Luận Văn Thạc Sĩ: Tỉ Lệ Thiếu Enzyme G6PD Và Biến Thể Di Truyền Ở Miền Trung Tây Nguyên

• Tác giả: Đoàn Thị Yến Nhi
• Người hướng dẫn: TS. Huỳnh Hồng Quang
• Trường học: Trường Đại học Quy Nhơn
• Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
• Đề tài: Nghiên cứu tỉ lệ thiếu enzyme glucose-6-phosphat dehydrogenase và biến thể di truyền của nó trên một số quần thể dân cư tại miền Trung - Tây Nguyên
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Bình Định

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Giới thiệu vai trò glucose 6 phosphat dehydrogenase
• 1.2. Cấu trúc và cơ chế hoạt động của enzyme G6PD
• 1.2.1. Cấu trúc của enzyme
• 1.2.2. Cơ chế hoạt động của G6PD
• 1.3. Đặc điểm di truyền, cấu trúc và đột biến trên G6PD
• 1.3.1. Đặc điểm di truyền
• 1.3.2. Đặc điếm về gen liên quan G6PD
• 1.3.3. Đột biến trên G6PD và biểu hiện bệnh thiếu G6PD
• 1.4. Phát hiện, chẩn đoán và điều trị thiếu hụt G6PD
• 1.5. Bệnh sốt rét và các khía cạnh liên quan men G6PD
• 1.5.1. Giới thiệu các loài ký sinh trùng sốt rét Plasmodium spp.
• 1.5.2. Chu kỳ sinh học của kí sinh trùng sốt rét
• 1.5.3. Điều trị sốt rét
• 1.6. Nghiên cứu về biến thể G6PD và mối liên quan với bệnh sốt rét
• 1.6.1. Tại Việt Nam
• 1.6.2. Trên thế giới
• 1.7. Thiếu enzyme G6PD và sử dụng thuốc primaquine phosphate
• 1.8. Các biến thể thiếu enzyme G6PD và mức độ nghiêm trọng
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
• 2.2. Đối tượng nghiên cứu
• 2.3. Tiêu chuẩn lựa chọn
• 2.4. Tiêu chuẩn loại trừ
• 2.5. Nội dung nghiên cứu
• 2.6. Phương pháp nghiên cứu
• 2.6.1. Thiết kế nghiên cứu
• 2.6.2. Phương pháp chọn mẫu
• 2.6.3. Kỹ thuật nghiên cứu
• 2.6.3.1. Phỏng vấn điều tra thông tin
• 2.6.3.2. Xét nghiệm ký sinh trùng sốt rét
• 2.6.3.3. Kỹ thuật xác định thiếu men G6PD
• 2.6.3.4. Kỹ thuật xác định biến thể thiếu enzyme G6PD
• 2.6.4. Các biến số, định nghĩa biến số và phương pháp thu thập
• 2.6.5. Phân tích và xử lý số liệu
• 2.6.6. Khía cạnh đạo đức trong nghiên cứu
• 2.6.6.1. Thông qua Hội đồng đạo đức và Hội đồng phê duyệt đề cương
• 2.6.6.2. Chấp thuận của y tế và chính quyền địa phương
• 2.6.6.3. Bảo mật thông tin và điều trị, tư vấn miễn phí
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Một số đặc điểm chung về dân số học của nhóm nghiên cứu
• 3.2. Đánh giá thiếu men G6PD theo phân bố giới tính, nhóm dân tộc
• 3.3. Một số yếu tố liên quan trên đối tượng nghiên cứu với thiếu G6PD
• 3.4. Phân tích các biến thể di truyền thiếu enzyme ở các cá nhân thiếu G6PD
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (Bản sao)

I. Giới thiệu về enzyme G6PD

Enzyme G6PD (Glucose-6-Phosphate Dehydrogenase) đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa glucose và bảo vệ hồng cầu khỏi stress oxy hóa. Thiếu enzyme này dẫn đến tình trạng thiếu hụt G6PD, một bệnh lý di truyền phổ biến, đặc biệt ở các quần thể dân cư tại miền Trung Tây Nguyên. Nghiên cứu cho thấy, gen mã hóa enzyme G6PD nằm trên nhiễm sắc thể X, do đó, bệnh này thường ảnh hưởng đến nam giới nhiều hơn. Theo Tổ chức Y tế Thế giới, tỷ lệ thiếu enzyme G6PD có thể lên đến 400 triệu người trên toàn cầu, trong đó có nhiều người sống tại miền Trung Việt Nam. Việc hiểu rõ về cơ chế hoạt động và di truyền của enzyme này là cần thiết để phát triển các phương pháp chẩn đoán và điều trị hiệu quả.

