Luận án Nghiên cứu tần suất, đặc điểm thalassemia và các bệnh hemoglobin trong cộng đồng dân tộc Khmer ở đồng bằng sông Cửu Long.Thalassemia (thal) và bệnh lý hemoglobin (Hb biến thể) là nhóm bệnh di truyền đơn gen phổ biến nhất trên thế giới[1],[2].Bệnh gây ra do đột biến gen có vai trò kiểm soát quá trình tổng hợp chuỗi globin trong hồng cầu dẫn đến thiếu máu do tan máu bẩm sinh[3],[4]. Trên thế giới, tỉ lệ mang gen ước tính khoảng 7%. Hàng năm, có khoảng 300.000 – 400.000 trẻ thal thể nặng được sinh ra [5], và khoảng 50.000 -100.000 trẻ mắc bệnh tử vong[6]. Mặc dù được phát hiện ở khắp nơi, bệnh mang tính chất dân tộc và địa dư một cách rõ rệt [4], [7].
Nghiên cứu tần suất, đặc điểm thalassemia và các bệnh hemoglobin trong cộng đồng dân tộc Khmer ở đồng bằng sông Cửu Long Đông Nam châu Á là một ‘vùng dịch tễ’ thalassemia và bệnh lý Hb với 4 thể phổ biến là -thal, -thal, HbE và Hb Constant Spring (HbCS). Theo một số nghiên cứu, tỉ lệ mang gen -thal trong khu vực thay đổi từ 4,5% – 40%; -thal từ 1 – 9%; HbCS từ 1 – 8%. Bệnh HbE có thể được xem là ‘nét đặc trưng’ của vùng Đông Nam Á, là Hb bất thường phổ biến nhất trong số những người nói tiếng Môn-Khmer, Lào, Ấn Độ, Bangladesh, Sri Lanka… với tỉ lệ mang gen ở một số vùng có thể lên đến 50 – 60% [8]. Hiện nay, có hơn 200 đột biến gây -thal[9], [10]và hơn 150 đột biến gây -thal [11], sự phối hợp giữa các đột biến này gây ra hơn 60 hội chứng thal khác nhau, làm cho Đông Nam Á trở thành khu vực có kiểu gen thal phức tạp nhất trên thế giới [8].
Biểu hiện lâm sàng của các hội chứng thal rất thay đổi, từ dạng không có triệu chứng đến phụ thuộc truyền máu, thậm chí tử vong trong bào thai như thể đồng hợp tử 0-thal. Điều trị các thể bệnh nặng hiện nay chủ yếu là truyền máu và thải sắt định kỳ, suốt đời, đã tạo ra gánh nặng cho gia đình bệnh nhân và xã hội.
Nghiên cứu tần suất, đặc điểm thalassemia và các bệnh hemoglobin trong cộng đồng dân tộc Khmer ở đồng bằng sông Cửu Long Dự phòng sinh ra các thể bệnh nặng với các chương trình sàng lọc người mang gen trong cộng đồng, tham vấn di truyền và chẩn đoán trước sinh là các bước can thiệp quan trọng nhất nhằm giảm gánh nặng do bệnh gây ra [12]. Để làm được điều này, cần phải có các dữ kiện về tần suất mang gen bệnh, sự phân bố các kiểu đột biến gen và đặc điểm lâm sàng, huyết học các thể bệnh trong cộng đồng.
