NGHIÊN cứu mối LIÊN QUAN GIỮA đa HÌNH KIỂU GEN MTHFR c677t với mật độ XƯƠNG và NGUY cơ gãy XƯƠNG đốt SỐNG ở PHỤ nữ mãn KINH VIỆT NAM

B GIO DC V O TO

B Y T

TRNG I HC Y H NI

NGUYN THANH TNG

NGHIÊN CứU MốI LIÊN QUAN GIữA ĐA HìNH
KIểU GEN MTHFR C677T VớI MậT Độ XƯƠNG Và
NGUY CƠ GãY XƯƠNG ĐốT SốNG ở PHụ Nữ MãN
KINH VIệT NAM

CNG LUN VN THC S Y HC

H NI 2016


B GIO DC V O TO

B Y T

TRNG I HC Y H NI

NGUYN THANH TNG

NGHIÊN CứU MốI LIÊN QUAN GIữA ĐA HìNH
KIểU GEN MTHFR C677T VớI MậT Độ XƯƠNG Và
NGUY CƠ GãY XƯƠNG ĐốT SốNG ở PHụ Nữ MãN
KINH VIệT NAM
Chuyờn ngnh: Sinh Lý Hc

Mó s: 62720405

CNG LUN VN THC S Y HC
Ngi hng dn khoa hc:
1. TS. Nguyn Huy Bỡnh
2. TS. Nguyn Th Thanh Hng

H NI 2016
DANH MC CH VIT TT


MỤC LỤ

BMD

Bone Mineral Density (mật độ xương)

BMI

Body Mass Index (chỉ số khối cơ thể)

CXĐ

Cổ xương đùi

CSTL

Cột sống thắt lưng

DNA

Deoxyribonucleic acid

F

Forward primer

Hcy

Homocystein

MTHFR

Methylene Tetrahydrofolat Reductase

Rw

Reverse wild type primer

Rm

Reverse mutation primer

SNP

Single nucleotide polymorphism


ĐẶT VẤN ĐỀ..................................................................................................1
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................3

1.1. Tổng quan bệnh loãng xương....................................................................3
1.1.1. Định nghĩa..........................................................................................3
1.1.2. Dịch tễ................................................................................................4
1.1.3. Chẩn đoán...........................................................................................4
1.1.4. Phân loại loãng xương.........................................................................6
1.1.5. Điều trị...............................................................................................7
1.1.6. Nguyên nhân gây loãng xương ở phụ nữ mãn kinh..............................8
1.1.7. Gãy xương do loãng xương...............................................................14
1.2. Gen liên quan đến loãng xương và gãy xương..........................................14
1.3. MTHFR..................................................................................................15
1.3.1. Tổng quan về MTHFR......................................................................15
1.3.2. Vị trí và cấu trúc của gen MTHFR.....................................................15
1.3.3. Cấu trúc và chức năng protein MTHFR.............................................15
1.3.4. Đột biến gen MTHFR.......................................................................17
1.3.4. C677T (Ala222Val) và MTHFR........................................................18
1.3.5. Các nghiên cứu về C677T tương quan với mật độ xương và nguy cơ
gãy xương........................................................................................20
1.4. Các kỹ thuật sinh học phân tử phân tích vị trí đột biến C677T..................23
1.4.1. Kỹ thuật PCR....................................................................................23
1.4.2. Phương pháp ARMS – PCR..............................................................25
1.4.3. Kỹ thuật RFLP-PCR.........................................................................27
1.4.4. Phương pháp RT-PCR.......................................................................27
1.4.5. Kỹ thuật giải trình tự gen trực tiếp.....................................................28
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..............29
2.1. Đối tượng nghiên cứu..............................................................................29
2.1.1. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu.........................................................29
2.1.2. Quy trình lấy máu.............................................................................31


2.1.3. Đo BMD theo phương pháp hấp thụ tia X năng lượng kép.................31

2.1.3. Chụp và đánh giá gãy xương cột sống trên X Quang..........................32
2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu............................................................32
2.2.1. Thời gian nghiên cứu.........................................................................32
2.2.2. Địa điểm nghiên cứu.........................................................................32
2.3. Qui trình nghiên cứu................................................................................33
2.4. Phương tiện nghiên cứu...........................................................................33
2.4.1. Trang thiết bị.....................................................................................33
2.4.2. Hóa chất và sinh phẩm......................................................................34
2.5. Các bước tiến hành..................................................................................35
2.5.1. Tách DNA........................................................................................35
2.5.2. Xác định kiểu gen bằng phương pháp ARMS-PCR............................35
2.6. Phân tích và xử lý số liệu.........................................................................37
2.7. Đạo đức nghiên cứu................................................................................38
Chương 3: DỰ KIẾN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU......................................39
3.1. Thông số nhân trắc của đối tượng nghiên cứu..........................................39
3.2. Kết quả X Quang cột sống thắt lưng........................................................40
3.3. Kết quả tách chiết DNA..........................................................................40
3.4. Kết quả xác định kiểu gen bằng phương pháp ARMS PCR......................41
3.5. Tương quan đa hình gen C677T MTHFR với BMD cổ xương đùi, BMD
toàn khớp háng, BMD cột sống thắt lưng.................................................41
3.6. Tương quan đa hình gen C677T MTHFR với BMD và BMI....................41
3.7. Tương quan tỷ lệ phân bố đa hình gen C677T MTHFR ở nhóm chứng,
nhóm loãng xương và nhóm thiểu xương.................................................42
3.8. Tương quan của đa hình gen với nguy cơ gãy xương cột sống..................43
Chương 4: DỰ KIẾN BÀN LUẬN...............................................................44
4.1. Đặc điểm đối tượng nghiên cứu...............................................................44
4.2. Phương pháp tách chiết DNA, đo OD và kỹ thuật ARMS PCR................45
4.3. Tỷ lệ đa hình kiểu gen C677T MTHFR ở phụ nữ mãn kinh Việt Nam......45
4.4. Tương quan C677T MTHFR với BMD...................................................45

