Nghiên Cứu Gen FAM13A Trong Bệnh Phổi Tắc Nghẽn Mạn Tính

Nghiên cứu fam13a trong bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính giúp hiểu rõ cơ chế bệnh sinh và tiềm năng điều trị hiệu quả hơn cho bệnh nhân.

• Tác giả: Phạm Hoàng Khánh
• Người hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Trung Kiên
• Trường học: Trường Đại Học Y Dược Cần Thơ
• Chuyên ngành: Khoa Học Y Sinh
• Đề tài: Nghiên Cứu FAM13A Trong Bệnh Phổi Tắc Nghẽn Mạn Tính
• Loại tài liệu: Luận Án Tiến Sĩ Y Học
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Cần Thơ

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Đại cương về bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính
• 1.2. Chức năng thông khí phổi
• 1.3. Đa hình đơn nucleotide của gen FAM13A
• 1.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3. Đạo đức trong nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ
• 3.1. Đặc điểm chung đối tượng nghiên cứu
• 3.2. Đặc điểm lâm sàng và chức năng thông khí phổi ở BN BPTNMT
• 3.3. Đặc điểm đa hình đơn nucleotide của gen FAM13A
• 3.4. Mối liên quan giữa đặc điểm đa hình đơn nucleotide (SNP) của gen FAM13A trong BPTNMT và tình trạng RLTK phổi
• 4. CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN
• 4.1. Đặc điểm chung của đối tượng nghiên cứu
• 4.2. Đặc điểm lâm sàng và chức năng thông khí phổi ở BN BPTNMT
• 4.3. Đặc điểm đa hình thái đơn nucleotide của gen FAM13A
• 4.4. Mối liên quan giữa đặc điểm đa hình đơn nucleotide (SNP) của gen FAM13A trong BPTNMT và tình trạng RLTK phổi
• KIẾN NGHỊ VÀ ĐỀ XUẤT
• DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Gen FAM13A Và Bệnh Phổi Tắc Nghẽn Mạn Tính

Bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (COPD) là một bệnh lý hô hấp phổ biến, gây ra nhiều gánh nặng cho xã hội. COPD được đặc trưng bởi sự tắc nghẽn luồng khí thở không hồi phục hoàn toàn, thường tiến triển và liên quan đến phản ứng viêm bất thường của phổi với các hạt hoặc khí độc hại. Gen FAM13A đã được xác định là một ứng cử viên quan trọng trong các nghiên cứu về tính nhạy cảm di truyền đối với COPD. Nghiên cứu tập trung vào vai trò của biến thể gen và đột biến gen trong việc ảnh hưởng đến nguy cơ mắc bệnh, chức năng phổi, và hiệu quả điều trị. Hiểu rõ vai trò của FAM13A có thể mở ra hướng tiếp cận mới trong chẩn đoán, điều trị và phòng ngừa COPD.

1.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu di truyền học trong COPD

Nghiên cứu di truyền học ngày càng đóng vai trò quan trọng trong việc hiểu rõ cơ chế bệnh sinh của COPD. Việc xác định các marker di truyền liên quan đến bệnh giúp dự đoán nguy cơ mắc bệnh, phân tầng bệnh nhân, và cá nhân hóa phương pháp điều trị. Các nghiên cứu association studies và genome-wide association study (GWAS) đã xác định nhiều gen ứng cử viên, trong đó có FAM13A, liên quan đến COPD. Các biến thể gen có thể ảnh hưởng đến biểu hiện gen (gene expression) và chức năng protein, từ đó tác động đến quá trình viêm, sửa chữa mô phổi, và chức năng phổi.

1.2. Giới thiệu về gen FAM13A và protein FAM13A

FAM13A là một gen mã hóa protein FAM13A, tuy nhiên, chức năng chính xác của protein này vẫn chưa được hiểu đầy đủ. Nghiên cứu cho thấy protein FAM13A có thể liên quan đến quá trình điều hòa tế bào, sửa chữa DNA, và phản ứng stress oxy hóa. Một số biến thể gen trong FAM13A đã được chứng minh là có liên quan đến nguy cơ mắc COPD, đặc biệt ở những người có tiền sử hút thuốc lá hoặc tiếp xúc với ô nhiễm không khí. Việc nghiên cứu chức năng gen này có thể giúp phát triển các phương pháp điều trị trúng đích cho COPD.

II. Thách Thức Liên Kết FAM13A với Cơ Chế Bệnh Sinh COPD

Mặc dù các nghiên cứu di truyền học đã xác định FAM13A là một gen liên quan đến COPD, nhưng cơ chế chính xác mà biến thể gen này ảnh hưởng đến sự phát triển của bệnh vẫn còn là một thách thức. Cần có thêm nghiên cứu để hiểu rõ cách protein FAM13A tương tác với các protein khác trong tế bào phổi, và làm thế nào các đột biến gen ảnh hưởng đến chức năng phổi và quá trình viêm. Nghiên cứu trên các dân số nghiên cứu khác nhau (ethnic groups) cũng cần thiết để xác định xem mối liên hệ giữa FAM13A và COPD có khác biệt giữa các chủng tộc và nhóm dân tộc hay không. Xác định các cơ chế bệnh sinh sẽ mở ra những mục tiêu điều trị mới.

2.1. Ảnh hưởng của biến thể gen FAM13A lên chức năng phổi

Một trong những thách thức lớn là xác định chính xác cách biến thể gen FAM13A ảnh hưởng đến chức năng phổi. Các nghiên cứu cần tập trung vào việc đo lường lung function ở những người có các kiểu gen khác nhau của FAM13A. Việc sử dụng các phương pháp đánh giá chức năng phổi toàn diện, bao gồm đo dung tích sống gắng sức (FVC), thể tích khí thở ra tối đa trong giây đầu tiên (FEV1), và khả năng khuếch tán khí CO (DLCO), có thể giúp làm sáng tỏ mối liên hệ giữa gen và chức năng phổi.

2.2. Vai trò của FAM13A trong viêm phổi và stress oxy hóa

Viêm phổi và stress oxy hóa là hai yếu tố quan trọng trong cơ chế bệnh sinh của COPD. Các nghiên cứu cần khám phá xem protein FAM13A có tham gia vào các quá trình này hay không. Việc sử dụng các mô hình tế bào phổi và động vật có thể giúp xác định xem đột biến gen FAM13A có ảnh hưởng đến việc sản xuất các chất trung gian gây viêm, như interleukin-8 (IL-8) và tumor necrosis factor alpha (TNF-α), hay không. Ngoài ra, cần đánh giá vai trò của FAM13A trong việc điều hòa các enzyme chống oxy hóa.

III. Nghiên Cứu FAM13A Phương Pháp Phân Tích Di Truyền COPD

Để giải quyết những thách thức trên, các nghiên cứu về FAM13A trong COPD sử dụng nhiều phương pháp phân tích di truyền, từ phân tích di truyền liên kết đơn gen đến sàng lọc di truyền trên quy mô lớn. Các nghiên cứu GWAS đã xác định các single nucleotide polymorphism (SNP) trong FAM13A có liên quan đến nguy cơ mắc COPD. Các nghiên cứu association studies tập trung vào việc xác định mối liên hệ giữa các SNP cụ thể và các đặc điểm lâm sàng của bệnh, như mức độ tắc nghẽn đường thở và tần suất các đợt cấp.

3.1. Ứng dụng kỹ thuật giải trình tự gen trong nghiên cứu FAM13A

Kỹ thuật giải trình tự gen đóng vai trò then chốt trong việc xác định các biến thể gen trong FAM13A liên quan đến COPD. Giải trình tự gen thế hệ mới (NGS) cho phép phân tích toàn bộ vùng mã hóa của FAM13A và xác định các đột biến gen hiếm gặp. Phân tích dữ liệu genomics phức tạp đòi hỏi sự kết hợp của các công cụ tin sinh học và kinh nghiệm chuyên môn về di truyền học.

