Nghiên cứu mối liên quan giữa đa hình gen MTHFR c677t với một số biến chứng ở bệnh nhân đái tháo đường type 2

1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Đái tháo đường (ĐTĐ) là bệnh lý phức tạp do nhiều yếu tố và nhiều gen
gây nên. Theo thông báo của Liên đoàn ĐTĐ quốc tế IDF (International
Diabetes Federation) hiện nay có khoảng 415 triệu người mắc ĐTĐ type 2 và
con số này sẽ tăng lên tới 642 triệu người vào năm 2020 nếu không có hành
động can thiệp kịp thời. IDF cũng ước tính là 183 triệu người không biết rằng
họ mắc ĐTĐ [1]. Tại Việt Nam tỷ lệ mắc ĐTĐ rất cao và cũng đang gia tăng
nhanh chóng. Theo điều tra năm 1990 điều tra tại Hà Nội, Huế, thành phố Hồ
Chí Minh tỷ lệ mắc ĐTĐ type 2 tương ứng là 1,20%, 0,96% và 2,52% [2].
Thống kê năm 2008, tỷ lệ mắc bệnh ĐTĐ trong cả nước là trên 5,0% (khoảng
4,5 triệu người), tại các thành phố lớn và khu công nghiệp có tỷ lệ từ 7,0%
đến 10,0% [3]. Như vậy chỉ sau 10 năm tỷ lệ ĐTĐ đã gia tăng 300% [4]. Tỷ
lệ mắc bệnh ĐTĐ đang gia tăng nhanh chóng trên toàn thế giới kéo
theo những hậu quả nghiêm trọng về sức khỏe và kinh tế đối với toàn xã hội.
ĐTĐ là nguyên nhân gây tử vong đứng hàng thứ 4 trên thế giới, gây giảm tuổi
thọ trung bình từ 5 đến 10 năm, là nguyên nhân hàng đầu gây mù loà và suy
thận giai đoạn cuối [5].
Có rất nhiều nguyên nhân làm gia tăng biến chứng của ĐTĐ như chế độ
ăn uống không hợp lý, ít vận động, không tuân thủ chế độ chăm sóc và điều
trị, cũng như dùng thuốc không đúng. Ngoài ra còn một số yếu tố khác cũng
góp phần làm gia tăng biến chứng trên như là đa hình gen, trong đó có gen
MTHFR C677T, C (cytosine) biến đổi thành T (thymine), ở vị trí nucleotid số
677 làm biến đổi acid amin valine thành alanine. Gen MTHFR C677T làm
tăng nồng độ homocystein (Hcy) máu do làm giảm hoạt tính enzyme methyl
tetrahydrofolat reductase (MTHFR), giảm chuyển hóa Hcy thành methionine.
Do đó ức chế phát triển nội mạc, giảm đáp ứng vận mạch, giảm tác dụng


2

heparin làm gia tăng biến chứng ĐTĐ đặc biệt biến chứng tim mạch [6], [7],
[8]. Những người mang gen MTHFR C677T ở dạng dị hợp tử thì hoạt tính
enzyme MTHFR giảm 30% - 40% so với bình thường còn ở dạng đồng hợp
tử là 70% [9], [10]. Trên thế giới có rất nhiều nghiên cứu chỉ ra mối liên quan
giữa đa hình kiểu gen MTHFR C677T với biến chứng tim mạch, thận, thần
kinh [11], [12], [13], [14], [15]. Ở Việt Nam chưa có nghiên cứu nào đề cập
đến vấn đề trên, vì vậy chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu mối liên
quan giữa đa hình gen MTHFR C677T với một số biến chứng ở bệnh nhân
đái tháo đường type 2” với hai mục tiêu:
1.

Xác định tỷ lệ đa hình gen MTHFR C677T ở bệnh nhân ĐTĐ type 2.

2.

Xác định mối liên quan đa hình kiểu gen MTHFR C677T với một số biến
chứng ở bệnh nhân ĐTĐ type 2.


3

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1.

Đái tháo đường type 2

1.1.1.

Định nghĩa
Theo WHO 2002: Đái tháo đường (ĐTĐ) là tình trạng tăng đường máu mạn

tính phối hợp với rối loạn chuyển hoá carbohydrate, lipid, protein do thiếu hụt
bài tiết insulin hoặc hoạt động kém hiệu quả của insulin hoặc cả hai [16].
1.1.2.

Tình hình đái tháo đường type 2 trên thế giới và Việt Nam
Các chuyên gia của WHO đã dự báo: "Thế kỷ 21 sẽ là thế kỷ của các

bệnh nội tiết và rối loạn chuyển hoá, đặc biệt bệnh ĐTĐ sẽ là bệnh không lây
phát triển nhanh nhất". Số người mắc ĐTĐ trên toàn thế giới tăng từ 171 triệu
người năm 2000 lên 194 triệu người năm 2003, đã tăng vọt lên 246 triệu
người năm 2006 và được dự báo tăng lên 380 - 399 triệu người vào 2025.
ĐTĐ là nguyên nhân gây tử vong đứng hàng thứ 4 trên thế giới, gây giảm tuổi
thọ trung bình từ 5 đến 10 năm, là nguyên nhân hàng đầu gây mù loà và suy
thận giai đoạn cuối. Cứ 10 giây lại có một người chết do nguyên nhân ĐTĐ
và các biến chứng. Chi phí cho điều trị ĐTĐ của toàn thế giới năm 2007 ước
tính khoảng 232 nghìn tỷ đô la Mỹ, dự báo tăng lên khoảng 302 nghìn tỷ đô la
Mỹ vào năm 2025 [17], [18].
Tỷ lệ ĐTĐ tại các nước thuộc khu vực Đông Nam Á cũng tương đối cao.
Tại Philippine, kết quả điều tra quốc gia năm 2008 cho thấy tỷ lệ ĐTĐ là 7,2%,
trong đó tỷ lệ ĐTĐ khu vực thành thị là 8,3% và khu vực nông thôn là 5,8%
[19]. Theo kết quả điều tra năm 2008, tỷ lệ ĐTĐ tại Indonesia là 5,7% [20].
Ở Việt Nam, ĐTĐ đang gia tăng theo thời gian và theo mức
độ phát triển kinh tế cũng như đô thị hóa. Năm 2001, điều tra


