i MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ iii
DANH MỤC CÁC BẢNG iv
CÁC CHỮ VIẾT TẮT v
ĐẶT VẤN ĐỀ 1
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. TỔNG QUAN VỀ BỆNH ĐÁI THÁO ĐƢỜNG 3
1.1.1. Lƣợc sử nghiên cứu và thuật ngữ đái tháo đƣờng 3
1.1.2. Đặc điểm dịch tễ học của bệnh đái tháo đƣờng 4
1.1.3. Phân loại bệnh đái tháo đƣờng 7
1.1.4. Các yếu tố nguy cơ của bệnh đái tháo đƣờng týp 2 8
1.1.5. Cơ chế bệnh sinh của đái tháo đƣờng týp 2 12
1.1.6. Chẩn đoán bệnh đái tháo đƣờng 13
1.2. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ GEN FTO 16
1.2.1. Các gen có liên quan đến bệnh đái tháo đƣờng týp 2 16
1.2.2. Lƣợc sử nghiên cứu về gen FTO 17
1.2.3. Vị trí và cấu trúc của gen FTO 19
1.2.4. Protein FTO 20
1.2.5. Sự điều hòa và biểu hiện của gen FTO 22
1.2.6. Chức năng của FTO 23
1.2.7. Nghiên cứu gen Fto ở chuột và thiếu hụt chức năng gen FTO ở ngƣời
28
1.2.8. Sự liên quan của gen FTO với bệnh đái tháo đƣờng týp 2 30
CHƢƠNG II. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35
2.1. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 35
2.2. HOÁ CHẤT VÀ TRANG THIẾT BỊ 36
2.2.1. Hóa chất 36
4.5. Một số hạn chế của nghiên cứu 60
KẾT LUẬN 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 iii
DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ
Hình 1.1. Thống kê và dự đoán số ngƣời mắc đái tháo đƣờng týp 2 trên thế giới từ năm
2010 đến 2030. 5
Hình 1.2. Các gen liên quan tới bệnh đái tháo đƣờng týp 2 17
Hình 1.3. Các gen đột biến Ft ở chuột 19
Hình 1.4. Vị trí và cấu trúc gen FTO trên nhiễm sắc thể 16 19
Hình 1.5. Mô hình protein FTO 20
Hình 1.6. Vị trí bám của CUTL1 trên gen FTO 23
Hình 1.7. Hoạt tính hóa sinh của FTO 24
Hình 1.8. Chức năng sinh lý của FTO 26
Hình 1.9. Ảnh hƣởng của FTO tới hành vi ăn uống 26
Hình 1.10. Cụm SNP tại intron 1 của gen FTO liên quan với đái tháo đƣờng týp 2 31
Hình 1.11. Sự liên quan của SNP rs9939609 với bệnh đái tháo đƣờng týp 2 trong
nghiên cứu tổng hợp ở Đông và Nam Á 33
Hình 3.1. Kết quả xác định kiểu gen tại SNP rs9939609 trên gen FTO bằng phƣơng
pháp AS-PCR ………………………………………………………………… ……43
Hình 3.2. Kết quả xác định kiểu gen tại SNP rs9939609 trên gen FTO bằng phƣơng
pháp RFLP-PCR………………………………………………………………………43
Biểu đồ 4.1. Tần số alen A và T của SNP rs9939609 ở một số cộng đồng 57
Biểu đồ 4.2. Sự phân bố kiểu gen của SNP rs9939609 ở một số cộng đồng 58
v
CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ADA
American Diabetes Association (Hiệp hội đái tháo đƣờng Hoa Kỳ)
ARC
Arcuate Nucleus (Nhân cong)
AS-PCR
Allele Specific Polymease Chain Reaction (Phản ứng chuỗi trùng hợp
alen đặc hiệu)
BMI
Body Mass Index (Chỉ số khối cơ thể)
CNS
Central Nervous System (Hệ thần kinh trung ƣơng)
Cs
Cộng sự
EDTA
Ethylene Diamine Tetraacetic Acid
FPG
Fasting Plasma Glucose (Đƣờng huyết lúc đói)
FTO
Fat mass and Obesity Associated (Gen liên quan khối mỡ và béo phì)
GWAS
Genome Wide Association Study (Nghiên cứu sự liên quan trong toàn
bộ hệ gen)
HbA1c
Hemoglobin A1c
1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong vòng 3 thập kỷ gần đây, số ngƣời mắc đái tháo đƣờng trên thế giới đã
tăng gấp đôi. Theo thống kê Tổ chức Y tế thế giới, năm 2012 trên thế giới có 346
triệu ngƣời mắc đái tháo đƣờng, trong đó có hơn nửa sống ở vùng Tây Thái Bình
Dƣơng, Nam Á và Đông Địa Trung Hải [92]. Sự bùng phát của bệnh đái tháo đƣờng
týp 2 hiện nay xảy ra ở những nƣớc đang phát triển nhiều hơn những nƣớc phát
triển. Trong 10 nƣớc đƣợc dự đoán có số ngƣời mắc đái tháo đƣờng nhiều nhất trên
thế giới vào năm 2030 thì có 5 nƣớc ở Châu Á (Trung Quốc, Ấn Độ, Pa-kít-xtan,
In-dô-nê-sia và Băng-la-đét) [93].