4.5. Tương quan C677T MTHFR với BMI.....................................................46
4.6. Tương quan C677T với tỷ lệ gãy xương cột sống.....................................46
DỰ KIẾN KẾT LUẬN..................................................................................47
DỰ KIẾN KIẾN NGHỊ.................................................................................47
TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Tiêu chuẩn chẩn đoán loãng xương của WHO.................................5
Bảng 1.2. Mật độ xương đỉnh trung bình (g/cm2) trong quần thể của phụ nữ
Việt Nam đo bằng máy Hologic........................................................6
Bảng 1.3. Vị trí và các kiểu đột biến gen MTHFR.........................................17
Bảng 1.4. Bảng phân bố tần số đột biến gen MTHFR trên thế giới................18
Bảng 3.1. Thông số về nhân trắc của đối tượng nghiên cứu...........................39
Bảng 3.2. Kết quả X Quang cột sống thắt lưng...............................................40
Bảng 3.3. Kết quả tách chiết DNA..................................................................40
Bảng 3.4. Kết quả xác định kiểu gen bằng phương pháp ARMS PCR...........41
Bảng 3.5. Tương quan đa hình gen C677T MTHFR với BMD và BMI.........41
Bảng 3.6. Tương quan tỷ lệ phân bố đa hình gen C677T MTHFR ở nhóm
chứng, nhóm loãng xương và nhóm thiểu xương...........................42
Bảng 3.7. Tương quan của đa hình gen với nguy cơ gãy xương cột sống......43


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Mô hình xương bình thường và loãng xương.....................................3
Hình 1.2. Quá trình tái mô hình (remodelling) xương xảy ra theo trình tự
khởi động, phân hủy, tạm ngưng, và tạo xương................................9

Hình 1.3. Tương tác giữa các dòng tế bào tạo xương và hủy xương..............11
Hình 1.4. Sự thay đổi nồng độ testosteron (A) và estradiol (B) ở nam và nữ
người Việt........................................................................................13
Hình 1.5. Vị trí gen MTHFR trên NST 1........................................................15
Hình 1.6. Cấu trúc của MTHFR......................................................................16
Hình 1.7. Chuyển hóa của MTHFR................................................................16
Hình 1.8 Ảnh hưởng của nồng độ homocystein cao gây ức chế hoạt động của
enxym Lox (collagen lysyl oxidase)...............................................20
Hình 1.9 Minh họa chu kì nhiệt trong phản ứng PCR.....................................25
Hình 2.1. Hình ảnh điện di sản phẩm gen xác định đột biến và dạng tự nhiên
của C677T MTHFR........................................................................36
Hình 2.2. Giải trình tự kiểm định độ chính xác của kỹ thuật ARMS PCR.....37


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Loãng xương là một bệnh lý của xương, được đặc trưng bởi sự giảm
mật độ xương và giảm chất lượng xương, dẫn đến tăng nguy cơ gãy xương.
Loãng xương và hậu quả gãy xương, được công nhận là một vấn đề y tế công
cộng toàn cầu quan trọng. Loãng xương nguyên phát bao gồm loãng xương
sau mãn kinh và loãng xương tuổi già. Loãng xương sau mãn kinh thường gặp
ở phụ nữ sau mãn kinh hoặc sau cắt bỏ buồng trứng khoảng 5-10 năm, liên
quan đến sự thiếu hụt estrogen [1]. Gãy xương do loãng xương có liên quan
đến tăng tỷ lệ tử vong, tỷ lệ mắc bệnh kết hợp và giảm chất lượng cuộc sống.
Toàn thế giới ước tính có 200 triệu người mắc bệnh loãng xương [2].
Tại Việt Nam, gần 1/3 số phụ nữ trên 50 tuổi có biểu hiện của bệnh loãng
xương và 23% phụ nữ trong độ tuổi 50-65 bị loãng xương tỷ lệ này cao hơn ở
Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc và các quần thể da trắng [3]. Loãng xương
rất khó phát hiện trong giai đoạn đầu, thường được phát hiện khi có biến

