Chương 1 TỔNG QUAN 1. Bệnh tăng sản thượng thận bẩm sinh. Lịch sử nghiên cứu bệnh TSTTBS 1. Lịch sử nghiên cứu về lâm sàng Theo y văn, trường hợp tăng sản thượng thận đầu tiên trên thế giới được mô tả bởi nhà giải phẫu học De Crecchio vào năm 1865 [61].
Trường hợp TSTTBS thể mất muối đầu tiên được Butler mô tả năm 1939 và Wilkins 1940 [43]. Sau đó thì Wilkins, Butler và cộng sự đã chính thức mô tả triệu chứng lâm sàng thể mất muối và nghiên cứu cách điều trị bệnh này bằng dùng cortisol [73]. đã mô tả những trường hợp điển hình lúc đó gọi là hội chứng sinh dục thượng thận dựa vào biểu hiện bên ngoài nam hoá và thay đổi giải phẫu tuyến thượng thận. Năm 1963 Bongiovanni và Root đã mô tả các thể lâm sàng do thiếu hụt các enzym của bệnh TSTTBS.
Trước đây thuật ngữ “Hội chứng sinh dục thượng thận” được sử dụng phổ biến. Hiện nay, dựa trên những hiểu biết về cơ chế bệnh sinh, người ta đã thống nhất sử dụng danh pháp TSTTBS để chỉ nhóm bệnh thiếu hụt các hormon vỏ thượng thận do thiếu một trong các enzym tham gia phản ứng sinh tổng hợp các hormon này [76]. Lịch sử nghiên cứu về sinh hoá Các nghiên cứu về sinh hoá nhằm tiếp cận chẩn đoán được bắt đầu vào thập niên 60 của thế kỷ XX. Năm 1955, Inversen thấy giảm natri và tăng kali máu khi nghiên cứu điện giải đồ bệnh nhân TSTTBS thể mất muối [76].
4 Năm 1966, Migeon và Lanny thấy nồng độ cortisol nằm trong giới hạn bình thường chỉ giảm trong thể mất muối [76]. Năm 1965 - 1968, Kowarski và Gorard cho rằng trong TSTTBS hoạt tính Renin và aldosterol máu tăng [60]. Năm 1979 - 1980, Migeon và Rosenwaks đã đưa ra tiêu chuẩn chẩn đoán sinh hoá bệnh này là tăng tích tụ các tiền chất hormon trước chỗ tắc là 17-OHP, progesteron, aldrostenedion và androgen trong máu đồng thời với tăng 17-CS và 17-OHCS trong nước tiểu [59]. Từ thập kỷ 70 của thế kỷ XX đến nay, định lượng 17-OHP, một tiền chất trực tiếp trước chỗ tắc, được coi là một tiêu chuẩn vàng để chẩn đoán TSTTBS thiếu enzym 21-OH [65].
Từ những năm 80 của thế kỷ XX nhờ phát triển của sinh học phân tử, đặc biệt là kỹ thuật khuếch đại gen (PCR) người ta đã xác định được nguyên nhân trực tiếp gây TSTTBS thiếu enzym 21-OH qua phát hiện đột biến gen CYP 21 [Owerbach, Crowford, 1990]. Đặc điểm di truyền bệnh Hình 1. Sơ đồ di truyền lặn NST thường. Sơ đồ di truyền lặn, bố và mẹ mang gen bệnh.
Sơ đồ di truyền lặn, bố và mẹ mang gen bệnh. TSTTBS là bệnh di truyền gen lặn, nằm trên NST thường, theo quy luật di truyền của Menden [7], [19], [50]. Bệnh chỉ xảy ra ở người đồng hợp tử gen lặn. Khả năng cha, mẹ dị hợp tử sinh con bị bệnh là 25%, sinh con dị hợp tử mang gen lặn là 50%, khó phát hiện và là nguồn truyền gen bệnh cho các thế hệ sau [18].
Gen mã hóa tổng hợp enzym 21-OH nằm trên cánh ngắn nhiễm sắc thể số 6 trong vùng phức hợp hòa hợp mô chủ yêú, gồm hai bản sao: gen hoạt động (CYP 21) và gen không hoạt động rất giống gen hoạt động gọi là giả gen (CYP 21) [53], [66], [70]. Khi có sự thay đổi hoặc có sự mất nucleotid trên gen hoạt động, hoặc có sự chuyển hoán nucleotid giữa gen hoạt 6 động xảy ra, thì sẽ có rối loạn tổng hợp enzym 21-OH và dẫn đến các thể lâm sàng khác nhau [39], [75]. Sinh tổng hợp hormon vỏ thượng thận 1. Cấu tạo tuyến thượng thận Tuyến thượng thận gồm hai tuyến nhỏ hình tam giác nằm ở cực trên hai thận.