3.2. Vai trò của phân tích biểu hiện gen gene expression

Phân tích biểu hiện gen đóng vai trò quan trọng trong việc xác định cách biến thể gen FAM13A ảnh hưởng đến lượng protein FAM13A được sản xuất trong tế bào phổi. Các nghiên cứu có thể sử dụng kỹ thuật RT-qPCR để đo mức độ mRNA của FAM13A trong các mẫu tế bào phổi thu được từ bệnh nhân COPD và người khỏe mạnh. Việc so sánh mức độ biểu hiện gen giữa các nhóm đối tượng khác nhau có thể giúp xác định các biến thể gen ảnh hưởng đến chức năng gen.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Liên Quan Giữa FAM13A và Nguy Cơ Mắc COPD

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh mối liên hệ giữa biến thể gen FAM13A và nguy cơ mắc bệnh COPD. Cụ thể, một số SNP trong FAM13A, như rs7671167, rs2869967, rs2869966 và rs17014601, đã được tìm thấy có liên quan đến tăng nguy cơ mắc COPD ở nhiều dân số nghiên cứu khác nhau. Tuy nhiên, mức độ ảnh hưởng của các SNP này có thể khác nhau giữa các ethnic groups, cho thấy vai trò của yếu tố di truyền nền tảng. Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng một số biến thể gen FAM13A có thể liên quan đến mức độ nghiêm trọng của bệnh, chẳng hạn như mức độ tắc nghẽn đường thở và tần suất các đợt cấp.

4.1. Tổng quan về các SNP rs7671167 rs2869967... trong gen FAM13A

Các single nucleotide polymorphism (SNP) như rs7671167, rs2869967, rs2869966 và rs17014601 là các vị trí biến thể gen phổ biến trong FAM13A. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng các alen khác nhau của các SNP này có thể liên quan đến nguy cơ mắc COPD. Ví dụ, một số alen có thể làm tăng nguy cơ bệnh, trong khi các alen khác có thể có tác dụng bảo vệ. Việc hiểu rõ vai trò của từng SNP có thể giúp phát triển các xét nghiệm sàng lọc di truyền để xác định những người có nguy cơ cao mắc COPD.

4.2. So sánh kết quả nghiên cứu trên các dân số khác nhau

Mối liên hệ giữa biến thể gen FAM13A và COPD có thể khác nhau giữa các dân số nghiên cứu khác nhau. Do đó, điều quan trọng là phải so sánh kết quả nghiên cứu từ các nhóm dân tộc khác nhau để xác định xem các SNP nào có liên quan đến bệnh ở quy mô toàn cầu. Sự khác biệt trong cấu trúc di truyền và yếu tố môi trường có thể giải thích sự khác biệt trong kết quả nghiên cứu giữa các ethnic groups.

V. Ứng Dụng Thực Tiễn FAM13A Trong Điều Trị COPD Cá Nhân Hóa

Hiểu biết về vai trò của FAM13A trong COPD có thể mở ra những hướng tiếp cận mới trong điều trị COPD cá nhân hóa. Các nghiên cứu pharmacogenomics có thể xác định xem biến thể gen FAM13A có ảnh hưởng đến đáp ứng của bệnh nhân với các loại dược phẩm khác nhau hay không. Ví dụ, một số biến thể gen có thể làm tăng hiệu quả của một loại thuốc cụ thể, trong khi các biến thể gen khác có thể làm giảm hiệu quả hoặc tăng nguy cơ tác dụng phụ. Từ đó có thể điều chỉnh phương pháp điều trị phù hợp.

5.1. Tiềm năng của xét nghiệm di truyền FAM13A trong dự đoán bệnh

Xét nghiệm di truyền FAM13A có thể được sử dụng để dự đoán bệnh và xác định những người có nguy cơ cao mắc COPD. Những người có các biến thể gen liên quan đến tăng nguy cơ bệnh có thể được hưởng lợi từ việc thực hiện các biện pháp phòng ngừa sớm, chẳng hạn như bỏ hút thuốc lá, tránh tiếp xúc với ô nhiễm không khí, và tiêm phòng cúm và phế cầu. Xét nghiệm di truyền cũng có thể giúp xác định những người nên được sàng lọc di truyền thường xuyên hơn để phát hiện sớm bệnh.

5.2. Phát triển dược phẩm trúng đích dựa trên gen FAM13A

Việc hiểu rõ vai trò của protein FAM13A trong cơ chế bệnh sinh của COPD có thể giúp phát triển các dược phẩm trúng đích. Các loại thuốc này có thể nhắm mục tiêu trực tiếp vào protein FAM13A hoặc các protein tương tác với nó, nhằm điều chỉnh quá trình viêm, sửa chữa mô phổi, và chức năng phổi. Việc phát triển dược phẩm trúng đích đòi hỏi sự hợp tác giữa các nhà khoa học sinh học phân tử, genomics, và dược học.

VI. Kết Luận Hướng Nghiên Cứu Tương Lai Về Gen FAM13A Trong COPD

Nghiên cứu về gen FAM13A trong COPD đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong những năm gần đây. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều câu hỏi cần được trả lời. Các nghiên cứu tương lai cần tập trung vào việc làm sáng tỏ cơ chế chính xác mà biến thể gen FAM13A ảnh hưởng đến sự phát triển của bệnh, xác định các yếu tố môi trường tương tác với gen, và phát triển các phương pháp điều trị cá nhân hóa dựa trên genomics. Nghiên cứu sâu hơn về FAM13A hứa hẹn sẽ mang lại những cải thiện đáng kể trong việc phòng ngừa, chẩn đoán và điều trị COPD.

6.1. Tích hợp dữ liệu genomics và dữ liệu lâm sàng để cải thiện dự đoán

Việc tích hợp dữ liệu genomics và dữ liệu lâm sàng, chẳng hạn như lịch sử hút thuốc lá, mức độ tắc nghẽn đường thở, và tần suất các đợt cấp, có thể cải thiện khả năng dự đoán bệnh và phân tầng bệnh nhân COPD. Các mô hình dự đoán có thể được sử dụng để xác định những người có nguy cơ cao mắc bệnh nặng và cần được theo dõi và điều trị chặt chẽ hơn.

6.2. Nghiên cứu trên các mô hình tế bào và động vật tiên tiến

Nghiên cứu trên các mô hình tế bào và động vật tiên tiến có thể giúp làm sáng tỏ cơ chế chính xác mà biến thể gen FAM13A ảnh hưởng đến tế bào phổi và sinh học phổi. Các mô hình này có thể được sử dụng để đánh giá tác động của đột biến gen lên quá trình viêm, sửa chữa mô phổi, và chức năng phổi.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Dân số Việt Nam đang trải qua sự biến đổi về quy mô và cơ cấu tuổi với tốc độ già hóa gia tăng. Dự báo từ số liệu Tổng điều tra dân số cho thấy đến năm 2029, quy mô người cao tuổi tại Việt Nam đạt khoảng 17,28 triệu người, chiếm 16,5% tổng dân số. Sự gia tăng này cùng sự dịch chuyển mô hình bệnh tật làm gia tăng gánh nặng của các bệnh lý không lây nhiễm, nổi bật là bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (BPTNMT).

Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), toàn cầu ghi nhận khoảng 600 triệu người mắc BPTNMT. Tỷ lệ tử vong do BPTNMT từ vị trí thứ 6 vào năm 1990 được dự báo sẽ tăng lên vị trí thứ 3 vào năm 2030 với hơn 4,5 triệu ca tử vong mỗi năm. Tại khu vực Châu Á - Thái Bình Dương, khảo sát ở 12 quốc gia và vùng lãnh thổ ghi nhận tỷ lệ mắc BPTNMT ở mức độ trung bình đến nặng ở người từ 30 tuổi trở lên là 6,3%, trong đó Việt Nam có tỷ lệ cao nhất với 6,7%.

BPTNMT đặc trưng bởi sự suy giảm chức năng thông khí phổi tiến triển và không hồi phục hoàn toàn, do đáp ứng viêm bất thường của đường thở và nhu mô phổi với các hạt hoặc khí độc hại. Năm 2019, Sáng kiến Toàn cầu về Bệnh Phổi Tắc Nghẽn Mạn Tính (GOLD) đã xác định yếu tố di truyền là một trong những nguy cơ chính của bệnh. Về mặt sinh học phân tử, gen FAM13A mã hóa protein kết hợp với protein trung gian SIRT1 để kiểm soát sự biểu hiện của CPT1A. Việc tăng điều hòa CPT1A kích thích quá trình oxy hóa acid béo (FAO), làm gia tăng các gốc oxy hóa tự do (ROS), dẫn đến chết tế bào biểu mô phế nang và hình thành tổn thương cấu trúc phổi không hồi phục. Mặc dù các nghiên cứu quốc tế đã chỉ ra mối liên quan giữa các biến thể di truyền của gen FAM13A với chức năng phổi, tại thời điểm tác giả thực hiện nghiên cứu, khu vực Đông Nam Á và Việt Nam chưa có công trình nào đánh giá đa hình đơn nucleotide (SNP) của gen này trên bệnh nhân BPTNMT.

Mục tiêu nghiên cứu

Luận án xác định 3 mục tiêu cụ thể:

1. Mô tả một số đặc điểm lâm sàng và chức năng thông khí phổi ở bệnh nhân bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính.
2. Xác định đặc điểm đa hình đơn nucleotide rs7671167, rs2869967, rs2869966 và rs17014601 của gen FAM13A trong bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính.
3. Phân tích mối liên quan đặc điểm đa hình các đơn nucleotide của gen FAM13A trong bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính và tình trạng rối loạn thông khí phổi.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Đối tượng nghiên cứu: Gồm 2 nhóm đối tượng đến khám và đo hô hấp ký tại Bệnh viện Trường Đại học Y Dược Cần Thơ:
  • Nhóm bệnh: Bệnh nhân được chẩn đoán mắc BPTNMT theo tiêu chuẩn GOLD 2019 (chỉ số $FEV_1/FVC < 70%$ sau nghiệm pháp hồi phục phế quản), có các triệu chứng hô hấp mạn tính (khó thở tiến triển, ho, khạc đàm) và tiền sử tiếp xúc yếu tố nguy cơ.
  • Nhóm chứng: Người đến khám các bệnh lý hô hấp được chẩn đoán không mắc BPTNMT theo GOLD 2019, có sự tương đồng về độ tuổi và giới tính với nhóm bệnh.
  • Tiêu chuẩn loại trừ: Bệnh nhân đang trong đợt cấp BPTNMT hoặc đang mắc các bệnh lý cấp tính khác.
• Phạm vi không gian: Thu thập dữ liệu lâm sàng, đo hô hấp ký tại Bệnh viện Trường Đại học Y Dược Cần Thơ và phân tích sinh học phân tử tại Trung tâm Y sinh học phân tử (Trường Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh).
• Phạm vi thời gian: Từ tháng 3/2021 đến tháng 2/2023.

---

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu quốc tế

Các nghiên cứu liên kết trên toàn bộ bộ gen (GWAS) và dịch tễ học di truyền trên thế giới đã xác định vị trí locus $4q22$ chứa gen FAM13A liên quan đến chức năng hô hấp và nguy cơ mắc các bệnh phổi mạn tính:

• Iwona Ziolkowska Suchanek và cộng sự: Phân tích locus $15q25$ (IREB2) và $4q22$ (FAM13A) ở bệnh nhân ung thư phổi và BPTNMT, chỉ ra kiểu gen đồng hợp tử CC của SNP rs2869967 làm tăng nguy cơ mắc BPTNMT ($p = 0,0007$; $OR = 2,414$), trong khi các biến thể rs1903003 và rs7671167 liên quan đến giảm nguy cơ mắc bệnh ($p < 0,002$; $OR < 0,405$). Nhóm tác giả cũng làm rõ vai trò của FAM13A đối với sự tăng sinh, chu kỳ tế bào và xâm lấn của tế bào ung thư phổi không tế bào nhỏ (dòng tế bào A549).
• Anthony Tam và cộng sự: Đánh giá biểu hiện của protein FAM13A và tín hiệu qua trung gian TGF-$\beta 1$ trong biểu mô đường thở. Kết quả ghi nhận biểu hiện FAM13A tăng đáng kể ở bệnh nhân BPTNMT mức độ trung bình đến nặng và có tương quan nghịch với $FEV_1$ và $FVC$, đồng thời có sự giảm điều hòa của $\beta$-catenin trong biểu mô đường thở người hút thuốc.
• Qing Chen và cộng sự: Khảo sát tế bào biểu mô phế quản người (dòng $16HBE14o-$) khi tiếp xúc với dịch chiết khói thuốc lá. Sự biểu hiện quá mức của FAM13A làm tăng nồng độ protein E-cadherin và giảm giải phóng chemokine CXCL8 (IL-8), từ đó hạn chế phản ứng viêm và giảm sự thâm nhập của bạch cầu hạt trung tính.
• Jinyuan Zhu: Phân tích mẫu mô đường thở nhỏ và tế bào BEAS-2B, nhận thấy FAM13A tham gia vào quá trình chuyển tiếp biểu mô - trung mô (EMT) do TGF-$\beta 1$ kích thích, với sự gia tăng các dấu ấn như collagen I, fibronectin, MMP-9, $\alpha$-SMA, vimentin và N-cadherin.
• Donghe Li, Woojin Kim và cộng sự (2018): Xác định biến thể rs2704589 trên gen FAM13A có liên quan đến sự suy giảm tỷ số $FEV_1/FVC$ theo thời gian.
• Xin Liu và cộng sự: Ghi nhận thiếu hụt gen FAM13A thúc đẩy sự tăng sinh và biệt hóa của tế bào biểu mô phế nang type 2, hỗ trợ quá trình sửa chữa tổn thương nhu mô phổi do khói thuốc lá.
• Hirano và cộng sự (2017): Đánh giá tính đa hình gen FAM13A ở bệnh nhân xơ phổi vô căn (IPF), cho thấy mối liên quan với sự suy giảm chức năng thông khí và tiên lượng bệnh.
• Peter và cộng sự: Sử dụng tế bào 16HBE xác định tương tác giữa vùng promoter của FAM13A với đoạn gen chứa rs2013701 và rs7671167.
• Kim Woo Jin, Myoung Nam Lim, Yoon Ki Hong và cộng sự: Nghiên cứu trên 1000 bệnh nhân BPTNMT và 1000 đối tượng chứng tại Hàn Quốc, xác định sự gia tăng biểu hiện mô của FAM13A ở nhóm bệnh so với nhóm chứng.
• Michael H. Cho, Boutaoui và cộng sự: Xác định hai SNP rs1903003 và rs7671167 nằm trong vùng intron xuôi dòng miền RhoGAP của gen FAM13A có liên quan đến BPTNMT.
• Zhang Y. và Qiu J.: Khảo sát 7 SNP của gen FAM13A trên quần thể người dân nông thôn Trung Quốc, phát hiện kiểu gen dị hợp tử CT của rs17014601 làm tăng nguy cơ mắc BPTNMT ($OR = 1,76$; $95% CI: 1,33 - 2,32$; $p = 0,0001$) và theo mô hình di truyền trội ($OR = 1,67$; $95% CI: 1,28 - 2,18$; $p = 0,0001$).
• Wang B., Liang B., Yang J. và cộng sự: Khảo sát trên người Hán ở Trung Quốc, ghi nhận rs7671167 liên quan đến BPTNMT ở nhóm có hút thuốc lá ($p = 0,026$), đồng thời rs2869966, rs2869967 và rs2045517 có liên quan đến chỉ số $FEV_1/FVC$.
• Anees ur Rehman và cộng sự: Theo dõi 367 bệnh nhân BPTNMT tại Bệnh viện Penang trong 12 tháng, ghi nhận 30,28% bệnh nhân có tốc độ suy giảm $FEV_1 \ge 60\text{ mL/năm}$, liên quan chặt chẽ với BMI, tình trạng hút thuốc và điểm mMRC.

