm hơn [43, 68]

1.1.3.3 Đặc điểm dược lực học

Cơ chế tác dụng

Trong quá trình nghiên cứu cách thức hoạt động của các thuốc gây mêhalogen hóa, các nhà nghiên cứu đã đưa ra giả thuyết rằng các thụ thể của tế bàothần kinh đóng vai trò quan trọng trong cơ chế tác dụng của các thuốc này [29] Trảiqua vài thập kỉ, cơ chế hoạt động của thuốc gây mê dễ bay hơi tại các thụ thể

g – aminobutyric loại A (GABAA) và các khí gây mê (N2O, xenon) ức chế tại cácthụ thể N – methyl – D – aspartate đã được xác định Ngoài ra, một số thuốc gây mêdạng hít khác gây tác dụng bằng cách ức chế các kênh ion kích thích, các thụ thểnicotinic và glutamate thần kinh [43, 66] Cụ thể, thuốc gây mê đường hô hấp ứcchế hoạt động kích thích của kênh trước synap, thông qua các thụ thể nicotinic,serotonergics và glutaminergic Đồng thời, các phân tử thuốc làm tăng hoạt động

ức chế của kênh sau synap qua thụ thể GABAA, glycine, AMPD và NMDA, gâyảnh hưởng đến việc giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh, gây giảm dẫntruyền thần kinh qua các khớp thần kinh [66]

Kênh kali hai lỗ trong hệ TKTW cũng đóng vai trò nhất định trong cơ chếgây mê của thuốc gây mê đường hô hấp Các kênh này phân phối rộng rãi trongCNS, tồn tại ở cả trước và sau synap Halothane, isoflurane, sevoflurane vàdesflurane đã được xác định làm tăng cường hoạt động của các kênh này, dẫn đến

sự siêu phân cực của màng tế bào, gây ảnh hưởng đến khả năng tạo ra hoạt độngthần kinh và góp phần giải thích được hiệu quả gây mê của các thuốc trên [43]

Ảnh hưởng của thuốc gây mê dạng hít trên các cơ quan và hệ cơ quan

Hiệu lực gây mê của thuốc gây mê đường hô hấp được mô tả bằng nồng độthuốc tối thiểu trong phế nang (MAC) MAC là nồng độ tối thiểu trong phế nangcủa thuốc gây mê dạng hít đo ở áp suất 1 atm, ngăn cản đáp ứng vận động với cáckích thích phẫu thuật ở 50% bệnh nhân [43] Giá trị MAC thay đổi phụ thuộc vàotác nhân gây mê và độ tuổi của bệnh nhân Ở trẻ sơ sinh, MAC của sevoflurane xấp

xỉ 3,3% trong khi ở người trưởng thành (40 – 50 tuổi) là 2% [42] Giá trị MAC của

một số thuốc gây mê dạng hít được trình bày trong Bảng 1.4 Ảnh hưởng của thuốc

gây mê đường hô hấp gây ra trên hệ thần kinh trung ương, hệ tim mạch, hệ hô hấp,

trên thận, gan và cơ được tổng hợp trong Bảng 1.3.

Bảng 1.3 Ảnh hưởng của thuốc gây mê đường hô hấp trên một số cơ quan

mê halogen làm giảm tốc độ trao đổi chất của não (CMR) Lưulượng máu não (CBF) có thể tăng, giảm hoặc không đổi (phụthuộc vào MAC) Ngoại trừ halothane, một số thuốc gây mêhalogen khác có tác dụng giảm đau

Hệ tim mạch Thuốc làm giảm cung lượng tim và khả năng co bóp tim bình

thường; gây giảm áp lực trung bình máu động mạch phụ thuộcliều và gây giãn mạch hệ thống Nhìn chung các thuốc này có thểgây kích thích hệ thần kinh tự chủ gây tăng nhịp tim, nhưnghalothane, enflurane, sevoflurane ít ảnh hưởng đến nhịp tim còndesflurane, isoflurane làm tăng nhịp tim đáng kể

Hệ hô hấp Thuốc làm giảm thông khí dẫn đến tăng áp lực CO2 máu động

mạch (PaCO2), có thể dẫn đến suy hô hấp Isoflurane vàdesflurane gây kích thích đường thở (ho hoặc khó thở) nên không

sử dụng ở bệnh nhân bị co thắt phế quản

Gan, thận và Ở thận, thuốc làm giảm tốc độ lọc cầu thận (GFR) và lưu lượng

cơ nước tiểu không đáng kể, thường hồi phục sau gây mê

Ở gan, thuốc gây mê dễ bay hơi có thể làm giảm tưới máu gan,đặc biệt khi sử dụng halothane nhiều lần gây tăng men gan liêntục, nhiễm độc gan

