Khảo sát bất thường nhiễm sắc thể gây chậm phát triển trí tuệ bằng các kỹ thuật sinh học phân tử

Một số nghiên cứu về nguyên nhân di truyền trong chậm phát triển trí tuệ .... Về phương diện nghiêncứu, việc xác định được các nguyên nhân di truyền giúp làm sáng tỏ các cơchế gây CPTTT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP HỒ CHÍ MINH

-ĐINH QUỐC LONG

KHẢO SÁT BẤT THƯỜNG NHIỄM SẮC THỂ GÂY CHẬM PHÁT TRIỂN TRÍ TUỆ BẰNG CÁC KỸ THUẬT SINH HỌC PHÂN TỬ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Y HỌC

Thành phố Hồ Chí Minh – 2016

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

-ĐINH QUỐC LONG

KHẢO SÁT BẤT THƯỜNG NHIỄM SẮC THỂ GÂY CHẬM PHÁT TRIỂN TRÍ TUỆ BẰNG CÁC KỸ THUẬT SINH HỌC PHÂN TỬ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Y HỌC

Mã số: 60 72 03 33

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS NGUYỄN VĂN THẮNG

Thành phố Hồ Chí Minh – 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các sốliệu trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa từng được công bố trongbất kỳ công trình nào khác

Tác giả luận văn

Đinh Quốc Long

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BẢNG ĐỐI CHIẾU THUẬT NGỮ VIỆT - ANH

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

3

CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN 4

1.1 Khái niệm chậm phát triển trí tuệ 4

1.2 Đặc điểm lâm sàng chậm phát triển trí tuệ 4

1.3 Phân loại chậm phát triển trí tuệ 5

1.4 Tần suất chậm phát triển trí tuệ 7

1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phân bố CPTTT 9

1.6 Phân loại nguyên nhân của chậm phát triển trí tuệ 10

1.7 Sự phân bố của nguyên nhân di truyền trong chậm phát triển trí tuệ 12

1.8 Các loại nguyên nhân di truyền 13

1.9 Một số bệnh lý gây CPTTT điển hình 15

1.10 Một số nghiên cứu về nguyên nhân di truyền trong chậm phát triển trí tuệ 25

CHƯƠNG 2 – ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28

2.1.Thiết kế nghiên cứu 28

2.2 Đối tượng nghiên cứu 28

2.3 Lựa chọn đối tượng nghiên cứu 29

2.4.Tiêu chuẩn chọn mẫu 30

2.5.Phương pháp thu thập số liệu 31

2.6 Quy trình nghiên cứu 31

2.7 Các kỹ thuật chẩn đoán nguyên nhân di truyền của CPTTT 32

2.8 Sơ đồ nghiên cứu 47

2.9 Kiểm soát sai lệch 48

2.10 Phương pháp quản lý và phân tích số liệu 49

2.11 Y đức trong nghiên cứu 49

CHƯƠNG 3 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 52

3.1 Tỷ lệ nguyên nhân di truyền gây CPTTT 52

3.2 Một số nguyên nhân di truyền của chậm phát triển trí tuệ 52

3.2.1 Kết quả chẩn đoán PKU 52

3.2.2 Kết quả tách chiết DNA 53

3.2.3 Kết quả QF-PCR 55

3.2.4 Kết quả MLPA 63

3.2.5 Kết quả chẩn đoán Fragile X 74

CHƯƠNG 4 – BÀN LUẬN 78

4.1 Tỷ lệ nguyên nhân di truyền 78

4.2 Bệnh phenylketone niệu (bệnh PKU) 80

4.3 Một số đặc điểm của nhóm trẻ mắc hội chứng Down 80

4.4 Một số trường hợp đột biến mất/lặp đoạn gen: 81

4.5 Hội chứng NST X dễ gãy 83

4.6 Tư vấn di truyền 85

KẾT LUẬN 86

1 Tỷ lệ chậm phát triển trí tuệ 86

2 Một số nguyên nhân di truyền của chậm phát triển trí tuệ 86

KIẾN NGHỊ 88

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Khả năng nhận thức tương ứng theo mức độ CPTTT 6

Bảng 1.2 Phân bố các nguyên nhân ở trẻ CPTTT nặng 12

Bảng 2.1 Danh sách 19 trường được chọn vào nghiên cứu 30

Bảng 2.2 Các marker được sử dụng trong từng lọ 35

Bảng 2.3 Đánh giá tỉ số giữa các alen trong cùng một marker 37

Bảng 2.4 Thể tích các đoạn mồi đặc hiệu 41

Bảng 3.1 Kết quả sàng lọc và chẩn đoán PKU 52

Bảng 3.2 Nồng độ và độ tinh sạch các mẫu DNA tách từ máu ngoại vi của nhóm người khỏe mạnh 53

Bảng 3.3 Nồng độ và độ tinh sạch các mẫu DNA tách từ máu ngoại vi của nhóm bệnh nhân 54

Bảng 3.4 Kết quả QF-PCR bệnh nhân CPT20 57

Bảng 3.5 Kết quả QF-PCR bệnh nhân CPT47 59

Bảng 3.6 Kết quả QF-PCR bệnh nhân CPT51 61

Bảng 3.7 Kết quả QF-PCR bệnh nhân CPT98 62

Bảng 3.8 Tổng kết các lệch bội bất thường ở trẻ CPTTT 63

Bảng 3.9 Tín hiệu khuếch đại của các đoạn dò đặc hiệu gen của kit SALSA MLPA P064 64

Bảng 3.10 Tín hiệu khuếch đại của các đoạn dò đặc hiệu gen của kit SALSA MLPA P096 66

Bảng 3.11 Tóm tắt kết quả nguyên nhân gây CPTTT trên 99 trẻ sau nghiên cứu 77

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Biểu diễn kết quả phân tích số lượng NST bằng QF-PCR 34Hình 3.1 Kết quả MLPA của bệnh nhân CPT64 trên kit

SALSA MLPA P064 68Hình 3.2 Kết quả MLPA của bệnh nhân CPT64 trên kit

SALSA MLPA P096 69Hình 3.3 Kết quả MLPA của bệnh nhân CPT10 trên kit

SALSA MLPA P064 70Hình 3.4 Kết quả MLPA của bệnh nhân CPT13 trên kit

SALSA MLPA P064 71Hình 3.5 Kết quả MLPA của bệnh nhân CPT29 trên kit

SALSA MLPA P064 71Hình 3.6 Kết quả MLPA của bệnh nhân CPT26 trên kit

SALSA MLPA P064 72Hình 3.7 Kết quả MLPA của bệnh nhân CPT92 trên kit

SALSA MLPA P064 73Hình 3.8 Kết quả MLPA của bệnh nhân CPT25 trên kit

SALSA MLPA P064 74Hình 3.9 Kết quả QF-PCR của bệnh nhân CPT58 không có đột biến 75Hình 3.10 Kết quả QF-PCR của bệnh nhân CPT43 có đột biến 76

Fragile X mental retardation 1Fragile X mental retardation proteinGalactose-1-phosphate uridyltransferase geneHypoxanthine phosphoribosyltransferaseInternational Classification of DiseasesIntelligence Quotient

Multiplex Ligation-Dependent Probe AmplificationNhiễm sắc thể

Optical densityPhenylalanine hydroxylasePolymerase Chain ReactionPhenylketonuria

Phelan-McDermidQuantitative Flourescence-Polymerase Chain ReactionRelative fluorescent unit

SHPT

SRY

Ribonucleic acidSinh học phân tửSex-determination region Y

BẢNG ĐỐI CHIẾU THUẬT NGỮ VIỆT - ANH

Chậm phát triển tâm thần Mental retardation

Chậm phát triển trí tuệ Intellectual disability

Phản ứng chuỗi Polymerase Polymerase Chain Reaction

ĐẶT VẤN ĐỀ

Chậm phát triển trí tuệ (CPTTT) là một trạng thái bệnh lý khá phổ biến

và ngày càng thu hút sự quan tâm của nhiều chuyên ngành khác nhau như tâmthần học, tâm lý học, dịch tễ học, nhi khoa, di truyền học, …

