Rối loạn chuyển hóa di truyền

• Trao đổi chất là gì?
• Nguyên nhân gây ra các rối loạn chuyển hóa di truyền
• Các loại rối loạn chuyển hóa di truyền
• Các triệu chứng của rối loạn chuyển hóa di truyền
• Chẩn đoán bệnh rối loạn chuyển hóa di truyền
• Điều trị các rối loạn chuyển hóa di truyền

Rối loạn chuyển hóa di truyền là tình trạng di truyền dẫn đến các vấn đề về chuyển hóa . Hầu hết những người mắc chứng rối loạn chuyển hóa di truyền đều có gen khiếm khuyết dẫn đến thiếu hụt enzyme. Có hàng trăm chứng rối loạn chuyển hóa di truyền khác nhau và các triệu chứng, phương pháp điều trị và tiên lượng của chúng rất khác nhau.

Trao đổi chất là gì?

Trao đổi chất đề cập đến tất cả các phản ứng hóa học diễn ra trong cơ thể để chuyển đổi hoặc sử dụng năng lượng. Một số ví dụ chính về trao đổi chất bao gồm:

• Phân hủy carbohydrate, protein và chất béo trong thực phẩm để giải phóng năng lượng.
• Chuyển hóa nitơ dư thừa thành chất thải bài tiết qua nước tiểu.
• Phân hủy hoặc chuyển hóa các chất hóa học thành các chất khác và vận chuyển chúng vào bên trong tế bào.

Trao đổi chất là một dây chuyền lắp ráp hóa học có tổ chức nhưng hỗn loạn. Nguyên liệu thô, sản phẩm bán thành phẩm và chất thải liên tục được sử dụng, sản xuất, vận chuyển và bài tiết. "Công nhân" trên dây chuyền lắp ráp là các enzyme và các protein khác tạo ra phản ứng hóa học.

Nguyên nhân gây ra các rối loạn chuyển hóa di truyền

Trong hầu hết các rối loạn chuyển hóa di truyền, một loại enzyme đơn lẻ không được cơ thể sản xuất hoặc được sản xuất ở dạng không hoạt động. Enzyme bị thiếu giống như một công nhân vắng mặt trên dây chuyền lắp ráp. Tùy thuộc vào công việc của enzyme đó, sự vắng mặt của nó có nghĩa là các hóa chất độc hại có thể tích tụ hoặc một sản phẩm thiết yếu có thể không được sản xuất.

Mã hoặc bản thiết kế để sản xuất một loại enzyme thường nằm trên một cặp gen. Hầu hết những người mắc chứng rối loạn chuyển hóa di truyền đều thừa hưởng hai bản sao khiếm khuyết của gen -- một từ mỗi cha mẹ. Cả cha và mẹ đều là "người mang" gen xấu, nghĩa là họ mang một bản sao khiếm khuyết và một bản sao bình thường.

Ở cha mẹ, bản sao gen bình thường bù đắp cho bản sao xấu. Mức độ enzyme của họ thường đủ, vì vậy họ có thể không có triệu chứng của rối loạn chuyển hóa di truyền. Tuy nhiên, đứa trẻ thừa hưởng hai bản sao gen khiếm khuyết không thể sản xuất đủ enzyme hiệu quả và phát triển rối loạn chuyển hóa di truyền. Hình thức truyền gen này được gọi là di truyền lặn nhiễm sắc thể thường.

Nguyên nhân ban đầu của hầu hết các rối loạn chuyển hóa di truyền là đột biến gen đã xảy ra từ nhiều thế hệ trước. Đột biến gen được truyền qua nhiều thế hệ, đảm bảo sự bảo tồn của nó.

Mỗi rối loạn chuyển hóa di truyền khá hiếm gặp trong dân số nói chung. Xét tổng thể, rối loạn chuyển hóa di truyền có thể ảnh hưởng đến khoảng 1 trong 1.000 đến 2.500 trẻ sơ sinh. Ở một số nhóm dân tộc nhất định, chẳng hạn như người Do Thái Ashkenazi (người Do Thái có tổ tiên ở Trung và Đông Âu), tỷ lệ mắc các rối loạn chuyển hóa di truyền cao hơn.