chứng. Biến chứng trầm trọng nhất của loãng xương là gãy xương. Trên thế
giới có 8,9 triệu trường hợp gãy xương do loãng xương, trung bình cứ 3 giây
lại có một trường hợp gãy xương [4]. Khoảng một nửa phụ nữ bị gãy xương
tử vong trong vòng 7 năm. Đối với các bệnh nhân may mắn sống sót họ cũng
mắc nhiều biến chứng và chất lượng cuộc sống bị giảm đáng kể. Loãng xương
có thể xảy ra ở nhiều vị trí, tuy nhiên với mức độ nghiêm trọng của gãy
xương cột sống, việc quan tâm đúng mực đến các bệnh nhân loãng xương là
vô cùng quan trọng. Phát hiện và điều trị y tế ở giai đoạn loãng xương chưa
có biến chứng sẽ giúp giảm thiểu tỷ lệ và gãy xương cột sống, giảm chi phí y
tế, nâng cao đời sống và tuổi thọ của bệnh nhân.
Gần đây nhiều nghiên cứu chứng minh nồng độ homocystein máu cao
có liên quan đến bệnh lý loãng xương và gãy xương. Homocystein là một acid


2

amin có chứa thiol hình thành trong quá trình trao đổi chất của methionin.
Tình trạng tăng homocystein là một bệnh di truyền lặn trên NST thường đặc
trưng bởi tăng lưu hành homocystein và khởi đầu sớm của loãng xương, gãy
xương [5], [6] và số liệu từ hai nghiên cứu thuần tập cho thấy tổng mức
homocystein huyết tương có liên quan đến gãy xương và loãng xương [7], [8].
Người ta chứng minh rằng một số enzym, bao gồm 5,10 – methylene
tetrahydrofolate reductase (MTHFR), đóng vai trò quan trọng trong chuyển
hóa homocysteine. Một đột biến điểm trong gen MTHFR (C677T), gây thay
thế acid amin valine thành alanine, liên quan với giảm hoạt động của enzym
và tăng homocysteine máu. Một số nghiên cứu đã báo cáo đa hình này kết
hợp với một trong hai sự kiện tăng nguy cơ gãy xương do loãng xương [9],
[10] hoặc suy giảm BMD [11], [12], [13], [14]. Để chẩn đoán sớm và tiên
lượng nguy cơ loãng xương và gãy xương ở phụ nữ mãn kinh nhằm dự phòng
và điều trị kịp thời, chúng tôi tiến hành nghiên cứu: “Nghiên cứu mối liên

quan giữa đa hình kiểu gen MTHFR C677T với mật độ xương và nguy cơ
gãy xương đốt sống ở phụ nữ mãn kinh Việt Nam” với mục tiêu là:
1.

Xác định tỷ lệ đa hình kiểu gen MTHFR C677T ở phụ nữ mãn
kinh Việt Nam.

2.

Xác định mối liên quan giữa đa hình kiểu gen MTHFR C677T với
mật độ xương và nguy cơ gãy xương đốt sống ở phụ nữ mãn kinh
Việt Nam.


3

Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan bệnh loãng xương
1.1.1. Định nghĩa
Loãng xương là hệ quả của sự mất cân đối giữa hai quá trình tạo xương
và hủy xương, trong đó mức độ hủy xương cao hơn mức độ tạo xương. Sự
mất cân đối dẫn đến tình trạng cơ thể bắt đầu mất xương. Mất xương dẫn đến
tình trạng lực của xương suy giảm, và làm tăng nguy cơ gãy xương. Bởi vì
các tế bào hủy xương là những tế bào chính trong quá trình phân hủy xương,
hầu hết các thuốc được phát triển để điều trị loãng xương đều đặt mục tiêu ức
chế các tế bào hủy xương.
Theo định nghĩa của WHO (2001): Loãng xương được đặc trưng bởi sự
thay đổi sức mạnh của xương. Sức mạnh này được đặc trưng bởi mật độ xương
và chất lượng xương. Chất lượng xương được đánh giá bởi cấu trúc của xương,

chu chuyển xương, độ khoáng hóa, tổn thương tích lũy, tính chất của các chất cơ
bản của xương. Trong đó, chu chuyển xương đóng một vai trò quan trọng.

Hình 1.1 Mô hình xương bình thường và loãng xương


4

(Nguồn: www.tudu.com.vn)