Những người CPTTT có chức năng trí tuệ bị suy giảm, đồng thờikhiếm khuyết về hành vi thích ứng với cuộc sống xã hội Vì vậy trước đâynhững người CPTTT thường bị kỳ thị, không được đối xử phù hợp và phảisống tách rời xã hội Từ những năm 1970, quan điểm về CPTTT đã thay đổi.Người ta cho rằng người CPTTT cần được sống hòa nhập trong môi trườngbình thường và được hỗ trợ đúng mức Tuy nhiên, các biện pháp hỗ trợ, canthiệp và giáo dục không giống nhau đối với mọi trường hợp CPTTT mà cần

có sự thay đổi tùy theo lứa tuổi, nguyên nhân, mức độ trí tuệ, mức độ pháttriển của các hành vi thích ứng cũng như các khuyết tật và bệnh phối hợp Do

đó việc phát hiện trẻ CPTTT và tìm nguyên nhân sẽ tạo điều kiện định hướngcho các chương trình giáo dục, hỗ trợ và can thiệp phù hợp Đó thực sự là mộtvấn đề lớn cần được sự quan tâm của xã hội và nghành Y tế

Về mặt nguyên nhân, CPTTT có nguyên nhân đa dạng và phức tạp,trong đó các nguyên nhân di truyền chiếm một tỷ lệ từ 20-40% Với sự ra đời

và phát triển của các kỹ thuật chẩn đoán di truyền tế bào và phân tử, cácnguyên nhân di truyền ngày càng được phát hiện nhiều hơn Một điều đángquan tâm là những trường hợp CPTTT do nguyên nhân di truyền có thể cónguy cơ lặp lại sinh con bất thường cao hoặc di truyền cho các thế hệ sau Do

đó, việc chẩn đoán nguyên nhân di truyền có vai trò rất quan trọng để tư vấncho gia đình có con bị CPTTT, dự báo nguy cơ lặp lại của các lần mang thai

tiếp theo và đặt cơ sở cho việc chẩn đoán trước sinh Về phương diện nghiêncứu, việc xác định được các nguyên nhân di truyền giúp làm sáng tỏ các cơchế gây CPTTT để từ đó xây dựng các biện pháp dự phòng thích hợp.

Tuy nhiên hiện nay ở nước ta các nghiên cứu về nguyên nhân di truyềncủa CPTTT còn chưa nhiều, việc phát hiện và có các biện pháp hỗ trợ đặc biệtđối với trẻ CPTTT trong trường học rất hạn chế Với mục tiêu xác định tỷ lệ

và nguyên nhân di truyền gây CPTTT trong các trường tiểu học nhằm giúpgia đình, giáo viên có định hướng giao tiếp và quan tâm trẻ CPTTT đúng đắn,

tôi tiến hành thực hiện đề tài “Khảo sát bất thường nhiễm sắc thể gây chậm phát triển trí tuệ bằng các kỹ thuật sinh học phân tử”.

Xác định những bất thường nhiễm sắc thể (NST) gây chậm phát triểntrí tuệ ở học sinh tiểu học tại Thành phố Hồ Chí Minh bằng các kỹ thuật sinhhọc phân tử.

1) Khảo sát các bất thường về số lượng và cấu trúc NST gâyCPTTT ở học sinh tiểu học tại các trường trên địa bàn thành phố

Hồ Chí Minh bằng các kỹ thuật sinh học phân tử (SHPT)

2) Xác định tỷ lệ các bất thường NST gây ra CPTTT trên đối tượngnghiên cứu

CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN1.1 Khái niệm chậm phát triển trí tuệ

Chậm phát triển trí tuệ, trước đây còn được gọi là chậm phát triển tâmthần, được định nghĩa là tình trạng ngừng phát triển hoặc phát triển khônghoàn toàn của trí tuệ, đặc trưng bởi sự hạn chế đáng kể năng lực trí tuệ với cácchỉ số IQ dưới mức trung bình, chậm phát triển các kỹ năng thích ứng và cácdấu hiệu này thường bắt đầu trước lứa tuổi 18 [47], [52],[68]

1.2 Đặc điểm lâm sàng chậm phát triển trí tuệ

CPTTT là một trạng thái bệnh lý tương đối ổn định và nhìn chung nókhông mang tính chất tiến triển CPTTT có thể bẩm sinh hay mắc phải vàthường xuất hiện trong những năm đầu đời Đó là hậu quả của nhiều quá trìnhbệnh lý khác nhau Vì vậy, ngoài các triệu chứng lâm sàng đặc trưng chung,tùy từng nguyên nhân cụ thể mà CPTTT có thể có thêm các biểu hiện lâmsàng khác nhau [9], [20], [51]

Biểu hiện lâm sàng của CPTTT vừa, nặng hoặc trầm trọng tương đối rõ.Tuy nhiên, những trường hợp CPTTT nhẹ thì rất khó phát hiện, đặc biệt là khitrẻ đang còn nhỏ Các biểu hiện lâm sàng cơ bản trong CPTTT là:

- Đặc điểm cơ thể: Có thể không có bất thường gì trong thể nhẹ Trong

các thể nặng hơn có thể gặp các dị tật ở sọ mặt, tai (tai bám thấp, dịdạng), mắt (mắt xa nhau, lác ), tứ chi (chân khoèo, nhiều ngón ), não(tật não nhỏ, não úng thủy ), cơ quan (tim bẩm sinh, thận đa nang )

- Thần kinh: Có thể rối loạn trương lực cơ, động kinh, liệt, rối loạn phát

âm, rối loạn các giác quan

- Phát triển ngôn ngữ: Có thể chậm biết nói, lời nói không phát triển, từ

ngữ nghèo nàn Có khi không nói được mà chỉ kêu vài tiếng thô sơ,không rõ ràng

- Phát triển vận động: Có thể chậm biết đi hoặc thậm chí không đi được,

bất động

- Trí tuệ: Những trường hợp nhẹ có thể học tập được nhưng thua kém

các bạn cùng trang lứa Khả năng tập trung và tiếp thu kiến thức, ngônngữ kém hoặc không thể tiếp thu, không nhận thức được

- Hành vi thích ứng: Những trường hợp nhẹ thường chỉ thấy biểu hiện

khó giao tiếp và thích ứng khi trẻ đến tuổi đi học, phải đối mặt với việchọc hành và mở rộng sự quan hệ với các bạn bè cùng tuổi Nhữngtrường hợp nặng hơn, có thể không thể giao tiếp, không tự chăm sócbản thân được, đại tiểu tiện bừa bãi, sống đời sống thực vật [10], [65]

1.3 Phân loại chậm phát triển trí tuệ

Trong Phân loại bệnh quốc tế 10 (ICD-10), CPTTT được chia thànhbốn mức độ, mỗi mức độ đều có mã số riêng là: CPTTT nhẹ (F70), CPTTTvừa (F71), CPTTT nặng (F72) và CPTTT trầm trọng (F73) Sự phân loại nàydựa trên thương số trí tuệ (IQ) và các biểu hiện lâm sàng đặc trưng [22], [63]

Tỷ lệ các mức độ trong CPTTT thay đổi tùy theo từng tác giả nghiêncứu Tuy nhiên, tất cả đều kết luận CPTTT mức độ nhẹ chiếm đa số, cònCPTTT trầm trọng chiếm tỷ lệ thấp nhất trong tất cả các mức độ Theo G.S.Baroff và J.G Olley, CPTTT nhẹ chiếm 75%, mức độ vừa và nặng chiếm18%, mức độ trầm trọng chiếm 7% [62]