Thuốc gây mê đường hô hấp gây ra giảm trương lực cơ phụ thuộc liều, các thuốc gây mê halogen làm giãn cơ tử cung mạnh

Bảng 1.4 trình bày những đặc điểm dược lý đặc trưng của một số thuốc gây mê dạng hít Hầu hết các thuốc này đều có tác dụng mạnh với chỉ số điều trị

dao động từ 2 đến 4, chính vì vậy, việc sử dụng chúng đòi hỏi kiến thức về tínhchất hóa lý, dược động học và dược lực học của chúng trên các hệ thống khácnhau để phát huy tác dụng chính và ngăn ngừa các tác dụng phụ [32]

Bảng 1.4 Một số đặc điểm dược lý đặc trưng của thuốc gây mê đường hô

hấp [3].

máu/ não/

thuốc gây mê đường hô hấpmạnh hơn để đạt hiệu ứng khíthứ 2 Khởi phát và phục hồinhanh chóng

Halothane 2,35 1,9 0,75 > 40% Tốc độ khởi phát và phục hồi

phát và phục hồi tương đốichậm.

Desflurane 0,42 1,3 6 – 7 < 0,05% Khởi phát và phục hồi nhanh

Mùi hăng gây kích thích đườngthở nên không thích hợp để gâymê

Sevoflurane 0,63 1,7 2,0 2–5% Thuốc gây mê đường hô hấp

(fluoride) được sử dụng phổ biến nhất

Khởi phát và phục hồi nhanhchóng Không có mùi hăng nênthích hợp để gây mê

Tác dụng phụ và độc tính của thuốc gây mê dạng hít

Tác dụng phụ và độc tính của thuốc gây mê đường hô hấp bao gồm nhiễmđộc thận, nhiễm độc gan, nhiễm độc thần kinh, tình trạng sốc gây mê, rối loạnnhịp tim, hạ huyết áp, buồn nôn và nôn sau phẫu thuật (PONV), ức chế hoặc kíchthích hô hấp, tăng thân nhiệt ác tính, kích thích sau sinh, dị ứng và sốc phản vệ[27] Các biến cố này có thể xảy ra trong thời gian phẫu thuật hoặc sau khi kếtthúc phẫu thuật Độc tính cấp tính và mạn tính của các thuốc gây mê đường hô

hấp được trình bày trong Bảng 1.5.

Bảng 1.5 Độc tính cấp tính và mạn tính của thuốc gây mê đường hô hấp

[68]

(1) Nhiễm độc thận: Quá trình chuyển hóa của (1) Gây đột biến, quái thai, ảnhenflurane và sevoflurane có thể tạo ra các hợp chất hưởng đến sinh sản: Tính gâygây độc cho thận Khi tiếp xúc với enflurane kéo đột biến, quái thai của thuốcdài, các ion florua được giải phóng gây nhiễm độc mê dạng hít đã xảy ra ở độngthận Sevoflurane có thể bị phân hủy bới chất hấp vật, chưa xuất hiện ở con

phụ CO2 trong máy gây mê, tạo thành hợp chất người Tuy nhiên, một sốvinyl ether (hợp chất A) Hợp chất này gây hoại trường hợp sử dụng thuốc gây

tử ống thận ở chuột, chưa có báo cáo ở người mê trong phẫu thuật không(2) Nhiễm độc máu: Tiếp xúc kéo dài với N2O làm liên quan đến thai nhi ở phụgiảm tổng hợp methionine, gây thiếu máu nữ có thai có thể làm tăngmegoloblastic Ngoài ra, tương tác giữa thuốc gây nguy cơ phá thai

mê dạng hít (desflurane) với các chất hấp phụ CO2 (2) Gây ung thư: Các nghiên cứukhô tạo ra khí CO CO liên kết với hemoglobin dịch tễ đã chỉ ra tỉ lệ mắc bệnhlàm giảm cung cấp O2 tới các mô trong cơ thể ung thư gia tăng ở các nhân(3) Nhiễm độc gan: Tỉ lệ nhiễm độc gan nặng sau khi viên phẫu thuật, người tiếptiếp xúc với halothane được ước tính nằm trong xúc với thuốc gây mê Tuykhoảng 1:20000 – 35000 với cơ chế chưa rõ ràng nhiên, hiện nay không có(4) Tăng thân nhiệt ác tính nghiên cứu nào giải thích

được sự gia tăng này

Đa số các thuốc gây mê đường hô hấp tương đối lành tính đối với bệnhnhân xảy ra phản ứng bất lợi cấp tính, ngoại trừ phản ứng TTNAT Trước đây,halothane là tác nhân phổ biến nhất gây ra phản ứng này Tuy nhiên hiện nay,các báo cáo đã cho thấy tất cả các thuốc gây mê lỏng dễ bay hơi đều gây ra phảnứng TTNAT, được trình bày cụ thể trong phần tiếp theo [6]

1.2 Phản ứng tăng thân nhiệt ác tính

TTNAT Ngoài ra, một số nghiên cứu đã chỉ ra bệnh nhược cơ của người Mỹ bảnđịa (Native American myopathy) liên quan đến tính nhạy cảm với TTNAT [25].