1.1. Cấu trúc và cơ chế hoạt động của enzyme G6PD

Enzyme G6PD có cấu trúc phức tạp, bao gồm nhiều monomer và hoạt động chủ yếu dưới dạng dimer. Cơ chế hoạt động của enzyme này liên quan đến việc oxy hóa glucose-6-phosphate thành 6-phosphogluconolactone, đồng thời chuyển NADP thành NADPH. NADPH là một coenzym quan trọng giúp bảo vệ hồng cầu khỏi các tác nhân oxy hóa. Sự thiếu hụt enzyme này có thể dẫn đến tình trạng tan máu, đặc biệt khi tiếp xúc với các tác nhân oxy hóa như thuốc hoặc thực phẩm. Nghiên cứu cho thấy, những người thiếu G6PD có thể không có triệu chứng rõ ràng cho đến khi gặp phải các yếu tố kích thích, điều này làm cho việc phát hiện và chẩn đoán trở nên khó khăn.

II. Đặc điểm di truyền và biến thể của enzyme G6PD

Thiếu enzyme G6PD là một bệnh lý di truyền liên kết với nhiễm sắc thể X. Các đột biến trên gen mã hóa G6PD dẫn đến nhiều biến thể khác nhau, ảnh hưởng đến mức độ hoạt động của enzyme. Nghiên cứu cho thấy, có hơn 140 đột biến đã được xác định, trong đó một số biến thể phổ biến hơn ở các quần thể dân cư tại miền Trung Tây Nguyên. Việc phân tích di truyền giúp xác định các cá thể có nguy cơ cao mắc bệnh, từ đó có thể đưa ra các biện pháp phòng ngừa và điều trị kịp thời. Đặc biệt, việc phát hiện các biến thể di truyền có thể giúp cải thiện hiệu quả điều trị sốt rét, một bệnh lý phổ biến tại khu vực này.

2.1. Phân tích di truyền và ứng dụng thực tiễn

Phân tích di truyền enzyme G6PD không chỉ giúp xác định tỷ lệ thiếu hụt trong quần thể mà còn cung cấp thông tin quan trọng cho việc điều trị. Các nghiên cứu cho thấy, những cá thể thiếu G6PD có nguy cơ cao hơn khi sử dụng thuốc primaquine phosphate trong điều trị sốt rét. Do đó, việc phát hiện sớm và chính xác tình trạng thiếu enzyme này là rất cần thiết. Các phương pháp hiện đại như PCR đã được áp dụng để xác định nhanh chóng các biến thể di truyền, từ đó giúp các bác sĩ đưa ra quyết định điều trị an toàn và hiệu quả hơn cho bệnh nhân.

III. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Nghiên cứu đã chỉ ra tỷ lệ thiếu enzyme G6PD trong các quần thể dân cư tại miền Trung Tây Nguyên là khá cao, với sự khác biệt rõ rệt giữa các nhóm dân tộc. Kết quả cho thấy, tỷ lệ thiếu G6PD ở nam giới cao hơn so với nữ giới, điều này phù hợp với đặc điểm di truyền của bệnh. Ngoài ra, nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, các yếu tố môi trường và di truyền có thể ảnh hưởng đến mức độ biểu hiện của bệnh. Việc hiểu rõ các yếu tố này sẽ giúp cải thiện các chiến lược phòng ngừa và điều trị cho những người mắc bệnh.

3.1. Ý nghĩa thực tiễn của nghiên cứu

Nghiên cứu này không chỉ cung cấp thông tin quan trọng về tỷ lệ thiếu enzyme G6PD mà còn có ý nghĩa lớn trong việc phát triển các phương pháp điều trị an toàn hơn cho bệnh nhân sốt rét. Việc xác định các cá thể thiếu G6PD sẽ giúp các bác sĩ lựa chọn phương pháp điều trị phù hợp, tránh các tác dụng phụ nghiêm trọng. Hơn nữa, nghiên cứu cũng góp phần nâng cao nhận thức cộng đồng về bệnh lý này, từ đó có những biện pháp phòng ngừa hiệu quả hơn.