Bảng 1.1 Khả năng nhận thức tương ứng theo mức độ CPTTT

cả các thông tin nào sẵn có, bao gồm triệu chứng lâm sàng, hành vi thích ứng

và kết quả trắc nghiệm tâm lý Trong đó triệu chứng lâm sàng đóng vai trò rấtquan trọng Thương số trí tuệ (IQ) chỉ được dùng như một hướng dẫn vàkhông được áp dụng một cách cứng nhắc

Ngoài ra, để có thể áp dụng rộng rãi trong chăm sóc sức khỏe ban đầu, Tổchức Y tế thế giới đã nhấn mạnh các đặc trưng chẩn đoán bao gồm:

- Phát triển tâm thần chậm hoặc không hoàn thiện gây ra những khó khăntrong học tập và rối loạn thích ứng xã hội

- Các mức độ chậm phát triển bao gồm:

+ Chậm phát triển trầm trọng: thường được xác định trước 2 tuổi, đòi hỏi

sự giúp đỡ trong công việc hàng ngày, chỉ nói được vài từ đơn giản

+ Chậm phát triển vừa: thường được xác định lúc 3 đến 5 tuổi, có thể làmđược những việc đơn giản dưới sự giám sát, cần sự hướng dẫn hoặc giám sáttrong hoạt động hàng ngày

+ Chậm phát triển nhẹ: thường được xác định trong thời gian đi học, hạnchế trong học tập, nhưng vẫn có thể sống độc lập và làm được những công việcđơn giản [54], [75]

1.4 Tần suất chậm phát triển trí tuệ

1.4.1 Tần suất chậm phát triển trí tuệ trên thế giới

Theo Tổ chức Y tế thế giới, tần suất CPTTT khoảng 1-3% Tần suấtnày có thể thay đổi tùy theo tiêu chuẩn và phương pháp sử dụng để điều tra,cũng như độ tuổi của mẫu nghiên cứu [43], [45], [73]

Chậm phát triển trí tuệ đã được ghi nhận ở nhiều khu vực và quốc giakhác nhau

- Châu Mỹ: Theo dữ liệu của Ngành Giáo dục Mỹ năm 1998, tần suất trẻCPTTT là 1% [45] Tần suất CPTTT tại Bra-xin là 1,67% [72]

- Châu Âu: Tại Phần Lan, một điều tra của R Matilainen và cộng sự trên12.882 trẻ em tuổi học đường cho thấy tần suất CPTTT là 1,38% [58].Trong khi đó, tần suất CPTTT ở Na Uy tương đối thấp, nghiên cứu của

P Stromme có tần suất chỉ 0,62% [77]

- Châu Úc: Nghiên cứu của D Wellesley trên 1602 trẻ từ 6 đến 16 tuổitại miền Tây nước Úc có tần suất CPTTT là 0,76% [85]

- Châu Phi: Một nghiên cứu của Christianson và cộng sự thực hiện trên

6692 trẻ em tại Nam Phi cho thấy tần suất CPTTT là 2,97% [24]

- Châu Á: Nghiên cứu của J.W Hou cho thấy tần suất CPTTT ở trẻ từ

6-18 tuổi tại Đài Loan (năm 1998) là 2,8% [87] Tần suất CPTTT ở trẻ

em tại Ả-rập Xê-út là 0,89% [32]

Nhìn chung, tần suất CPTTT ở hầu hết các quốc gia trên thế giới đềukhông quá 3% Tuy nhiên, tại Pakistan tần suất CPTTT cao hơn các nướckhác rất nhiều: nghiên cứu của M.S Durkin và cộng sự tại Karachi cho thấytần suất CPTTT ở trẻ từ 2-9 tuổi là 8,43% [30]; nghiên cứu của K-H.Gustavson kéo dài 12 năm tại Lahore cho thấy tần suất CPTTT ở trẻ em củathành phố này là 7,3% [42] Các tác giả này đều cho rằng nguyên nhân chủyếu của sự gia tăng quá mức về tần suất CPTTT tại Pakistan là do tình trạngkinh tế - xã hội còn chậm phát triển

1.4.2 Tần suất chậm phát triển trí tuệ trong nước

Ngành tâm thần học của nước ta đã có một số công trình nghiên cứu cơbản đánh giá tần suất CPTTT Theo nghiên cứu của Trần Viết Nghị và cộng

sự tại Gia Sàng, Thái Nguyên (2002) cho thấy tần suất CPTTT là 0,49% [4]

Ngoài ra cũng có nghiên cứu cho thấy tần suất CPTTT khá cao nhưnghiên cứu của Đặng Trần Duệ và cộng sự tại 7 xã thuộc 4 tỉnh miền núi BắcViệt Nam cho thấy tần suất CPTTT là 2,96% [1]

CPTTT chiếm một tỷ lệ đáng kể trong số trẻ khuyết tật Viện Khoa họcGiáo dục đã tiến hành nghiên cứu trên 45 huyện và 39 tỉnh thành trong cảnước nhằm tìm hiểu số lượng trẻ khuyết tật, kết quả cho thấy có 3% trẻkhuyết tật từ 1-17 tuổi, trong đó trẻ có CPTTT chiếm khoảng 27% [6] Mộtđiều tra tại Uông Bí (2007) phát hiện được 450 trẻ khuyết tật, trong đó có 89trẻ CPTTT [3]

1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phân bố CPTTT

1.5.1 Giới tính

Nhìn chung, tỷ lệ nam bị CPTTT thường cao hơn so với nữ [16]

Nghiên cứu của J.W Hou và cộng sự tại Đài Loan năm 1998 cho thấy

tỷ lệ nam : nữ trong số những trẻ CPTTT là 1,4:1 [46] Miền Tây Úc cũng có

tỷ lệ giới trong số trẻ CPTTT tuổi học đường cũng là 1,4:1 [85]

1.5.2 Tuổi

Tần suất CPTTT thay đổi theo tuổi với đỉnh cao là lứa tuổi học đường.

Theo C.J Drew, lứa tuổi từ 6-19 tuổi chiếm tỷ lệ cao nhất trong số nhữngngười CPTTT (68,8%) Nếu chỉ tính trong số những người CPTTT nhẹ, có IQ

từ 50-70 thì lứa tuổi này chiếm đến 80% [29] Theo M.L Bathsaw, thìCPTTT đạt đỉnh cao ở lứa tuổi 10-14 tuổi [14]

Có nhiều yếu tố làm ảnh hưởng đến sự phân bố CPTTT theo lứa tuổinhư trên Theo C.J Drew, ở lứa tuổi tiền học đường thường chỉ phát hiệnđược CPTTT nặng, hoặc kèm theo những bệnh lý, khuyết tật rõ ràng Nhữngtrường hợp CPTTT nhẹ thường chỉ được phát hiện khi trẻ đi học Vì vậy, tần

suất CPTTT thường cao nhất ở lứa tuổi học đường [29].

1.5.3 Điều kiện kinh tế - xã hội

Tỷ lệ CPTTT cũng thay đổi tùy theo điều kiện kinh tế - xã hội [29]

Nghiên cứu của K-H Gustavson cho thấy tần suất trẻ CPTTT ở các khu

"ổ chuột" ngoại ô thành phố Lahore cao hơn đáng kể so với khu trung lưu vàthượng lưu, đặc biệt là đối với CPTTT nhẹ Tần suất CPTTT nhẹ ở khu "ổchuột" là 10,5% trong khi ở khu trung-thượng lưu chỉ 1,1% Tần suất CPTTTnặng ở hai khu vực đó lần lượt là 2,2% và 0,4% [42]

Một nghiên cứu tại Mỹ cho thấy, trẻ Mỹ gốc Phi có tỷ lệ CPTTT nhẹcao gấp 2 lần so với trẻ da trắng, và ít nhất một nửa trong số các trường hợpnày có liên quan đến sự nghèo nàn và các điều kiện xã hội bất lợi khác [14].