1.2.2 Đặc điểm dịch tễ học phản ứng tăng thân nhiệt ác tính

1.2.2.1 Tình hình phản ứng tăng thân nhiệt ác tính trên thế giới

Phản ứng TTNAT hiếm xảy ra với tỉ lệ dao động từ 1:15000 – 1:75000, cóthể xuất hiện ngay lần đầu tiên bệnh nhân tiếp xúc với các tác nhân gây mê.TTNAT xuất hiện ở nam giới thường xuyên hơn so với nữ giới với tỉ lệ xấp xỉ2:1 Số liệu thu thập được tại đơn vị TTNAT ở Leeds từ năm 1990 – 2014 đã chỉ

ra kết quả xét nghiệm dương tính với TTNAT ở nam giới (42%) cao hơn so với

nữ (37%) Điều này có thể là ngẫu nhiên do nam giới cần can thiệp phẫu thuậtnhiều hơn nữ giới hoặc do can thiệp trên lâm sàng ở nam nhạy cảm với TTNAThơn ở nữ [23, 25]

Tính nhạy cảm với TTNAT xuất hiện ở các cá nhân đến từ tất cả các nhómdân tộc trên thế giới (Châu Á, Châu Âu, Trung Đông và Châu Phi) với mọi lứatuổi khác nhau (từ sáu tháng tuổi đến 78 tuổi) Tỷ lệ mắc bệnh cao nhất ở ngườitrẻ tuổi với độ tuổi trung bình của các bệnh nhân trải qua phản ứng TTNAT là18,3 tuổi Trong đó, trẻ em dưới 15 tuổi chiếm 52,1% trong các trường hợp

Vào cuối những năm 1970, sau khi giới thiệu thuốc đặc trị TTNAT(dantrolene), tỷ lệ tử vong do TTNAT đã giảm từ 80% xuống dưới 5% Tuynhiên, trong thập kỷ đầu tiên của thế kỷ 21, tỷ lệ tử vong đã tăng lên 14% [23,25] Mặc dù tỉ lệ xuất hiện TTNAT là rất thấp nhưng tỉ lệ mắc các bất thường vềmặt di truyền liên quan đến tính nhạy cảm với TTNAT khoảng 1:2000 – 1:3000[23, 80], với ước tính gần đây là một trong 400 cá thể [11] Các báo cáo đã chỉ rarằng TTNAT không chỉ xảy ra ở người, mà còn được mô tả ở một số loài độngvật khác như lợn, ngựa, chó [25]

1.2.2.2 Tình hình phản ứng tăng thân nhiệt ác tính tại Việt Nam

Tại Việt Nam, trong vòng 10 năm qua đã ghi nhận ca lâm sàng đầu tiên vềphản ứng TTNAT được phát hiện và điều trị tại Bệnh viện E, được trình bày và

phân tích ở Chương II và Chương III.

1.2.3 Sinh lý bệnh tăng thân nhiệt ác tính

Bệnh nhân nhạy cảm với TTNAT có bất thường di truyền thụ thể ở cơxương, gây tăng nồng độ cấp tính Ca2+ nội bào cơ vân khi tiếp xúc với một sốtác nhân gây mê Cơ chế gây ra phản ứng TTNAT của thuốc gây mê tương tácvới các thụ thể bất thường này chưa được xác định, tuy nhiên có thể liên quanđến rối loạn vận chuyển Ca2+ qua thụ thể ryanodine (RyR1) mà nguyên nhânchính là do chức năng bất thường của cặp kích thích – co cơ (excitation –contraction) (EC) [7, 19] Phức hợp EC bao gồm hai thành phần: Thành phần thứnhất là hệ thống ống T với thụ thể dihydropyridine (DHPR) nằm trên bề mặt

màng hệ thống ống T, được mã hóa bởi gen CACNA1S và rất nhạy cảm với sự

thay đổi điện thế của màng bao cơ Các DHPR có cấu trúc giống với kênh canxiloại L, nhưng không có chức năng như kênh canxi mà hoạt động như một bộphận cảm ứng điện thế Thành phần còn lại của EC là màng lưới nội chất của tếbào cơ có chứa các thụ thể RyR1 – kênh phóng thích Ca2+ của hệ võng nội bào(sarcoplasmic reticulum – SR) Khi điện thế động truyền đến các cảm biến điện

