ĐẶT VẤN ĐỀ Cường insulin bẩm sinh (CIBS) là một bệnh di truyền gây nên do đột biến các gen định khu trên các NST thường, tham gia điều hòa bài tiết insulin. Khi các gen này bị đột biến gây lên tình trạng mất điều hòa bài tiết insulin của tế ào β tiểu đảo tụy, gây tăng bài tiết insulin dẫn đến hậu quả hạ glucose máu. Bệnh thường gặp ở trẻ sơ sinh, gây hạ glucose máu nặng kéo dài. Nguy cơ tổn thương não vĩnh viễn ở trẻ bú mẹ bị CIBS là 25% – 50% nếu chẩn đoán muộn và điều trị không hợp lý [1].
Chẩn đoán sớm và điều trị kịp thời, tích cực, không trì hoãn là rất quan trọng, nhằm hạn chế tối đa những di chứng về thần kinh, thậm chí tử vong do hạ glucose máu tái phát và kéo dài [2-4]. Hiện nay các nghiên cứu cho thấy: bệnh CIBS là do đột biến gen. Các nhà khoa học đã phát hiện ra 11 gen liên quan đến bệnh CIBS là: ABCC8, KCNJ11, GLUD1, GCK, HADH, SLC16A1, HNF4A, HNF1A, UCP2, HK1, PGM1. Các gen này có vai trò điều hòa bài tiết insulin.
Khi một trong các gen này bị đột biến sẽ gây ra mất điều hòa bài tiết insulin và gây hạ glucose máu dai dẳng, tái phát [1]. Trong đó, đột iến gen ABCC8 hoặc gen KCNJ11 (gen mã hóa kênh KATP) là nguyên nhân thường gặp nhất gây ra CIBS (chiếm 82% các trường hợp CIBS do đột iến gen) [5]. Tuy nhiên, có khoảng 50% bệnh nhân CIBS không tìm thấy đột biến gen [6]. Chẩn đoán CIBS dựa vào các dấu hiệu lâm sàng, các xét nghiệm hóa sinh.
Sử dụng các phương pháp như xét nghiệm giải trình tự gen để tìm đột biến gen và phương pháp chẩn đoán hình ảnh bằng 18F-DOPA PET/CT để chẩn đoán chính xác thể bệnh (thể khu trú hay lan tỏa), nhằm lựa chọn phương pháp điều trị CIBS thích hợp [7]. Sau khi bệnh được chẩn đoán, quá trình điều trị hạ glucose máu nặng bao gồm: chế độ ăn nhiều glucose, truyền dung dịch glucose tốc độ cao, 2 glucagon, diazoxide hoặc octreotide. Nếu bệnh nhân không đáp ứng với điều trị nội khoa, chỉ định phẫu thuật cắt tụy gần như toàn bộ (95% – 98%) với thể lan tỏa, hoặc cắt tụy có chọn lọc với thể khu trú là cần thiết giúp phòng hạ glucose máu tái phát và kéo dài [8]. Như thế việc xác định đột biến gen ở các bệnh nhân CIBS là rất quan trọng, giúp cho nhà lâm sàng định hướng chẩn đoán được thể lâm sàng (thể lan tỏa hay thể khu trú) từ đó đưa ra quyết định cắt gần như toàn ộ tụy hay một phần tụy trong trường hợp không đáp ứng với điều trị thuốc.
Khi làm việc tại bệnh viện Nhi Trung ương, qua quan sát, theo dõi, chúng tôi nhận thấy: nhiều bệnh nhân được phát hiện ngay từ tuyến cơ sở là sinh ra có cân nặng lớn, có triệu chứng hạ glucose máu sau sinh thì được xử trí tạm thời bằng glucose tĩnh mạch và chuyển lên tuyến trung ương. Nhưng còn nhiều bệnh nhân, mặc dù có triệu chứng của hạ glucose máu sau sinh nhưng không được phát hiện do vậy không được bổ sung glucose hợp lý. Khi nhập viện nhiều trẻ có tình trạng hạ glucose máu rất nặng, chứng tỏ trẻ không được cung cấp glucose hợp lý trong quá trình vận chuyển, điều này có thể để lại những di chứng thần kinh cho trẻ. Ngoài ra, ở Việt Nam, vẫn chưa có nghiên cứu nào được công bố về các dấu hiệu lâm sàng, đánh giá mức độ ảnh hưởng lâu dài về thần kinh của hạ glucose máu trong giai đoạn sơ sinh và tỷ lệ đột biến gen trên những bệnh nhân CIBS.