4

dịch tễ học bệnh ĐTĐ theo chuẩn quốc tế với sự giúp đỡ của
các chuyên gia hàng đầu của WHO, được tiến hành ở 4 thành
phố: Hà Nội, Hải Phòng, Đà Nẵng, Hồ Chí Minh. Kết quả tỷ lệ
mắc bệnh ĐTĐ tại 4 thành phố ở đối tượng lứa tuổi 30 - 64
tuổi là 4,9%, rối loạn dung nạp glucose máu là 5,9%, tỷ lệ rối
loạn glucose máu lúc đói là 2,8%, tỷ lệ đối tượng có yếu tố
nguy cơ bệnh ĐTĐ là 38,5%, đáng lo ngại là trên 44% số
người mắc bệnh ĐTĐ không được phát hiện và không được
hướng dẫn điều trị [21].
1.1.3.

Sinh lý bệnh đái tháo đường type 2 [16]
Hiện nay cơ chế bệnh sinh của ĐTĐ type 2 chưa thực sự rõ ràng. Tuy

nhiên người ta nhận thấy đặc điểm nổi bật nhất trong ĐTĐ type 2 là những rối
loạn không đồng nhất biểu hiện bằng giảm nhạy cảm với insulin ở gan, cơ
vân, mô mỡ và sự suy chức năng tế bào beta.
ĐTĐ type 2 không liên quan tới cơ chế tự miễn và hệ thống HLA (human
leucocyte antigen). Thay vào đó là tình trạng rối loạn tiết insulin, kháng
insulin ở mô đích, tăng sản xuất đường ở gan và sự tham gia của các yếu tố cơ
địa cũng như môi trường. Ngoài ra trong cơ chế bệnh sinh của ĐTĐ type 2
còn liên quan tới sự tương tác giữa yếu tố gen và yếu tố môi trường.
1.1.4. Triệu chứng lâm sàng [16]
ĐTĐ type 2 còn gọi là ĐTĐ không phụ thuộc insulin. Bệnh đa số xuất
hiện sau tuổi 40, thường ở những người béo phì nhất là ở các nước phát triển.
Ở những bệnh nhân ĐTĐ type 2 thì nồng độ insulin huyết tương bình thường
hoặc cao tương đối, nghĩa là còn khả năng để duy trì đường huyết ổn định.
Biểu hiện lâm sàng của triệu chứng này là ăn nhiều, uống nhiều, đái nhiều và
gầy nhiều. Ngoài ra còn có thể gặp da khô, ngứa toàn thân, mờ mắt thoáng qua.

5

Đa số bệnh nhân tình cờ phát hiện ĐTĐ khi đi thử máu (75%) và có tới
50% mắc đái tháo đường 1 - 5 năm mà không có triệu chứng. Cũng có nhiều
trường hợp bệnh nhân vào viện với các biến chứng nặng nề của đái tháo
đường như nhiễm trùng bàn chân, TBMMN, hôn mê TALTT,…
1.1.5. Triệu chứng cận lâm sàng [16]
−

Đường huyết lúc đói > 126 mg/dl (hoặc > 7 mmol/l).

−

Đường niệu dương tính.

−

HbA1c: HbA1c > 6,5%, HbA1c tăng (đường máu kiểm soát không tốt).

−

Peptid C: Bình thường hoặc tăng.

−

Định lượng insulin máu: Bình thường hoặc tăng.

−

Kháng thể kháng tiểu đảo tụy: Âm tính.

−

Các XN khác:

+

Đo BMI, mạch, HA.

+

Urê, creatinin.

+

Cholesterol, LDL, HDL, TG.

+

Soi đáy mắt.

+

Điện tâm đồ.

+

Siêu âm Doppler mạch máu.
1.1.6. Chẩn đoán xác định đái tháo đường

Chẩn đoán xác định ĐTĐ khi có một trong các tiêu chuẩn theo Hiệp hội
đái tháo đường Mỹ (ADA - American Diabetes Association) 2014 [22]:

− Đường máu huyết tương lúc đói (bệnh nhân nhịn đói ít nhất 8 giờ) ≥ 1,26 g/l

hoặc 7,0 mmol/l (ít nhất 2 lần vào 2 ngày khác nhau).
− Đường máu huyết tương làm bất kỳ thời điểm nào ≥ 2 g/l hoặc 11,1 mmol/l

kèm theo các triệu chứng của tăng đường huyết (ăn nhiều, uống nhiều, đái
nhiều, gầy nhiều).


6

− Đường huyết 2 giờ sau uống 75 g glucose > 11,1 mmol/l (nghiệm pháp tăng

đường huyết).
− HbA1c > 6,5% bằng phương pháp sắc lỏng ký cao áp.
1.1.7. Biến chứng
Đường huyết cao là yếu tố rất quan trọng đối với biến chứng của bệnh
nhân ĐTĐ. Có 4 cơ chế khác nhau phối hợp gây nên các biến chứng của ĐTĐ
[23]. Thứ nhất, tăng AGEs (Advances glycation end products): Sự tăng
glucose máu kéo dài gây ra hiện tượng glycosyl hóa protein thông qua con
đường không enzym. Các sản phẩm chuyển hóa glycosyl hóa bậc cuối này là
những tác nhân tiền viêm mạnh. Nó gây biến đổi cấu trúc protein dẫn đến
biến đổi chức năng tế bào, đồng thời kích thích gia tăng sản xuất các cytokin
và yếu tố tăng trưởng, làm xơ vữa mạch máu, giảm chức năng cầu thận, biến
đổi nội mạc mạch máu do giảm sản xuất nitric oxyde, thay đổi chất gian bào
(HbA1c cũng là một AGEs, do glycosyl hoá hemoglobin, bình thường chiếm
< 6,5% tổng số hemoglobin, có vai trò quan trọng trong chẩn đoán sự ổn định

của glucose máu). Thứ hai, tăng sorbitol: Glucose nội bào chủ yếu được
chuyển hóa qua 2 con đường: Phosphoryl hóa và glycosyl hóa. Tuy nhiên khi
nồng độ glucose quá cao sẽ có một phần chuyển thành sorbitol thông qua vai
trò của enzym aldose reductase. Sự tăng nồng độ sorbitol nội bào làm tăng áp
suất thẩm thấu tế bào và tăng các gốc oxy hóa tự do, từ đó gây các biến đổi
chức năng tế bào. Thứ ba, tăng diacylglycerol: Tăng glucose máu gây tăng
tổng hợp diacylglycerol, gây kích hoạt protein kinase C, từ đó gây thay đổi
quá trình dịch mã tổng hợp fibronectin, collagen type IV, các protein co, các
protein gian bào, đồng thời cũng ảnh hưởng đến chức năng nội mạc mạch
máu thông qua giảm nitric oxyde. Thứ tư, tăng fructose–6-phosphate: Tăng
fructose–6- phosphate gây kích thích tăng sản xuất yếu tố tăng trưởng TGF β