áp trong ống T (DHPR) gây ra thay đổi hình dạng của thụ thể này Các DHPRtương tác với RyR1 làm thay đổi hình dạng của RyR1, Ca2+ được giải phóng vàotương bào cơ vân theo sự chênh lệch nồng độ, dẫn đến sự co cơ bằng cách bắt

đầu liên kết ngang của các siêu sợi actin và myosin (Hình 1.1) [9, 18, 81].

Hình 1.1 Quá trình phóng thích và bắt lại Ca 2+ giữa võng nội bào và tương

bào cơ vân [81].

Trong giai đoạn đầu của TTNAT, sự tăng phóng thích Ca2+ được bù trừ bằngcách tăng bắt lại Ca2+ vào SR nhằm duy trì cân bằng nội môi Tuy nhiên, hoạt độngtái hấp thu Ca2+ này thông qua một bơm phụ thuộc ATP (Ca2+-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic ATPase) Điều nàylàm tăng nhu cầu chuyển hóa glucose để cô lập Ca2+, gây ra sự tăng sản sinh CO2 vàtiêu thụ O2 CO2 tăng làm tăng thân nhiệt, kích thích hệ thần kinh giao cảm dẫn đếnkích thích tim – hô hấp Khi sự giải phóng Ca2+ không thể kiểm soát, nồng độ Ca2+nội bào tăng gây hoạt hóa các sợi cơ và sự co cơ Sự gắn kết liên tục actin vàmyosin trong co cơ cần sự thoái giáng ATP dẫn đến chuyển hóa ngày càng tăng,quá trình sinh nhiệt tăng, độ cứng cơ tiến triển và tăng ly giải cơ vân Rối loạn banđầu là nhiễm toan hô hấp Ly giải cơ vân dẫn đến tăng kali máu, giải phóng creatine

thân nhiệt và tiêu cơ vân có xu hướng gây đông máu nội mạch lan tỏa (DIC) [25,

39, 81]

1.2.4 Biểu hiện lâm sàng, chẩn đoán và điều trị tăng thân nhiệt ác tính

1.2.4.1 Biểu hiện lâm sàng

TTNAT có thể xảy ra bất cứ thời điểm nào trong quá trình gây mê hoặctrong vòng 1 giờ hay lâu hơn sau khi chấm dứt quá trình gây mê Dấu hiệu sớmnhất là nhịp tim nhanh, tăng nồng độ CO2 cuối kỳ thở ra (ETCO2) kèm theo cứng

cơ Nếu succinylcholine được sử dụng trong quá trình gây mê thì các biểu hiệnlâm sàng diễn ra nhanh chóng hơn, tăng huyết áp, tăng nhiệt độ rõ rệt và rối loạnnhịp tim diễn ra trong vòng 5 đến 10 phút [25]

Trong hầu hết các trường hợp, các biểu hiện đầu tiên của TTNAT thường xảy

ra trong phòng mổ Dấu hiệu ban đầu điển hình thường là ETCO2 tăng, nhịp timnhanh, sau đó huyết áp có thể tăng thường liên quan đến rối loạn nhịp thất gây rabởi kích thích hệ thống thần kinh giao cảm từ việc tăng nồng độ CO2 trong máu,nhiễm toan chuyển hóa Sau đó, bệnh nhân có biểu hiện cứng cơ, tăng trương lực cơ

và nhiệt độ cơ thể có thể tăng 1-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic2o cứ sau 5 phút Nếu không được điều trị kịp thời,thiếu máu cơ tim và tiêu cơ vân dẫn đến tăng K+ máu, myoglobin niệu có thể dẫnđến suy thận cấp biểu hiện bằng nước tiểu màu cola và DIC [23, 25] Một số rối

loạn trên lâm sàng phổ biến được tổng kết trong Hình 1.2.

Tăng nồng độ Ca 2+ nội bào trong cơ vân Tăng chuyển hóa Tiêu cơ vân

Tăng huyết áp Tăng nồng độ CK và K+ trong huyết thanh

Cạn kiệt ATP

Tăng thân nhiệt

Hình 1.2 Biểu hiện lâm sàng đặc trưng của bệnh TTNAT [26].