Các nghiên cứu trong nước

• Tạ Bá Thắng và cộng sự: Đánh giá biến đổi chức năng hô hấp trên 103 bệnh nhân BPTNMT ngoài đợt cấp và 60 người bình thường tại Bệnh viện 103 (từ 11/2013 đến 7/2016). Kết quả ghi nhận thể tích khí cặn ($RV = 236,56 \pm 68,75%$) và dung tích toàn phổi ($TLC = 138,03 \pm 24,34%$) tăng cao; 92,24% bệnh nhân có căng giãn phổi mức độ nặng; sức cản đường thở ($Raw = 9,06 \pm 3,96\text{ cmH}_2\text{O/L/s}$) tăng nặng ở 61,77% trường hợp; độ khuếch tán khí ($DLCO = 63,26 \pm 20,73%$) suy giảm. $FEV_1$ tương quan nghịch với $RV$ ($r = -0,539$), $PaCO_2$ ($r = -0,44$) và tương quan thuận với $DLCO$ ($r = 0,57$), $PaO_2$ ($r = 0,57$).

Khoảng trống nghiên cứu luận án giải quyết

Phần lớn các nghiên cứu trong nước trước đây tập trung vào thăm dò chức năng hô hấp, đặc điểm lâm sàng và các dấu ấn viêm kinh điển. Luận án của NCS. Phạm Hoàng Khánh giải quyết khoảng trống dữ liệu về tần số alen, phân bố kiểu gen của 4 SNP chính trên gen FAM13A (rs7671167, rs2869967, rs2869966, rs17014601) trên người Việt Nam, đồng thời phân tích mối liên quan giữa các biến thể di truyền này với nguy cơ mắc bệnh và mức độ suy giảm các chỉ số thông khí phổi ($FEV_1$, $FVC$, $VC$, $FEF_{25-75}$, $PEF$, $FEV_1/FVC$).

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở sinh lý học và phân tử

• Cơ chế bệnh sinh BPTNMT: Luận án tổng hợp 4 cơ chế bệnh sinh chính:
  1. Phản ứng viêm mạn tính: Sự thâm nhiễm của bạch cầu hạt trung tính (tiết neutrophil elastase, cathepsin G, proteinase-3), đại thực bào (giải phóng ROS, NO, TNF-$\alpha$, IL-8, LTB-4) và lympho TCD8+ (tiết perforin, granzyme B, TNF-$\alpha$).
  2. Mất cân bằng protease và antiprotease: Mất cân đối giữa enzym phân hủy mô liên kết (elastase, MMP-12) và chất ức chế ($\alpha_1$-antitrypsin do gen SERPINA1 mã hóa, $\alpha_2$-macroglobulin).
  3. Mất cân bằng oxy hóa và chống oxy hóa: Các gốc tự do (ROS) từ khói thuốc và tế bào viêm làm bất hoạt antiprotease, kích hoạt yếu tố phiên mã gây viêm.
  4. Chết tế bào và sửa chữa không hiệu quả: Khói thuốc kích hoạt tổng hợp ceramide, ức chế Rtp801 của protein mTOR, làm tổn thương biểu mô và phế nang không hồi phục.
• Đặc điểm phân tử gen FAM13A: Gen FAM13A (Family with sequence similarity 13, member A, mã số NCBI: 10144) dài 331.226 cặp base với 32 exon, định vị tại locus $NC_000004.12$, vùng $4q22.1$ (từ nucleotide 88.725.960 đến 89.057.185 trên nhiễm sắc thể số 4). Gen mã hóa protein điều hòa tín hiệu GTPase (miền RhoGAP), tương tác với phosphatase 2A (PP2A), $\beta$-catenin (CTNNB1) và trục SIRT1-CPT1A kiểm soát chuyển hóa lipid tế bào.
• Sinh lý thông khí phổi: Thông khí phổi dựa trên sự biến đổi áp suất phế nang và áp suất âm màng phổi dưới tác động của cơ hoành, cơ liên sườn và tính đàn hồi nhu mô. Các chỉ số thể tích ($TV, IRV, ERV, RV$) và dung tích ($IC, VC, FRC, TLC$) phản ánh khả năng chứa đựng. Các thông số lưu lượng ($FEV_1, PEF, FEF_{25}, FEF_{50}, FEF_{75}, FEF_{25-75}$) và chỉ số Tiffeneau ($FEV_1/VC$) đánh giá sự thông thoáng của đường dẫn khí.

Dạng rối loạn thông khí	Chỉ số (F)VC (% dự đoán)	Chỉ số FEV1/(F)VC	FEF25-75% (% dự đoán)
Bình thường	$\ge 80%$	$\ge 70%$	—
RLTK hạn chế	$< 80%$	$\ge 70%$	—
RLTK tắc nghẽn	$\ge 80%$	$< 70%$	—
RLTK hỗn hợp	$< 80%$	$< 70%$	—
Tắc nghẽn đường dẫn khí nhỏ	$\ge 80%$	$\ge 70%$	$< 80%$

Phân loại mức độ tắc nghẽn theo GOLD 2019 (dựa trên $FEV_1$ sau test giãn phế quản khi $FEV_1/FVC < 70%$):

• Mức độ I (Nhẹ): $FEV_1 \ge 80%$ giá trị dự đoán.
• Mức độ II (Trung bình): $50% \le FEV_1 < 80%$ giá trị dự đoán.
• Mức độ III (Nặng): $30% \le FEV_1 < 50%$ giá trị dự đoán.
• Mức độ IV (Rất nặng): $FEV_1 < 30%$ giá trị dự đoán.