E Fernell khi nghiên cứu về tần suất CPTTT nhẹ ở nhóm trẻ 9-15 tuổi tạiThụy Điển cũng nhận thấy tần suất của nhóm CPTTT ở các vùng có điều kiệnkinh tế - xã hội thấp thì cao hơn vùng có điều kiện kinh tế - xã hội cao[34]

1.6 Phân loại nguyên nhân của chậm phát triển trí tuệ

Nguyên nhân của CPTTT rất đa dạng Nhờ những thành tựu của y sinhhọc trong việc nghiên cứu cơ chế bệnh sinh và nhờ sự phát triển của cácphương tiện kỹ thuật chẩn đoán, các nguyên nhân mới của CPTTT được pháthiện và bổ sung không ngừng Hàng trăm nguyên nhân của CPTTT đã đượcphát hiện, tuy nhiên vẫn còn một tỷ lệ rất lớn các trường hợp CPTTT chưa rõnguyên nhân Thống kê từ nhiều nghiên cứu cho thấy khoảng 50% trường hợpCPTTT nhẹ và 30% trường hợp CPTTT nặng vẫn chưa được biết nguyênnhân [45] Hiện nay, các tác giả thường chia nguyên nhân CPTTT thành 3nhóm như sau:

1.6.1 Nguyên nhân trước sinh

- Nguyên nhân di truyền: bao gồm các bất thường NST, đột biến đơn

gen và di truyền đa nhân tố

- Rối loạn phát triển của quá trình hình thành não: vô não, gai đôi cột

sống, não úng thủy

- Nhiễm trùng trước sinh: do mẹ bị nhiễm một số tác nhân vi sinh vật trong

thời kỳ mang thai như rubella, toxoplasma, cytomegalovirus, giang mai, HIV

- Các tác nhân gây độc bào thai: rượu, thuốc lá, cocaine, heroine,

thuốc điều trị, chất phóng xạ, chất độc hóa học (như dioxin )

- Các bệnh lý mạn tính ở mẹ: tăng huyết áp, đái tháo đường, suy giáp

và cường giáp

- Các điều kiện khác ở mẹ: mẹ lớn tuổi khi sinh, chế độ dinh dưỡng khi

mang thai kém, thiếu i-ốt, stress

1.6.2 Nguyên nhân chu sinh

- Các rối loạn từ trong bụng mẹ: do mẹ thiếu máu, đẻ non, bất thường

dây rốn, đa thai

- Tổn thương não khi sinh: xuất huyết não, thiếu máu cục bộ não

- Các bệnh lý sơ sinh: động kinh sơ sinh, viêm não màng não (do

nhiễm Herpes simplex từ đường sinh dục mẹ), bất đồng nhóm máu mẹ vàcon

1.6.3 Nguyên nhân sau sinh

- Tổn thương não do chấn thương: chấn động não, giập não

- Di chứng của viêm não màng não, viêm não

- Nhiễm độc: đáng chú ý nhất là nhiễm độc chì

- Suy dinh dưỡng

- Điều kiện kinh tế - xã hội thấp: thường kèm các yếu tố nguy cơ như

sự chăm sóc trước sinh kém, trọng lượng khi sinh thấp, trẻ thường bị suy dinhdưỡng, không có cơ hội đến trường, ít được quan tâm chăm sóc, dễ phơinhiễm với các điều kiện độc hại, khi ốm đau không được điều trị kịp thời vàđầy đủ

- Trẻ bị lạm dụng, bỏ rơi, thiếu những kích thích tâm lý-xã hội [21],

[27], [35], [40], [41], [69]

1.7 Sự phân bố của nguyên nhân di truyền trong chậm phát triển trí tuệ

Phân bố của nguyên nhân di truyền có sự khác nhau giữa các mức độcủa CPTTT: chiếm tỷ lệ thấp hơn trong thể nhẹ và cao hơn trong các thểnặng Theo M.L Batshaw (2002), trong CPTTT nhẹ các yếu tố văn hoá-xãhội đóng vai trò quan trọng hơn các yếu tố sinh học (bao gồm cả yếu tố ditruyền), các nguyên nhân di truyền có thể gặp trong nhóm CPTTT nhẹ là cáchội chứng di truyền với đa dị tật bẩm sinh nhẹ, một số bất thường NST giớitính Ngược lại, ở nhóm CPTTT nặng, các nguyên nhân di truyền chiếm hơn40%, bao gồm các rối loạn NST, các bất thường về gen (bảng 1.2), và thườnggặp nhất là hội chứng Down, hội chứng nhiễm sắc thể X dễ gãy [14]

Bảng 1.2 Phân bố các nguyên nhân ở trẻ CPTTT nặng

Rối loạn chuyển hoá bẩm sinh, thoái hóa thần kinh 8

Nhiễm trùng bẩm sinh (congenital infections) 4

(Nguồn: Batshaw ML, Shapiro B (2002)) [14]

Như vậy, nhóm nguyên nhân di truyền chiếm tỷ lệ đáng kể trong số cácnguyên nhân của CPTTT và đây là một vấn đề cần quan tâm trong công tác tưvấn cho các gia đình có con bị CPTTT.

1.8 Các loại nguyên nhân di truyền

Nguyên nhân di truyền của CPTTT rất đa dạng, nó có thể là một bấtthường về chất liệu di truyền được thừa hưởng từ đời này sang đời khác tronggia đình hoặc là một đột biến mới Có các nhóm nguyên nhân di truyền khácnhau, bao gồm bất thường NST, đột biến gen và đa nhân tố

ba NST 21 (hội chứng Down), với tỷ lệ ở trẻ còn sống sau sinh là 1/700 Bấtthường NST giới tính chiếm khoảng 1/400 trẻ còn sống sau sinh và thườnggây nên CPTTT mức độ nhẹ với IQ chỉ giảm ít so với các anh chị em ruộtkhông CPTTT Các bất thường NST giới thường gặp là hội chứng Turner, hộichứng Klinefelter, hội chứng 47,XXX và hội chứng 47,XYY [55], [64]

- Bất thường cấu trúc NST:

Bất thường cấu trúc NST là những bất thường mà một phần của NST bịmất hoặc nhân đôi và/hoặc sự sắp xếp các phần của NST bị thay đổi Cơ chế

là do xuất hiện các điểm gãy và nối nhầm trên NST hoặc do sự rối loạn quátrình tiếp hợp trong giảm phân tạo giao tử [31] Các bất thường cấu trúckhông cân bằng sẽ làm ảnh hưởng đến một lượng gen khá lớn và gây nên tìnhtrạng CPTTT Một số bất thường cấu trúc NST thường được chú ý đến trongCPTTT là mất đoạn nhánh ngắn NST 4 (hội chứng Wolf-Hirschhorn), mấtđoạn nhánh ngắn NST 5 (hội chứng mèo kêu: Cri du Chat syndome), mấtđoạn NST 15 (hội chứng Prader-Willi, hội chứng Angelman) [70].

1.8.2 Đột biến đơn gen

Các đột biến đơn gen gây CPTTT có thể được di truyền theo phươngthức di truyền trội NST thường (thường là đột biến mới), di truyền lặn NSTthường, di truyền trội liên kết NST X, di truyền lặn liên kết NST X và ditruyền ty thể Đột biến đơn gen trong CPTTT chiếm một tỷ lệ đáng kể, trongCPTTT nặng là 9,6% và trong CPTTT nhẹ là 6% [71]

Hiện nay, người ta phát hiện hơn 2500 đột biến gen trội NST thường vàhơn 1500 đột biến gen lặn NST thường, trong đó hơn 150 đột biến gen (phầnlớn là gen lặn) được xem là nguyên nhân của CPTTT Những đột biến gennày thường gây nên bệnh cảnh rối loạn chuyển hoá bẩm sinh như bệnh PKU

do đột biến gen PAH (phenylalanine hydroxylase), tăng galactose máu do đột biến gen GALT (galactose-1-phosphate uridyltransferase gene) Một số

bệnh di truyền gen trội có biểu hiện CPTTT như là bệnh u xơ thần kinh(neurofibromatosis), bệnh xơ củ (tuberous sclerosis) [62]