Các loại rối loạn chuyển hóa di truyền

Hàng trăm rối loạn chuyển hóa di truyền đã được xác định và những rối loạn mới vẫn tiếp tục được phát hiện. Một số rối loạn chuyển hóa di truyền phổ biến và quan trọng hơn bao gồm:

Rối loạn lưu trữ lysosome : Lysosome là khoảng không bên trong tế bào phân hủy các sản phẩm thải của quá trình trao đổi chất. Thiếu hụt nhiều loại enzyme bên trong lysosome có thể dẫn đến tích tụ các chất độc hại, gây ra các rối loạn chuyển hóa bao gồm:

• Hội chứng Hurler (cấu trúc xương bất thường và chậm phát triển)
• Bệnh Niemann-Pick (trẻ sơ sinh bị to gan , khó bú và tổn thương thần kinh )
• Bệnh Tay-Sachs ( bệnh yếu dần ở trẻ vài tháng tuổi, tiến triển thành tổn thương thần kinh nghiêm trọng ; trẻ thường chỉ sống được đến 4 hoặc 5 tuổi)
• Bệnh Gaucher (đau xương, gan to và số lượng tiểu cầu thấp, thường nhẹ, ở trẻ em hoặc người lớn)
• Bệnh Fabry (đau ở tứ chi khi còn nhỏ, kèm theo bệnh thận , tim và đột quỵ khi trưởng thành; chỉ nam giới mới bị ảnh hưởng)
• Bệnh Krabbe ( tổn thương thần kinh tiến triển , chậm phát triển ở trẻ nhỏ; đôi khi người lớn cũng bị ảnh hưởng)

Bệnh galactosemia: Quá trình phân hủy đường galactose bị suy yếu dẫn đến vàng da , nôn mửa và gan to sau khi trẻ sơ sinh bú sữa mẹ hoặc sữa công thức .

Bệnh nước tiểu si-rô cây phong : Thiếu hụt một loại enzyme gọi là BCKD gây ra sự tích tụ các axit amin trong cơ thể. Gây tổn thương thần kinh và nước tiểu có mùi như xi-rô.

Phenylketonuria (PKU): Thiếu hụt enzyme PAH dẫn đến nồng độ phenylalanine trong máu cao . Khuyết tật trí tuệ xảy ra nếu tình trạng này không được phát hiện.

Bệnh dự trữ glycogen: Các vấn đề về dự trữ đường dẫn đến lượng đường trong máu thấp , đau cơ và yếu cơ.

Rối loạn ty thể: Các vấn đề bên trong ty thể, nguồn năng lượng của tế bào, dẫn đến tổn thương cơ.

Bệnh mất điều hòa Friedreich: Các vấn đề liên quan đến một loại protein gọi là frataxin gây tổn thương thần kinh và thường là các vấn đề về tim . Không thể đi lại thường xảy ra khi trưởng thành.

Rối loạn peroxisome: Tương tự như lysosome, peroxisome là những không gian nhỏ chứa đầy enzyme bên trong tế bào. Chức năng enzyme kém bên trong peroxisome có thể dẫn đến tích tụ các sản phẩm độc hại của quá trình trao đổi chất. Rối loạn peroxisome bao gồm:

• Hội chứng Zellweger (khuôn mặt bất thường, gan to và tổn thương thần kinh ở trẻ sơ sinh)
• Bệnh thoái hóa chất trắng thượng thận (các triệu chứng tổn thương thần kinh có thể phát triển ở thời thơ ấu hoặc đầu tuổi trưởng thành tùy thuộc vào dạng bệnh.)

Rối loạn chuyển hóa kim loại: Nồng độ kim loại vết trong máu được kiểm soát bởi các protein đặc biệt. Rối loạn chuyển hóa di truyền có thể dẫn đến rối loạn chức năng protein và tích tụ kim loại độc hại trong cơ thể:

• Bệnh Wilson (mức độ đồng độc hại tích tụ trong gan , não và các cơ quan khác)
• Bệnh nhiễm sắc tố sắt ( ruột hấp thụ quá nhiều sắt, tích tụ trong gan, tuyến tụy , khớp và tim , gây tổn thương)

Bệnh nhiễm toan hữu cơ: nhiễm toan methylmalonic và nhiễm toan propionic .