1.1.2. Dịch tễ
Theo ước tính, hiện nay có khoảng 200 triệu người bị loãng xương trên
toàn thế giới. Tỷ lệ loãng xương nữ:nam là 4:1 [15].
Theo Tổ chức loãng xương quốc gia Mỹ (National Osteoporosis
Foundation) 2015, 54 triệu người Mỹ bị loãng xương và thiếu xương.
Ở châu Âu, gần 1/3 số phụ nữ mãn kinh phải đối mặt với loãng xương
và trong đó 40% sẽ bị gãy xương ít nhất 1 lần trong đời [16]. Tỷ lệ tử vong
tăng cao với biến chứng gãy xương, 50% ở phụ nữ gãy CXĐ, 28% với gãy
cột sống và 22% ở các gãy xương khác [4].
Ở châu Á, 70 triệu người trên 50 tuổi đang chung sống với loãng xương
[17]. Tại Ấn Độ năm 2003, số bệnh nhân loãng xương là 26 triệu người, tăng
lên 36 triệu vào năm 2013 [18]. Tại Trung Quốc có 70 triệu bệnh nhân loãng
xương trên 50 tuổi [19].
Tại Việt Nam, khoảng 30% phụ nữ trên 50 tuổi có các triệu chứng của
bệnh loãng xương , trong đó 100000 ca gãy xương ở bệnh nhân nữ và 60000
ở bệnh nhân nam [3].
1.1.3. Chẩn đoán
Từ năm 2002, các hội nghị quốc tế về loãng xương đã thống nhất
quan điểm về giá trị của các loại máy đo mật độ xương: máy đo mật độ xương
dùng siêu âm chỉ có giá trị tầm soát, chỉ có máy sử dụng tia X năng lượng

kép, được gọi là Dual Energy X-ray absorptiometry (DXA) mới có giá trị
chẩn đoán.
Nguyên tắc của phương pháp sử dụng tia X năng lượng kép là dùng tia
X có 2 mức năng lượng khác nhau quét qua một khối xương, máy sẽ đo độ


5

hấp thụ năng lượng tia X của xương, và tính được mật độ xương (Bone
mineral density).
Sau khi đã đo BMD, người ta tính chỉ số T (T-score) là chỉ số BMD
của cá thể đó so với BMD tối đa của quần thể trẻ tuổi làm chuẩn. BMD tối
đa phải được ước tính từ một quần thể mang tính đại diện cao cho một dân
tộc (vì BMD khác biệt giữa các dân tộc). Chỉ số T được tính theo công thức
sau đây:
- iBMD là mật độ xương của đối tượng i.
- pBMD là mật độ xương tối đa của quần thể trong độ tuổi 20-30 (còn
gọi là mật độ xương đỉnh – peak bone mineral density).
- SD là độ lệch chuẩn của BMD trung bình của quần thể trong độ tuổi
20-30.
Tiêu chuẩn chẩn đoán loãng xương theo WHO như sau [20]
Bảng 1.1. Tiêu chuẩn chẩn đoán loãng xương của WHO
T-score
Chỉ số T cao hơn -1
Chỉ số T trong khoảng -2,5 đến -1,0
Chỉ số T thấp hơn hoặc bằng -2,5
Loãng xương + tiền sử gãy xương gần đây

Chẩn đoán
Bình thường

Thiếu xương
Loãng xương
Loãng xương nghiêm trọng

Giá trị pBMD trung bình trong quần thể ở các quốc gia là khác nhau.
Ví dụ như pBMD của phụ nữ người Việt Nam tại cổ xương đùi (0,94 ±0,11
g/cm2) [21] tương tự như Hàn Quốc [22], Trung Quốc [23], nhưng cao hơn so
với phụ nữ Indonexia (0,91±0,12 g/cm2), Nhật Bản (0,90±0,12 g/cm2) [24] và
thấp hơn so với phụ nữ da trắng tại Úc (1,02±0,13 g/cm 2) [25] và tại Mỹ
(0,98±0,12 g/cm2) [22]. Do vậy, để có thể chẩn đoán chính xác một người Việt
Nam bị loãng xương cần phải áp dụng giá trị tham chiếu của người Việt Nam
(Bảng 1.2).


6

Bảng 1.2. Mật độ xương đỉnh trung bình (g/cm2) trong quần thể của
phụ nữ Việt Nam đo bằng máy Hologic [9] [26]

Mật độ xương đỉnh

Tuổi mật độ

pBMD (SD)

xương đạt đỉnh

Cổ xương đùi

0,80 (0,10)

25

Đầu trên xương đùi

0,86 (0,10)

32

Cột sống thắt lưng

0,98 (0,11)

30

Vị trí xương

1.1.4. Phân loại loãng xương
Loãng xương chia hai loại: loãng xương nguyên phát và loãng xương
thứ phát.
- Loãng xương nguyên phát: (chiếm khoảng 80%) là loại loãng xương
xuất hiện một cách tự nhiên mà không tìm thấy căn nguyên nào khác ngoài
tuổi và/hoặc tình trạng mãn kinh ở phụ nữ. Loãng xương nguyên phát được
chia thành 2 typ:
+ Loãng xương sau mãn kinh - typ 1: nguyên nhân chủ yếu do sự thiếu
hụt estrogen, ngoài ra có sự giảm tiết parathyroid hormon (PTH), tăng thải canxi
qua nước tiểu [27]. Thường gặp ở phụ nữ 50-60 tuổi đã mãn kinh hoặc cắt bỏ
buồng trứng khoảng 5-15 năm. Tổn thương chủ yếu là mất chất khoáng ở xương
xốp, biểu hiện bằng sự gãy lún các đốt sống [28].
+ Loãng xương tuổi già - typ 2: xuất hiện ở cả nam và nữ, là hậu quả

của sự mất xương trong nhiều năm, liên quan đến hai yếu tố: giảm hấp thu
canxi ở ruột và giảm chức chức năng của tế bào tạo xương gây cường cận
giáp thứ phát làm tăng bài tiết canxi qua nước tiểu. Tổn thương ở cả phần
xương và phần vỏ, thường biểu hiện bằng gãy CXĐ [28].