Xuất phát từ các lý do trên, đề tài “Nghiên cứu đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng, đột biến gen và kết quả điều trị CIBS ở trẻ em” ở bệnh viện Nhi Trung ương được tiến hành với những mục tiêu cụ thể sau: 1. Nghiên cứu đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng của bệnh cường insulin bẩm sinh ở trẻ sơ sinh. Xác định đột biến một số gen thường gặp gây bệnh cường insulin bẩm sinh ở trẻ em. Đánh giá kết quả điều trị bệnh cường insulin bẩm sinh ở trẻ em.
3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN 1. Một số định nghĩa - CIBS là một tình trạng mất điều hoà bài tiết insulin của tế ào β tiểu đảo tụy, gây bài tiết insulin không thích hợp và hạ glucose máu [9]. - Hạ glucose máu ở trẻ em là sự giảm nồng độ glucose trong máu xuống dưới mức ình thường (dưới mức 3,3-3,6 mmol/l) [10]. - Hạ glucose máu ở trẻ sơ sinh khi glucose máu < 2,75mmol/l) [11].
Nguyên nhân hạ glucose máu ở trẻ sơ sinh Nguyên nhân gây hạ glucose máu trẻ sơ sinh [11]: - Trẻ đẻ non (61,5%). - Mẹ bị đái tháo đường (13,6%). - Ngạt chu sinh (9,6%). - Cường insulin ở trẻ sơ sinh (1,9%) 1.
Tụy nội tiết và bài tiết insulin 1. Đặc điểm cấu tạo của tụy nội tiết Tụy nội tiết bao gồm các cấu trúc được gọi là các tiểu đảo Langerhans, mỗi tiểu đảo đường kính chỉ khoảng 0,3 mm. Bao quanh tiểu đảo có nhiều mao mạch. Mỗi tiểu đảo có chứa 3 loại tế bào chính là tế bào alpha, beta và delta.
Những tế bào này khác nhau về cấu tạo hình thái và tính chất bắt mầu khi nhuộm [12]. 4 - Tế bào beta chiếm tổng số 60% các loại tế bào. Loại tế bào này nằm ở giữa các tiểu đảo và bài tiết insulin. - Tế bào alpha chiếm 25%, bài tiết glucagon.
- Tế bào delta chiếm khoảng 10%, bài tiết somatostatin. - Một số ít tế ào khác được gọi là tế bào PP, bài tiết một hormon chưa rõ chức năng và được gọi là polypeptid của tụy. Điều hòa bài tiết insulin Vai trò kênh KATP trong điều hòa glucose và bài tiết insulin Kênh kali nhạy cảm ATP (kênh KATP) điều hòa việc giải phóng insulin từ tế ào β tiểu đảo tụy. Kênh KATP là một phức hợp gồm 8 tiểu đơn vị chia làm hai nhóm: ốn tiểu đơn vị lót mặt trong, được mã hóa bởi gen KCNJ11 và 4 tiểu đơn vị có ái lực cao với sulfonylurea receptor 1 (SUR1) được mã hóa bởi gen ABCC8.
Màng tế ào β tiểu đảo tụy rất nhạy cảm với nồng độ glucose và acid amin. Bình thường màng tế ào ở trạng thái tăng phân cực, kênh K ATP ở trạng thái mở, được điều chỉnh ởi tỷ lệ ATP ADP và kênh Canxi đóng. Khi nồng độ glucose máu tăng lên (sau ữa ăn ) thì glucose sẽ được vận chuyển vào trong tế ào β ởi enzym không phụ thuộc insulin là glucose transporter. trong ào tương, glucose sẽ nhanh chóng được phosphoryl hóa thành glucose-6-phosphate dưới tác dụng của enzym glucokinase.
Glucose-6-phosphate được chuyển hóa thành pyruvate và vào chu trình krebs để tạo năng lượng ATP, do đó tỷ lệ ATP ADP tăng lên làm ức chế SUR1 trên màng nguyên sinh chất, gây đóng kênh KATP và gây tích tụ kali ở trong tế ào. Sự tích tụ này gây khử cực màng tế ào và mở kênh canxi, canxi sẽ đi từ ngoài vào trong tế ào và gây giải phóng insulin từ các hạt dự trữ. Ngược lại, khi nồng độ glucose máu thấp, kênh KATP mở và kali đi ra ngoài qua kênh này, gây ra trạng thái tăng phân cực cho màng tế bào, đóng kênh canxi và không giải phóng insulin [3],[13]. Hạ glucose máu do CIBS 1.