Ở trẻ em, cân nặng trung bình mỗi tuyến là 4gr. Tuyến thượng thận được cấu tạo bởi hai phần riêng biệt: phần vỏ và phần tủy, khác nhau về bào thai học, sinh hóa học và chức năng, phần vỏ nằm ngoài của tuyến và chiếm 80% trọng lượng tuyến, phần vỏ được cấu tạo bởi 3 lớp riêng biệt: lớp cầu, lớp bó và lớp lưới [6],[60]. Các hormon vỏ thượng thận đều là hợp chất steroid, được tổng hợp từ cholesterol gọi là corticosterol hay corticoid. Sự thay đổi về cấu trúc hóa học (gốc hóa học và các vị trí liên kết carbon) đã tạo nên các nhóm corticoid có tác dụng sinh học khác nhau.
Người ta đã chiết xuất được 150 dẫn chất corticoid và chia làm 3 nhóm: - Mineralocorticoid - hormon chuyển hóa muối tổng hợp tại vùng cầu. - Gluccocorticoid - hormon chuyển hóa đường tổng hợp tại vùng bó. - Androgen - hormon sinh dục nam tổng hợp tại vùng lưới. Tổng hợp hormon vỏ thượng thận.
Cholesterol 20,22-desmolase Pregnenolon 17OH-pregnenolon 17,20lyase DHEA 3ß-HSD 3ß-HSD 3ß-HSD Pregnenolon 17-OHP ∆4 Androstenedion 21-OH 21-OH 17ketoreductase 11-Deoxycorticosteron 11-desoxycortisol Testosteron 11ß-OH 11ß-OH Corticosteron Cortisol Estradiol 18-OH 7 Aldosteron Sơ đồ 1. Sơ đồ tổng hợp hormon vỏ thượng thận [73]. Các hormon vỏ thượng thận được tổng hợp từ cholesterol qua nhiều giai đoạn [27], [73]. -Từ cholesterol tổng hợp thành pregnenolon: Từ cholesterol, pregnenolon được tạo thành nhờ 3 phản ứng với sự tham gia của các enzym đặc hiệu.
Tác dụng sinh học các hormon vỏ thượng thận lên sự phát triển của cơ thể. Hormon vỏ thượng thận có tác dụng lên nhiều quá trình chuyển hóa và các chức năng quan trọng của cơ thể [6], [27]. Dựa vào cấu tạo và tác dụng chính, các hó môn vỏ thượng thận được phân thành 3 nhóm: - Glucocorticoid - hormon vỏ chuyển hóa đường tổng hợp tại vùng bó. - Mineralocorticoid - hormon vỏ chuyển hóa muối tổng hợp tại vùng cầu.
- Androgen - hormon sinh dục nam tổng hợp tại vùng lưới. * Tác dụng sinh học của hormon chuyển hóa đường Hình 1. sơ đồ tác dụng của cortison hormon chuyển hóa đườg, dẫn lại [Võ Thị Kim Huệ]. 9 Cortisol là hormon đặc trưng cho nhóm glucocorticoid.
- Tác dụng lên chuyển hóa glucid: tăng tạo đường mới ở gan, giảm tiêu thụ glucose ở tế bào, nên có tác dụng tăng đường huyết. - Tác dụng lên chuyển hóa protid : tăng thoái hóa protid ở tế bào và giảm sinh tổng hợp protein, tăng vận chuyển acid amin vào tế bào gan để tạo thành glucose. - Tác dụng lên chuyển hóa lipid : tăng thoái hóa lipid ở các mô mỡ gây tăng nồng độ acid béo tự do trong huyết tương và tăng oxy hóa acid béo tự do ở tế bào để tạo năng lượng. - Tác dụng lên chuyển hóa muối, nước như mineralocorticoid nhưng yếu hơn, gồm giữ muối và nước, gây tăng huyết áp.
Ngoài ra glucocorticoid còn có tác dụng sau: - Tác dụng chống stress: trong stress nồng độ ACTH tăng ngay trong máu, sau vài phút cortisol cũng tăng nhanh, nhờ đó mà cơ thể chống lại được stress. - Tác dụng chống viêm do làm giảm tất cả các giai đoạn của quá trình viêm. Chống dị ứng nhờ tác dụng ức chế giải phóng histamin. - Tăng bài tiết pepsin và acid clohydrid của dịch vị dạ dày, do vậy dùng cortisol kéo dài có thể gây viêm loét dạ dày.