7

- Loãng xương thứ phát: xuất hiện ở mọi lứa tuổi do các nguyên nhân
khác nhau:
+ Do bệnh nội tiết: tăng tiết hormon vỏ thượng thận, giảm chức năng
tuyến sinh dục, cường giáp, cường cận giáp, đái tháo đường, cắt bỏ buồng trứng.
+ Bệnh tiêu hóa: cắt dạ dày, cắt đoạn ruột, rối loạn tiêu hóa kéo dài,
bệnh gan mạn, kém hấp thu.
+ Do bệnh thận: thải nhiều canxi, chạy thận nhân tạo, thiếu chất 1hydroxylase trong sơ đồ chuyển hóa vitamin D.
+ Bệnh di truyền: nhiễm sắc tố sắt, hội chứng marfan.
+ Bệnh ung thư: Kahler, ung thư di căn.
+ Do thuốc: sử dụng corticoid kéo dài, heparin, thuốc chống động kinh.
+ Nằm bất động lâu ngày.
1.1.5. Điều trị
+ Mục tiêu của điều trị [28], [26], [29]:
- Tăng BMD.
- Phòng chống hay giảm thiểu nguy cơ gãy xương.
- Ngăn nguy cơ gãy xương lần tiếp theo trên bệnh nhân đã bị gãy xương.
- Phòng tình trạng mất chất khoáng trong xương, nhất là sau thời kì mãn kinh.
+ Các biện pháp dự phòng, không dùng thuốc:
- Duy trì thể thao và các hoạt động thể lực thường xuyên.
- Chế độ dinh dưỡng đầy đủ đặc biệt là cung cấp đủ nhu cầu canxi cho
cơ thể theo các giai đoạn của cuộc sống (giai đoạn thơ ấu, có thai) nhằm tạo
pBMD tốt.

- Tránh lạm dụng rượu bia, thuốc lá.
- Phòng tránh ngã.


8

+ Điều trị:
- Kết hợp canxi và vitamin D: Cung cấp đủ canxi trung bình 1g mỗi
ngày và/ hoặc kết hợp vitamin D3 (800UI/ngày).
- Nhóm Bisphosphonates: Bisphosphonates ức chế các hoạt động hủy
xương và kích hoạt qua tế bào tạo xương và đại thực bào. Hiện thuốc được coi
là có hiệu quả nhất trong điều trị loãng xương; gồm: Alendronat (Fosamax),
Riesdronat (Artonel), Acid zoledronic (Aclasta).
- Thuốc điều hòa thụ thể estrogen chọn lọc (SERM): Là chất điều hòa
thụ thể estrogen nên có tác dụng ức chế hủy xương. Raloxifen (Bonmax,
Evista): 1 viên 60mg/ngày.
- Calcitonin (Miacalcin): Tác dụng ức chế tế bào hủy xương. Là thuốc
chống loãng xương duy nhất có tác dụng giảm đau.
- Các steroid tăng đồng hóa: Gồm các dẫn xuất tổng hợp của androgen
testosteron. Durabolin 25mg, mỗi tuần tiêm 1 ống.
- Hormon cận giáp trạng – PTH: Thuốc chống loãng xương mới nhất
hiện nay có khả năng tân tạo xương. Fosteo 20-40µg/ngày.
1.1.6. Nguyên nhân gây loãng xương ở phụ nữ mãn kinh
Quá trình phát triển của xương phải trải qua hai giai đoạn: tạo mô
hình (modelling) và tái tạo mô hình (remodelling) để biệt hóa các nhóm tế
bào xương giúp cho sự tạo thành xương hoặc làm mới xương [30]. Tạo mô
hình là quá trình chu chuyển xương lúc còn nhỏ (tuổi vị thành niên) có
chức năng là tạo hình dạng và chiều dài cho xương. Tái tạo mô hình là quá
trình bộ xương liên tục sửa chữa và tự làm mới. Quá trình này có chức
năng duy trì BMD ở mức tối ưu [30], [31].

Các tế bào tham gia vào quá trình tạo xương bao gồm: tế bào hủy
xương, tế bào tạo xương, cốt bào và các tế bào liên kết. Trong điều kiện


9

bình thường, chức năng của tế bào hủy xương và tế bào tạo xương hoạt
động song song và mức độ tương đương nhau, với tín hiệu của loại tế bào
này ảnh hưởng tới loại tế bào kia do đó lượng xương bị phân hủy bằng
lượng xương mới tạo thành.

Hình 1.2. Quá trình tái mô hình (remodelling) xương xảy ra theo trình tự
khởi động, phân hủy, tạm ngưng, và tạo xương
(Nguồn: Hồ Phạm Thục Lan, Nguyễn Văn Tuấn. "Sinh lý học loãng xương."
Thời sự Y học tháng 07/2011 - Số 62.)