Tại Việt Nam, các nghiên cứu trước đaay cho thấy tần suất mang gen β-thal thay đổi từ 1,5 – 25% và HbE từ …. trong cộng đồng các dân tộc ít người, tăng dần khi đi từ bắc vào nam [13]. Dân tộc Khmer là một trong các dân tộc ít người có dân số cao nhất nước với khoảng gần 1,3 triệu người, sinh sống tập trung ở một số tỉnh vùng đồng bằng sông Cửu Long[14]. Theo y văn, tỉ lệ mang gen HbE ở người Khmer từ 20% – 30%[15]; và tỉ lệ mang gen β-thal khoảng 1,56-1,7% [16], do đó sẽ có nhiều nguy cơ xuất hiện những thể bệnh phối hợp. Nhằm góp phần cung cấp một số dữ kiện về thalassemia và bệnh hemoglobin trong cộng đồng người Khmer, chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu tần suất, đặc điểm thalassemia và các bệnh hemoglobin trong cộng đồng dân tộc Khmer ở đồng bằng sông Cửu Long” với các mục tiêu sau:
1. Xác định tần suất các thể thalassemia và bệnh hemoglobin, tỉ lệ các kiểu đột biến gen globin trong cộng đồng dân tộc Khmer ở đồng bằng sông Cửu Long.
2. Mô tả một số đặc điểm lâm sàng và huyết học các thể thalassemia và bệnh hemoglobin trong cộng đồng dân tộc Khmer ở đồng bằng sông Cửu Long.
MụC LụC Nghiên cứu tần suất, đặc điểm thalassemia và các bệnh hemoglobin trong cộng đồng dân tộc Khmer ở đồng bằng sông Cửu Long
ĐẶT VẤN ĐỀ 1
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. Đại cương về cấu trúc và chức năng của hemoglobin 3
1.2. Phân loại bệnh hemoglobin và cơ chế bệnh sinh 4
1.2.1. Phân loại bệnh hemoglobin 4
1.2.2. Cơ chế bệnh sinh 6
1.3. Đặc điểm bệnh hemoglobin 9
1.3.1. -thalassemia 9
1.3.2. Alpha thalassemia 11
1.3.3. Bệnh lý hemoglobin E 14
1.4. Các kỹ thuật sàng lọc và chẩn đoán 15
1.4.1. Các chỉ số hồng cầu 15
1.4.2. Khảo sát hình thái hồng cầu trên tiêu bản máu ngoại vi 16
1.4.3. Khảo sát sức bền thẩm thấu hồng cầu cải tiến một nồng độ 16
1.4.4. Xét nghiệm Dichlorophenolindophenol 17
1.4.5. Phân tích thành phần hemoglobin 18
1.4.6. Chẩn đoán phân tử 20
1.5. Tình hình nghiên cứu bệnh thalassemia và hemoglobin HbE trong và ngoài nước 28
1.5.1. Tại Việt Nam 28
1.5.2. Trên thế giới 31
1.6. Vài nét tổng quan về dân tộc Khmer 33
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35
2.1. Đối tượng nghiên cứu 35
2.1.1. Tiêu chuẩn chọn đối tượng 35
2.1.2. Tiêu chuẩn loại trừ 35
2.2. Phương pháp nghiên cứu 35
2.2.1. Thiết kế nghiên cứu: mô tả cắt ngang 35
2.2.2. Cỡ mẫu 35
2.2.3. Phương pháp chọn mẫu 36
2.2.4. Nội dung nghiên cứu 38
2.2.5. Phương pháp thu thập số liệu 43
2.2.6. Phương pháp hạn chế các sai số hệ thống 58
2.2.7. Phương pháp xử lý số liệu 59
2.3. Vấn đề đạo đức trong nghiên cứu 59
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 61
3.1. Đặc điểm chung của đối tượng nghiên cứu 61