Bệnh đái tháo đƣờng týp 2 chủ yếu phổ biến ở những ngƣời từ độ tuổi 40 đến
64 tuổi và trƣớc đây thƣờng đƣợc coi là bệnh của ngƣời giàu thì hiện nay bệnh đang
có xu hƣớng tăng lên ở ngƣời trẻ tuổi và cả dân vùng nông thôn [40]. Tỷ lệ ngƣời
trẻ tuổi mắc bệnh ở những nƣớc đang phát triển cao hơn so với những nƣớc phát
triển. Tỷ lệ mắc bệnh ở vùng nông thôn cũng tăng lên và không chênh lệch so với
vùng thành thị. Nguyên nhân là do ảnh hƣởng của sự phát triển kinh tế nhanh chóng,
lối sống thành thị hóa và dân vùng nông thôn chuyển sang vùng thành thị
Tại Việt Nam, tỷ lệ mắc bệnh đái tháo đƣờng týp 2 tăng hơn 2 lần trong vòng
10 năm, từ 2,7% năm 2002 ở lứa tuổi 30-64 [7] lên đến 6% năm 2012 ở lứa tuổi 30-
69 [20]; dự báo đến năm 2030 số ngƣời bị bệnh đái tháo đƣờng sẽ tăng gấp đôi [69].
Một điều đáng lo ngại là rất nhiều ngƣời không biết bị mắc đái tháo đƣờng cho đến
khi bệnh đã xuất hiện biến chứng khiến cho việc điều trị trở nên khó khăn, chi phí
rất tốn kém, gây gánh nặng cho bệnh nhân, gia đình và cả xã hội. Ngoài những hậu
quả nghiêm trọng do biến chứng, bệnh nhân đái tháo đƣờng còn phải đối mặt với
một số bệnh nghiêm trọng khác thƣờng liên quan với bệnh đái tháo đƣờng nhƣ: béo
phì, rối loạn chuyển hóa, cao huyết áp, tim mạch…Việc xác định sớm nguy cơ mắc
đái tháo đƣờng để có hƣớng phòng bệnh, nghiên cứu phƣơng pháp điều trị hiệu quả
hơn cũng nhƣ sản xuất thuốc điều trị mới là rất cần thiết trong bối cảnh hiện nay.
2
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. TỔNG QUAN VỀ BỆNH ĐÁI THÁO ĐƢỜNG
1.1.1. Lƣợc sử nghiên cứu và thuật ngữ đái tháo đƣờng
Theo tổ chức Y tế Thế giới (WHO), đái tháo đƣờng là một rối loạn chuyển hóa
do rất nhiều nguyên nhân, đƣợc mô tả là sự tăng đƣờng huyết mãn tính cùng với rối
loạn chuyển hóa carbohydrat, chất béo và protein, nó là hậu quả của sự suy giảm tiết
insulin và giảm hoạt tính insulin. Bệnh đái tháo đƣờng đã đƣợc biết đến từ lâu trong
lịch sử y học. Từ những năm 1.500 trƣớc công nguyên trong các tài liệu của ngƣời Ai
Cập cổ đại đã mô tả bệnh có triệu chứng liên quan đến bệnh đái tháo đƣờng ngày nay.