Dịch tễ học Đây là một bệnh hiếm gặp. Tỷ lệ mới mắc của CIBS trong quần thể nói chung là 1/50000 trẻ sinh ra sống. Tỷ lệ này tăng lên tới 1/2500 ở những quần thể có kết hôn cùng huyết thống [8]. Nguyên nhân củ cường insu in ẩ sinh những trẻ ình thường không mắc CIBS, khi nồng độ glucose máu giảm < 3,3 mmol l thì insulin không được bài tiết.
Ngược lại, với bệnh nhân mắc CIBS, mối quan hệ giữa nồng độ glucose máu với bài tiết insulin bị phá vỡ, như vậy insulin vẫn tiếp tục được bài tiết trong khi hạ glucose máu. Sự rối loạn mối quan hệ ình thường giữa nồng độ glucose máu với bài tiết insulin xảy ra có thể do đột biến của nhiều gen khác nhau, trong đó những đột biến gen gây ra bất thường về chức năng hoặc điều hòa kênh kali phụ thuộc ATP của tế bào β tụy là hay gặp nhất [14],[15]. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra đột biến của một trong 11 gen là nguyên nhân gây ra CIBS, ao gồm các gen mã hóa cho kênh KATP (ABCC8 và KCNJ11); các gen mã hóa cho các enzym và protein vận chuyển (GLUD1, GCK, HADH, SLC16A1, UCP2), yếu tố điều hòa HNF4A, HNF1A, gen HK1 và PGM1 [1],[16]. Khoảng 50% các bệnh nhân CIBS do đột biến một trong các gen trên.
Tuy nhiên, khoảng 50% các trường hợp CIBS chưa tìm thấy đột biến gen hoặc hiện nay chưa iết [6],[17],[18]. Cho tới nay, người ta đã phát hiện thấy hơn 350 loại đột biến gen khác nhau gây ra CIBS [19]. Đột biến gen hay gặp nhất gây ra CIBS là đột biến gây bất hoạt của gen ABCC8 và gen KCNJ11 [6]. Tỷ lệ CIBS do đột biến gen mã hóa kênh KATP khác nhau ở các nước: Anh 25%, Na uy 33%, Đức 37%, Trung Quốc 58%, Nhật 84,2%[8].
Đột biến hoạt hóa của gen glutamate dehydrogenase (GLUD1) là nguyên nhân đứng hàng thứ 2 gây CIBS, được tìm thấy trên 6 những bệnh nhân có cường insulin kèm tăng amoniac máu [20],[21]. Khoảng 1,2% đến 2% các trường hợp CIBS gây ra do đột biến hoạt hóa của gen GCK, mã hóa cho glucokinase [22],[23]. Còn đột biến bất hoạt của gen HNF4A gây ra CIBS thì hiếm gặp [20],[21]. Cơ chế bệnh sinh củ đột biến gen gây CIBS Hiện nay, các nhà khoa học đã iết được đột biến của một số gen là nguyên nhân gây ra CIBS.
Các đột biến gen được tóm tắt trong hình 1. Khử cực màng tế bào Kênh canxi phụ thuộc điện thế Ức chế Bài tiết insulin nh 1.1 Các đột iến ph iến g cường insu in ẩ sinh [24] (1) kênh KATP được mã hóa b i BCC8 và CN 11 2 Glutamate Dehydrogenase GD được mã hóa b i G UD1 3 Glucokinase GC được mã hóa b i GC 4 -3-hydroxuacyl-coenzym dehydrogenase D được mã hóa b i D 5 epatocyte Nuclear actor 4α N 4α được mã hóa b i N 4 6 onocar boxylate transporter CT1 được mã hóa b i S C16 1 7 Uncoupling protein 2 (UCP2). Đột biến gen mã hóa kênh KATP Gen ABCC8 gồm 39 exon, mã hóa cho protein SUR1 có 1582 acid amin. Gen KCNJ11 gồm 1 exon duy nhất mã hóa cho phân tử protein Kir6.2 gồm 390 acid amin.
Cả hai gen ABCC8 và KCNJ11 đều nằm trên nhánh ngắn nhiễm sắc thể 11, vùng 15, ăng 1 (11p15.