Phương pháp nghiên cứu

• Thiết kế nghiên cứu:
  • Mục tiêu 1 & 2: Nghiên cứu mô tả cắt ngang có phân tích.
  • Mục tiêu 3: Nghiên cứu bệnh chứng (case-control).
• Tính toán cỡ mẫu:
  • Áp dụng công thức so sánh 2 tỷ lệ dựa trên nghiên cứu sơ bộ (pilot study) trên 30 mẫu bệnh và 30 mẫu chứng. Tỷ lệ kiểu gen dị hợp tử CT của rs17014601 ở nhóm bệnh là $p_1 = 46,7%$, nhóm chứng là $p_2 = 26,7%$.
  • Tham số: Mức ý nghĩa $\alpha = 0,05$ (độ tin cậy $95%$), lực mẫu $1 - \beta = 80%$ ($\beta = 0,20$).
  • Cỡ mẫu tính toán tối thiểu là $n = 80$ cho mỗi nhóm. Cỡ mẫu chính thức: 80 bệnh nhân nhóm BPTNMT và 80 đối tượng nhóm chứng.
  • Kiểm tra sự phân bố kiểu gen theo định luật cân bằng Hardy-Weinberg để đảm bảo tính đại diện quần thể.
• Phương pháp thu thập dữ liệu và kỹ thuật xét nghiệm:
  • Lâm sàng và nhân trắc: Thu thập tuổi, giới tính, chiều cao, cân nặng, BMI, huyết áp, tiền sử hút thuốc lá, tiếp xúc khói bụi, triệu chứng cơ năng (ho, khạc đàm, khó thở theo thang điểm mMRC) và thực thể (nghe phổi).
  • Đo chức năng thông khí: Sử dụng máy Ferraris Koko, đo các chỉ số trước và sau nghiệm pháp hồi phục phế quản ($VC, FVC, FEV_1, PEF, FEF_{25-75}, FEV_1/FVC$).
  • Phân tích di truyền: Lấy 2-3 mL máu toàn phần chống đông EDTA, bảo quản ở $4^\circ\text{C}$ và $-30^\circ\text{C}$. Tách chiết DNA, đo độ tinh sạch bằng máy NanoDrop2000. Thực hiện phản ứng PCR khuếch đại các đoạn gen chứa 4 SNP trên máy luân nhiệt Eppendorf Mastercycler, kiểm tra sản phẩm bằng điện di gel agarose với thang DNA 1kb plus. Tinh sạch sản phẩm PCR bằng Shrimp Alkaline Phosphatase (SAP) và tiến hành giải trình tự Sanger để xác định các alen A, T, C, G và các kiểu gen tương ứng (CC, CT, TT).

---

Nội dung chính theo từng chương

Mở đầu

Đặt vấn đề về gánh nặng y tế của BPTNMT trong bối cảnh già hóa dân số tại Việt Nam. Khái quát vai trò của di truyền học trong định hướng chẩn đoán cá thể hóa và tiếp cận trúng đích theo GOLD. Xác định khoảng trống nghiên cứu về gen FAM13A tại Việt Nam và công bố 3 mục tiêu của luận án.

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương này được chia thành 4 phần chính:

1. Đại cương về bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính: Trình bày định nghĩa theo GOLD, dịch tễ học toàn cầu và Việt Nam, 4 cơ chế bệnh sinh (viêm đường thở, mất cân bằng protease/antiprotease, stress oxy hóa, chết tế bào qua mTOR và giảm khả năng sửa chữa), các phương pháp chẩn đoán lâm sàng và cận lâm sàng (X-quang, CT ngực, khí máu, DLCO, $\alpha_1$-antitrypsin), cùng các yếu tố nguy cơ (khói thuốc, bụi hạt, thiếu hụt AAT do gen SERPINA1).
2. Chức năng thông khí phổi: Mô tả sinh lý học thông khí, cơ chế cơ học hít vào/thở ra, ý nghĩa của các thể tích, dung tích phổi ($TV, IRV, ERV, RV, IC, VC, FRC, TLC$) và các thông số lưu lượng ($FEV_1, PEF, FEF_{25-75}$). Phân tích biến đổi đường cong lưu lượng - thể tích dạng lõm ở thì thở ra và các kiểu hình rối loạn thông khí phổi (viêm phế quản mạn, khí phế thũng, hen chồng lấp BPTNMT - ACO).
3. Đa hình đơn nucleotide của gen FAM13A: Tổng quan cấu trúc phân tử của gen FAM13A tại vùng $4q22.1$ trên nhiễm sắc thể số 4. Tổng hợp các bằng chứng thực nghiệm về tương tác giữa FAM13A với SIRT1, CPT1A, PP2A và $\beta$-catenin trong quá trình oxy hóa acid béo, tổn thương biểu mô do ROS và cơ chế xơ hóa/khí phế thũng. Điểm lại các nghiên cứu GWAS liên quan đến BMI, tỷ lệ eo-hông (rs9991328), kháng insulin, xơ gan (rs3017895, rs1059122) và xơ phổi vô căn.
4. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước: Phân tích chi tiết các công trình quốc tế của Ziolkowska Suchanek, Anthony Tam, Qing Chen, Jinyuan Zhu, Donghe Li, Xin Liu, Hirano, Peter, Kim Woo Jin, Michael H. Cho, Zhang Y., Wang B., Anees ur Rehman và công trình trong nước của Tạ Bá Thắng cùng cộng sự về biến đổi chức năng thông khí phổi.

Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Trình bày chi tiết:

1. Đối tượng nghiên cứu: Tiêu chuẩn lựa chọn nhóm bệnh (80 ca BPTNMT theo GOLD 2019) và nhóm chứng (80 ca không BPTNMT tương đồng tuổi, giới), tiêu chuẩn loại trừ, địa điểm thực hiện (BV Đại học Y Dược Cần Thơ và Trung tâm Y sinh học phân tử - ĐH Y Dược TP.HCM), thời gian từ 3/2021 đến 2/2023.
2. Phương pháp nghiên cứu: Thiết kế cắt ngang mô tả kết hợp nghiên cứu bệnh chứng. Quy trình tính cỡ mẫu qua nghiên cứu pilot ($p_1 = 46,7%, p_2 = 26,7%$).
3. Kỹ thuật thu thập và xử lý số liệu: Quy trình khám lâm sàng, đo hô hấp ký bằng máy Ferraris Koko, phân loại mức độ rối loạn thông khí theo GOLD 2019. Quy trình sinh học phân tử gồm tách chiết DNA, đo nồng độ NanoDrop2000, thiết kế mồi PCR, phản ứng luân nhiệt, điện di kiểm tra sản phẩm với thang đo 1kb plus, xử lý bằng enzym SAP và giải trình tự gen Sanger nhằm xác định 4 SNP: rs7671167, rs2869967, rs2869966, rs17014601.
4. Đạo đức trong nghiên cứu: Đảm bảo tính tự nguyện, bảo mật thông tin và phê duyệt y đức của cơ sở nghiên cứu.

Chương 3: Kết quả

Kết quả nghiên cứu được hệ thống hóa qua các bảng biểu và phân tích thống kê:

1. Đặc điểm chung đối tượng nghiên cứu: Phân bố cỡ mẫu, tỷ lệ giới tính, nhóm tuổi, các chỉ số nhân trắc (chiều cao, cân nặng, BMI, huyết áp tâm thu, huyết áp tâm trương).
2. Đặc điểm lâm sàng và chức năng thông khí phổi ở bệnh nhân BPTNMT: Tỷ lệ các triệu chứng cơ năng (ho, khạc đàm, khó thở), triệu chứng thực thể, yếu tố phơi nhiễm (khói thuốc lá, chất sinh khói, tiền sử lao phổi). Giá trị trung bình các chỉ số hô hấp ký ($VC, FVC, FEV_1, PEF, FEF_{25-75}, FEV_1/FVC$), phân bố các dạng rối loạn thông khí (tắc nghẽn, hạn chế, hỗn hợp, tắc nghẽn đường dẫn khí nhỏ) và phân loại giai đoạn BPTNMT theo tiêu chuẩn GOLD (GOLD 1 đến GOLD 4).
3. Đặc điểm đa hình đơn nucleotide của gen FAM13A: Kết quả giải trình tự Sanger xác định các kiểu gen (CC, CT, TT) và tần số các alen C, T của 4 SNP: rs7671167, rs2869967, rs2869966 và rs17014601. Kiểm định cân bằng Hardy-Weinberg trên nhóm nghiên cứu.
4. Mối liên quan giữa đa hình SNP gen FAM13A và tình trạng rối loạn thông khí phổi:
   • Phân tích nguy cơ mắc BPTNMT (tỷ số Odds Ratio - OR, khoảng tin cậy 95% CI và giá trị $p$) đối với từng kiểu gen và alen của rs7671167, rs2869967, rs2869966, rs17014601.
   • Đánh giá mối liên quan giữa phân bố tần số alen, kiểu gen với các dạng rối loạn thông khí (hạn chế, tắc nghẽn, hỗn hợp).
   • Tương quan giữa kiểu gen các SNP với giá trị trung bình định lượng của các thông số thông khí phổi: $VC, FVC, FEV_1, FEF_{25-75}, PEF$ và chỉ số $FEV_1/FVC$ (Tiffeneau/Gaensler).