Theo P Stromme (2005), có trên 30 gen gây CPTTT liên kết NST X.Loại CPTTT này chiếm tỷ lệ khoảng 5% các trường hợp CPTTT, nếu chỉ tínhtrong số nam CPTTT thì khoảng 10% Trong số các CPTTT liên kết NST X

này, hội chứng NST X dễ gãy (do đột biến gen FMR1) chiếm khoảng

30-40% Đây chính là nguyên nhân đứng hàng thứ hai của CPTTT (sau hộichứng Down) [78]

1.8.3 Rối loạn di truyền đa nhân tố

Có rất nhiều bệnh hoặc dị tật bẩm sinh ở người có liên quan đến ditruyền nhưng không chỉ do nguyên nhân của đột biến đơn gen hay bất thườngNST, mà do sự tác động phối hợp của nhiều yếu tố di truyền và môi trường.Trong CPTTT, những nguyên nhân thuộc nhóm này là suy giáp, tật đầu nhỏ,não úng thủy [50]

Mặc dù đã có rất nhiều nguyên nhân di truyền của CPTTT được xácđịnh, nhưng số nguyên nhân mới vẫn không ngừng tăng thêm và là một tháchthức lớn đối với ngành di truyền cũng như tâm thần học

Triệu chứng lâm sàng

Trẻ mắc hội chứng Down thường có bộ mặt điển hình với các đặc điểmnhư: mặt tròn, mắt xếch và hẹp, có nếp quạt, mũi tẹt, miệng tròn, môi dày,lưỡi thường thè ra ngoài, gáy phẳng, tai nhỏ và bị gấp nếp nhiều Tay chânnhỏ, có thể ngắn ngón, đặc biệt có thể giảm hoặc bất sản đốt giữa ngón taythứ năm, có rãnh khỉ ở lòng bàn tay, tăng khoảng cách giữa ngón chân cái vớingón thứ hai Trẻ Down thường lùn, giảm trương lực cơ và đặc biệt là luônluôn có biểu hiện CPTTT Trẻ Down thường có CPTTT mức độ vừa đếnnặng, với IQ từ 25-60 điểm [23]

Ngoài ra, những trẻ mắc hội chứng Down thường có các bất thườngnhiều cơ quan khác phối hợp như: bệnh tim bẩm sinh, hẹp tá tràng, nguy cơmắc bệnh bạch cầu, rối loạn nội tiết (suy giáp bẩm sinh, đái tháo đường), suygiảm các giác quan Về khả năng sinh sản, hầu hết những người nam mắc hộichứng Down là vô sinh, tuy nhiên có hai trường hợp được thông báo là có khảnăng sinh sản Nữ mắc hội chứng Down thì vẫn có nhiều trường hợp có khảnăng sinh sản, tuy nhiên khoảng 40% có suy buồng trứng [79].

Đặc điểm tế bào học

Khoảng 95% trường hợp Down có ba nhiễm sắc thể 21 (trisomy 21thuần), 2-3% thuộc thể khảm (có hai dòng tế bào: một dòng tế bào bìnhthường và một dòng tế bào có thừa một NST 21), còn lại là chuyển đoạnRobertson (chuyển đoạn giữa NST 21 với một NST tâm đầu) Ngoài ra, còn

có thể gặp chuyển đoạn tương hỗ, nhân đoạn NST 21 [12]

- Hội chứng Down do trisomy 21 thuần: 90-95% trường hợp trisomy 21

thuần là do không phân ly NST 21 trong giảm phân tạo trứng ở mẹ,trong đó ba phần tư xảy ra trong giảm phân I và một phần tư trong giảmphân II Khoảng 3-5% trisomy là do sai sót trong giảm phân tạo tinhtrùng ở bố, với một phần tư xảy ra trong giảm phân I và ba phần tưtrong giảm phân II Còn lại là do không phân ly, có thể xảy ra ở dòng tếbào sinh dục trước khi giảm phân hoặc xảy ra sau khi hình thành hợptử

- Hội chứng Down thể khảm: do không phân ly hai nhiễm sắc tử

(chromatid) chị em trong nguyên phân sau khi hình thành hợp tử, tạonên ba dòng tế bào là 45,-21/46/47,+21, sau đó dòng 45,-21 bị đào thải.Một cơ chế thứ hai là lúc đầu hình thành hợp tử có ba NST 21, sau đóqua các kỳ nguyên phân có xảy ra mất một NST 21 trong một số tế bào

- Hội chứng Down chuyển đoạn: hầu hết là chuyển đoạn Robertson giữa

NST 21 và các NST tâm đầu khác như NST 13, 14, 15, 22 Ngoài ra cóthể chuyển đoạn Robertson giữa hai NST 21 tạo hình ảnh NST 21 đều.Chuyển đoạn Robertson có thể có tính gia đình hoặc là một đột biến

mới (de novo) Một tỷ lệ rất thấp của Down chuyển đoạn là do chuyển

đoạn tương hỗ, ví dụ năm 1995 Scott và cộng sự đã mô tả một trườnghợp Down t(12;21)(p13.1;q22.2)

- Hội chứng Down do nhân đoạn: NST 21 được nhân đôi nối tiếp cùng

chiều hoặc ngược chiều tạo hình ảnh soi gương (mirror duplication),những trường hợp này rất hiếm NST 21 nhân đôi kiểu cùng chiềuthường do mẹ mang NST 21 hình nhẫn NST 21 nhân đôi kiểu soigương thường là một đột biến mới, có thể do chuyển đoạn giữa haichromatid chị em [39]

Mối liên quan giữa tuổi mẹ và khả năng sinh con mắc hội chứng Down

Nguy cơ sinh con mắc hội chứng Down tăng dần theo tuổi mẹ Đối vớinhững bà mẹ dưới 30 tuổi, nguy cơ sinh con bị Down là 1/1000, nguy cơ nàytăng lên đến 1/250 đối với các bà mẹ tuổi 35, 1/100 đối với tuổi 40, và khoảng1/50 đối với tuổi trên 45 Vì vậy, những bà mẹ trên 35 tuổi cần được chẩnđoán trước sinh [11]

Nguy cơ lặp lại sinh con bất thường

Nguy cơ lặp lại luôn luôn là mối quan tâm hàng đầu của các cặp vợchồng đã có con mắc hội chứng Down

Đối với một cặp vợ chồng có NST bình thường đã sinh con Down,nguy cơ sinh thêm con bị Down là 1% nếu người vợ dưới 35 tuổi, còn nếutrên 35 tuổi thì nguy cơ lặp lại sẽ tăng hơn theo tuổi mẹ

Đối với những cặp vợ chồng có người mang NST chuyển đoạnRobertson giữa NST 21 với NST tâm đầu khác thì nguy cơ sinh con Down là10-15% nếu mẹ mang NST chuyển đoạn và là 1-2% nếu bố mang NSTchuyển đoạn Đây cũng chính là nguy cơ lặp lại Trường hợp bố hoặc mẹ làngười mang NST 21 đều (chuyển đoạn Robertson giữa hai NST 21) thì tất cảnhững người con của họ đều mắc hội chứng Down Đối với trường hợp Downthể khảm, nhìn chung nguy cơ lặp lại không tăng mà tương tự như nguy cơtheo tuổi mẹ [83].