Tổng quan nghiên cứu

Thiếu enzyme Glucose-6-Phosphate Dehydrogenase (G6PD) là một bệnh di truyền liên kết nhiễm sắc thể X, ảnh hưởng đến khả năng bảo vệ hồng cầu chống lại các tác nhân oxy hóa. Trên toàn cầu, khoảng 400 triệu người bị thiếu hụt enzyme này, với tần suất trung bình ước tính khoảng 8% tại các vùng sốt rét lưu hành. Tại Việt Nam, tỷ lệ thiếu G6PD dao động từ 0,3% đến 34,1% tùy theo vùng và nhóm dân tộc, đặc biệt cao ở các vùng sốt rét lưu hành như Gia Lai, Ninh Thuận và Đăk Nông. Thiếu hụt G6PD làm tăng nguy cơ tan máu cấp khi sử dụng thuốc chống sốt rét như primaquine phosphate (PQ), vốn là thuốc duy nhất hiện nay điều trị thể ngủ của Plasmodium vivax.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm xác định tỷ lệ thiếu enzyme G6PD và các biến thể di truyền của nó trên một số quần thể dân cư tại miền Trung - Tây Nguyên, cụ thể tại các xã thuộc huyện Krông Pa (Gia Lai), Cư Jut (Đăk Nông) và Ninh Sơn (Ninh Thuận). Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 10/2018 đến tháng 7/2019, với cỡ mẫu 648 người, tập trung vào các nhóm dân tộc sinh sống trong vùng sốt rét lưu hành có tỷ lệ P. vivax cao. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc định hướng sử dụng thuốc chống sốt rét an toàn, hiệu quả, đồng thời góp phần phòng tránh biến chứng do thiếu G6PD trong điều trị và chăm sóc sức khỏe cộng đồng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Lý thuyết di truyền liên kết nhiễm sắc thể X: Gen mã hóa enzyme G6PD nằm trên vùng q28 của nhiễm sắc thể X, do đó bệnh thiếu G6PD di truyền theo kiểu liên kết giới tính, ảnh hưởng chủ yếu đến nam giới và nữ dị hợp tử.
• Mô hình hoạt động enzyme G6PD trong chu trình pentose phosphate: G6PD xúc tác phản ứng oxy hóa glucose-6-phosphate, tạo NADPH, chất khử quan trọng bảo vệ hồng cầu khỏi stress oxy hóa.
• Khái niệm về biến thể di truyền và phân loại thiếu hụt enzyme G6PD: Các biến thể gen gây ra mức độ thiếu hụt enzyme khác nhau, được phân loại theo Tổ chức Y tế Thế giới thành các lớp I đến V dựa trên hoạt độ enzyme và biểu hiện lâm sàng.
• Mối liên hệ giữa thiếu G6PD và bệnh sốt rét: Thiếu G6PD có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của ký sinh trùng sốt rét, đồng thời làm tăng nguy cơ tan máu khi dùng thuốc primaquine.

Phương pháp nghiên cứu

• Thiết kế nghiên cứu: Kết hợp nghiên cứu mô tả cắt ngang để xác định tỷ lệ thiếu G6PD và nghiên cứu phân tích di truyền để xác định các biến thể enzyme G6PD.
• Nguồn dữ liệu: Thu thập mẫu máu từ 648 người dân tại các xã thuộc tỉnh Gia Lai, Ninh Thuận và Đăk Nông, trong đó có các nhóm dân tộc bản địa và di cư.
• Phương pháp chọn mẫu: Chọn mẫu ngẫu nhiên hệ thống trong các thôn, bon thuộc vùng sốt rét lưu hành, đảm bảo đại diện cho quần thể nghiên cứu.
• Kỹ thuật xét nghiệm:
  • Xác định thiếu hụt enzyme G6PD bằng phương pháp phát quang Ernest Beutler, đọc kết quả dưới đèn huỳnh quang sau 0, 5 và 10 phút.
  • Phân tích biến thể di truyền G6PD bằng kỹ thuật PCR-RFLP sử dụng bộ sinh phẩm DiaPlexC, phân tích các biến thể phổ biến như Viangchan, Mahidol, Canton, Kaiping, Union.
• Phân tích số liệu: Sử dụng phần mềm thống kê để tính tỷ lệ, so sánh theo giới tính, nhóm tuổi, dân tộc và địa điểm; phân tích mối liên quan giữa thiếu G6PD và các yếu tố dịch tễ.
• Timeline nghiên cứu: Từ tháng 10/2018 đến tháng 7/2019, bao gồm thu thập mẫu, xét nghiệm, phân tích dữ liệu và báo cáo kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tỷ lệ thiếu enzyme G6PD chung: Tỷ lệ thiếu G6PD trung bình tại ba tỉnh Gia Lai, Ninh Thuận và Đăk Nông là khoảng 8-12%, với sự khác biệt rõ rệt giữa các nhóm dân tộc và giới tính. Nam giới có tỷ lệ thiếu cao hơn nữ giới, dao động từ 10% đến 15% so với 5-7% ở nữ.
2. Phân bố theo nhóm dân tộc: Nhóm dân tộc bản địa như Gia Rai, Ba Na, X’Tiêng có tỷ lệ thiếu G6PD từ 2,3% đến 3,4%, trong khi nhóm dân tộc di cư từ phía Bắc có tỷ lệ cao hơn, lên đến 15%. Sự khác biệt này phản ánh sự đa dạng di truyền và ảnh hưởng của môi trường sống.
3. Các biến thể di truyền phổ biến: Phân tích PCR-RFLP xác định các biến thể G6PD Viangchan, Mahidol, Canton và Kaiping chiếm phần lớn trong các mẫu thiếu enzyme. Biến thể Viangchan chiếm khoảng 40%, Mahidol 25%, Canton 20% và Kaiping 15%.
4. Mối liên quan với nhiễm ký sinh trùng sốt rét: Tỷ lệ nhiễm ký sinh trùng sốt rét P. vivax tại các điểm nghiên cứu dao động từ 5% đến 12%. Những người thiếu G6PD có tỷ lệ nhiễm thấp hơn khoảng 30% so với nhóm enzyme bình thường, cho thấy khả năng bảo vệ nhất định của thiếu G6PD đối với sốt rét.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu phù hợp với các báo cáo trong nước và quốc tế, khẳng định tỷ lệ thiếu G6PD cao tại các vùng sốt rét lưu hành và sự phân bố không đồng đều giữa các nhóm dân tộc. Việc phát hiện các biến thể di truyền phổ biến như Viangchan và Mahidol tương đồng với các nghiên cứu tại Đông Nam Á, cho thấy tính đa dạng di truyền của enzyme G6PD trong khu vực.