Chương 4: Bàn luận

Tác giả thảo luận và đối chiếu kết quả nghiên cứu với các tài liệu trong và ngoài nước:

1. Bàn luận về đặc điểm lâm sàng và nhân trắc: Phân tích ảnh hưởng của tuổi, giới tính, chỉ số BMI và tiền sử hút thuốc đến bệnh sinh BPTNMT.
2. Bàn luận về chức năng thông khí: So sánh mức độ suy giảm $FEV_1$, tỷ số $FEV_1/FVC$, sự gia tăng sức cản và bẫy khí với nghiên cứu của Tạ Bá Thắng, Wang B., Anees ur Rehman và các tiêu chuẩn GOLD 2019/2021.
3. Bàn luận về đặc điểm đa hình gen FAM13A: So sánh phân bố kiểu gen và tần số alen của rs7671167, rs2869967 với các công bố quốc tế của Ziolkowska Suchanek, Yipeng Ding, Xie; so sánh biến thể rs17014601 với kết quả của nhóm tác giả Zhang và cộng sự trên quần thể người Trung Quốc.
4. Bàn luận về mối liên quan giữa biến thể di truyền và suy giảm chức năng hô hấp: Phân tích vai trò của các alen nguy cơ đối với tình trạng rối loạn thông khí hỗn hợp và tắc nghẽn phế quản, làm rõ sự phù hợp giữa cơ chế sinh học phân tử của protein FAM13A với các biểu hiện sinh lý bệnh trên lâm sàng.

Kiến nghị và đề xuất

Nêu các đề xuất ứng dụng xét nghiệm di truyền gen FAM13A trong sàng lọc nguy cơ và định hướng nghiên cứu sâu hơn trên các cỡ mẫu lớn hơn hoặc can thiệp điều trị đích.

---

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp về mặt khoa học và lý luận

• Cung cấp dữ liệu thực nghiệm đầu tiên tại Việt Nam về đặc điểm phân tử và phân bố đa hình đơn nucleotide của gen FAM13A (các locus rs7671167, rs2869967, rs2869966, rs17014601) trên nhóm bệnh nhân BPTNMT và nhóm chứng người Việt.
• Bổ sung cơ sở dữ liệu di truyền học quần thể cho người Đông Nam Á vào ngân hàng dữ liệu gen liên quan đến bệnh lý hô hấp mạn tính.
• Góp phần củng cố giả thuyết sinh lý bệnh về mối liên hệ giữa các biến dị di truyền trên gen FAM13A với mức độ suy giảm các thông số chức năng thông khí phổi ($FEV_1, FVC, FEF_{25-75}, PEF$).

Đóng góp về mặt thực tiễn

• Thiết lập quy trình kỹ thuật khuếch đại PCR và giải trình tự Sanger chuẩn hóa đối với 4 locus SNP trên gen FAM13A, có thể áp dụng tại các phòng xét nghiệm sinh học phân tử y học.
• Hỗ trợ lâm sàng trong việc nhận diện các kiểu hình di truyền có nguy cơ cao suy giảm thông khí phổi nặng, hỗ trợ tiên lượng và theo dõi chức năng hô hấp ở bệnh nhân BPTNMT ngoài đợt cấp.

Kiến nghị và đề xuất của tác giả

• Ứng dụng phối hợp giữa đo hô hấp ký thường quy và kỹ thuật xét nghiệm SNP gen FAM13A trong sàng lọc sớm các đối tượng có nguy cơ cao tiến triển bệnh nặng khi tiếp xúc với khói thuốc lá hoặc bụi hạt.
• Tiếp tục mở rộng các nghiên cứu đoàn hệ theo dõi dọc để đánh giá tốc độ suy giảm $FEV_1$ hàng năm theo từng kiểu gen cụ thể của FAM13A.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu

• Nghiên cứu được thực hiện tại một trung tâm y tế (Bệnh viện Trường Đại học Y Dược Cần Thơ) với quy mô mẫu dừng ở mức 80 bệnh nhân BPTNMT và 80 người nhóm chứng, dựa trên công thức tính cỡ mẫu nghiên cứu sơ bộ cho một biến thể đại diện (rs17014601).
• Phạm vi khảo sát tập trung vào 4 locus SNP định trước (rs7671167, rs2869967, rs2869966, rs17014601) trên gen FAM13A, chưa bao phủ toàn bộ các biến thể hiếm khác trên toàn bộ chiều dài 331.226 bp của gen.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

• Triển khai các nghiên cứu đa trung tâm trên các vùng địa lý khác nhau của Việt Nam với cỡ mẫu lớn hơn để xác thực tần số phân bố alen trong cộng đồng.
• Nghiên cứu sâu hơn ở mức độ biểu hiện mRNA và protein của FAM13A trong mô phổi kết hợp đo khả năng khuếch tán khí ($DLCO$) và thể tích khí cặn ($RV$) bằng thể tích ký thân.

---

Giá trị tham khảo

• Đối với nghiên cứu sinh và học viên sau đại học ngành Khoa học y sinh, Sinh lý học, Hô hấp: Tài liệu cung cấp phương pháp luận kết hợp giữa thăm dò chức năng sinh lý hô hấp (hô hấp ký) và kỹ thuật phân tích di truyền phân tử (PCR - Sanger sequencing); cung cấp quy trình tính cỡ mẫu dựa trên nghiên cứu pilot.
• Đối với giảng viên và cơ sở đào tạo y dược: Là tài liệu chuyên khảo tham khảo trong giảng dạy học phần Sinh lý bệnh hô hấp, Thăm dò chức năng thông khí và Di truyền y học.
• Đối với bác sĩ lâm sàng chuyên khoa Hô hấp: Cung cấp tài liệu tham khảo về mối liên quan giữa các yếu tố nguy cơ di truyền và sự biến đổi chức năng thông khí phổi theo phân loại GOLD.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án nghiên cứu những SNP cụ thể nào trên gen FAM13A?

Luận án tiến hành xác định và phân tích 4 đa hình đơn nucleotide (SNP) trên gen FAM13A bao gồm: rs7671167, rs2869967, rs2869966 và rs17014601.

2. Gen FAM13A nằm ở vị trí nào trên nhiễm sắc thể và có đặc điểm phân tử ra sao?

Gen FAM13A nằm ở vị trí locus $NC_000004.12$, thuộc vùng $4q22.1$ (nhánh dài vùng 2, băng 2, băng phụ 1) trên nhiễm sắc thể số 4, trải dài từ nucleotide 88.725.960 đến 89.057.185. Gen có chiều dài 331.226 cặp base, gồm 32 exon và có mã số định danh trên NCBI là 10144.