1.9.2 Hội chứng nhiễm sắc thể X dễ gãy (Fragile X syndrome)

Hội chứng NST X dễ gãy là nguyên nhân đứng hàng thứ hai củaCPTTT, đồng thời là nguyên nhân hàng đầu của CPTTT có tính gia đình Hộichứng này được gặp với tần suất 1/4000 ở nam và 1/8000 ở nữ [38]

Sơ lược về lịch sử

Năm 1943, Martin và Bell đã thông báo một phả hệ CPTTT có kiểu ditruyền đặc biệt Mặc dù chủ yếu xảy ra ở nam giới trong gia đình nhưngkhông hoàn toàn giống với kiểu di truyền gen lặn liên kết NST X

Năm 1969, Lubs đã mô tả một điểm co thắt ở gần đầu mút nhánh dàicủa NST X xuất hiện trong cụm NST kỳ giữa khi nuôi cấy tế bào của 4 ngườinam CPTTT và một người nữ bình thường trong ba thế hệ của gia đìnhCPTTT Vị trí biến dị này về sau được xác định là điểm Xq27.3 và NST X đóđược gọi là NST X dễ gãy

Năm 1977 và 1979, Sutherland cũng nhận thấy khi nuôi cấy tế bàotrong môi trường nghèo acid folic hoặc thừa thymidine thì xuất hiện vị trí dễgãy đó Sau đó, những người nam từ phả hệ của Martin và Bell đã được tìmthấy vị trí dễ gãy trên NST X bởi Richard (năm 1981) Những trường hợpCPTTT liên quan đến vị trí dễ gãy này được gọi là hội chứng Martin-Bell vàbây giờ gọi là hội chứng NST X dễ gãy [25], [57], [81]

Phương thức di truyền và nghịch lý Sherman

Phương thức di truyền của hội chứng NST X dễ gãy không giống vớibất kỳ kiểu di truyền liên kết X nào đã được mô tả trước đó, mặc dù nó có vẻgần giống kiểu di truyền trội liên kết X có tính thấm giảm Người ta nhận thấytrong những gia đình mắc hội chứng NST X dễ gãy, có một số người đàn ôngbình thường và con gái của những người này cũng bình thường (về lâm sàng)nhưng cháu ngoại lại mắc bệnh và biểu hiện CPTTT Ngoài ra, S Sherman đãquan sát 206 phả hệ NST X dễ gãy và nhận thấy có một điểm đặc biệt nữa lànhững người nam mang mầm bệnh không có triệu chứng thì có nhiều cháungoại bị bệnh hơn là anh em trai bị bệnh, phải chăng tính thấm đã tăng lêntrong thế hệ kế tiếp? Quan sát này được gọi là nghịch lý Sherman Nghịch lýnày chỉ được giải thích rõ ràng khi người ta phát hiện ra gen gây hội chứngNST X dễ gãy và cơ chế phân tử của hội chứng này [37]

Gen FMR1 (Fragile X Mental Retardation 1 gene)

Gen FMR1 được nhận dạng vào năm 1991 Đây là một gen nằm trên

NST X tại vị trí Xq27.3, dài 38 kb, gồm có 17 exon, mã hoá cho proteinFMRP (Fragile X mental retardation protein) [48], [61]

Tại vùng 5' không dịch mã của exon 1 có các bộ ba CGG lặp lại Đây làvùng đa hình, người bình thường có số lần lặp lại từ 6-54 lần, phần lớn là lặplại 30 lần Những người lặp lại từ 55-200 lần được gọi là tiền đột biến(premutation) và những người lặp lại trên 200 lần được gọi là đột biến hoàntoàn (full mutation) Khoảng 95% người nam và 50% người nữ có đột biếnhoàn toàn sẽ biểu hiện CPTTT Khả năng có hay không có biểu hiện CPTTT

ở người nữ là do tình trạng bất hoạt ngẫu nhiên của 1 trong 2 NST X (tỷ lệNST mang alen bình thường hay NST mang alen đột biến hoàn toàn bị bấthoạt trên 50%)

Gen FMR1 đột biến hoàn toàn thường có tình trạng methyl hóa đảo

CpG (thuộc vùng khởi động) nằm cạnh vùng CGG lặp lại ở phía đầu dòng Sự

methyl hoá này đã ức chế quá trình phiên mã của gen FMR1 và làm giảm

hoặc không tổng hợp được FMRP (Fragile X mental retardation protein).FMRP là một loại protein gắn ARN, bình thường được tìm thấy chủ yếu trongtinh hoàn và não Sự thiếu hụt FMRP ở não đã gây nên tình trạng CPTTT ởngười mang gen đột biến hoàn toàn [49]

Một điều đáng lưu ý đối với gen FMR1 là những gen tiền đột biến có

tính không ổn định, vì vậy nó sẽ gia tăng đáng kể số lần lặp lại khi đượctruyền từ mẹ sang con Sự gia tăng này hầu như không xảy ra nếu ngườitruyền là bố Do đó, những người mẹ mang gen tiền đột biến với trí tuệ bìnhthường có thể sinh con bị hội chứng NST X dễ gãy với biểu hiện CPTTT.Việc chẩn đoán hội chứng NST X dễ gãy ở trẻ CPTTT và phát hiện những

người phụ nữ trong độ tuổi sinh đẻ mang gen tiền đột biến đóng vai trò rấtquan trọng trong tư vấn di truyền nhằm giảm tỷ lệ sinh con CPTTT Chínhtình trạng gia tăng số lần lặp lại CGG ở thế hệ sau đã giải thích được nghịch

lý Sherman

Ngoài nguyên nhân chủ yếu của hội chứng NST dễ gãy là do đột biếnhoàn toàn làm gia tăng số lần lặp lại CGG, còn có những nguyên nhân hiếm

gặp khác là đột biến điểm hoặc đột biến mất đoạn của gen FMR1 [36], [80].

Chẩn đoán hội chứng NST X dễ gãy

Trước đây, hội chứng NST X dễ gãy được chẩn đoán bằng kỹ thuật ditruyền tế bào Tế bào được nuôi cấy trong môi trường thiếu folate hoặc quáthừa thymidine, rồi tìm dấu hiệu dễ gãy ở vị trí Xq27.3 Tuy nhiên, từ khi

người ta lập được bản đồ gen của gen FMR1 thì kỹ thuật di truyền tế bào

không còn được sử dụng nữa vì nó có tỷ lệ dương tính giả và âm tính giảcao[53]

Ngày nay, hội chứng NST X dễ gãy được chẩn đoán bằng kỹ thuật sinhhọc phân tử, trong đó kỹ thuật Southern blot là tiêu chuẩn vàng để chẩn đoánxác định hội chứng này Nó có thể phân biệt alen đột biến hoàn toàn với cácalen tiền đột biến và bình thường, đồng thời còn xác định được tình trạngmethyl hoá của gen bằng cách sử dụng hai loại enzym cắt hạn chế trong đó có

một loại nhạy cảm với tình trạng methyl hoá (ví dụ dùng cặp enzym EcoRI và

Eco52 I) Tuy nhiên, kỹ thuật Southern blot có một hạn chế là không thể xác

định chính xác số lần lặp lại của CGG, vì vậy khó phân biệt các alen tiền độtbiến với alen bình thường thuộc vùng xám (45-60 lần lặp lại) Kỹ thuật PCRgiúp xác định chính xác số lần lặp lại của CGG, tuy nhiên PCR rất khókhuếch đại các alen đột biến hoàn toàn do số lần lặp lại của CGG quá lớn, vàvùng giàu GC này sẽ tạo cấu trúc thứ cấp Ngoài ra, PCR cũng gặp hạn chế

trong việc phân biệt người nữ có hai alen bình thường có cùng số lần CGGlặp lại với người nữ có một alen bình thường và một alen đột biến (khôngkhuếch đại được) Vì vậy, PCR thường được sử dụng để sàng lọc trước, sau

đó những trường hợp không có sản phẩm PCR, hoặc người nữ chỉ có một sảnphẩm PCR sẽ được chẩn đoán xác định bằng Southern blot [65] Bên cạnh đó,PCR sẽ hỗ trợ kỹ thuật Southern blot trong việc phân biệt các alen thuộc vùngxám với alen tiền đột biến Hiện nay, nhiều tác giả đang nghiên cứu kỹ thuậtPCR đặc hiệu methyl hóa để chẩn đoán hội chứng NST X dễ gãy thay choSouthern blot và bước đầu đã có một số kết quả khả quan [44]