Rối loạn chu trình urê: thiếu ornithine transcarbamylase và citrullinemia

Các triệu chứng của rối loạn chuyển hóa di truyền

Các triệu chứng của rối loạn chuyển hóa di truyền rất khác nhau tùy thuộc vào vấn đề chuyển hóa hiện tại. Một số triệu chứng của rối loạn chuyển hóa di truyền bao gồm:

• Sự uể oải
• Chán ăn
• Đau bụng
• Nôn mửa
• Giảm cân
• Vàng da
• Không tăng cân hoặc không phát triển
• Sự chậm phát triển
• Động kinh
• Dấu phẩy
• Mùi bất thường của nước tiểu, hơi thở, mồ hôi hoặc nước bọt

Các triệu chứng có thể xuất hiện đột ngột hoặc tiến triển chậm. Các triệu chứng có thể do thức ăn, thuốc men , mất nước , bệnh nhẹ hoặc các yếu tố khác gây ra. Các triệu chứng xuất hiện trong vòng vài tuần sau khi sinh trong nhiều tình trạng. Các rối loạn chuyển hóa di truyền khác có thể mất nhiều năm để phát triển các triệu chứng.

Chẩn đoán bệnh rối loạn chuyển hóa di truyền

Rối loạn chuyển hóa di truyền có từ khi sinh ra, và một số được phát hiện bằng cách sàng lọc thường quy. Tất cả 50 tiểu bang đều sàng lọc trẻ sơ sinh để phát hiện bệnh phenylketon niệu (PKU). Hầu hết các tiểu bang cũng xét nghiệm trẻ sơ sinh để phát hiện bệnh galactosemia. Tuy nhiên, không có tiểu bang nào xét nghiệm trẻ sơ sinh để phát hiện tất cả các rối loạn chuyển hóa di truyền đã biết.

Công nghệ xét nghiệm được cải thiện đang dẫn đến việc nhiều tiểu bang mở rộng sàng lọc trẻ sơ sinh để phát hiện các rối loạn chuyển hóa di truyền. Trung tâm Tài nguyên Di truyền và Sàng lọc Trẻ sơ sinh Quốc gia cung cấp thông tin về các hoạt động sàng lọc của từng tiểu bang.

Nếu một rối loạn chuyển hóa di truyền không được phát hiện khi sinh ra, thì thường không được chẩn đoán cho đến khi các triệu chứng xuất hiện. Khi các triệu chứng phát triển, các xét nghiệm máu hoặc DNA cụ thể có sẵn để chẩn đoán hầu hết các rối loạn chuyển hóa di truyền. Việc giới thiệu đến một trung tâm chuyên khoa (thường là tại một trường đại học) làm tăng cơ hội chẩn đoán chính xác.

Điều trị các rối loạn chuyển hóa di truyền

Có rất ít phương pháp điều trị cho các rối loạn chuyển hóa di truyền. Khiếm khuyết di truyền thiết yếu gây ra tình trạng này không thể được sửa chữa bằng công nghệ hiện tại. Thay vào đó, các phương pháp điều trị cố gắng giải quyết vấn đề về chuyển hóa.

Việc điều trị các rối loạn chuyển hóa di truyền tuân theo một số nguyên tắc chung sau:

• Giảm hoặc loại bỏ bất kỳ loại thực phẩm hoặc thuốc nào không thể chuyển hóa đúng cách.
• Thay thế enzyme hoặc hóa chất khác bị thiếu hoặc không hoạt động để khôi phục quá trình trao đổi chất gần như bình thường nhất có thể.
• Loại bỏ các sản phẩm độc hại của quá trình trao đổi chất tích tụ do rối loạn chuyển hóa.

Việc điều trị có thể bao gồm các biện pháp như:

• Chế độ ăn uống đặc biệt loại bỏ một số chất dinh dưỡng
• Dùng thuốc thay thế enzyme hoặc các chất bổ sung khác hỗ trợ quá trình trao đổi chất
• Xử lý máu bằng hóa chất để giải độc các sản phẩm phụ nguy hiểm của quá trình trao đổi chất

Bất cứ khi nào có thể, người mắc chứng rối loạn chuyển hóa di truyền nên được chăm sóc tại một trung tâm y tế có kinh nghiệm trong điều trị những tình trạng hiếm gặp này.

Trẻ em và người lớn mắc chứng rối loạn chuyển hóa di truyền có thể trở nên khá ốm, cần phải nhập viện và đôi khi phải hỗ trợ sự sống. Việc điều trị trong những đợt này tập trung vào việc chăm sóc khẩn cấp và cải thiện chức năng của các cơ quan.

NGUỒN:

Fleisher, G. Sách giáo khoa về cấp cứu nhi khoa, Lippincott, Wilkins & Wilkins, 2006.

Scriver, C. Cơ sở chuyển hóa và phân tử của bệnh di truyền, McGraw-Hill, 2001.

McMillan, J. Oski's Pediatrics: Nguyên tắc và Thực hành , Lippincott, Williams & Wilkins, Philadelphia, 2006.