ĐẶT VẤN ĐỀ Trong những năm gần đây, nhiều công trình nghiên cứu về mô hình bệnh tật của trẻ em Việt Nam cho thấy các bệnh nhiễm trùng đã giảm hẳn. Tuy nhiên các bệnh ung thư, bệnh mang tính di truyền ngày càng được phát hiện nhiều và có xu hướng gia tăng [41]. Đây cũng là vấn đề đáng quan tâm và là thách thức mới của ngành y tế nước nhà. Thalassemia là tên một hội chứng bệnh của hemoglobin (Hb) có tính chất di truyền, do thiếu hụt sự tổng hợp một hay nhiều mạch polypeptid trong globin của hemoglobin.
Một trong những bệnh Thalasemia thường gặp nhất ở trẻ em là -Thalassemia. Đây là một bệnh về huyết sắc tố khá phổ biến và phân bố rộng khắp trên thế giới [57]. Ở Việt Nam, theo Nguyễn Công Khanh, bệnh - Thalassemia là nguyên nhân hàng đầu gây thiếu máu, tan máu nặng ở trẻ em [9]. Tỷ lệ người mang gen bệnh phân bố ở khắp các tỉnh thành trong cả nước và khác nhau tuỳ theo từng địa phương, từng nhóm dân tộc.
Đặc biệt tỷ lệ mang gen bệnh rất cao ở các dân tộc ít người như: Mường (25%), Thái (16,6%), Nùng, Sán Dìu (14,3%), Pako (8,33%)…[15]. Khi trẻ mắc -Thalassemia ở thể nặng sẽ gây ra hậu quả nghiêm trọng về phát triển cơ thể, tuổi thọ bởi sự tan máu và các biến chứng của nó [44]. Đặc biệt việc điều trị rất khó khăn và tốn kém, ít hiệu quả, thường tử vong sớm trong những năm đầu của cuộc sống. Vì vậy, việc phòng bệnh được đặt ra như một giải pháp nhằm ngăn chặn sự lan tràn của bệnh di truyền này.
Tập quán quần hôn là nguyên nhân chính lan truyền nguồn gen bệnh và làm tăng tỷ lệ mắc bệnh gây ảnh hưởng đến nòi giống tộc người. Nên việc phát hiện sớm người mang gen bệnh để tư vấn di truyền trước hôn nhân là giải pháp quan trọng nhất trong việc phòng bệnh, từ đó làm giảm tỷ lệ mắc bệnh -Thalassemia ở trẻ em. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn download by : skknchat@gmail.com 2 Theo báo cáo thống kê thường niên, tại khoa Nhi Bệnh viện Đa khoa Trung ương Thái Nguyên, tỷ lệ trẻ mắc bệnh - Thalassemia vào điều trị có xu hướng gia tăng và chủ yếu phân bố nhiều tại các huyện miền núi của tỉnh Thái Nguyên như Phú Lương, Định Hóa, Đại Từ … Nhằm góp phần vào làm giảm nguy cơ lan truyền gen bệnh - Thalassemia trong cộng đồng các dân tộc thiểu số nói chung và trẻ em dân tộc Tày và Dao nói riêng, chúng tôi tiến hành đề tài này nhằm mục tiêu: 1. Xác định tỷ lệ lưu hành gen bệnh -Thalassemia ở trẻ em dân tộc Tày và Dao tại huyện Định Hoá- tỉnh Thái Nguyên.
Mô tả về một số yếu tố liên quan đến trẻ mang gen bệnh. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn download by : skknchat@gmail.com 3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN 1. Một số hiểu biết cơ bản về hemoglobin và bệnh -Thalassemia 1. Cấu trúc hemoglobin Hemoglobin gồm 2 thành phần chính: phần protein là globin gồm chuỗi polypeptit và nhóm ngoại gồm 4 nhân HEM.
Mỗi nhân HEM gắn với một chuỗi polypeptit [14] HEM HEM HEM HEM Hình 1. Sơ đồ cấu tạo phân tử Hb (Theo Ganong - 1971) [39] 1. Thành phần HEM. HEM có cấu trúc cho nhiều loài, nó được cấu tạo một vòng protoporphyrin và một nguyên tử sắt hóa trị 2 [32], [48].