3.2. Tần suất các thể thalassemia và bệnh Hb, tỉ lệ các kiểu đột biến gen globin trong cộng đồng dân tộc Khmer ở ĐBSCL 62
3.2.1. Tỉ lệ các thể thalassemia và bệnh Hb 62
3.2.2. Tỉ lệ mang gen thalassemia và HbE theo nơi cư trú 64
3.2.3. Tỉ lệ các kiểu ĐB gen globin trong cộng đồng dân tộc Khmer ĐBSCL 65
3.3. Đặc điểm lâm sàng và huyết học các thể thalassemia và bệnh Hb trong cộng đồng dân tộc Khmer ở ĐBSCL 69
3.3.1. Đặc điểm lâm sàng của các thể thalassemia và bệnh Hb 69
3.3.2. Đặc điểm huyết học của các thể thalassemia và bệnh Hb 70
Chương 4: BÀN LUẬN 89
4.1. Đặc điểm chung của đối tượng nghiên cứu 89
4.1.1. Tuổi 89
4.1.2. Giới tính 89
4.1.3. Nghề nghiệp 90
4.1.4. Nơi cư trú 91
4.1.5. Tôn giáo 91
4.2. Tần suất các thể thalassemia và bệnh hemoglobin, tỉ lệ các kiểu đột biến gen globin trong cộng đồng dân tộc Khmer ở ĐBSCL 92
4.2.1. Tần suất các thể thalassemia và bệnh hemoglobin 92
4.2.2. Tỉ lệ các kiểu đột biến gen globin 95
4.3. Đặc điểm lâm sàng và huyết học các thể thalassemia và bệnh Hb trong cộng đồng dân tộc Khmer ở ĐBSCL 102
4.3.1. Đặc điểm lâm sàng của các thể thalassemia và bệnh Hb 102
4.3.2. Đặc điểm huyết học của các thể thalassemia và bệnh lý Hb 103
KẾT LUẬN 131
KIẾN NGHỊ 133
CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG Bố LIÊN QUAN ĐếN LUậN ÁN
TÀI LIệU THAM KHảO
PHụ LụC
DANH MụC BảNG
Bảng 1.1. Phân loại bệnh hemoglobin 5
Bảng 1.2. Ưu và nhược điểm của các phương pháp phân tích đột biến đã biết trên gen globin 24
Bảng 1.3. Các phương pháp phân tích DNA chẩn đoán bệnh hemoglobin 27
Bảng 1.4. Tỉ lệ mang gen bệnh hemoglobin ở một số dân tộc Việt Nam 29
Bảng 1.5. Tỉ lệ mang gen thal và Hb E ở một số cộng đồng Châu Á 32
Bảng 2.1. Tiêu chuẩn chẩn đoán thiếu máu của WHO 40
Bảng 2.2. Mức độ thiếu máu phân loại theo WHO 40
Bảng 2.3. Trình tự các đoạn mồi trong phản ứng Gap-PCR 49
Bảng 2.4. Chu trình nhiệt của phản ứng Gap-PCR 50
Bảng 2.5. Thành phần phản ứng PCR khuếch đại gen globin-β trong kỹ thuật RDB 53
Bảng 2.6. Thành phần phản ứng HRM 56
Bảng 2.7. Trình tự mồi cho phản ứng HRM 56
Bảng 2.8. Chu trình nhiệt cho phản ứng HRM 57
Bảng 3.1. Đặc điểm chung của đối tượng nghiên cứu 61
Bảng 3.2. Tỉ lệ các thể thalassemia và bệnh Hb trong nhóm có mang ĐB 64
Bảng 3.3. Tỉ lệ mang gen thalassemia và HbE theo nơi cư trú 64
Bảng 3.4. Tỉ lệ các kiểu gen globin-α trong nhóm có mang đột biến genglobin-α và trong cộng đồng 65
Bảng 3.5. Tỉ lệ các kiểu ĐBG globin-α trong cộng đồng 66
Bảng 3.6. Tỉ lệ kiểu gen và kiểu ĐB gen globin-β trong nhóm và trong
cộng đồng 67
Bảng 3.7. Tỉ lệ các kiểu gen Hb E trong nhóm và trong cộng đồng 68
Bảng 3.8. Đặc điểm lâm sàng 69