1.2.4.2 Tiêu chuẩn chẩn đoán

Việc chẩn đoán TTNAT được dựa trên các biểu hiện lâm sàng hoặc cácthử nghiệm trong phòng thí nghiệm Những đặc trưng quan trọng trong chẩnđoán TTNAT là sự gia tăng không giải thích được của nồng độ ETCO2, cứng cơ,nhịp tim nhanh, toan chuyển hóa, tăng thân nhiệt và tăng K+ máu Sự thay đổitrong thứ tự và thời điểm xuất hiện các biểu hiện làm cho chẩn đoán lâm sàngkhó khăn hơn [25]

Thang điểm lâm sàng

Thang điểm lâm sàng được xây dựng bởi Larach và cộng sự để hỗ trợ cho

chẩn đoán lâm sàng Các yếu tố được liệt kê trong Bảng 1.6 Mỗi yếu tố được

cho một số điểm khác nhau Tuy nhiên, thang điểm thiếu độ nhạy do không phảiyếu tố nào cũng được kiểm tra trong mỗi ca bệnh [25] Tổng cộng 50 điểm hầunhư chắc chắn là TTNAT, tổng cộng từ 35-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic49 thì rất có thể là TTNAT

Bảng 1.6 Các tiêu chí được dùng trong thang điểm lâm sàng cho bệnh

TTNAT [46].

1 Độ a Cứng cơ tổng quát (không có rung mình do hạ thân nhiệt, trong 15cứng hoặc ngay sau khi dùng thuốc gây mê dạng hít)

b Co thắt Masseter ngay sau khi dùng succinylcholine 15

2 Suy a Tăng CK > 20000 IU sau khi dùng thuốc mê có 15nhược cơ succinylcholine

bắp b Tăng CK > 10000 IU sau khi dùng thuốc mê không có 15

succinylcholine

c Nước tiểu màu cola trong giai đoạn phẫu thuật 10

d Myoglobin trong nước tiểu > 60 μg/Lg/L 5

f K+ trong máu /huyết tương/huyết thanh > 6 mEq/L (không có 3suy thận)

3 Nhiễm a PETCO2 > 55 mmHg với sự lọc máu bằng dưỡng khí được kiểm 15toan hô soát tốt

hấp

b PaCO2 động mạch > 60 mmHg với sự lọc máu bằng dưỡng khí 15được kiểm soát tốt

c PETCO2 > 60 mmHg với sự lọc máu bằng dưỡng khí tự phát 15

d PaCO2động mạch > 65 mmHg với sự lọc máu bằng dưỡng khí 15

tự phát

thân nhiệt b Tăng thân nhiệt bất thường > 38,8°C (101,8°F) trong giai đoạn 10

phẫu thuật

Phương pháp chẩn đoán trong phòng thí nghiệm

Thí nghiệm co rút

Tiêu chuẩn vàng để chẩn đoán TTNAT hiện nay là thí nghiệm co rút in

vitro, dựa vào sự co rút của các sợi cơ trong sự xuất hiện của halothane hoặc

caffeine Hai dạng của thí nghiệm này đã được phát triển là IVCT do Hội tăngthân nhiệt ác tính châu Âu (EMHG) và CHCT do Hội tăng thân nhiệt ác tính Bắc

Mỹ (NAMHG) Theo protocol của EMHG, một người được cho là nhạy cảm vớiTTNAT khi cả kết quả của thí nghiệm với halothane và caffeine đều dương tính.Một người được cho là không nhạy cảm với TTNAT khi kết quả của cả 2 thínghiệm đều âm tính Một người cũng được chẩn đoán là nhạy cảm với TTNAT

khi kết quả của 1 trong 2 thí nghiệm là dương tính và được biểu thị là MHS(h)hoặc MHS(c) Protocol của NAMHG cũng tương tự nhưng có sự khác biệt ởnồng độ sử dụng và một số thông số Protocol của EMHG đạt độ nhạy 99% và

độ đặc hiệu 94%; trong khi của NAMHG lần lượt là 97% và 78% Độ đặc hiệucủa thí nghiệm này có thể bị ảnh hưởng bởi các rối loạn thần kinh cơ không liênquan đến TTNAT [25]

IVCT rất đắt đỏ, chỉ được thực hiện ở các trung tâm thử nghiệm chuyênbiệt và có thể thu được kết quả dương tính giả hoặc âm tính giả [25]

Xét nghiệm di truyền phân tử

Giải trình tự DNA mang đến phương án thay thế cho IVCT, chỉ yêu cầu mẫumáu Trong khi giải trình tự DNA truyền thống tốn nhiều thời gian và công sức, sựxuất hiện của giải trình tự gen thế hệ mới (NGS) cung cấp một công cụ nhanh, năngsuất cao với chi phí hiệu quả cho chẩn đoán và tìm kiếm các biến thể