3. Cỡ mẫu nghiên cứu được xác định như thế nào?

Cỡ mẫu được tính toán dựa trên kết quả nghiên cứu sơ bộ (pilot study) trên 30 mẫu nhóm bệnh và 30 mẫu nhóm chứng đối với tỷ lệ kiểu gen dị hợp tử CT của SNP rs17014601 ($p_1 = 46,7%$ ở nhóm bệnh và $p_2 = 26,7%$ ở nhóm chứng). Với mức ý nghĩa $\alpha = 5%$ và lực mẫu $1 - \beta = 80%$, cỡ mẫu tối thiểu được tính là $n = 80$ cho mỗi nhóm (tổng số 160 đối tượng gồm 80 bệnh nhân BPTNMT và 80 người nhóm chứng).

4. Tiêu chuẩn chọn nhóm bệnh BPTNMT trong luận án dựa trên cơ sở nào?

Bệnh nhân nhóm bệnh được chẩn đoán mắc BPTNMT dựa trên tiêu chuẩn GOLD 2019 với chỉ số $FEV_1/FVC < 70%$ sau nghiệm pháp hồi phục phế quản bằng hô hấp ký (thực hiện trên máy Ferraris Koko), kết hợp các triệu chứng cơ năng (khó thở gắng sức tăng dần, ho, khạc đàm mạn tính) và tiền sử tiếp xúc với yếu tố nguy cơ (khói thuốc lá, thuốc lào, khói bụi).

5. Cơ chế phân tử chính mà gen FAM13A tham gia trong tổn thương phổi theo tổng quan tài liệu là gì?

FAM13A tương tác với protein SIRT1 để kiểm soát và điều hòa tăng biểu hiện enzym CPT1A. Việc tăng CPT1A kích thích quá trình oxy hóa acid béo (FAO), làm gia tăng tích tụ các gốc oxy hóa tự do (ROS), dẫn đến chết tế bào biểu mô phế nang và gây tổn thương cấu trúc phổi không hồi phục. Ngoài ra, FAM13A còn tương tác với PP2A và $\beta$-catenin (CTNNB1) tham gia vào quá trình chuyển tiếp biểu mô - trung mô (EMT) do TGF-$\beta 1$ kích hoạt.

---

Kết luận

Luận án tiến sĩ y học của NCS. Phạm Hoàng Khánh đã khảo sát đặc điểm lâm sàng, các thông số chức năng thông khí phổi và xác định đặc tính di truyền của 4 SNP (rs7671167, rs2869967, rs2869966, rs17014601) trên gen FAM13A ở bệnh nhân BPTNMT tại Cần Thơ. Nghiên cứu đã phân tích mối liên quan giữa các kiểu gen, tần số alen với nguy cơ mắc bệnh và mức độ suy giảm các chỉ số hô hấp ký theo tiêu chuẩn GOLD 2019. Đây là công trình thực nghiệm cung cấp dữ liệu di truyền học phân tử về gen FAM13A trên quần thể bệnh nhân BPTNMT tại Việt Nam, đóng góp cơ sở dữ liệu khoa học cho chuyên ngành Sinh lý học và Y học hô hấp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Đại cương về bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính 1.1 Định nghĩa bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính Theo Chiến lược toàn cầu về bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (GOLD): bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (BPTNMT) là một bệnh lý thường gặp, có thể dự phòng và điều trị được, đặc trưng của bệnh là triệu chứng hô hấp và giới hạn luồng khí thở dai dẳng do bất thường ở đường dẫn khí và/hoặc phế nang liên quan với sự phơi nhiễm lâu dài với các hạt, khí độc hại và bị ảnh hưởng bởi các nhân tố chủ thể bao gồm bất thường về sự phát triển phổi. Giới hạn luồng khí thường là tiến triển và liên quan đến đáp ứng viêm bất thường của phổi với các phân tử hoặc khí độc hại [51].2 Dịch tễ học bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính BPTNMT cũng ngày càng được quan tâm bởi tần suất mắc bệnh, tỷ lệ tử vong và gánh nặng về kinh tế xã hội đang gia tăng đáng kể. Theo Tổ chức Y tế Thế giới, có khảng 600 triệu người bị BPTNMT trên toàn cầu trong đó tỷ lệ nam là 9,34/1000 và 7,33/1000 ở nữ, đặc biệt dự kiến đến năm 2030 ước tính có trên 4,5 triệu trường hợp tử vong hàng năm do BPTNMT, đồng thời BPTNMT là nguyên nhân gây tử vong đứng hàng thứ 3 trên thế giới [2], [40], [51]. Một nghiên cứu ở 12 quốc gia và vùng lãnh thổ Châu Á - Thái Bình Dương cho thấy tần suất trung bình của BPTNMT trung bình đến nặng ở những người bằng và trên 30 tuổi với 6,3%, trong đó cao nhất là Việt Nam là 6,7% [52].

BPTNMT giai đoạn tiến triển sẽ làm người bệnh bị tàn phế nặng nề và chất lượng cuộc sống bị sụt giảm nghiêm trọng.3 Cơ chế bệnh sinh bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính Cơ chế bệnh sinh của BPTNMT phức tạp, trong đó hạn chế luồng khí thở là thay đổi chính trong BPTNMT, là hậu quả của tình trạng khí phế thủng 4 và tắc nghẽn đường thở nhỏ. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến BPTNMT, trong đó tập trung ở 4 nhóm cơ chế chính đó là: quá trình viêm mạn tính đường thở, sự mất cân bằng giữa proteinase và kháng proteinase, mất cân bằng giữa oxy hóa và chống oxy hóa, chết tế bào theo chương trình và quá trình sửa chữa của phổi. Phản ứng viêm: Phản ứng viêm phụ thuộc vào sự tác động của các tế bào viêm gây tổn thương mô, giải phóng nhiều hoá chất trung gian như proteinase, oxidant, peptid có độc tính. góp phần tạo nên cơ chế bệnh sinh của bệnh như các tế bào bạch cầu hạt trung tính, đại thực bào, lympho T (đặc biệt là TCD8+) ở đường thở và nhu mô phổi.1 Các cơ chế viêm trong bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính [85] Theo đó, bạch cầu hạt trung tính tiết ra các proteinase bao gồm neutrophil elastase, neutrophil cathepsin G và neutrophil proteinase-3 gây phá huỷ nhu mô và tăng tiết chất nhầy; đại thực bào có vai trò cộng hưởng trong quá trình viêm bằng cách giải phóng các chất oxy hoá, oxit nitơ, yếu tố hoại tử u (TNF- α), interleukine 8 (IL-8), leucotrien B4 (LTB-4), thúc đẩy quá 5 trình viêm do bạch cầu đa nhân trung tính; tế bào lympho T, đặc biệt TCD8+ giải phóng perforin, granzym B và TNF- α, gây tiêu huỷ tế bào biểu mô phế nang.

Viêm đường thở sẽ gây tổn thương cấu trúc đường dẫn khí nhỏ và lớn, phá huỷ nhu mô phổi, tái cấu trúc đường thở và đặc biệt tắc nghẽn đường dẫn khí không hồi phục hoàn toàn [40]. Sự mất cân bằng giữa protease và antiprotease: Để duy trì cấu trúc phổi bình thường luôn có sự cân bằng giữa sự tiêu huỷ và sự tổng hợp các thành phần khác nhau trong tổ chức gian bào, đặc biệt sự mất cân bằng trong phổi của bệnh nhân BPTNMT giữa enzyme protease-phá vỡ các thành phần mô liên kết và antiprotease đối trọng với hoạt động này. Các chất ức chế proteinase có vai trò bảo vệ đường hô hấp bao gồm: a1-antitrypsin, a2- macroglobulin, b1-anticollagenase, những chất này có vai trò ức chế các proteinase. Hai nhóm enzym tiêu protein quan trọng bao gồm elastase và metalloproteinase, được giải phóng từ bạch cầu hạt đa nhân, đại thực bào.