7

(transforming growth factor β) và PAI-1(plasminogen activator inhibitor-1).
Các yếu tố tăng trưởng có vai trò quan trọng trong các biến chứng của ĐTĐ.
Tăng đường máu

Oxy hóa

Nhiễm khuẩn

Hoạt hóa PKC

AGEs

Con đường Polyol

Hoạt hóa cytokines và yếu tố tăng trưởng

Rối loạn chức năng mạch máu và thần kinh

Thẩm thấu thành mạch
Rối loạn chức năng thần kinh

Bệnh thận ĐTĐ

Thiếu oxy võng mạc

Tân tạo vi mạch

Mất thị lực

Hình 1.1. Cơ chế bệnh sinh của bệnh ĐTĐ type 2
(Nguồn />(PKC: Protein kinase C; AGE: Advanced glycagon end production)
1.1.6.1. Biến chứng cấp tính [16]
a.

Hôn mê do nhiễm toan ceton

Hôn mê do nhiễm toan ceton là biến chứng cấp tính của ĐTĐ có nguy cơ
tử vong cao. Nguyên nhân là do tăng các hormon gây tăng đường huyết và
thiếu hụt insulin làm giảm sản xuất glucose tại gan, giảm chuyển hóa glucose,
tăng ly giải lipid, tăng tổng hợp thể ceton gây toan ceton. Hậu quả cuối cùng


8

dẫn tới tình trạng lợi niệu thẩm thấu gây ra tình trang mất nước và điện giải,
toan chuyển hóa.

b. Hôn mê tăng áp lực thẩm thấu

Là biến chứng thường xảy ra ở bệnh nhân ĐTĐ type 2 do tình trạng
đường máu tăng rất cao kèm theo mất nước do lợi niệu thẩm thấu. Khi ALTT
> 320 - 330 mOsm/l, nước sẽ bị kéo ra khỏi các neuron, gây ra tình trạng lú
lẫn, hôn mê.
c. Hôn mê do nhiễm toan acid lactic

Xảy ra ở bệnh nhân ĐTĐ type 2 lớn tuổi điều trị bằng biguanide, thường
có tổn thương suy tế bào gan, suy thận. Biến chứng này ít gặp trên lâm sàng.
d. Hôn mê hạ đường huyết

Là biến chứng nguy hiểm gặp ở bệnh nhân ĐTĐ type 2 điều trị bằng
sulfonylureas. Nếu bệnh nhân ĐTĐ có biến chứng thần kinh tự động làm mất đáp
ứng tiết catecholamine có thể che giấu đi các triệu chứng của hạ đường huyết.
1.1.6.2. Các biến chứng mạn tính [16]
a. Biến chứng vi mạch

Cơ chế tổn thương thành các vi mạch, dày màng đáy vi mạch và dễ vỡ thành
mạch, biến đổi trong mạch máu làm tăng kết dính tiểu cầu, tăng độ nhớt máu.
− Bệnh lý võng mạc ĐTĐ: Nguyên nhân chính gây mù. Gồm hai giai đoạn:

Bệnh võng mạc không tăng sinh và bệnh võng mạc tăng sinh.
− Đục thuỷ tinh thể: Do tăng glucose máu làm tăng tạo sorbitol thay đổi tính

thẩm thấu của thủy tinh thể, xơ hóa thủy tinh thể gây đục thủy tinh thể. Có 2
thể hay gặp là thể dưới vỏ và thể lão hóa.
− Tăng nhãn áp: Xảy ra ở 6% bệnh nhân ĐTĐ, thường là tăng nhãn áp góc mở,

tăng nhãn áp góc đóng ít gặp, gặp trong trường hợp có tân mạch ở mống mắt.

b. Biến chứng thận


9

Cơ chế tổn thương thận trong bệnh ĐTĐ phức tạp, có sự tham gia của rất
nhiều yếu tố, trong đó hai yếu tố quan trọng là tăng glucose máu mạn tính và
vấn đề huyết động của thận (tăng áp lực cầu thận) đóng vai trò chính gây nên
một loạt biến đổi trong cấu trúc thận, ngoài ra có thể chịu ảnh hưởng mạnh
bởi yếu tố gen.
Con đường chuyểnCon
hóađường huyết động
Tăng glucose máu mạn tính
Tăng áp lực lọc
AGE

RAAS

PKC

VEGF

Con đường Polyo

TGF - β

Sản phẩm oxy hóa

Endothelin

Thay đổi tín hiệu phân tử và tăng oxy gen hoạt hóa (ROS)
Hoạt hóa các yếu tố tăng trưởng và cytokines
(TGF - β, VEGF, IL - 1, IL - 18, TNF – α)
Tích lũy chất nền gian mạch
Dày màng đáy cầu thận
Xơ hóa cầu thận
Tổn thương tổ chức ống kẽ thận
Tổn thương mạch thận

Bệnh thận ĐTĐ
Hình 1.2. Cơ chế sinh lý bệnh trong bệnh thận ĐTĐ [24]
(AGE: Advanced glycation end products; PCK: Protein kinase C; IL: Interleukin; RAAS: Renin–
angiotensin–aldosterone system; ROS: Reactive oxygen species; TGF - β: Transforming growth
factor beta; TNF - α: tumor necrosis factor alpha; VEGF: Vascular endothelial growth factor)

− Bệnh cầu thận ĐTĐ: Nguyên nhân do dày màng đáy mao mạch cầu thận và lắng

đọng glycoprotein ở trung mạc. Có 3 dạng tổn thương cầu thận đó là xơ hóa ổ
hoặc lan tỏa hoặc phối hợp cả hai. Bệnh tiến triển qua các giai đoạn:


10

+ Giai đoạn 1: Im lặng, tăng mức lọc cầu thận.
+ Giai đoạn 2: Albumin niệu vi thể 30 - 300 mg/ngày.
+ Giai đoạn 3: Albumin niệu đại thể > 500 mg/ngày, có thể kèm theo HCTH.
+ Giai đoạn 4 : Suy thận tiến triển giai đoạn cuối.
c. Các biến chứng thận khác

− Viêm hoại tử đài bể thận: Ít gặp. Biểu hiện gồm: Sốt, đau thắt lưng, đái mủ.