Bảng 1.7 Xét nghiệm di truyền phân tử dùng trong chẩn đoán TTNAT [26] Gen Tỷ lệ TTNAT Tỷ lệ các biến thể gây bệnh được phát hiện

biến thể gây bệnh Phân tích trình tự Phân tích sự xóa/sao

CACNA1S ~1% ~100% Chưa biết

RYR1 50%-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic60% ~100% 2 họ

STAC3 <1% ~100% Chưa biết

Việc xác định các biến thể không có ý nghĩa lâm sàng rất quan trọng trongviệc chẩn đoán TTNAT theo xét nghiệm di truyền phân tử do kích thước lớn của

gen RYR1 cùng số lượng lớn các biến thể chưa được biết gây khó khăn trong phân

tích kết quả Chính vì vậy, giải trình tự toàn bộ exon theo phương pháp giải trình tự

nhằm phát hiện biến thể liên quan đến TTNAT, hỗ trợ trong chẩn đoán và phòngngừa các đợt TTNAT [25].

1.2.4.3 Biện pháp điều trị và thuốc dantrolene

Dừng tác nhân gây TTNAT Thông báo cho bác sĩ phẫu thuật để kết thúc phẫu thuật

(thuốc gây mê dễ bay hơi càng sớm càng tốt Nếu phẫu thuật không thể dừng lại,

và succinylcholine), ngắt sử dụng gây mê đường tĩnh mạch

kết nối với máy hóa hơi

Tăng thể tích hô hấp mỗi Ổn định huyết động học và bắt đầu liệu pháp chốngphút 2-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic4 lần với oxy 100% loạn nhịp tim nếu cần thiết Rối loạn nhịp tim có thể

ít nhất 10 L/phút ở luồng điều trị bằng 10 – 30 mg/kg CaCl2 tiêm tĩnh mạch hoặckhí cao nhất các thuốc chống loạn nhịp tiêu chuẩn như amiodadrone

150 – 300 mg cho người lớn

Bắt đầu sử dụng dantrolene Hạ nhiệt bên trong và bên ngoài Làm mát bề mặt cơ2,5 mg/kg thể bằng quạt, tấm ướt, túi nước đá đặt ở nách và háng.Tiếp tục gây mê với thuốc Mở rộng theo dõi huyết động, chèn động mạch và tĩnhkhông có tác nhân gây mạch chủ nếu cần

TTNAT.

Tiếp tục sử dụng Điều trị toan chuyển hóa, tăng K+ máu bằngdantrolene sau 5 đến 10 bicarbonate và/ hoặc glucose và insulin tiêm tĩnh mạch

phút cho tới khi trạng thái

Dantrolene

Dantrolene là một chất ức chế giải phóng Ca2+ từ SR trong cơ xương, làthuốc duy nhất hiện có được sử dụng trong lâm sàng để điều trị TTNAT hiệu quả[7, 52] Các nghiên cứu đã xác định thụ thể RyR1 của SR là một vị trí gắn kếtdantrolene, gây ức chế trực tiếp hoặc gián tiếp thụ thể này, dẫn đến giảm nồng

độ Ca2+ nội bào cơ xương Dantrolene không chỉ được sử dụng để điều trịTTNAT, mà còn trong điều trị hội chứng ác tính thần kinh, co cứng và nhiễmđộc thuốc lắc Cấu trúc hóa học và một số đặc tính dược động học của dantrolene

được trình bày trong Bảng 1.9 Nhược điểm chính của dantrolene là khả năng

hòa tan trong nước kém, gây khó khăn trong việc chuẩn bị thuốc để tiêm tĩnhmạch trong tình huống khẩn cấp [7] Tác dụng bất lợi của dantrolene trong điềutrị ngắn hạn không đáng kể, bao gồm viêm tĩnh mạch khoảng 9% các trườnghợp, yếu cơ tạm thời khoảng 21%, rối loạn tiêu hóa 4% và tổn thương hô hấp ởbệnh nhân rối loạn cơ từ trước [16]

Bảng 1.9 Cấu trúc hóa học và đặc tính dược động học của dantrolene [16].