Sự khác biệt tỷ lệ thiếu G6PD giữa nam và nữ phản ánh cơ chế di truyền liên kết nhiễm sắc thể X, trong đó nam giới dễ biểu hiện thiếu hụt hơn do chỉ có một nhiễm sắc thể X. Mối liên quan giữa thiếu G6PD và giảm tỷ lệ nhiễm sốt rét P. vivax cũng được giải thích bởi cơ chế giảm NADPH trong hồng cầu, làm hạn chế sự phát triển của ký sinh trùng.

Dữ liệu này có thể được trình bày qua biểu đồ cột thể hiện tỷ lệ thiếu G6PD theo giới và dân tộc, bảng phân bố các biến thể di truyền và biểu đồ đường thể hiện tỷ lệ nhiễm sốt rét tương ứng. Những phát hiện này góp phần quan trọng trong việc xây dựng chính sách sử dụng thuốc chống sốt rét an toàn, đặc biệt trong việc lựa chọn và giám sát liệu trình primaquine hoặc thuốc thay thế như tafenoquine.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai xét nghiệm sàng lọc G6PD tại các cơ sở y tế vùng sốt rét lưu hành: Áp dụng phương pháp test nhanh định tính và định lượng enzyme G6PD để phát hiện sớm các trường hợp thiếu hụt, giảm thiểu nguy cơ tan máu do thuốc. Thời gian thực hiện trong vòng 1-2 năm, chủ thể thực hiện là Sở Y tế các tỉnh và Trung tâm Y tế huyện.
2. Xây dựng hướng dẫn sử dụng thuốc chống sốt rét an toàn dựa trên kết quả xét nghiệm G6PD: Điều chỉnh phác đồ điều trị primaquine và đánh giá khả năng áp dụng thuốc tafenoquine dùng liều ngắn, phù hợp với từng nhóm dân tộc và mức độ thiếu hụt enzyme. Thời gian triển khai 1 năm, chủ thể là Bộ Y tế và chương trình phòng chống sốt rét quốc gia.
3. Tăng cường đào tạo và nâng cao năng lực cho cán bộ y tế về kỹ thuật xét nghiệm và quản lý bệnh nhân thiếu G6PD: Tổ chức các khóa tập huấn kỹ thuật xét nghiệm enzyme và tư vấn điều trị, đảm bảo chất lượng và hiệu quả trong thực hành. Thời gian 6-12 tháng, chủ thể là các trường đại học y dược và viện nghiên cứu.
4. Thực hiện nghiên cứu mở rộng về biến thể di truyền G6PD và mối liên quan với các bệnh lý khác: Mở rộng phạm vi nghiên cứu để cập nhật dữ liệu đa dạng di truyền, hỗ trợ phát triển các công cụ chẩn đoán và điều trị cá thể hóa. Thời gian 2-3 năm, chủ thể là các viện nghiên cứu sinh học phân tử và trường đại học.
5. Tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng về thiếu G6PD và phòng tránh tác nhân gây tan máu: Phát triển tài liệu giáo dục sức khỏe, đặc biệt cho các nhóm dân tộc thiểu số, nhằm giảm thiểu nguy cơ biến chứng do thuốc và thực phẩm. Thời gian liên tục, chủ thể là các tổ chức y tế cộng đồng và chính quyền địa phương.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cán bộ y tế và nhân viên phòng chống sốt rét: Nghiên cứu cung cấp dữ liệu quan trọng để cải thiện công tác sàng lọc, chẩn đoán và điều trị sốt rét an toàn, đặc biệt trong việc sử dụng thuốc primaquine và tafenoquine.
2. Nhà nghiên cứu sinh học phân tử và di truyền học: Luận văn trình bày chi tiết về các biến thể di truyền G6PD, phương pháp phân tích PCR-RFLP và mối liên hệ với biểu hiện lâm sàng, hỗ trợ phát triển nghiên cứu sâu hơn.
3. Chính sách y tế và quản lý chương trình phòng chống sốt rét: Cung cấp bằng chứng khoa học để xây dựng chính sách sử dụng thuốc phù hợp, giảm thiểu tác dụng phụ và nâng cao hiệu quả điều trị tại các vùng sốt rét lưu hành.
4. Cộng đồng dân cư vùng sốt rét lưu hành và các tổ chức phi chính phủ: Giúp nâng cao nhận thức về thiếu G6PD, phòng tránh các tác nhân gây tan máu và hỗ trợ các chương trình chăm sóc sức khỏe cộng đồng hiệu quả.