− Tổn thương thận mất bù sau khi tiêm thuốc cản quang trong chụp đường

tiết niệu, chụp mạch, nong động mạch vành có thể gây suy thận cấp.
d. Bệnh lý mạch máu lớn

Biểu hiện xơ vữa nhiều mạch máu lớn: Thiếu máu cơ tim im lặng, nhồi
máu cơ tim (50% tử vong), viêm tắc động mạch chi dưới gây hoại tử khô,
viêm xương, tắc mạch bàn chân, cẳng chân, phải cắt cụt chi, TBMMN, tắc
mạch thận, THA, suy thận. Xơ vữa động mạch sớm lan rộng ảnh hưởng đến
các mạch máu.
e. Biến chứng thần kinh

Định nghĩa bệnh lý thần kinh ĐTĐ theo ADA 2005: “Sự hiện diện của các
triệu chứng và/hoặc dấu hiệu của rối loạn chức năng thần kinh ngoại biên ở
người ĐTĐ sau khi đã loại trừ các nguyên nhân khác”. Chẩn đoán bệnh lý
thần kinh ĐTĐ là một chẩn đoán loại trừ. Thường phối hợp với bệnh lý võng
mạc, bệnh lý thận tạo thành “tam bệnh” đặc hiệu của ĐTĐ [25].
f.

Biến chứng xương và khớp

− Bệnh lý bàn tay ở người ĐTĐ trẻ tuổi: Tay cứng dần do co kéo da ở trên

khớp. Nguyên nhân do biến đổi các collagen và các protein khác ở mô liên
kết.
− Gãy Dupuytren: Cân ở gan tay dày thành nốt, gây biến dạng như vuốt thú.
− Mất chất khoáng xương.
g. Bàn chân người ĐTĐ

11

Bệnh lý bàn chân ĐTĐ là biến chứng hay gặp và là nguyên nhân dẫn tới
cắt cụt chi và tử vong cao ở người ĐTĐ. Trong bệnh lý bàn chân vai trò của
biến chứng thần kinh ngoại vi, bệnh lý mạch máu ngoại vi và nhiễm trùng
luôn gắn bó mật thiết với nhau. Tổn thương bàn chân bắt đầu ở những ngón
chân, ô mô bị mất cảm giác, đặc biệt những nơi ngón bị biến dạng và hoặc
thiếu máu. Những ngón chân dễ bị chấn thương, dễ hình thành cục chai, ổ
loét, nhiễm trùng và hoại tử. Tổn thương thần kinh gây giảm tiết mồ hôi và
khô da, làm da người bệnh dễ nứt nẻ, loét và hoại tử.
h. Các biến chứng nhiễm khuẩn

Biến chứng này rất hay gặp, bệnh nhân thường mắc các bệnh như: Lao,
nhiễm khuẩn tiết niệu dai dẳng và tái phát nhiều lần, viêm thận bể thận ngược
dòng và suy thận. Nhiễm trùng da và niêm mạc: Nhọt tụ cầu vàng, viêm âm hộ,
viêm bao quy đầu,... đôi khi chính nhiễm trùng này làm khởi phát ĐTĐ có sẵn.
i.

Các biến chứng khác

− Tăng huyết áp: Thường phối hợp với ĐTĐ, đôi khi có trước khi ĐTĐ xuất

hiện, hoặc thông thường do bệnh lý cầu thận, xơ vữa, tần suất gặp nhiều ở
ĐTĐ type 2 nhất là béo phì.
− Biến chứng da: Ngoài tổn thương nhọt nhiễm trùng, ở da còn có những biểu

hiệu sau: viêm teo dạng mỡ, biểu hiệu bằng những nốt mà phần trung tâm teo
lại, vùng viền xung quanh tím dần, định vị ở ngón tay hay chi dưới, dị ứng da
do insulin, phì đại mô mỡ hoặc teo mô mỡ.
1.1.8. Điều trị

− Chế độ ăn: Thực hiện chế độ ăn hợp lý, cân đối giữa các thành phần glucid

(chiếm 50 - 60%), protid (chiếm 15 - 20%), lipid (chiếm 20 - 30%). Nên chọn
loại thực phẩm có chỉ số tăng đường huyết thấp nhiều chất xơ, kiêng đồ ăn
ngọt. Chế độ ăn không những kiểm soát glucose máu mà còn ngăn ngừa các
biến chứng [26].


12

− Hoạt động thể lực: Tối thiểu 30 phút/ngày, 5 ngày/tuần lưu ý đường huyết,

huyết áp trước tập. Các loại hình luyện tập như đi bộ, bơi lội, cầu lông, leo
cầu thang,... Hoạt động thể lực thường xuyên hàng ngày, việc giảm 5% trọng
lượng cơ thể làm giảm 55% tỷ lệ mắc ĐTĐ trên nhóm đối tượng nguy cơ cao
[27], [17].
− Điều trị insuline: Bắt đầu 0,2 UI/kg/ngày, thường là 0,3 - 0,6 UI/kg/ngày.
− Điều trị bằng thuốc: Các nhóm thuốc điều trị tăng đường huyết bao gồm
nhóm kích thích tụy bài tiết insuline (sulphonylure), nhóm thuốc làm tăng
nhạy cảm insuline ở ngoại vi, giảm đề kháng insuline (metformin,
thiazolidinedione), nhóm ức chế enzym alpha glucosidase (acarbose), nhóm
glinid,... Thầy thuốc phải nắm vững cách sử dụng các thuốc hạ glucose máu
bằng đường uống, sử dụng insulin, cách phối hợp thuốc trong điều trị và
-

những lưu ý đặc biệt về tình trạng người bệnh khi điều trị bệnh ĐTĐ [3].
Điều trị yếu tố nguy cơ: THA, rối loạn lipid, các biến chứng,...