Bảng 3.9. Chỉ số hồng cầu trong các thể -thal đơn độc 70
Bảng 3.10. Chỉ số hồng cầu trong các thể -thal đơn độc 71
Bảng 3.11. Chỉ số hồng cầu trong các thể HbE đơn độc và kết hợp ở trẻ em 72
Bảng 3.12. Chỉ số hồng cầu trong các thể HbE đơn độc và kết hợp ở người lớn 73
Bảng 3.13. Đặc điểm hồng cầu trong các thể α-thal 74
Bảng 3.14. Đặc điểm hồng cầu trong các kiểu gen β-thal 75
Bảng 3.15. Đặc điểm hồng cầu của các kiểu gen HbE kết hợp α -thal 76
Bảng 3.16. Thành phần Hb của các thể α-thal 77
Bảng 3.17. Thành phần Hb của các thể β-thal 78
Bảng 3.18. Thành phần Hb của các thể HbE kết hợp α-thal 79
Bảng 3.19. Các chỉ số hồng cầu và thành phần Hb của các đối tượng nghiên cứu trong 2 phả hệ 73
Bảng 3.20. Độ nhạy, độ đặc hiệu, giá trị tiên đoán dương và giá trị tiên đoán âm của các chỉ số MCV <85 fL, MCH <27 pg riêng biệt và kết hợp trong sàng lọc thal và HbE 86
Bảng 3.21. Độ nhạy, độ đặc hiệu, giá trị tiên đoán dương và giá trị tiên đoán âm của OF test, DCIP test riêng biệt và kết hợp trong sàng lọc thalassemia và HbE 87
Bảng 3.22. Độ nhạy, độ đặc hiệu, giá trị tiên đoán dương và giá trịtiên đoán âm của DCIP test trong sàng lọc HbE 88
Bảng 3.23. Giá trị của chỉ số MCV <85fL và/hoặc MCH <27pg và kết hợp MCV <85fL và/hoặc MCH <27pg và/hoặc DCIP (+) trong sàng lọc thalassemia và HbE 88
Bảng 4.1. Các kiểu đột biến gen globin-β trong các nghiên cứu 99
DANH MụC BIểU Đồ
Biểu đồ 3.1. Phân bố các thể thalassemia và bệnh Hb trong cộng đồng dân tộc Khmer ĐBSCL 62
Biểu đồ 3.2. Tỉ lệ mang gen thalasemia và bệnh hemoglobintrong cộng đồng dân tộc Khmer ĐBSCL 63
Biểu đồ 3.3. Đường cong ROC của chỉ số MCV và MCH trongsàng lọc thalassemia và bệnh lý Hb 84
Biểu đồ 3.4. Đường cong ROC của các chỉ số MCHC, SLHC, HCT và RDW trong sàng lọc thalassemia và HbE 85
Biểu đồ 4.1. Biến thiên SLHC trong các dạng mang đột biến gen HbE và không mang đột biến ở người lớn 108
Biểu đồ 4.2. Biến thiên MCV và MCH trong các dạng mang đột biến gen HbE và không mang đột biến ở người lớn 110
Biểu đồ 4.3. Sự biến thiên của chỉ số MCV ở nhóm không mang ĐBG và các nhóm có mang ĐBG 112
Biểu đồ 4.4. Sự biến thiên của chỉ số MCH ở nhóm không mang đột biến và các nhóm có mang đột biến 113
Biểu đồ 4.5. Sự biến thiên của HbA2 trên điện di giữa nhóm không mang ĐBG và các nhóm có mang ĐBG 119
Biểu đồ 4.6. Sự biến thiên của HbE trên điện di ở các nhóm mangđột biến gen HbE 120
DANH MụC HÌNH
Hình 1.1: Cơ chế bệnh sinh thalassemia 8
Hình 1.2. Hình ảnh hồng cầu bệnh nhân HbH trên tiêu bản máu ngoại vi và nhuộm BCB 13
Hình 1.3. Thay đổi hình thái hồng cầu trên tiêu bản máu ngoại vi 16
Hình 1.4. Kết quả DCIP test trong các trường hợp (1) Hồng cầu người bình thường (2) HbE dị hợp tử (3) HbE/β-thalassemia và (4) HbE đồng hợp tử 17