Nhân protoporphyrin gồm 4 vòng pyrol, gắn với nhau qua cầu nối methylen (-CH=) và một số mạch thẳng methyl (-CH3), vinyl (-CH=CH2) và propionat (-CH2-CH2-COOH) Nguyên tử sắt nằm ở trung tâm, có 2 mối liên kết chặt chẽ với 2 nguyên tử nitơ và 2 mối liên kết giả với 2 nguyên tử nitơ khác. Ở người những rối loạn bệnh lý trong phần HEM ít xảy ra hơn hẳn so với những rối loạn bệnh lý trong phần globin. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn download by : skknchat@gmail. Thành phần globin Phần globin có bản chất protein.
Phần này đặc trưng cho từng loài. Ở loài người phần globin được cấu tạo bởi 4 chuỗi polypeptit, giống nhau từng đôi một, gắn chặt với nhau. Mỗi chuỗi polypeptit gắn với 1 HEM. Vì vậy mỗi phân tử Hb có 2 đôi chuỗi polypeptit và 4 HEM có khả năng vận chuyển được 4 phân tử oxy.
Trong quá trình phát triển của cá thể ở người, các loại chuỗi polypeptit có sự chuyển đổi, loại chuỗi này thay thế chuỗi kia ở từng giai đoạn của cuộc sống. Phân tích cấu trúc của các loại Hb khác nhau ở người, các tác giả Igram, Schoeden và Brautnixer, Koemberg và Hill chia chuỗi polypeptit ra các loại sau đây [25]: - Chuỗi alpha (ỏ) - Chuỗi delta (ọ) - Chuỗi beta (õ) - Chuỗi epsilon (ồ) - Chuỗi gamma (ó) - Chuỗi theta (ợ) Các chuỗi ợ và ồ chỉ tồn tại ở những tuần đầu của thời kỳ bào thai, sau đó nhanh chóng được thay thế bằng chuỗi ỏ, õ, ó, ọ. Các chuỗi này tồn tại suốt cuộc đời ở các mức độ khác nhau. Ở người trưởng thành gặp chủ yếu là chuỗi ỏ, õ một số ít chuỗi ọ và rất ít chuỗi ó.
Các loại chuỗi õ, ó, ọ đều kết hợp từng cặp với chuỗi ỏ nên các loại chuỗi đó còn gọi chung là các chuỗi “không ỏ”. Các chuỗi polypeptit đều có cấu trúc từ các axit amin và sắp xếp theo một thứ tự chặt chẽ. Ngoài ra cấu trúc không gian của các chuỗi polypeptit này cũng rất quan trọng trong vai trò đảm bảo chức năng vận chuyển khí của phân tử Hb [48] Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn download by : skknchat@gmail.com 5 Các chuỗi ỏ có cấu tạo từ 141 axit amin, chuỗi õ, ó, ọ có cấu tạo từ 146 axit amin. Khi có sự thay thế một axit amin nào đó trong chuỗi polypeptit thì sẽ làm thay đổi tính chất lý, hóa của phân tử Hb và tạo nên các Hb bất thường.
Hậu quả là gây tan máu và thiếu máu. Bình thường mỗi phân tử Hb có 2 cặp chuỗi polypeptit ở phần globin. Các loại Hb khác nhau có các thành phần chuỗi polypeptit khác nhau, biểu thị bằng bảng sau: Bảng 1. Thành phần globin của các Hb bình thường Thành Loại Hb Thời kỳ xuất hiện phần globin Hb A1 2 2 Bào thai 6 tuần, Hb ở người bình thường Hb A2 2 2 Thai nhi gần sinh, Hb ở người bình thường Hb F 2 2 Bào thai 5 tuần, Hb chủ yếu ở thai nhi Hb Gower 1 2 2 Phôi thai 2 - 3 tuần, trong 2 tháng đầu của thai Hb Gower 2 2 2 Xuất hiện và có cùng Hb Gower 1 Hb Portland 2 2 Phôi thai 2 - 3 tuần đầu 1.
Sự thay đổi thành phần Hb theo thời kỳ phát triển Ở thời kỳ đầu của bào thai, các chuỗi , , được tổng hợp chủ yếu, còn chuỗi được tổng hợp rất sớm ngay trong những tuần lễ đầu của bào thai và mất đi nhanh chóng. Sau tháng thứ 2 thì hai chuỗi , được tổng hợp là chính và HbF tồn tại như thành phần Hb chủ yếu của bào thai. Sau sinh thì chuỗi giảm nhanh để nhường chỗ cho sản xuất chuỗi . Vì vậy, sau sinh HbF giảm nhanh, thay vào đó là HbA1 tăng rất nhanh.