Các tài liệu cổ của ngƣời Ấn Độ cổ cũng ghi lại những bệnh nhân có triệu chứng uống
nƣớc nhiều, hiện tƣợng “ruồi bâu, kiến bậu” vào nƣớc tiểu. Y học cổ xƣa cũng đã có
một số phƣơng pháp điều trị nhƣ: dùng thuốc lợi tiểu, tắm bồn nƣớc nóng, rạch tĩnh
mạch, tẩy giun và dùng các loại thảo mộc. Năm 1674 sau công nguyên, Thomas Willis
là ngƣời đầu tiên so sánh vị ngọt của đƣờng trong nƣớc tiểu giống nhƣ mật, từ đó thuật
ngữ “diabetets mellitus” bắt đầu xuất hiện và đƣợc sử dụng cho tới nay. Năm 1869,
Paul Langerhans đã phát hiện ra tụy có hai loại tế bào. Năm 1872, Bouchardat nhận
thấy đƣờng trong nƣớc tiểu giảm khi các bệnh nhân nhịn đói lâu ngày hoặc ăn chế độ
ăn khắc khổ. Từ đó, chế độ ăn đƣợc quan tâm trong việc điều trị bệnh đái tháo đƣờng.
Từ những năm 1875 – 1901, các nghiên cứu về các tế bào đảo tụy tiếp tục đƣợc thực
hiện. Năm 1901, Eugen Opie phát hiện ngƣời bệnh đái tháo đƣờng có tổn thƣơng đảo
tụy Langerhans. Ông cho rằng các tế bào của đảo tụy đã tiết ra chất mà khi thiếu các
chất này thì gây ra bệnh đái tháo đƣờng. Năm 1906, Geoge Zuelezer đã thử nghiệm
điều trị cho ngƣời mắc đái tháo đƣờng bằng cách tiêm chất chiết xuất của tụy, tuy
nhiên thử nghiệm này thất bại do ngƣời bệnh bị co giật. Năm 1920, Frederick Banting
và các đồng nghiệp đã thành công khi dùng chất chiết xuất của tụy để nuôi sống những
con chó đã bị cắt tuyến tụy. Họ đã đặt tên cho chất này là “isletin”. Tiếp sau đó năm
1921, ngƣời ta đã thử nghiệm lần đầu tiên chất isletin cho một bệnh nhân 14 tuổi và
thấy mức glucose máu của ngƣời bệnh đã hạ xuống nhanh chóng từ 440 mg/dl xuống
320 mg/dl. Cùng thời gian này, giáo sƣ Macleod tại trƣờng đại học Toronto đã sử dụng
thành những điểm nóng về bệnh đái tháo đƣờng [21, 76]. Nghiên cứu ở Thụy Điển cho
thấy những ngƣời dân nhập cƣ từ vùng Trung Đông tới sống ở Thụy Điển có tỷ lệ mắc
đái tháo đƣờng nhiều hơn so dân bản xứ [105].