+ Tế bào hủy xương (osteoclast): Là tế bào khổng lồ đa nhân (50-60
nhân), đường kính 20-100µm. Tế bào hủy xương xuất phát từ tế bào tạo máu
(hematopoietic cell), tác động đến sự thay đổi cấu trúc xương, di chuyển theo
chiều dài của xương đặc khoảng 40 µm/ngày [32].


10

+ Tế bào tạo xương (osteoblast): Là những tế bào nhiều nhánh dài, thân
tế bào dài 20-30µm, nhân hình trứng, sẫm màu, màng nhân có nhiều lỗ và các
tế bào này nằm trong các ổ xương. Tế bào tạo xương xuất phát từ tế bào gốc
trung mô (mesenchymal stem cell, MSC), tác động đến sự thay đổi cấu trúc
xương. Tế bào tạo xương hình thành osteoid với tốc độ khoảng 1µm/ngày [33].
+ Cốt bào (osteocyte): Chiếm đến 95% số tế bào có mặt trong xương.

Cốt bào xuất phát từ trung bào mầm, đóng vai trò như là những tác nhân thụ
cảm cảm nhận tín hiệu trên xương và khởi động qui trình tái tạo mô hình [33].
+ Tế bào liên kết (bone lining cell): Là những tế bào tạo xương đã làm
xong nhiệm vụ, đóng vai trò như là những tác nhân thụ cảm, cảm nhận tín
hiệu trên xương và khởi động qui trình tái mô hình [34].
Trong giai đoạn tái tạo mô hình, các tế bào tạo xương sinh ra nhiều
protein có chức năng kiểm soát quá trình tạo xương. Trong đó, protein m-CSF
(macrophage colony stimulating factor) sẽ tương tác với thụ thể m-CSF để làm
tăng các tế bào tạo xương. Tế bào hủy xương sản xuất protein RANKL
(receptor activator of nuclear factor kappa B ligand) - là yếu tố cần thiết cho sự
phát triển của tế bào hủy xương. Protein RANKL liên kết với thụ thể RANK
nằm trên tế bào hủy xương, có tác dụng kích thích chúng trở thành các tế bào
hủy xương hoàn chỉnh. Sự tương tác giữa RANKL/RANK làm tăng mức độ
hủy xương. Tuy nhiên, RANKL/RANK bị protein OPG (osteoprotegerin) của
tế bào hủy xương vô hiệu hóa, protein này liên kết với RANKL để ngăn chặn
không cho tế bào hủy xương tương tác với RANK, do đó làm giảm tế bào hủy
xương (Hình 1.3). Sự cân đối của RANKL/OPG quyết định BMD.


11

Hình 1.3. Tương tác giữa các dòng tế bào tạo xương và hủy xương.
(Nguồn: Hồ Phạm Thục Lan, Nguyễn Văn Tuấn. "Sinh lý học loãng xương"
Thời sự Y học tháng 07/ 2011- Số 62.)

Trong các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển hóa của xương thì hormon sinh
dục (bao gồm estrogen và testosteron) đóng vai trò quan trọng trong quá trình
tạo xương ở cả nam và nữ [35], [36]. Nghiên cứu in vitro và in vivo cho thấy
estrogen và testosteron hoạt động thông qua các cơ chế tế bào khác nhau.
Cơ chế tế bào của việc thiếu hụt estrogen dẫn đến mất xương đang dần

được làm sáng tỏ. Hormon estrogen do tế bào hạt của buồng trứng bài tiết ra, gọi
là nội tiết tố nữ. Tác động của estrogen đến xương là qua thụ thể estrogen
(Estrogen receptor-ER) [36], [37]. Ảnh hưởng của estrogen là làm giảm số
lượng và ức chế hoạt động của tế bào hủy xương, dẫn đến kìm hãm quá trình
phân hủy xương trong mọi giai đoạn của quá trình tái tạo mô hình [38]. Khi
lượng estrogen bị sụt giảm đột ngột và trầm trọng, các tế bào hủy xương thoát
khỏi sự kìm hãm về số lượng và hoạt động, dẫn đến mất cân bằng giữa hai quá
trình tạo xương và hủy xương, quá trình hủy xương mạnh hơn làm cho lượng
khoáng trong xương bị suy giảm, dẫn đến tình trạng mất xương và loãng xương.