Câu hỏi thường gặp

1. Thiếu enzyme G6PD là gì và tại sao nó quan trọng?
   Thiếu enzyme G6PD là tình trạng giảm hoạt động của enzyme bảo vệ hồng cầu khỏi stress oxy hóa. Nó quan trọng vì làm tăng nguy cơ tan máu khi tiếp xúc với thuốc hoặc thực phẩm có tính oxy hóa cao, đặc biệt trong điều trị sốt rét.

2. Tỷ lệ thiếu G6PD tại miền Trung - Tây Nguyên như thế nào?
   Tỷ lệ thiếu G6PD dao động khoảng 8-12%, với sự khác biệt giữa các nhóm dân tộc và giới tính. Nam giới và nhóm dân tộc di cư có tỷ lệ thiếu cao hơn so với nữ và dân tộc bản địa.

3. Các biến thể di truyền G6PD phổ biến ở Việt Nam là gì?
   Các biến thể phổ biến gồm Viangchan, Mahidol, Canton và Kaiping, chiếm phần lớn các trường hợp thiếu enzyme tại vùng nghiên cứu.

4. Thiếu G6PD ảnh hưởng thế nào đến điều trị sốt rét?
   Người thiếu G6PD dễ bị tan máu cấp khi dùng thuốc primaquine phosphate, thuốc duy nhất điều trị thể ngủ của P. vivax. Do đó, cần sàng lọc enzyme trước khi điều trị để tránh biến chứng nghiêm trọng.

5. Có phương pháp nào để phát hiện thiếu G6PD tại thực địa?
   Hiện có các test nhanh định tính và định lượng enzyme G6PD, dễ sử dụng và cho kết quả nhanh, phù hợp với điều kiện y tế vùng sâu vùng xa, giúp phát hiện sớm và quản lý bệnh nhân hiệu quả.

Kết luận

• Nghiên cứu xác định tỷ lệ thiếu enzyme G6PD khoảng 8-12% tại các vùng sốt rét lưu hành miền Trung - Tây Nguyên, với sự phân bố khác biệt theo giới và dân tộc.
• Các biến thể di truyền phổ biến gồm Viangchan, Mahidol, Canton và Kaiping, góp phần làm đa dạng biểu hiện lâm sàng và mức độ thiếu hụt enzyme.
• Thiếu G6PD có mối liên quan giảm tỷ lệ nhiễm ký sinh trùng sốt rét P. vivax, đồng thời làm tăng nguy cơ tan máu khi dùng thuốc primaquine.
• Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc triển khai xét nghiệm sàng lọc G6PD và điều chỉnh phác đồ điều trị sốt rét an toàn, hiệu quả.
• Đề xuất các giải pháp triển khai xét nghiệm, đào tạo cán bộ, nghiên cứu mở rộng và tuyên truyền cộng đồng nhằm nâng cao chất lượng chăm sóc sức khỏe tại vùng sốt rét lưu hành.

Hành động tiếp theo: Khuyến khích các cơ quan y tế địa phương và quốc gia áp dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn, đồng thời tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về biến thể di truyền và phát triển công cụ chẩn đoán phù hợp.