1.1.2. Gen MTHFR

1.1.1. Tổng quan gen MTHFR
Methylene tetrahydrofolate reductase (MTHFR; EC 1.5.1.20) là một trong
những enzyme quan trọng nhất chu trình chuyển hóa folate. MTHFR liên
quan tới việc chuyển 5,10 - methylene tetrahydrofolate (CH2THF) thành 5 methyl tetrahydorfolate (CH3THF), con đường này xúc tác việc loại bỏ gốc
methyl của homocysteine để tạo thành methionine. Sau đó, cơ thể sử dụng
methionine để tạo ra protein và các sản phẩm quan trọng khác. Ngoài ra, nó
cũng ảnh hưởng tới gốc methyl của acid nucleic, các hoormon, các chất dẫn
truyền thần kinh, cũng như việc tổng hơp purin và pyrimidine.
MTHFR là phân tử protein có khối lượng phân tử 150 kDa bao gồm 656 aa.
Gen MTHFR nằm trên nhánh ngắn p của NST số 1 (1p36.3). Gen MTHFR bắt
đầu từ cặp base 1944 và kết thúc ở cặp base 27374, tổng cộng có 25431 cặp


13

base, bao gồm 11 exons và 11 introns [28]. Gen MTHFR còn được biết đến
với các tên gọi khác như: 5,10 - methylene tetrahydrofolate reductase,
methylene tetrahydrofolate reductase, MTHFR_HUMAN.

Nhiễm sắc thể số 1
Hình 1.3. Vị trí gen MTHFR
(Nguồn: />1.1.2. Vai trò của gen MTHFR
MTHFR tham gia vào quá trình chuyển hóa của acid folic, xúc tác sự
hình thành của 5 - methylene tetrahydrofolate từ 5,10 - methylene
tetrahydrofolate. Đa hình gen MTHFR C677T sẽ làm giảm hoạt tính của
enzyme MTHFR, với những người mang gen MTHFR C677T ở dạng đồng
hợp tử (MTHFR 677TT) thì enzyme hoạt động ít hơn 70% so với bình thường
còn ở dạng dị hợp tử (MTHFR 677CT) là 30 - 40% [29], [30]. Rất nhiều
nghiên cứu đã chỉ ra rằng người mang gen MTHFR C677T có yếu tố nguy cơ
của nhiều bệnh lý như tim mạch, đột quỵ, tăng huyết áp, tiền sản giật, tăng

nhãn áp, rối loạn tâm thần, và một số loại ung thư. Nguyên nhân được cho là
gen MTHFR C677T làm thay đổi hoặc giảm hoạt động của enzyme
methylene tetrahydrofolate reductase, dẫn đến sự gia tăng Hcy trong máu.


14

Hình 1.4. Vai trò của MTHFR trong chu trình chuyển hóa acid folic
(Nguồn: />Khi Hcy máu tăng, Hcy nhanh chóng bị oxy hóa tạo thành hỗn hợp
disulfides và Hcy thiolactone, đồng thời sinh ra các gốc oxy hóa superoxide
và hydrogen peroxide, gây tổn thương màng tế bào nội mô, gián tiếp thông
qua hydrogen peroxide do làm bộc lộ cấu trúc phía dưới và tế bào cơ trơn,
thúc đẩy quá trình tăng sinh và hoạt hóa tiểu cầu, bạch cầu [31], [32]. Đồng
thời khi đó quá trình tự oxy hóa Hcy tạo ra những dạng oxygen độc tế bào
khác bao gồm gốc anion superoxide và gốc hydroxyl. Superoxide khởi đầu
cho sự oxy hóa lipid, quá trình này xảy ra ở màng bào tương tế bào nội mô và
phân tử lipoprotein trọng lượng phân tử thấp. Ngoài ra Hcy làm thay đổi quá
trình đông máu thông qua tăng cường hoạt động của yếu tố V, XII và ức chế


15

hoạt động của protein C, ức chế thrombomodulin, cũng như hoạt tính của
heparin sulfat, từ đó thúc đẩy quá trình hình thành cục máu đông [33], [29],
[30], [34], [35]. Như vậy sự giảm hoạt tính enzyme MTHFR do gen MTHFR
C677T ảnh hưởng tới quá trình chuyển hóa acid folic và dẫn tới nhiều tình
trạng bệnh lý. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều yếu tố về di truyền và môi trường tác
động vào bệnh lý nói trên [36], [37], [38].
Homocysteine

Sự oxy hóa:
1.Tự oxy hóa
2.Hoạt hóa Superoxide
3.Ức chế glutathion
4.Ngăn chặn biểu hiện của glutathion peroxide
Giáng hóa Nitric oxyde

Tổn thương tế bào
nội mô

HcyS-NO
ADMA

Giảm sinh NO

NOS

Co mạch
Hình thành cục máu đông

Hình 1.5. Cơ chế bệnh sinh của tăng nồng độ Hcy
( />1.2.3. Đa hình gen MTHFR C677T
Một số người có nồng độ Hcy cao do trong chế độ ăn của họ thiếu
vitamin B12 và acid folic. Nồng độ Hcy cao cũng thấy ở người mắc bệnh
thận, suy giảm hormon tuyến giáp, bệnh vảy nến hoặc dùng một số thuốc như
thuốc chống động kinh hay methotrexate. Ngoài ra cũng khá phổ biến là tình
trạng mang gen đột biến được gọi là MTHFR, đột biến gen này cũng dẫn đến
tình trạng tăng Hcy máu. Có khoảng 50 kiểu đột biến gen MTHFR đã được
tìm thấy trong đó hay gặp kiểu gen MTHFR C677T và MTHFR A1298C, cả
hai đều làm giảm hoạt tính của MTHFR và dẫn tới tăng Hcy máu. Trong