Bệnh đái tháo đƣờng týp 2 trƣớc kia thƣờng gặp ở ngƣời có độ tuổi từ 40 đến 64
tuổi thì hiện nay đái tháo đƣờng týp 2 và tiền đái tháo đƣờng cũng đang gia tăng nhanh
5
chóng ở ngƣời trẻ tuổi, thậm chí là ở trẻ nhỏ và thanh thiếu niên. Tỷ lệ ngƣời trẻ tuổi
và ngƣời trung niên mắc đái tháo đƣờng týp 2 ở những nƣớc đang phát triển cao hơn
so với ở những nƣớc phát triển. Sự chênh lệch về số ca mắc đái tháo đƣờng ở vùng
nông thôn và thành thị cũng ngày càng thu hẹp, nguyên nhân là do sự đô thị hóa, ngƣời
vùng nông thôn nhập cƣ vào thành thị và thay đổi về lối sống. Nghiên cứu ở Ấn Độ
[85] cho thấy số ngƣời mắc đái tháo đƣờng tăng đáng kể ở cả vùng thành thị (từ 13,9%
năm 2000 đến 18,2% vào năm 2006) và vùng nông thôn (từ 6,4% năm 2000 đến 9,2%
năm 2006). Xu hƣớng gia tăng bệnh đái tháo đƣờng này cũng xảy ra tƣơng tự ở các
nƣớc Châu Á khác. Khảo sát ngƣời Trung Quốc ở độ tuổi 35 – 74 tuổi từ năm 2001 –
2002 và 2006 thấy rằng số ngƣời mắc đái tháo đƣờng ở vùng nông thôn tăng từ 5,3%
đến 14,2% ở nam và từ 8,9% đến 13,8% ở nữ. Ở vùng đô thị, tỷ lệ mắc đái tháo đƣờng
ở nam tăng từ 11,3% đến 19,2% và ở nữ từ 11,3% đến 16,1 % [79]. Hình 1.1 thống kê
bệnh đái tháo đƣờng ở 7 khu vực trên thế giới năm 2010 là 285 triệu ngƣời và dự đoán
số ngƣời mắc đến năm 2030 là 439 triệu, tăng 54% [37].
Hình 1.1. Thống kê và dự đoán số ngƣời mắc đái tháo đƣờng týp 2 trên thế giới từ năm
2010 đến 2030.
Hình a: Thống kê số ngƣời mắc đái tháo đƣờng năm 2010, dự đoán đến năm 2030 và
tỷ lệ tăng ở 7 khu vực trên thế giới. Hình b: Thống kê số ngƣời mắc đái tháo đƣờng và
tiền đái tháo đƣờng năm 2010 và dự đoán đến năm 2030 ở 7 khu vực trên thế giới.
6
Xu hƣớng bùng phát bệnh đái tháo đƣờng ở những nƣớc đang phát triển và tỷ lệ
7 1.1.3. Phân loại bệnh đái tháo đƣờng
1.1.3.1. Bệnh đái tháo đường týp 2
Bệnh đái tháo đƣờng týp 2 hay còn gọi là đái tháo đƣờng không phụ thuộc
insulin thƣờng thấy ở những ngƣời sau tuổi 40 và có thể trạng béo. Đái tháo đƣờng týp
2 xảy ra do sự kháng insulin ở cơ quan đích, kèm theo suy giảm chức năng của tế bào
beta. Ở ngƣời Nam Á và ngƣời da đen (những ngƣời có nguy cơ cao), bệnh đái tháo
đƣờng týp 2 thƣờng xuất hiện từ độ tuổi 40 và cũng đang gia tăng ở lứa tuổi trẻ hơn.
Bệnh đái tháo đƣờng týp 2 chiếm 85 - 95% các trƣờng hợp mắc đái tháo đƣờng. Bệnh
đái tháo đƣờng týp 2 là một bệnh phức hợp do sự tƣơng tác của cả yếu tố môi trƣờng
và di truyền gây nên.
1.1.3.2. Các loại đái tháo đường khác
Đái tháo đƣờng týp 1
Đái tháo đƣờng týp 1, trƣớc đây thƣờng gọi là đái tháo đƣờng phụ thuộc insulin
hoặc đái tháo đƣờng tuổi vị thành niên, là một bệnh tự miễn. Hệ thống miễn dịch của
cơ thể sản xuất ra các kháng thể chống lại và phá hủy tế bào beta của tụy đảo sản xuất
ra insulin. Sự thiếu hụt insulin dẫn đến tăng glucose máu. Đái tháo đƣờng týp 1 chiếm
tỷ lệ 5 – 10% đái tháo đƣờng thế giới. Ở Việt Nam, tỷ lệ ngƣời mắc đái tháo đƣờng týp
1 khoảng 7 – 8% tổng số ngƣời mắc bệnh đái tháo đƣờng.
Đái tháo đƣờng thai kỳ
Là dạng đái tháo đƣờng khởi phát hoặc lần đầu phát hiện trong thời kỳ ngƣời phụ
nữ mang thai. