CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Lịch sử nghiên cứu bệnh DMD - Tháng 12-1851, Meryon, một thầy thuốc người Anh đã mô tả chi tiết về 8 trẻ trong 3 gia đình mắc cùng một bệnh mà về sau này được gọi là bệnh loạn dưỡng cơ Duchenne. Ông cho rằng nguyên nhân của bệnh là do giảm các yếu tố dinh dưỡng [49]. - Năm 1861, Duchenne, một nhà thần kinh học người Pháp đã có công mô tả dạng giả phì đại của bệnh loạn dưỡng cơ thường gặp ở trẻ trai.
Năm 1868, Duchenne thực hiện một nghiên cứu quy mô về bệnh lý này, ông đưa ra những tiêu chuẩn chẩn đoán bệnh dựa trên kết quả giải phẫu bệnh và kích thích điện. Duchenne nhận thấy có sự thay thế mô cơ bằng những mô xơ hoặc mô liên kết trên tiêu bản sinh thiết cơ. Sau đó ông đã sử dụng thủy trị liệu kết hợp với xoa bóp để điều trị cho bệnh nhân và nhận thấy có sự cải thiện bệnh ở một số bệnh nhân. Chính nhờ sự phát hiện quan trọng này mà sau đó bệnh được mang tên ông [34].
- Năm 1879, Gowers đã thu thập bệnh án 220 bệnh nhân và mô tả một cách kỹ lưỡng bệnh này với những hình ảnh lâm sàng điển hình và rất chi tiết. Ông cũng phát hiện một phụ nữ có những đứa con trai khác cha cùng bị bệnh. Gowers nhận thấy rằng các trẻ mắc bệnh có một đặc điểm giống nhau khi thay đổi tư thế từ nằm sang đứng. Từ đó, dấu hiệu này được xem là dấu hiệu điển hình của bệnh DMD và được mang tên ông: dấu hiệu Gowers [62].
- Nếu tính từ thời Meryon thì bệnh DMD đã được biết hơn 150 năm. Tuy nhiên, trong suốt một thời gian dài, bệnh chủ yếu chỉ được đánh giá ở mức độ lâm sàng và điều trị chỉ tập trung vào chăm sóc hỗ trợ trong quá trình của bệnh [140]. 5 - Trong những năm 1980, các nghiên cứu tập trung vào chẩn đoán và đặc biệt là chẩn đoán sớm bệnh DMD khi chưa có biểu hiện lâm sàng, phát hiện dị hợp tử bệnh DMD bằng đo hoạt độ enzym CK, phục vụ cho điều trị và tư vấn di truyền [58], [102]. - Năm 1981, Zatz và CS đã phát hiện ra gen dystrophin nằm ở vị trí Xp21.1 nhờ quan sát những trẻ gái mắc bệnh DMD.
Những bệnh nhân nữ này mang chuyển đoạn giữa NST X và NST thường [140]. - Năm 1984-1987, Hoffman và CS đã phát hiện ra gen dystrophin và sản phẩm protein tương ứng của gen này [38], [65]. - Những năm sau 1987, ở một số nước tiên tiến, các phương pháp di truyền phân tử phát triển mạnh giúp việc phát hiện đột biến gen dystrophin, tiến tới chẩn đoán trước sinh và phát hiện người nữ lành mang gen bệnh để tư vấn di truyền nhằm hạn chế sinh ra những đứa trẻ bị bệnh DMD [29], [38]. - Năm 1987-1988, các nhà nghiên cứu cho biết gen dystrophin gồm 60 exon.
- Năm 1989, gen dystrophin được phát hiện với kích thước 2300 kb [47]. - Năm 1993, thành phần và cấu trúc gen dystrophin đã được phát hiện đầy đủ gồm 79 exon với kích thước 2400 kb [106], [112]. - Từ năm 1993 trở lại đây, cơ chế sinh học phân tử của bệnh ngày càng được làm sáng tỏ, liệu pháp điều trị gen đã và đang được các nhà khoa học nỗ lực nghiên cứu nhằm tìm ra những giải pháp tốt nhất khắc phục hậu quả nặng nề do bệnh gây ra [92], [109]. Đặc điểm của bệnh DMD 1.
Biểu hiện lâm sàng của DMD Bệnh DMD được biểu hiện qua 3 giai đoạn: - Giai đoạn 1 (3-5 tuổi): trẻ có dấu hiệu chậm biết đi hoặc đi lại hay vấp ngã nhưng chưa có biểu hiện teo cơ. 6 - Giai đoạn 2 (6-7 tuổi): trẻ có biểu hiện yếu cơ và xuất hiện dấu hiệu Gowers rõ. Khi trẻ đang ngồi xổm muốn đứng thẳng lên hoặc đang nằm muốn ngồi dậy, trẻ phải quay người sang một bên, gấp đầu gối lại, hai tay chống nạng đỡ lấy thân để giữ ở tư thế như quỳ bắn; sau đó bằng cách tỳ hai tay lần lượt lên cẳng chân, đầu gối và đùi, trẻ đẩy cho thân thẳng dậy. Sự tiếp nối các động tác như vậy được xem là đặc hiệu của bệnh loạn dưỡng cơ tuần tiến.
- Giai đoạn 3 (12-15 tuổi): trẻ thường mất khả năng đi lại lúc 12 tuổi. Sau đó dấu hiệu teo cơ xuất hiện do trẻ không đi lại được. Cuối cùng trẻ thường tử vong ở tuổi 20-25 do tổn thương cơ tim và rối loạn hô hấp [62], [96]. Xét nghiệm cận lâm sàng 1.
Định lượng hoạt độ CK toàn phần CK được Lohman phát hiện vào năm 1934. CK là enzym xúc tác sự tạo năng lượng giúp cho quá trình co, duỗi cơ và quá trình chuyển hóa chất trong tế bào cơ. Năm 1959, Ebashi và CS là những người đầu tiên áp dụng việc định lượng hoạt độ CK huyết thanh trong chẩn đoán bệnh lý tổn thương cơ. Các tác giả nhận thấy hoạt độ CK tăng cao gấp hàng chục lần ở bệnh nhân loạn dưỡng cơ tiến triển.
Ở bệnh nhân DMD, hoạt độ CK huyết thanh thường tăng rất cao trước khi có dấu hiệu lâm sàng, thậm chí tăng từ thời kỳ sơ sinh. Hoạt độ CK huyết thanh ở bệnh nhân DMD khoảng từ 10000 đến 35000 UI/L (bình thường dưới 160 UI/L). Theo Matsuo (2002), hoạt độ CK huyết thanh bình thường có thể loại trừ chẩn đoán DMD. Tuy nhiên, trong giai đoạn muộn của quá trình bệnh, hoạt độ enzym này giảm thấp.
Lý do của hiện tượng trên là vào giai đoạn cuối, khối cơ còn lại quá ít, mặt khác bệnh nhân giảm vận động nên lượng cơ thoái hóa cũng ít đi [4], [91], [102]. Phương pháp thăm dò điện sinh lý cơ Ghi điện cơ là phương pháp nghiên cứu hoạt động điện của cơ bằng cách ghi lại điện thế hoạt động của các sợi cơ ở những trạng thái khác nhau. Nhờ nghiên cứu của Kugelberg (1947), Buchtbal (1953), phương pháp ghi điện cơ được ứng dụng để chẩn đoán sớm các bệnh loạn dưỡng cơ tiến triển trước khi có biểu hiện lâm sàng. Năm 1979, Stalberg và Trontelj mô tả chi tiết hình ảnh tổn thương trên điện cơ đồ ở bệnh nhân loạn dưỡng cơ [103].
Trên bệnh nhân loạn dưỡng cơ Duchenne, điện cơ đồ cho thấy những biến đổi đặc trưng của bệnh lý cơ nhưng không đặc hiệu cho DMD, không có bằng chứng của hiện tượng suy giảm phân bố thần kinh trong cơ, tốc độ dẫn truyền thần kinh cảm giác và vận động bình thường [34]. Sinh thiết cơ Vào thế kỷ 19, Meryon (1852) và Duchenne (1868) đã áp dụng phương pháp sinh thiết cơ để chẩn đoán bệnh DMD [34]. Trong nhiều năm sau đó, phương pháp này được xem là công cụ đắc lực để chẩn đoán xác định bệnh DMD và chẩn đoán phân biệt với các bệnh lý khác. Sinh thiết cơ có tác dụng chẩn đoán xác định dựa vào những thay đổi đặc trưng trên mô sinh thiết.