16

nghiên cứu này, chúng tôi chỉ quan tâm tới đa hình gen MTHFR C677T, C
(cytosine) biến đổi thành T (thymine) ở vị trí nucleotid số 677 làm biến đổi
valine thành alanine. Từ đó hình thành nên các kiểu gen 677CC, 677CT và
677TT. Những người mang gen MTHFR ở dạng đồng hợp tử 677TT thì
enzyme hoạt động ít hơn 70% so với bình thường, còn ở dạng dị hợp tử
677CT là 30 - 40% [29], [30].
Nghiên cứu của Ozmen, Xianhui Qin, Emoto M, Tessari P chỉ ra rằng
những người mắc ĐTĐ có nồng độ Hcy máu cao hơn những người không
mắc ĐTĐ [39], [40], [41], [42]. Theo tác giả Han Wang, Cong Hu và Shu Hui Xiao nồng độ Hcy máu ở người Trung Quốc mang kiểu gen MTHFR
677CC là 11,3 µmol/l, MTHFR 677CT là 12,1 µmol/l, còn MTHFR 677TT là
12,5 µmol/l [43]. Theo Santosh Kumar Gupta thì có sự khác biệt về nồng độ
Hcy giữa người mang gen MTHFR 677CC (17,38 ± 8,01 µmol/l) với người
mang gen MTHFR 677TT (30,4 ± 15,7 µmol/l) ở nhóm người khỏe mạnh
cũng như ở nhóm có nguy cơ mắc bệnh lý động mạch cảnh (21,67 ± 10,84
µmol/l với 45,53 ± 14,71 µmol/l) (p<0,001) [44]. Các kết quả của các tác giả
Karin J, Nair KG, Micheal S, Thögersen AM, Pinto X cũng kết luận rằng
những người mang kiểu gen MTHFR 677CT và MTHFR 677TT có nồng độ
Hcy máu cao hơn so với những người mang kiểu gen MTHFR 677CC [45],
[46], [47], [48], [49]. Bên cạnh sự gia tăng nồng độ Hcy máu, rất nhiều
nghiên cứu cũng chỉ ra rằng ở những người mang gen MTHFR 677CT có
giảm nồng độ vitamin B12 và acid folic so với người mang gen MTHFR
677CC [50].
Bảng 1.1. Nồng độ Hcy, acid folic, vitamin B12 với đa hình gen MTHFR [51]
Plasma Hcy (µg/ml)
Acid folic (ng/ml)
Vitamin B12 (pg/ml)

CC
4,5 ± 2,0
7,3 ± 2,6
580,2 ± 185,8

CT
5,4 ± 2,8
6,7 ± 2,5
610,9 ±
207,5

TT
8,9 ± 7,3
6,1 ± 2,7
588,7 ±
183,6


17

Trong nghiên cứu này chúng tôi chưa kiểm tra nồng độ Hcy máu ở những
người mang đa hình gen MTHFR C677T. Đây là điểm hạn chế của nghiên cứu.
Bảng 1.2. Vị trí và các kiểu đột biến gen MTHFR
Kiểu đột biến
Bộ ba biến đổi
Vị trí
Tác giả
129C→T
P39P

Exon 1
Linnebank M et al [52]
IVS2+533G→A
n/a (intronic)
Intron 2
Rosenberg N et al [53]
677C→T
A222V
Exon 4
Frosst P et al [54]
1068T→C
S352S
Exon 6
Goyette P et al [55]
IVS6+31T→C
n/a (intronic)
Intron 6
Goyette P et al [56]
1298A→C
E429A
Exon 7
Viel A et al [57]
1317T→C
F435F
Exon 7
Weisberg I [58]
IVS10+262C→G n/a (intronic)
Intron 10
Linnebank M et al [52]
1793G→A

R594Q
Exon 11
Rady PL et al [59]
(Nguồn: />Tần số của alen T gen MTHFR C677T thay đổi đáng kể tùy theo từng dân
tộc và địa lý. Tần số cao nhất được tìm thấy ở những người gốc Tây Ban Nha,
Colombia và Brazil. Ngược lại, ở quần thể người da đen, ít hơn 5% người
mang alen T [60].
Bảng 1.3. Bảng tần số đa hình gen MTHFR trên thế giới
Quốc gia

N

Pháp
Anh
Italia
Nga
China
Indonesia
Canada
Brazil
Kenya
Gambia

178
94
500
587
121
68
414

129
61
24

677CC
n (%)
72 (40,0)
45 (47,9)
172 (34,0)
312 (53,0)
51 (42,2)
57(83,8)
172 (41,6)
77 (59,7)
55 (90,2)
24 (87,5)

Gen
677CT
n (%)
85 (48,0)
42 (44,7)
196 (39,0)
234 (40,0)
53 (43,8)
11 (16,2)
183 (42,2)
42 (32,6)
6 (9,8)
3 (12,5)

677TT
n (%)
21 (11,8)
7 (7,4)
132 (26,4)
41 (7,0)
17 (14,0)
0 (0,0)
59 (14,3)
10 (7,6)
0 (0,0)
0 (0,0)

Alen T
(%)

Tác giả

35,7
18,6
46,0
26,9
35,9
8,1
36,3
24,0
4,7
6,25

Wilcken [61]
Scheneider [62]
Wilcken [61]
Wilcken [61]
Sadewa [63]
Sedewa [63]
Hegele [64]
Sadewa [63]
Schneider [62]
Schneider [62]

1.2.4. Mối liên quan đa hình gen MTHFR với các chỉ số lâm sàng và cận lâm
sàng ở bệnh nhân ĐTĐ type 2


18

ĐTĐ type 2 là bệnh lý phức tạp do nhiều yếu tố và nhiều gen gây nên, là
vấn đề sức khỏe lớn trên toàn thế giới. Bệnh nhân mắc ĐTĐ tăng nguy cơ tim
mạch từ 2 - 6 lần so với bệnh nhân không mắc ĐTĐ [2].
MTHFR tham gia vào quá trình chuyển hóa của acid folic, nó xúc tác sự
hình thành của 5 - methyl tetrahydrofolate từ 5,10 - methylene
tetrahydrofolat. 5 -methyl tetrahydrofolat xúc tác cho chu trình chuyển hóa từ
homocystein thành methyonine. Do đó, khi gen MTHFR bị đột biến sẽ làm
tăng nồng độ Hcy trong huyết tương bệnh nhân. Từ đó:
− Thúc đẩy tăng sinh tế bào cơ trơn mạch máu, ức chế phát triển tế bào nội mạc.
− Rối loạn chức năng mạch máu do giảm đáp ứng vận mạch cũng như giảm đáp

ứng của thrombomodulin ở động mạch chủ.
− Ức chế tác dụng của heparin, ức chế phóng thích NO (nitro oxyde) và

prostacyclin, gia tăng tổng hợp fibrinogen, gia tăng sự hoạt hóa yếu tố X, V
và kéo dài quá trình sống của tiểu cầu.