Cấu trúc hóa học

Đặc Hấp  Đường uống: 70% liều dantrolene được hấp thu Nồng độ

tính thu, dantrolene trong huyết tương đạt cực đại khoảng 6 giờ

dược phân  Đường tiêm tĩnh mạch: Nồng độ dantrolene trong huyết tương

động bố là 4,2 g/ml với liều 2,4 mg/kg

Chuyển Được chuyển hóa bởi microsome gan tạo thành 5 –

hóa hydroxydantrolene, hoạt động như một chất giãn cơ xương hoặc

chuyển hóa thành dẫn xuất acetyl hóa khử của dantrolene

Thải Dantrolene và các chất chuyển hóa của thuốc được thải trừ chủ

trừ yếu qua nước tiểu và mật

Hiện nay có hai chế phẩm dantrolene có sẵn Phiên bản thông thườngDantrium®, có sẵn trong các lọ 20 mg với độ hòa tan kém, mỗi lọ cần 60mlnước vô trùng để pha loãng Do đó, cần sử dụng 8 – 10 ống để điều trị TTNAT ởngười trưởng thành Ryanodex® là một chế phẩm thay thế mới được FDA phêchuẩn với độ hòa tan đã được cải thiện, có sẵn trong ống 250 mg chỉ cần 5 mldung dịch nước vô trùng để pha lại Chính vì vậy, điều trị ban đầu đạt được chỉvới một ống [25] Một chất tương tự dantrolene – azumolene có tiềm năng trongviệc giãn cơ trong một trường hợp TTNAT ở lợn Tuy nhiên, bởi những cân nhắc

về kinh tế nên không được đưa vào thực hành lâm sàng [16]

1.3 Phương pháp giải trình tự gen thế hệ mới (NGS)

1.3.1 Lịch sử phát triển

Khởi đầu với phát hiện cơ bản đầu tiên về cấu trúc của DNA vào năm 1953[60], các phương pháp nhằm phát hiện trình tự DNA được phát triển và hoàn thiệntheo thời gian Vào những năm 1970, Sanger và cộng sự [56], Maxam và Gilbert

[49] đã phát triển các phương pháp giải trình tự DNA nhằm cung cấp công cụ đểgiải mã hoàn chỉnh các gen và toàn bộ hệ gen Trong đó, kỹ thuật giải trình tựSanger yêu cầu xử lý ít hóa chất độc hại và đồng vị phóng xạ hơn phương phápcủa Maxam và Gilbert, nên đã trở thành phương pháp giải trình tự DNA phổ biến

trong 30 năm sau [8, 71] Đồng thời, những đổi mới về hóa chất và thiết bị đã hỗ trợcho sự khởi đầu của Dự án bộ gen người với bản thảo đầu tiên được đưa ra vào năm

2001 và hoàn thiện vào năm 2004 [15, 17, 33] Tuy nhiên, Dự án bộ gen người đòihỏi không chỉ thời gian, nguồn lực, mà cần công nghệ nhanh hơn, lưu lượng xử lýcao hơn và giá thành rẻ hơn ở thời điểm bấy giờ Chính vì vậy, năm 2004, Việnnghiên cứu bộ gen người quốc gia (National Human Genome Research Institute –NHGRI) đã khởi xướng một chương trình tài trợ với mục tiêu giảm chi phí giải trình

tự bộ gen người xuống 1000$ trong vòng 10 năm Điều này đã kích thích sự pháttriển và thương mại hóa các công nghệ giải trình tự tiếp theo (Next GenerationSequencing – NGS) [8] Kể từ đó, hàng chục công ty và công nghệ giải trình tự thế

hệ tiếp theo được tạo ra vào giữa những năm 2000, cùng với lĩnh vực tin sinh học,

đã bùng nổ như một ngành khoa học và đào tạo chính [2, 71]

1.3.2 Khái niệm và ứng dụng của công nghệ giải trình tự tiếp theo

1.3.2.1 Khái niệm

Giải trình tự thế hệ tiếp theo (NGS) là phương pháp giải trình tự đồng thờihàng triệu đoạn DNA (hoặc DNA bổ sung), được áp dụng phổ biến trong phòngthí nghiệm lâm sàng bởi khả năng phân tích đồng thời một số gen hoặc vùng genvới thử nghiệm đơn so với các phương pháp truyền thống đã biết [85] Với NGS,toàn bộ bộ gen của con người có thể được giải trình tự trong vòng một ngày.Ngược lại, sử dụng công nghệ giải trình tự Sanger trước đây phải cần hơn mộtthập kỷ để đưa ra kết quả cuối cùng [71]

Những phương pháp giải trình tự mới này đưa đến ba cải thiện chính: Thứnhất, thay vì yêu cầu nhân bản các đoạn DNA của vi khuẩn, các thư viện DNAđược chuẩn bị trong một hệ thống không có sự có mặt của tế bào Thứ hai, thay

vì hàng trăm thì hàng ngàn đến hàng triệu phản ứng được tạo ra song song Thứ

ba, đầu ra giải trình tự được phát hiện trực tiếp mà không cần điện di; đồng thờithẩm vấn cơ sở dữ liệu được thực hiện song song và theo chu kỳ Số lượt đọckhổng lồ do NGS tạo ra đã cho phép giải trình tự toàn bộ bộ gen với tốc độ