Biến đổi mô bệnh học đặc trưng bao gồm tăng sinh tổ chức liên kết của mô bọc sợi cơ, các sợi cơ bị thoái hóa và tái sinh rải rác. Mô bệnh học cũng cho thấy các ổ thâm nhiễm tế bào viêm đơn nhân, đây là hậu quả của phản ứng viêm được khởi động bởi quá trình hoại tử sợi cơ; song song các sợi cơ có chức năng bình thường cũng biểu hiện những thay đổi nhẹ về mặt cấu trúc. Ngoài ra, mô sinh thiết còn có rất nhiều sợi đậm đặc; các sợi cơ co rút thái quá này có thể là hậu quả của sự hoại tử ở một vị trí khác trên chiều dài của sợi cơ, quá trình hoại tử này tạo điều kiện cho canxi đi vào nội bào qua chỗ tổn thương của màng sợi cơ vân, luồng canxi đi vào sẽ khởi động quá trình co rút của toàn bộ chiều dài sợi cơ [34]. Vị trí sinh thiết 8 thường sử dụng nhất trong lâm sàng ở cơ rộng ngoài của cơ tứ đầu đùi hoặc cơ sinh đôi ngoài [62].
Phương pháp miễn dịch huỳnh quang (MDHQ) Protein dystrophin định vị ở màng sợi cơ. Bởi vậy với phương pháp miễn dịch huỳnh quang trên tiêu bản sinh thiết, đường viền các sợi cơ bình thường xuất hiện sự phát sáng huỳnh quang liên tục, không ngắt quãng; trong khi đó ở tiêu bản sinh thiết cơ của những bệnh nhân DMD không có sự bắt màu, không thấy rõ ranh giới màng tế bào cơ, phản ánh sự vắng mặt của protein dystrophin trên màng tế bào cơ của bệnh nhân DMD [62], [89]. Một thể bệnh nhẹ của DMD rất hay gặp là loạn dưỡng cơ Becker (BMD). Triệu chứng lâm sàng ở bệnh nhân BMD xuất hiện muộn hơn so với ở bệnh nhân DMD, mức độ biểu hiện nhẹ hơn và thời gian tiến triển chậm hơn.
Trên tiêu bản sinh thiết cơ, protein dystrophin giảm đáng kể trên màng tế bào sợi cơ song không vắng mặt hoàn toàn như trong thể nặng DMD [28]. Người bình thường Bệnh nhân BMD Bệnh nhân DMD Hình 1. Hình ảnh miễn dịch huỳnh quang của protein dystrophin (Nguồn: Matsuo, 2002) 1. Phương pháp di truyền phân tử xác định gen đột biến Sự thành công của Kunkel và CS (1985) trong việc phát hiện sự mất đoạn lớn của NST X ở 1 bệnh nhân nam DMD đã khởi đầu cho một loạt những nghiên cứu xác định gen ở bệnh nhân DMD.
Hiện nay, có rất nhiều kỹ thuật sinh học phân tử giúp xác định đột biến gen dystrophin như kỹ thuật 9 PCR, Reverse transcriptase-PCR (RT-PCR), Fluorescence in situ Hybridization (FISH), Southern blot, Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification (MLPA) [90], [91], [107]. Các kỹ thuật này sẽ được trình bày ở phần 1. Tần số của bệnh DMD là một bệnh di truyền phổ biến, có tần suất cao trong nhóm bệnh loạn dưỡng cơ tuần tiến với tỉ lệ 1/3500 trẻ trai [34]. Ở Việt Nam, chưa có nghiên cứu rõ ràng về tần suất mắc bệnh DMD.
Theo Nguyễn Thu Nhạn và CS những năm 1981-1990 có 131 bệnh nhân vào điều trị tại Khoa Nội tiết-Chuyển hoá-Di truyền, Bệnh Viện Nhi Trung Ương, chiếm 0,6% trong tổng số bệnh nhân vào điều trị [13]. Theo Nguyễn Thị Phượng, Vũ Chí Dũng giai đoạn 1991-1996 có 88 bệnh nhân DMD vào điều trị tại viện Bệnh Viện Nhi Trung Ương, chiếm 19,4% trong các bệnh di truyền của Khoa Nội tiết-Chuyển hóa-Di truyền và chiếm khoảng 0,11% trong tổng số bệnh nhân vào điều trị tại bệnh viện [14]. Di truyền học bệnh DMD DMD là bệnh di truyền đơn gen, tuân theo quy luật di truyền lặn liên kết NST X không có alen tương ứng trên NST Y. Bệnh thường gặp ở trẻ trai mà rất hiếm gặp ở trẻ gái.