Tổn thương thành độngTếmạch
bào miễnTổn
dịchthương tế bào nội mạc

Vết thương


19

Hình 1.6. Cơ chế hình thành huyết khối do ảnh hưởng gen MTHFR
(Nguồn: />Những người mang gen MTHFR C677T có hoạt tính enzyme MTHFR
giảm do đó dẫn tới gia tăng nồng độ Hcy. Khi nồng độ Hcy tăng, Hcy sẽ
chuyển hóa tạo thành cysteine dưới tác dụng của cystathionine β - synthase và
cystathionine γ - lyase từ đó sinh ra phân tử H2S.

CBS: cystathionine β - synthase
CSE: cystathionine γ - lyase
GHS: glutathione

Hình 1.7. Con đường chuyển hóa phụ homocystein
(Nguồn />H2S

tăng

làm

tăng

sản xuất

glucose thông

qua hoạt

hóa

phosphoenolpyruvate carboxykinase và ức chế protein kinase B. H2S cũng ức
chế AMP - activated protein kinase do đó làm tăng nồng độ glucose máu, có
thể dẫn tới kháng insulin ở bệnh nhân ĐTĐ type 2. Như vậy với việc làm tăng
nồng độ glucose máu mạn tính ở bệnh nhân ĐTĐ type 2 sẽ làm làm gia tăng
các biến chứng của ĐTĐ.


20

Insulin bình
thường

Sản xuất
glucose

Sản xuất
glucose

Dung nạp
glucose

ức chế
giảm
tăng

Kháng insuline

Hình 1.8. Tác dụng H2S lên chuyển hóa glucose
(Nguồn />(CSE: Cystathionine γ - lyase; PEPCK: Phosphoenolpyruvate carboxykinase; AKT:
Protein kinase B; AMPK: AMP - activated protein kinase; GK: Glucokinase)

Nghiên cứu của Laura Di Renzo trên 44 phụ nữ Italia năm 2013 đã đề cập
tới sự khác biệt giữa đa hình gen MTHFR C677T với các chỉ số, huyết áp tâm
thu (HATT), huyết âm tâm trương (HATTr), glucose, HbA1C, cholesterol,
LDL - C (low density lipoprotein cholesterol) và triglyceride. Đồng thời,
nghiên cứu này cũng chỉ ra rằng những người mang gen MTHFR 677CT có
chỉ số BMI (body mass index), vòng bụng, vòng mông, vòng cổ chân cao hơn
so với người mang gen MTHFR 677CC [65]. Trong nghiên cứu của mình,
Boyi Yang và cộng sự đã kết luận có mối liên quan giữa đa hình gen MTHFR
C677T với tình trạng cao huyết áp (OR = 1,86, 95%CI = 1,22 - 2,82), cũng như
tăng triglyceride (OR = 1,61, 95%CI = 1,06 - 2,46) [66]. Cùng quan điểm đó,
Nevin llhan chỉ ra mối liên quan giữa đa hình gen MTHFR C677T với THA và


21

bệnh lý về tim mạch [67]. R. F. Franco khi nghiên cứu trên 337 đối tượng trong
đó có 186 nam và 151 nữ đã kết luận rằng đa hình gen MTHFR C677T làm gia
tăng yếu tố nguy cơ của xơ vữa mạch và huyết khối tĩnh mạch [68].
Theo Santosh Kumar Gupta khi nghiên cứu trên 199 đối tượng dưới 45 tuổi

sống tại New Delhi từ năm 2005 đến năm 2008 chỉ ra rằng gen MTHFR 677CT
làm tăng các chỉ số cholesterol, LDL - C, triglycerid hơn so với nhóm mang gen
MTHFR 677CC (95 %CI = 1,27 - 2,94) [69]. Còn theo Frosst P và cộng sự thì
gen MTHFR là yếu tố nguy cơ quan trọng của bệnh lý mạch máu [70].
Khi nghiên cứu trên 156 bệnh nhân đái tháo đường type 2, Makiko Maeda
đã chỉ ra tần số mang gen MTHFR 677CT là 40%, đồng thời cũng xác định
mối liên quan giữa đa hình gen MTHFR C677T với các chỉ số lâm sàng và
cận lâm sàng như tuổi, giới, BMI, HbA1C, glucose máu, HDL - C (high
density lipoprotein cholesterol), LDL - C, cholesterol, triglycerid, và
creatinin. Ngoài ra Maeda còn nhận thấy rằng tỷ lệ gen MTHFR 677TT ở
bệnh nhân có biến chứng võng mạc do đái tháo đường cao hơn các kiểu gen
còn lại [71].
Nghiên cứu của Vlad Shpichinetsky kết luận rằng đa hình gen MTHFR
C677T có mối liên quan với sự phát triển của bênh thận ở bệnh nhân đái tháo
đường [72].
1.2.5. Một số phương pháp giảm Hcy máu
Hcy máu tăng sẽ làm gia tăng biến chứng ở bệnh nhân ĐTĐ type 2. Do đó
việc kiểm soát nồng độ Hcy máu rất quan trọng ở những bệnh nhân này. Hcy
được chuyển hóa thành methionine thông qua xúc tác của 5 - methyl
tetrahydrofolat và coenzyme vitamin B12. Vì vậy để làm giảm nồng độ Hcy
máu người ta cần bổ sung vitamin B12, acid folic hoặc folate cho những bệnh
nhân này. Acid folic là chất tổng hợp và không có trong tự nhiên. Khi bổ sung
acid folic, acid folic nhanh chóng chuyển thành dihydrofolate (DHF) rồi tetra