1.3.2.2 Ứng dụng

Với sự phát triển nhanh chóng và ứng dụng rộng rãi của các phương phápNGS, thông tin giải trình tự bộ gen được cung cấp cho các nghiên cứu quy mô lớnnhư exomics, di truyền học sinh thái (metagenomics), di truyền học biểu sinh(epigenomics) và nghiên cứu ở mức độ phiên mã gen (transcriptomics) Giải trình

tự bộ gen không chỉ cung cấp kiến thức cho các nghiên cứu cơ bản, mà còn hỗ trợnhằm đạt được mục tiêu giải mã bí ẩn của cuộc sống, tạo ra cây trồng và vật nuôiphát triển tốt hơn, năng suất cao hơn; cải thiện chẩn đoán, tiên lượng phương phápđiều trị ung thư và các bệnh phức tạp khác, nâng cao chất lượng cuộc sống conngười Các ứng dụng của NGS có thể kể đến như: giải trình tự de novo, mate – pair,giải trình tự RNA, giải mã hệ phiên mã, xác định đa hình trình tự hệ gen hoặc vùnggen đích, di truyền học biểu sinh và di truyền học sinh thái [47]

1.3.3 NGS qua các thế hệ

1.3.3.1 Giải trình tự thế hệ thứ nhất

Các phương pháp đầu tiên được sáng lập nhằm giải trình tự DNA gồmphương pháp giải trình tự Sanger [56] và phương pháp phân tách hóa học củaMaxam và Gilbert [49] Phương pháp của Maxam và Gilbert dựa trên sự biến đổihóa học của DNA và sự phân cắt mạch chính DNA tại các vị trí liền kề với cácnucleotide đã biến đổi Giải trình tự Sanger sử dụng các nucleotide chấm dứt chuỗi(dideoxy nucleotide – ddNTPs) thiếu nhóm 3’ – OH để dừng ngẫu nhiên phản ứngtổng hợp chuỗi DNA do ngăn chặn sự hình thành liên kết phosphodiester bởienzyme DNA polymerase Kết quả tạo ra các đoạn DNA bổ sung với độ dài ngắnkhác nhau Các ddNTP được gắn phóng xạ hoặc huỳnh quang để phát hiện sảnphầm cuối cùng trên các bản gel điện di, hoặc bằng các máy giải trình tự tự động để

xác định trình tự gen (Hình 1.3) Mặc dù giải trình tự gen bằng phương pháp hóa

học của Maxam và Gilbert đã được sửa đổi nhằm loại bỏ hóa chất và thuốc thử độchại, phương pháp giải trình tự Sanger vẫn phổ biến hơn và trở thành tiêu chuẩn giảitrình tự với nhiều ứng dụng cho đến nay [82]

Hình 1.3 Quy trình giải trình tự Sanger.

Được công bố vào năm 1977, mặc dù phương pháp giải trình tự Sanger tươngđối chậm so với các tiêu chuẩn NGS hiện nay, nhưng với những cải tiến trongphương pháp chấm dứt chuỗi, tự động hóa và thương mại hóa, phương pháp nàyvẫn được sử dụng trong thí nghiệm lâm sàng Những đổi mới quan trọng nhất tronggiải trình tự Sanger được kể đến như: sự phát triển của thuốc nhuộm huỳnh quang,

sử dụng trình tự chu trình nhiệt để giảm số lượng DNA đầu vào và ổn địnhpolymerase để kết hợp và kết thúc chính xác bằng cách nhuộm huỳnh quang vàocác chuỗi DNA đang tổng hợp, phát triển phần mềm để phân tích các trình tự [82]

1.3.3.2 Giải trình tự thế hệ thứ hai

Sau phương pháp Sanger, thuật ngữ giải trình tự thế hệ thứ hai, thứ ba,…được sử dụng cho các công nghệ giải trình tự DNA tiếp theo Các phương pháp giảitrình tự thế hệ thứ hai được chia thành hai nhóm chính: giải trình tự bằng cách lai vàgiải trình tự bằng phương pháp tổng hợp (Sequencing by synthesis – SBS)

Giải trình tự bằng cách lai

Được phát triển vào những năm 1980, phương pháp này sử dụng cácoligonucleotide DNA (đầu dò) được sắp xếp theo trình tự đã biết trên các bộ lọc, lai