Năm 1993, Manfield lần đầu tiên ứng dụng kỹ thuật QF-PCR(Quantitative Flourescence – Polymerase Chain Reaction) để xác định bấtthường về nhiễm sắc thể Từ năm 1998 đến năm 2001, một số phòng thínghiệm ở Anh và Châu Âu đã thực hiện thành công kỹ thuật này trong chẩnđoán trước sinh một số bất thường về nhiễm sắc thể Kỹ thuật này có rất nhiều

ưu điểm vượt trội: có thể khắc phục được các khuyết điểm của Southern blot,phát hiện được đột biến và tiền đột biến, cũng như cung cấp chính xác số lầnlặp lại của bộ ba CGG bằng cách sử dụng bộ kit đặc hiệu để khuếch đại đoạngen rất giàu CGG và thay đổi một số thành phần trong quy trình PCR thôngthường Kỹ thuật này không đòi hỏi nuôi cấy tế bào nên không cần mẫu tươi,thậm chí có thể phân tích đối với các mẫu DNA đã bị đứt gãy như các mẫumáu khô, DNA nằm ngoài tế bào Ngoài ra, do đặc điểm về quy trình củaphương pháp này nên có thể triển khai trên quy mô lớn, với số lượng mẫunhiều [56]

1.9.3 Bệnh Phenylketone niệu (phenylketonuria: bệnh PKU)

Bệnh PKU lần đầu tiên được mô tả trong y văn bởi một nhà nghiên cứungười Na Uy là Asbjorn Folling vào năm 1934 Đây là một trong những bệnhrối loạn chuyển hoá bẩm sinh, thuộc loại bệnh di truyền gen lặn NST thường.Tần suất bệnh vào khoảng 1/10.000 ở người da trắng và khoảng 1/90.000 ởngười da đen [59], [66]

Nguyên nhân và cơ chế bệnh sinh

Bệnh PKU kinh điển xảy ra do đột biến gen PAH (phenylalanine

hydroxylase) nằm trên nhánh dài NST 12 (vị trí 12q22-24.1) Gen này dài

khoảng 90 kb, bao gồm 13 exon Hiện nay người ta phát hiện hơn 400 loại đột

biến ở gen PAH, bao gồm các đột biến mất đoạn, thêm đoạn, đột biến điểm,

đột biến vị trí cắt nối Có khoảng 1/50 người da trắng mang alen lặn củabệnh PKU Trẻ chỉ bị bệnh khi cả bố lẫn mẹ đều mang alen đột biến của gen

PAH và trẻ nhận cả hai alen đột biến này Khi gen PAH đột biến, hoạt tính

enzym phenylalanine hydroxylase sẽ mất Đây là một loại enzym được tổnghợp ở gan, có tác dụng chuyển phenylalanine thành tyrosine Sự thiếu hụtenzym này làm con đường chuyển hóa phenylalanine bị tắc nghẽn, dẫn đếntình trạng ứ đọng phenylalanine trong máu [67], [84]

Cơ chế tổn thương não vẫn còn chưa được biết rõ, có thể là do hậu quảgây độc thần kinh của phenylalanine Sự gia tăng nồng độ phenylalanine cóthể ức chế sự vận chuyển vào não của các acid amin khác và làm thay đổinồng độ các chất trung gian dẫn truyền thần kinh Ngoài ra, các nghiên cứu vềcộng hưởng từ trên bệnh nhân PKU cho thấy có thương tổn đáng kể ở vùngchất trắng của não, ngay cả khi bệnh nhân đã được kiểm soát nồng độphenylalanine Cơ chế của sự thay đổi này có lẽ là do phenylpyruvic ứ đọnggây rối loạn quá trình hình thành vỏ bọc myelin của các nơ-ron

Phenylalanine dư thừa có thể được đưa vào con đường chuyển hóa phụ tạo raphenylpyruvic và hydroxyphenylacetic thải ra trong nước tiểu [8], [86].

Triệu chứng lâm sàng

Những trẻ mắc bệnh PKU khi mới sinh vẫn khoẻ mạnh bình thường vìtrong giai đoạn bào thai đã có quá trình chuyển hoá của cơ thể người mẹ hỗtrợ Khi trẻ được 3 đến 6 tháng, bắt đầu có biểu hiện chậm phát triển vậnđộng Về sau, trẻ dễ bị kích động, co giật và CPTTT nặng

Ngoài triệu chứng về thần kinh, trẻ bị bệnh còn có da trắng bệch, tócvàng hung và mắt xanh do thiếu sắc tố melanin Đó là do phenylalanine tăngtrong máu gây ức chế cạnh trạnh với tyrosine hydroxylase, vì vậy khôngchuyển tyrosine thành DOPA được và hậu quả là thiếu DOPA để tổng hợpnên melanin Mặt khác, hydroxyphenylacetic tạo thành được đào thải ra nướctiểu làm nước tiểu của trẻ PKU có mùi hôi đặc trưng giống mùi chuột [59]

Chẩn đoán cận lâm sàng

Ở các nước phát triển, trẻ em được sàng lọc PKU bằng xét nghiệm máutrong giai đoạn sơ sinh Có nhiều phương pháp để sàng lọc bệnh PKU Mộtphương pháp đơn giản nhất là phương pháp Folling, bằng cách nhỏ nước tiểuvào dung dịch FeCl3, phản ứng dương tính thể hiện bằng màu xanh lá cây [8].Hiện nay, người ta thường sàng lọc bằng phương pháp Guthrie với một giọtmáu thấm vào giấy thấm chuyên biệt Trẻ có phenylalanine tăng có thể chokết quả dương tính vào khoảng 4 giờ sau sinh Tuy nhiên, xét nghiệm tốt nhất

là khoảng 48-72 giờ sau sinh và sau khi đã sử dụng protein để tránh cho kếtquả âm tính giả Khi xét nghiệm sàng lọc dương tính thì nên đo nồng độphenylalanine và tyrosine huyết tương

Tiêu chuẩn chẩn đoán PKU thể kinh điển là:

- Mức phenylalanine huyết tương trên 20 mg/dL (1,2 mmol/L)

- Mức tyrosine huyết tương bình thường.

- Phenylpyruvic và hydroxyphenylacetic được phát hiện trong nước tiểu

Nguyên tắc điều trị

Nguyên tắc chính để điều trị PKU là tiết thực với chế độ ăn giảmphenylalanine Nếu việc điều trị được thực hiện từ thời kỳ sơ sinh thì có thểhạn chế được tình trạng CPTTT [59]

1.10 Một số nghiên cứu về nguyên nhân di truyền trong chậm phát triển trí tuệ

Nguyên nhân di truyền của CPTTT rất đa dạng Việc phát hiện nguyênnhân di truyền chịu sự chi phối rất lớn của các xét nghiệm cận lâm sàng được

sử dụng để chẩn đoán xác định

1.10.1 Một số nghiên cứu trên thế giới

R Matilainen và cộng sự (Phần Lan, 1995) đã nghiên cứu trên 151 trẻCPTTT từ 8-9 tuổi phát hiện 27,8% có nguyên nhân di truyền (bất thườngNST và đột biến đơn gen) Có 19 trường hợp bất thường số lượng NST 21(hội chứng Down) và 7 trường hợp bất thường cấu trúc NST Có 16 trườnghợp đột biến gen, trong đó có 6 trường hợp mắc hội chứng NST X dễ gãy

R Matilainen đã sử dụng karyotype thường quy để xác định bất thường NST,tuy nhiên có 3 trường hợp bất thường NST chỉ xác định dựa vào lâm sàng(các hội chứng Prader-Willi, Angelman và Rubinstein-Taybi) Về hội chứngNST X dễ gãy, chỉ chẩn đoán bằng phương pháp di truyền tế bào Các độtbiến gen khác xác định dựa vào lâm sàng và xét nghiệm sinh hoá, không có sửdụng kỹ thuật sinh học phân tử để phân tích gen [58]