Đến cuối năm thứ nhất thì HbF chỉ còn vết, HbA1 đạt tới trên 95%. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn download by : skknchat@gmail.com 6 Chuỗi ọ được tổng hợp chủ yếu ở thời kỳ sau sinh với lượng HbA2 tăng dần đến tuổi trưởng thành. Ở người lớn thành phần Hb chỉ còn 2 loại: HbA1 (96 - 98%), HbA2 (1,5 - 3%) và rất ít HbF (0 - 1%) [27]. Chuỗi HbF HbA1 Chuỗi ọ HbA2 Chuỗi ó Bào thai Sinh ra Người trưởng thành Hình 1.
Sơ đồ thành phần các chuỗi globin của người ở thời kỳ bào thai và sau khi đẻ (Theo Franklin B. Sự điều hòa tổng hợp các chuỗi polypeptit của globin Sự điều hòa tổng hợp các chuỗi polypeptit của phần globin được thực hiện bởi các gen điều hòa (Regulator gene), theo một trình tự chặt chẽ. Các gen cấu trúc điều khiển tổng hợp các chuỗi ỏ và “không ỏ” nằm ở các nhiễm sắc thể khác nhau. Các gen cấu trúc điều khiển tổng hợp chuỗi ỏ (gọi tắt là ỏ gen) nằm trên cánh ngắn của đôi nhiễm sắc thể 16, ở vị trí 16p 1-2 16 ter.
Còn các gen cấu trúc điều khiển tổng hợp chuỗi “không ỏ” nằm trên cánh ngắn của nhiễm sắc thể 11 ở vị trí 11p 15 ter, là các gen ọ,ó,õ làm mạch khuôn để sao chép các mật mã di truyền từ các ADN khuôn sang ARN thông tin (mARN). Các mARN này cho phép các ribôsôm gắn vào để làm nhiệm vụ tổng hợp protein cho cơ thể. Tại đây mARN làm nhiệm vụ khuôn (Matrix) của mạch mã sao để qui định thứ tự của các axit amin trong chuỗi polypeptit. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn download by : skknchat@gmail.com 7 Gen ỏ nằm trên NST 16 có gen ỏ1và ỏ2.
Chúng nằm cách nhau 3,5 Kilobase (Kb). Cạnh đó còn có các gen khác như ợ và một số gen giả chưa rõ chức năng. Sơ đồ tổ chức các gen ỏ trên nhiễm sắc thể 16 Các gen ỏ hoạt động tương đối sớm, ngay từ cuối tháng đầu của bào thai và tồn tại suốt cuộc đời. Vì vậy, trong điều kiện sinh lý, chuỗi ỏ được tổng hợp từ sớm và tương đối ổn định suốt quá trình sống của cá thể.
Các gen tổng hợp các chuỗi “không ỏ” nằm trên cánh ngắn của cặp nhiễm sắc thể 11, gồm gen õ, ọ, Gó và Aó. Hai gen õ và ọ nằm cách nhau khoảng 5,4 Kb, còn hai gen Gó,Aó nằm cách nhau không đầy 1Kb. Sơ đồ tổ chức gen “không ỏ” trên NST 11 Khác với chuỗi ỏ, sự tổng hợp các chuỗi “không ỏ” này thay đổi theo các giai đoạn phát triển của cá thể vì có sự thay thế một cách thứ tự loại chuỗi này bằng các chuỗi khác và cùng với sự thay đổi các chuỗi đó là sự thay đổi các loại Hb như HbF (ỏ2ó2), HbA1 (ỏ2õ2) và HbA2 (ỏ2ọ2) theo từng thời kỳ. Phân loại bệnh Hb Bệnh về Hb là nhóm bệnh di truyền phổ biến nhất của loài người.
Những thay đổi bệnh lý phần lớn khu trú ở phần globin của phân tử Hb, gây nên nhóm bệnh gọi là bệnh Hb và được xếp thành hai nhóm: - Nhóm Hb bất thường: xảy ra do sự thay đổi cấu trúc của các chuỗi polypeptit ở phần globin.