Hình 1.5. Nguyên lý hoạt động của hệ thống điện di mao quản 19
Hình 1.6. Nguyên lý của kỹ thuật lai điểm ngược 21
Hình 1.7. Nguyên lý kỹ thuật MLPA 26
Hình 1.8. Bản đồ hành chính khu vực ĐBSCL 33
Hình 2.1. Các mất đoạn α-thalassemia và các đoạn mồitrong kỹ thuật multiplex-gap PCR 50
Hình 2.2. Kết quả mất đoạn được phát hiện bởi điện di 51
Hình 2.3. Kết quả RDB âm tính 54
Hình 2.4. Kết quả RDB dương tính với mẫu dị hợp tử 54
Hình 2.5. Kết quả RDB với đột biến đồng hợp tử 55
Hình 2.6. Kết quả RDB với đột biến dị hợp tử kép 55
Hình 2.7. Kết quả RDB dương tính giả 55
Hình 2.8. Kết quả phân tích đường cong HRM 58
8,13,16,1 DANH MỤC BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BỐ
1. Lê Thị Hoàng Mỹ, Phạm Quang Vinh, Huỳnh Nghĩa (2012), “Vai trò của dichlorophenol indophenol test trong sàng lọc bệnh lý hemoglobin E trên dân tộc Khmer ở một số tỉnh đồng bằng sông Cửu Long”. Tạp chí Y học Việt Nam, Số đặc biệt 4/2012, tr 18-22.
2. Lê Thị Hoàng Mỹ, Huỳnh Nghĩa, Phạm Quang Vinh (2017), “Nghiên cứu tần suất và đặc điểm di truyền phân tử thalassemia và hemoglobin E trong cộng đồng dân tộc Khmer vùng đồng bằng sống Cửu Long”. Tạp chí Y học Việt Nam, Tập 461, số 1/ tháng 12/2017, tr 115-119.
Hemoglobin là một sắc tố chứa trong hồng cầu với chức năng vận chuyển oxy – thànhphần thiết yếu cho đời sống con người. Hb là một tetramer gồm 4 tiểu đơn vị, mỗi tiểu đơn vị gồm một chuỗi polypeptide (chuỗi globin) và một vòng porphyrin chứa sắt gọi là hem. Các chuỗi globin trong Hb giống nhau từng đôi một [15].
Trong quá trình phát triển, 6 loại chuỗi globin-α, -ζ (thuộc nhóm globin-α), -ε, -γ, -β, và -δ (thuộc nhóm globin-không α) kết hợp với nhau để tạo thành 6 loại Hb khác nhau.
Ở người trưởng thành, Hb chủ yếu là HbA (α2β2) chiếm 97 – 98%; HbA2 (α2δ2) khoảng 2 – 3%, Hb chủ yếu trong thai kỳ là Hb F (α2γ2), chỉ còn vết sau 2 tuổi. Ngoài ra, trong thời kỳ phôi có 3 loại Hb phôi là Hb Gower 1 (ζ2ε2), Gower 2 (α2ε2) và Hb Porland (ζ2γ2). Sự sản xuất các loại Hb khác nhau phản ánh các thay đổi sinh lý để đáp ứng nhu cầu oxy trong các giai đoạn phát triển khác nhau của cá thể.
Trong tetramer Hb A, sự tương tác giữa các chuỗi globin-α và globin-β tạo điều kiện thuận lợi cho việc hình thành hai cấu trúc có vai trò trong quá trình vận chuyển khí oxy của Hb: trạng thái kết hợp oxy (còn gọi là trạng thái giãn), ký hiệu là (R), và trạng thái nhả oxy (còn gọi là trạng thái căng), ký hiệu là (T).
Ngoài ra, ái lực của Hb với oxy còn bị tác động bởi những phân tử nhỏ như 2,3 – diphosphoglycerate (2,3 – DPG) gắn vào phân tử Hb, thay đổi pH và nồng độ ion Clor trong tế bào.