22

hydrofolate (THF) dưới tác dụng của enzyme dihydrofolate reductase
(DHFR) Nhờ enzyme methylene tetrahydrofolate dehydrogenase 1 (MHFD1),
THF lại chuyển thành 5,10 - methylene tetrahydrofolate (5,10 - MTHF). 5,10

- MTHF chuyển thành 5 - MTHF thông qua tác dụng enzyme MTHFR. Chính
5 - MTHF xúc tác cho quá trình chuyển hóa Hcy thành methionine. Do đó
làm giảm nồng độ Hcy máu [73], [74]. Quá trình trên chỉ được diễn ra khi
hoạt tính enzyme MTHFR bình thường. Bệnh nhân ĐTĐ mang gen MTHFR
677CT hoạt tính enzyme MTHFR giảm 30% - 40%, bệnh nhân mang gen
MTHFR 677TT hoạt tính enzyme giảm 70% [9], [10]. Khi bổ sung acid folic
cho những bệnh nhân này sẽ làm ứ đọng 5,10 - MTHF do hoạt tính enzyme
MTHFR giảm nên 5,10 - MTHF không chuyển hóa thành 5-MTHF. Không có
sự xúc tác 5 - MTHF, Hcy không chuyển hóa thành methionine nên không
làm giảm nồng độ Hcy máu. Với lý do trên những bệnh nhân mang kiểu gen
MTHFR 677CT và 677TT nói riêng và bệnh nhân có hoạt tính men
MTHFR giảm nói chung, chúng ta nên bổ sung folate hoặc 5 - MTHF thay
vì acid folic. Khi đó folate sẽ chuyển hóa theo 3 con đường thành DHF,
5,10 - MTHF và 5 - MTHF. 5 - MTHF sinh ra sẽ chuyển hóa Hcy thành
methionine, từ đó làm giảm nồng độ Hcy máu [73]. Như vậy, với bệnh
nhân mang gen MTHFR 677CC, chúng ta có thể bổ sung acid folic hoặc
folate nhưng với những bệnh nhân mang gen MTHFR 677CT và 677TT thì
chỉ được bổ sung folate hoặc 5 - MTHF.


23

Hình 1.9. Quá trình chuyển hóa acid folic và folate
(Nguồn: />
Từ nguyên nhân trên, để giảm nồng độ Hcy máu, theo khuyến cáo Fame
Hospital Kanpur, Ấn Độ, cần bổ sung vitamin B12 (methylcobalamin) và 5 methyl tetrahydrofolate cho bệnh nhân có nồng độ Hcy máu cao để tăng
cường chuyển hóa Hcy thành methionine, từ đó làm giảm nồng độ Hcy máu.
Trên thế giới, các hãng dược phẩm đã sản xuất ra rất nhiều loại thuốc có tác
dụng giảm Hcy máu như Thorne 5 - MTHF 5mg, L - methylfolate 15mg,
Methyl pro,…

24

Hình 1.10. Quá trình chuyển hóa Hcy
(Nguồn />Folate không giống acid folic, được biết đến như một nhóm các chất khác
nhau có thể tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng:
Dihydrofolate
Methylfolate
Monoglutamin folate
Polyglutamin folate
Folate còn có nhiều trong các loại thực phẩm: Các loại hạt đậu (đậu
-

tương, đậu đen, đậu xanh,…) quả bơ, súp lơ xanh, trái cây họ cam, gan động
vật (gan gà, gan vịt,…), lòng đỏ trứng,… [75]. Với bệnh nhân mắc ĐTĐ type
2, ngoài chế độ ăn cho người tiểu đường thì nên bổ sung những loại thực
phẩm trên để giúp làm giảm nồng độ Hcy máu.
Bảng 1.4. Hàm lượng folate trong 100 gam phần ăn được của một số thực phẩm
Tên thực phẩm

Hàm lượng folate Tên thực phẩm

Hàm lượng folate


25

(100g)
(µg)

(100g)
(µg)
Đậu đen
444
Ổi
49
Đậu đũa
633
Cam
30
Đậu tương
375
Bơ vỏ xanh
35
Đậu xanh
625
Gan gà
588
Cải cúc
177
Gan vịt
738
Cải xanh
187
Lòng đỏ trứng
146
Rau muống
194
Mộc nhĩ
160

(Nguồn: Bảng thành phần thực phẩm Việt Nam – Viện dinh dưỡng)
1.1.3. Các phương pháp phân tích đa hình gen MTHFR

Với sự phát triển của sinh học phân tử, hiện nay có rất nhiều kỹ thuật
để xác định kiểu gen. Một số kỹ thuật được sử dụng phổ biến trong nghiên
cứu như kỹ thuật ARMS - PCR (amplification refractory mutation system PCR: Hệ thống khuếch đại đột biến chịu nhiệt), ASP - PCR (Allelen specific PCR: Phản ứng khuếch đại chuỗi đặc hiệu alen), real - time multiplex PCR,
Sequencing (giải trình tự gen trực tiếp). Trong đó, ARMS - PCR là phương
pháp có độ nhạy cao, kỹ thuật đơn giản và giá thành rẻ, được áp dụng rộng rãi
trong các labo sinh học phân tử ở Việt Nam. Bởi vậy, trong phạm vi của đề
tài, tôi xin trình bày những nét chính của kỹ thuật ARMS - PCR, là kỹ thuật
liên quan đến việc xác định kiểu gen MTHFR trong nghiên cứu này. Ngoài ra
độ tin cậy của kỹ thuật này được kiểm chứng bằng giải trình tự gen. Về cơ
bản, kỹ thuật ARMS - PCR được tiến hành dựa trên cơ sở khuếch đại đoạn
gen nghi ngờ mang đột biến bằng kỹ thuật PCR.

1.3.1. Kỹ thuật PCR
Phương pháp PCR (Polymerase Chain Reaction) được Karry Millus đưa
ra vào năm 1985 và được Saiki hoàn thiện vào năm 1988, kể từ đó tạo nên
một tác động to lớn đối với các nghiên cứu sinh học trên toàn thế giới. PCR là