Ngày nay có nhiều bằng chứng cho thấy các protease này có thể tương tác với nhau, các proteinase tăng số lượng và được kích hoạt, ngược lại, các antiproteinase giảm số lượng và giảm hoạt động tạo ra sự mất cân bằng giữa hai hệ thống. Sự phá hủy elastin qua trung gian protease-một thành phần mô liên kết chính trong nhu mô phổi, được cho là một đặc trưng quan trọng của khí phế thũng đồng thời là hậu quả của phản ứng viêm tại đường thở do tiếp xúc lâu dài với độc chất. Mất cân bằng giữa oxy hóa và chống oxy hóa: các gốc oxy tự do có trong khói thuốc lá hoặc được sinh ra từ các tế bào viêm (đại thực bào, bạch cầu hạt trung tính). Gốc oxy tự do này trực tiếp tác động làm giảm hoạt động antiprotease, tăng hoạt động của các protease, làm tăng sự tiết nhầy, kích hoạt các yếu tố sao chép của một số gen tạo ra các yếu tố gây viêm như IL-8, TNF- α và làm thúc đẩy quá trình viêm [40].

6 Sự chết của tế bào Các chất oxy hóa trong khói thuốc làm chết tế bào qua các cơ chế khác nhau như gia tăng tổng hợp ceramide và ức chế Rtp801 của protein mTOR (mammalian target of rapamycin) cũng như gây viêm nhiễm và thủy phân protein. Mối liên hệ giữa mTOR và các dấu ấn của tình trạng lão hóa khác cho phép đặt giả thuyết cho biểu hiện khí phế thũng phổi tương tự như phổi lão hóa sớm [55]. Sự sửa chữa không hiệu quả Sự thay thế các phế quản và vi mạch nhỏ hơn bị mất và sửa chữa các phế nang bị tổn thương ở phổi người trưởng thành rất hạn chế. Khi đại thực bào thực bào các tế bào chết thì thường dẫn đến sự tổng hợp các yếu tố tăng trưởng đồng thời làm giảm sự viêm nhiễm do đó hỗ trợ cho quá trình sửa chữa của phổi.

Khói thuốc làm ảnh hưởng đến quá trình thực bào tế bào chết của đại thực bào nên quá trình này không hiệu quả [23], [78].4 Chẩn đoán bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính Để chẩn đoán BPTNMT cần dựa vào bệnh sử, khám lâm sàng và cận lâm sàng. Trong đó hô hấp ký là không thể thiếu cho chẩn đoán xác định, đặc biệt trong việc đánh giá tình trạng tắc nghẽn đường dẫn khí. Chẩn đoán BPTNMT cần được nghĩ đến khi người bệnh có ho, khạc đàm hoặc khó thở và hoặc bệnh sử có tiếp xúc với các yếu tố nguy cơ của bệnh. Triệu chứng cơ năng + Ho: thường về sáng khi thức dậy, khi gắng sức, kèm theo đờm, nặng về mùa lạnh và trong các đợt nhiễm trùng hô hấp cấp, tăng dần theo thời gian (lúc đầu thưa sau trở nên liên tục).

+ Khạc đàm: lúc đầu thường là dịch nhầy, lượng ít, có dạng đục trong các đợt cấp. Triệu chứng khạc đàm thường khó đánh giá vì bệnh nhân nuốt đờm nhiều hơn là khạc ra bên ngoài. 7 + Khó thở: là cảm giác cần phải cố gắng thở, thở nặng và thiếu không khí. Khó thở là triệu chứng xác nhận bệnh nhân bị BPTNMT.

Triệu chứng này xuất hiện âm thầm, nặng dần, xấu đi trong các đợt cấp. + Cảm giác nặng ngực và tiếng thở rít: Cảm giác nặng ngực có thể do hiện tượng tăng áp lực trong lồng ngực, tăng trở kháng đường thở. Trong đợt cấp thường thấy bệnh nhân thở khò khè. Triệu chứng thực thể: thường xuất hiện rõ khi bệnh nhân đã ở giai đoạn nặng.

+ Bệnh nhân nói ngắn hơi và co kéo cơ hô hấp phụ, thở chu môi, dễ bị kích thích và kém khả năng tập trung do thiếu oxy não kéo dài. + Lồng ngực căng giãn, di động theo kiểu khối. Các xương sườn nằm ngang, di động kéo theo nhịp thở. + Nghe lồng ngực: Thời gian thở ra dài hơn bình thường.

Tiếng thở giảm đều. Tiếng tim mờ. Có thể thấy tiếng ran rít, ran ngáy, nhất là trong đợt cấp. + Các triệu chứng suy tim phải: Phù nhẹ chi dưới, tĩnh mạch cảnh phồng, khó thở khi nằm.

Đánh giá khó thở: Đánh giá khó thở bằng thang điểm khó thở cải biên của Hội đồng Nghiên cứu Y khoa Anh (mMRC): Giai đoạn 0: Chỉ khó thở khi gắng sức. Giai đoạn 1: Khó thở khi đi nhanh hoặc lên dốc thấp. Giai đoạn 2: Đi chậm hơn so với người cùng tuổi vì khó thở, hoặc phải dừng lại để thở khi đi với tốc độ của mình trên đường phẳng. Giai đoạn 3: Phải dừng lại để thở sau khi đi bộ khoảng 100m hặc sau vài phút trên đường phẳng.

Giai đoạn 4: Khó thở ngay khi ra khỏi nhà hay khi thay quần áo. 8 Cận lâm sàng: Đo chức năng hô hấp: là thăm dò chức năng để chẩn đoán, phân loại, đánh giá mức độ nặng và theo dõi bệnh. Một trong những phương pháp đo chức năng thông khí cơ bản được sử dụng đó là đo hô hấp ký, các thông số hô hấp cơ bản cần đánh giá như dung tích sống gắng sức (FVC), thể tích thở ra tối đa trong giây đầu tiên (FEV1) hoặc chỉ số Tiffeneau (FEV1/VC). Theo GOLD, chẩn đoán BPTNMT khi FEV1/FVC < 0,7 sau nghiệm pháp hồi phục phế quản.

Chỉ định đo chức năng hô hấp khi bệnh nhân BPTNMT ổn định hoặc qua đợt cấp sau 6-8 tuần. Ngoài ra, sự thay đổi hình dạng của đường cong lưu lượng – thể tích ở thì thở ra biểu hiện tắc nghẽn ở các nhánh phế quản nhỏ (< 2mm) cũng góp phần gợi ý chẩn đoán bệnh [45].2 Sự biến đổi đường cong lưu lượng – thể tích [45] 9 Bảng 1. Phân loại mức độ tắc nghẽn đường dẫn khí ở bệnh nhân BPTNMT theo GOLD 2019 [40] Phân loại mức độ nghẽn tắc đường dẫn khí ở bệnh nhân BPTNMT (dựa vào chỉ số FEV1 sau nghiệm pháp giãn phế quản) Ở bệnh nhân với FEV1/FVC < 0,7 Mức 1 Nhẹ FEV1  80% so với trị số dự đoán Mức 2 Trung bình 50%  FEV1  80% so với trị số dự đoán Mức 3 Nặng 30%  FEV1  50% so với trị số dự đoán Mức 4 Rất nặng FEV1  30% so với trị số dự đoán X quang ngực thẳng: là cận lâm sàng cơ bản, giúp củng cố chẩn đoán, loại trừ các bệnh khác có cùng triệu chứng hô hấp. Tuy nhiên, triệu chứng X quang ngực thường chỉ biểu hiện rõ ở giai đoạn muộn của BPTNMT.