12

Trong cơ thể người có nhiều dạng estrogen lưu hành và chúng được sản
xuất từ các tổ chức khác nhau dưới các dạng như estradiol, estron và estriol.
Thời kì trước mãn kinh 95% lượng estradiol trong máu do buồng trứng bài tiết,
phần còn lại có nguồn gốc từ sự chuyển hóa estron do androgen của vỏ thượng
thận và lớp áo trong của nang trứng bài tiết. Mãn kinh là một giai đoạn mà
buồng trứng giảm tiết và dần đi đến ngừng hoạt động. Mãn kinh được định
nghĩa là khi người phụ nữ mất kinh liên tục trong vòng 12 tháng [39].
Ở thời kỳ mãn kinh, có sự thay đổi về hàm lượng, nguồn gốc cũng như
các dạng estrogen lưu hành trong cơ thể người phụ nữ do hiện tượng ngừng hoạt
động có chu kì theo sinh lý của buồng trứng. Nồng độ estradiol, estron giảm rõ
trong 12 tháng đầu tiên mãn kinh, sau đó chúng tiếp tục giảm nhưng với tốc độ
chậm hơn trong vài năm sau đó. Mãn kinh có thể diễn ra bình thường với sự già
hóa sinh lý của các cơ quan, tổ chức khác. Tuy nhiên, ở đa số phụ nữ tình trạng
này đã gây nên một loạt những thay đổi về tâm sinh lý với biểu hiện: bốc hỏa,
rối loạn giấc ngủ, thay đổi huyết áp, thay đổi về tâm lí, tim mạch, teo bộ phận
sinh dục, rối loạn chuyển hóa xương như đau xương, loãng xương.
Tác dụng của androgen lên xương có thể một phần thông qua cơ chế

chuyển androgen thành estrogen tại chỗ (local aromatization); còn một phần
thông qua tác dụng trực tiếp của androgen lên xương. Huber và cộng sự năm
2001 đã tìm thấy sự có mặt của các receptor đặc hiệu androgen trên tế bào tạo
xương được nuôi cấy [40]. Tác dụng của androgen chủ yếu là kích thích quá
trình phân chia tế bào tạo xương và ức chế quá trình chết theo chương trình
[40]. Năm 2004, Vanderschueren và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu trên
chuột được điều trị bằng dihydrotestosteron (là một loại testosteron không có
khả năng chuyển thành estrogen thông qua quá trình aromatization) đã cho kết
quả làm tăng tạo xương; và như vậy kết quả nghiên cứu này đã củng cố cho
tác dụng trực tiếp của androgen lên xương [41].


13

Nguyễn Thị Thanh Hương và cộng sự năm 2014 đã công bố sự thay đổi
của nồng độ estrogen và testosteron huyết thanh toàn phần của nam, nữ người
Việt tuổi từ 13-83. Ở phụ nữ người Việt, nồng độ estrogen tương đối hằng
định trước tuổi 40, sau đó giảm rõ rệt trong giai đoạn từ 40-60 tuổi, sau tuổi
60 thì đạt giá trị hằng định thấp. Trong khi đó nồng độ testosteron toàn phần
giảm rõ rệt theo tuổi, xung quanh tuổi 50 nồng độ testosteron chỉ bằng ½ so
với tuổi 20 (Hình 1.4). Đồng thời kết quả nghiên cứu này cũng cho thấy cả hai
hormon sinh dục đều có ý nghĩa thống kê trong mô hình tiên lượng BMD ở cả
nam và nữ giới [42].
(B)

Tuổi

Tuổi

Hình 1.4. Sự thay đổi nồng độ testosteron (A) và estradiol (B)

ở nam và nữ người Việt [42]
Mối liên quan giữa mãn kinh và loãng xương đã được biết đến từ lâu.
Đo BMD cho thấy sự mất xương ở CXĐ bắt đầu ở độ tuổi 30 và tiếp diễn với
tốc độ hằng định ở những năm tiếp theo, tuy nhiên có một giai đoạn mà tình
trạng mất xương nhanh hơn là trong khoảng 5 năm đầu sau mãn kinh ở nữ
[19]. Trước mãn kinh, BMD ở CXĐ giảm khoảng 30% và sẽ tiếp tục mất
thêm 25% ngay sau mãn kinh. Mức độ mất xương ở cột sống là khoảng 5-7%
mỗi năm và chỉ khoảng 93-95% diện tích các khoang huỷ xương được thay
thế xương mới. Việc thay thế không hoàn toàn này làm xương bè mỏng dần đi


14

và mất liên tục trong cấu trúc của xương. Ở phụ nữ sau thời kỳ mãn kinh, các
bè xương của họ mỏng đi, xuất hiện các khoảng trống và có thể thậm chí mất
hết các bè xương. Vỏ xương cũng mỏng đi và trở nên xốp. Điều này làm thay
đổi hoàn toàn cấu trúc của xương, tuy nhiên các thành phần cấu tạo hóa học
của xương không thay đổi [19].
1.1.7. Gãy xương do loãng xương
Gãy xương do loãng xương (osteoporotic fracture) được định nghĩa là
gãy xương do chấn thương nhẹ (low energy trauma; low energy means a fall
from a standing height or less).
Gãy xương do loãng xương là gãy vi cấu trúc. Đặc biệt ở đốt sống, biểu
hiện gãy xương là lún xẹp đốt sống.
Ngoài các loại gãy xương có thể quan sát và chẩn đoán trực tiếp trên lâm
sàng như gãy cổ xương đùi chúng tôi đưa ra các tiêu chuẩn theo Hội Loãng
Xương Quốc Tế để chẩn đoán gãy xương cột sống theo X Quang và BMD.
Xác định gãy xương đốt sống do loãng xương gồm:
+ Thay đổi chiều cao đốt (lún xẹp đốt sống) trên X Quang (phụ lục 1)
+ BMD loãng xương