J.W Hou (Đài Loan, 1998) đã nghiên cứu trên 11.892 trẻ CPTTT, vàphát hiện 15,9% bất thường NST (chỉ 4372 trẻ được lựa chọn dựa vào kiểu

hình để lập karyotype), bao gồm trisomy 21, trisomy/monosomy một phầncủa NST thường, hội chứng mèo kêu Hội chứng NST X dễ gãy được chẩnđoán bằng kỹ thuật di truyền tế bào và xác định lại bằng kỹ thuật sinh họcphân tử (có 25/233 trường hợp dương tính khi chẩn đoán tế bào nhưng âmtính khi xét nghiệm Southern blot) Đặc biệt trong nghiên cứu này, J.W Hou

có sử dụng kỹ thuật FISH để xác định một số trường hợp bất thường nhỏ vềcấu trúc NST không phát hiện được bằng kỹ thuật di truyền tế bào thườngquy[46]

C.B Santos và cộng sự (Bra-xin, 2000) đã nghiên cứu bất thường NSTtrên 98 bệnh nhân hoặc là CPTTT có kèm dị tật bẩm sinh hoặc chỉ dị tật bẩmsinh Phương pháp được sử dụng là lập karyotype thường qui với kỹ thuậtnhuộm băng G Kết quả cho thấy tỷ lệ bất thường chiếm 26%, trong đó 82%

là bất thường số lượng và 18% là bất thường cấu trúc Bất thường số lượngNST được gặp nhiều nhất là hội chứng Down (12,2%), đứng hàng thứ hai làhội chứng Turner (5,1%) Đồng thời phát hiện được những trường hợp bấtthường cấu trúc NST như hội chứng mèo kêu (mất đoạn NST 5), chuyển đoạnhòa hợp tâm của NST 13 và 14 [72]

1.10.2 Một số nghiên cứu trong nước

Phan Thị Hoan (2001) đã nghiên cứu karyotype (NST được nhuộmbăng G) của 188 bệnh nhân dị tật bẩm sinh (bao gồm cả CPTTT và khôngCPTTT) cho thấy tỷ lệ bất thường NST là 20,7%, bao gồm chủ yếu là cáctrường hợp Down và bất thường NST giới tính [2]

Phạm Quang Vinh đã nghiên cứu karyotype của 139 bệnh nhân CPTTTvà/hoặc chậm phát triển thể chất (với các triệu chứng lâm sàng nghi ngờ bấtthường NST) từ năm 1997-2005 bằng kỹ thuật nhuộm băng R, phát hiện được

59 trường hợp bất thường NST (chiếm 42,45%), trong đó có 42 trường hợp

Down (39 trường hợp trisomy 21 thuần và 3 trường hợp chuyển đoạn hòa hợptâm với NST nhóm G) và 17 trường hợp Turner [7].

Như vậy, trên thế giới đã có một số nghiên cứu có hệ thống về tỷ lệ vànguyên nhân di truyền của CPTTT nhưng ở Việt Nam các nghiên cứu này vẫnđang còn hạn chế Vì vậy, việc thực hiện một nghiên cứu hệ thống về tỷ lệ vànguyên nhân di truyền của CPTTT là hết sức cần thiết nhằm tạo cơ sở để hỗtrợ, cải thiện chất lượng cuộc sống cho trẻ CPTTT cũng như giúp tư vấn ditruyền cho các gia đình có nguy cơ để hạn chế tỷ lệ sinh con CPTTT

CHƯƠNG 2 – ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Thiết kế nghiên cứu

loạt ca được thực hiện trong thời gian từ tháng09/2015 đến tháng 09/2016 tại Đại học Y Dược thành phố Hồ Chí Minh

2.2 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của nghiên cứu này là tất cả các trẻ được chẩn đoán là

CPTTT của công trình nghiên cứu “Khảo sát tần suất chậm phát triển trí tuệ

của học sinh tiểu học tại thành phố Hồ Chí Minh và xác định các yếu tố di truyền gây bệnh” do PGS.TS Đỗ Văn Dũng và PGS.TS Nguyễn Văn Thắng

đồng chủ nhiệm.

- Đối tượng nghiên cứu về tần suất chậm phát triển trí tuệ

Học sinh tiểu học thuộc các quận huyện của TP Hồ Chí Minh được lựachọn ngẫu nhiên để đưa vào nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu về nguyên nhân di truyền

Tất cả học sinh tiểu học thuộc các quận huyện sau khi điều tra và thămkhám chuyên khoa được chẩn đoán là CPTTT, tiến hành xét nghiệm máu vànước tiểu, phân tích nhiễm sắc thể và kiểu gen để phát hiện nguyên nhân ditruyền Chỉ loại trừ các trẻ không được sự đồng ý tham gia nghiên cứu của giađình

- Đối tượng nghiên cứu là các người thân của học sinh CPTTT

Sau khi xác định được nguyên nhân di truyền gây CPTTT ở học sinh,tiến hành tư vấn di truyền cho các người thân trong gia đình của học sinh bịCPTTT, lập phả hệ gia đình (nếu có thể)

2.3 Lựa chọn đối tƣợng nghiên cứu

p: là tỷ lệ CPTTT tại cộng đồng, ước tính là 1%

α: mức ý nghĩa thống kê được chọn là 0,05; như vậy Z1-α/2 = 1,96

ε: độ chính xác tương đối = 20% = 0,20

Như vậy n = 9.508

Số học sinh cần thu thập trong nghiên cứu là: 9.508 trẻ

Nghiên cứu viên và cộng sự có mặt tại địa điểm lấy mẫu

Sàng lọc để phát hiện sơ bộ các học sinh bị CPTTT dựa vào: kết quảhọc tập; điều tra bằng bộ câu hỏi Boston Teacher Questionaire và CAIDS-Q(Children Adolescent Intellectual Disability Screening Questionaire)

Tất cả những học sinh tiểu học tại các trường đã chọn sau khi điều tra

và thăm khám chuyên khoa có chỉ số IQ <70 (xác định bằng trắc nghiệm Khuônhình tiếp diễn Raven) và được bác sĩ chuyên khoa đánh giá có bất thường trongviệc phát triển trí tuệ, sẽ được lấy máu xét nghiệm sinh học phân tử

Sau khi điều tra và thăm khám chẩn đoán được 99 trẻ CPTTT nghĩnhiều đến nguyên nhân di truyền

Vì đối tượng nghiên cứu trong nghiên cứu này là học sinh tiểu học

(6-10 tuổi) nên cần có người giám hộ (phụ huynh) Cả đối tượng nghiên cứu vàngười giám hộ được cung cấp một số thông tin cơ bản về nghiên cứu và việctham gia vào nghiên cứu được thể hiện thông quan bản đồng ý tham gianghiên cứu có chữ ký của người giám hộ

Bảng 2.1 Danh sách 19 trường được chọn vào nghiên cứu

12345678910111213141516171819

Bình Hưng

Võ Văn Vân

Lê Công PhépNguyễn Đình ChiểuPhú Hòa ĐôngChi LăngTrần Quốc ToảnTây Bắc LânTrung NhấtTrần Quang Cơ

Hà Huy GiápThuận KiềuNguyễn Thiện ThuậtMinh Đạo

Kim Đồng

Lý Nhân TôngPhước Thạnh

Lê Văn TámLương Thế Vinh

Bình ChánhBình ChánhBình TânBình Thạnh

Củ Chi

Gò Vấp

Gò vấpHóc MônPhú NhuậnQuận 10Quận 12Quận 12Quận 3Quận 5Quận 7Quận 8Quận 9Tân PhúThủ Đức

2.4 Tiêu chuẩn chọn mẫu

Tiêu chí đưa vào

Đối tượng tham gia là tất cả những học sinh tiểu học tại các trường đãchọn sau khi điều tra và thăm khám chuyên khoa có chỉ số IQ <70 và đượcbác sỹ chuyên khoa đánh giá có bất thường trong việc phát triển trí tuệ, nghĩnhiều đến nguyên nhân di truyền và được sự đồng ý của người giám hộ

Tiêu chí loại ra

Những trẻ không được sự đồng ý tham gia nghiên cứu của gia đình