- Glucocorticoid ức chế hình thành xương bằng cách giảm quá trình tăng sinh tế bào, giảm tăng sinh tổng hợp RNA, protein, collagen của xương. - Glucocorticoid tác dụng lên tế bào máu làm giảm số lượng bạch cầu ưa acid và bạch cầu lympho. - Tác dụng lên hệ thống miễn dịch: làm giảm kích thước các mô lympho như hạch, tuyến ức và làm giảm sản xuất lympho T và kháng thể. Trong các hormon vỏ chuyển hóa đường, cortisol tác dụng rất mạnh, chiếm 95% tổng hoạt tính, corticosteron yếu hơn chiếm 4%.
1 0 * Tác dụng sinh học của hormon chuyển hóa muối Hình 1. Sơ đồ tác dụng của andosteron hormon chuyển hóa muối, dẫn lại [Võ Thị Kim Huệ]. Hormon đại diện cho mineralocorticoid là aldosteron. - Tác dụng làm tăng tái hấp thu ion natri và tăng bài xuất ion kali ở tế bào ống thận.
- Tác dụng lên thể tích ngoại bào và huyết áp động mạch (nếu nồng độ aldosteron tăng cao có thể làm tăng thể tích dịch ngoại bào từ 5 - 15% và tăng huyết áp động mạch từ 15 - 25 mmHg). Không có hormon vỏ chuyển hóa muối nước, nồng độ ion kali của dịch ngoại bào tăng lên và nồng độ 1 1 natriclorua giảm đi. Kết quả là thể tích dịch ngoại bào và máu cũng giảm do đó lưu lượng tim giảm. Những rối loạn này sẽ giảm nếu như cho bệnh nhân dùng andosteron.
Do vậy aldosteron cũng như cortison (với tác dụng chống stress, được nói là hormon có tính sinh mạng). - Tăng tái hấp thu ion natri và tăng bài xuất ion kali đối với tế bào ống tuyến mồ hôi và ống tuyến nước bọt (tác dụng này đặc biệt quan trọng trong môi trường nóng). * Tác dụng sinh học của hormon sinh dục nam Hình 1. Sơ đồ tác dụng của androgen hormon sinh dục nam, dẫn lại [Võ Thị Kim Hụê].
1 2 Hoạt tính sinh học của androgen có nguồn gốc từ vỏ thượng thận thì rất ít. Chúng chỉ hoạt động như những tiền chất để chuyển thành dạng hormon hoạt động trong máu tuần hoàn như testosteron và dihydrotestosteron. Testosteron có các tác dụng sinh học sau: - Thời kỳ bào thai: Kích thích phát triển đường sinh dục ngoài của bào thai theo kiểu nam như tạo dương vật, tuyến tiền liệt, túi tinh, đường dẫn tinh, kích thích đưa tinh hoàn xuống bìu. Vì vậy, trong trường hợp bệnh lý, nồng độ androgen tăng từ trong bào thai có thể gây chuyển giới bộ phận sinh dục ngoài ở thai nhi kiểu gen nữ hoặc gây to dương vật ở thai nhi kiểu gen nam.
- Trong tuổi dậy thì: Làm phát triển dương vật, tuyến tiền liệt, túi tinh, đường dẫn tinh, mọc lông mu, lông nách, mọc râu, gây hói đầu, giọng nói trầm do thanh quản mở rộng, da dày thô, mọc trứng cá, kích thích sinh sản tinh trùng. Trong trường hợp bệnh lý tăng nồng độ testosteron, trẻ trai có biểu hiện dậy thì sớm và trẻ gái có biểu hiện nam tính hóa. - Tác dụng lên chuyển hóa protein và cấu tạo cơ: Tăng đồng hóa protein và phát triển hệ cơ mạnh. - Tác dụng lên xương: Tăng tổng hợp khung protein của xương, phát triển và cốt hóa sụn liên hợp ở đầu xương dài, làm dày xương và làm tăng lắng đọng muối canxi photphat trong xương.
Trong trường hợp tăng nồng độ testosteron kéo dài sự cốt hóa các đầu xương dài xảy ra nhanh chóng dẫn đến đóng sớm các đầu xương làm cho bệnh nhân ngừng tăng trưởng sớm và trở thành lùn. Chẩn đoán các thể lâm sàng bệnh TSTTBS thiếu hụt enzym 21-OH. Cholesterol 20,22-desmolase Pregnenolon 17OH-pregnenolon 17,20lyase DHEA 3ß-HSD 3ß-HSD 3ß-HSD Pregnenolon 17-OHP ∆4 Androstenedion 21-OH 21-OH 17ketoreductase 11-Deoxycorticosteron 11-desoxycortisol Testosteron 11ß-OH 11ß-OH Corticosteron Cortisol Estradiol 18-OH Aldosteron Sơ đồ 1. Sơ đồ thiếu hụt 21-OH trong sinh tổng hợp hormon vỏ thượng thận [67], [73].