1.2. Gen liên quan đến loãng xương và gãy xương
Các nghiên cứu phả hệ và các cặp song sinh cùng trứng đã chỉ ra ảnh
hưởng của gen đến BMD là từ 50-80% [21]. Trên thế giới đã tìm ra 56 locus
liên quan đến BMD, trong đó 14 locus liên quan đến gãy xương. Các nghiên
cứu về gen liên quan đến loãng xương và gãy xương đã được tiến hành ở một
số trên thế giới. Tuy nhiên, không phải tất cả các trường hợp bị loãng xương
đều gãy xương và một số gen gây gãy xương không liên quan đến MĐX cũng
đã được phát hiện. Nghiên cứu trên toàn bộ hệ gen của Karol Estrad và cộng
sự (2012) đã xác định 56 locus liên quan với MĐX, 14 locus liên quan tới
nguy cơ gãy xương [43].


15

1.3. MTHFR (Methylene Tetrahydrofolate Reductase)
1.3.1. Tổng quan về MTHFR
MTHFR là một gen qui định protein enzym. Các bệnh liên quan đến
MTHFR bao gồm: bệnh tim mạch, dị tật ống thần kinh, bệnh tâm thần, ung
thư đại tràng, ung thư máu và tăng nguy cơ gãy xương. Hoạt động của gen
liên quan đến nồng độ homocystein máu, đặc biệt là nồng độ folate huyết
thanh [44].
1.3.2. Vị trí và cấu trúc của gen MTHFR
Vị trí của gen được kí hiệu là 1p36.3 có nghĩa là gen nằm trên nhiễm
sắc thể số 1 trong bộ gen người, nhánh ngắn. Gen MTHFR bắt đầu từ cặp
base 1944 từ đầu p và kết thúc ở cặp base 27374. Tổng cộng có 25431 cặp
base. Gen MTHFR bao gồm 11 exon và 11 introns.

Hình 1.5. Vị trí gen MTHFR trên NST 1
(Nguồn: />
1.3.3. Cấu trúc và chức năng protein MTHFR

Methylene tetrahydrofolate reductase (MTHFR) là một trong những
enzym quan trọng nhất trong quá trình chuyển hóa folate. Trong chu trình
chuyển

hóa

folate

methylenetetrahydrofolte

MTHFR

liên

(CH2THF)

quan
thành

tới

việc

chuyển

5,10

5-methyltetrahydorfolate

(CH3THF), con đường này xúc tác việc loại bỏ gốc methyl của homocysteine

thành methionine. Nó cũng ảnh hưởng tới gốc methyl của acid nucleic, các
hormon, các chất dẫn truyền thần kinh, cũng như việc tổng hợp purin và
pyrimidine.


16

MTHFR là phân tử protein có khối lượng phân tử 150kDa bao gồm
656 aa.

Hình 1.6. Cấu trúc của MTHFR
(Nguồn: />

17

Hình 1.7. Chuyển hóa của MTHFR
( />
1.3.4. Đột biến gen MTHFR
Có khoảng 50 kiểu đột biến gen MTHFR đã được tìm thấy trong đó hai
kiểu đột biến gen MTHFR hay gặp đó là MTHFR C677T và MTHFR
A1298C, cả hai đều làm giảm hoạt tính của MTHFR và dẫn tới tăng
homocysteine máu. Trong nghiên cứu này chúng tôi chỉ quan tâm tới đột biến
gen MTHFR C677T, C biến đổi thành T ở vị trí nucleotid số 677 làm biến đổi
valine thành alanine [45].
Bảng 1.3. Vị trí và các kiểu đột biến gen MTHFR
(Nguồn: />
Đột biến

Mã bộ 3

Exon or Tác giả

bị ảnh hưởng

Intron

129C→T

P39P

Exon 1

IVS2+533G→A

n/a(intronic)

Intron 2 Rosenberg N et al [47]

677C→T

A222V

Exon 4

Frosst P et al [48]

1068T→C

S352S

Exon 6

Goyette P et al [49]

IVS6+31T→C

n/a (intronic)

Intron 6 Goyette P et al [50]

1298A→C

E429A

Exon 7

Viel A et al [51]

1317T→C

F435F

Exon 7

Weisberg I [52]

IVS10+262C→G

n/a (intronic)

intron 10 Linnebank M et al [46]

1793G→A

R594Q

Exon 11 Rady PL et al [53]

Linnebank M et al [46]

Tần số của alen T là thay đổi đáng kể tùy theo từng dân tộc và địa lý.
Tần số cao nhất (> 20%) được tìm thấy ở nhưng người gốc Tây Ban Nha,
Colombia, và Amerindians ở Brazil; ngược lại, ở quần thể người da đen, ít
hơn 2%-có kiểu gen đột biến. Trong số các quần thể da trắng ở châu Âu, Bắc
Mỹ và Úc, tần số dao động từ 8 phần trăm đến 20% [54].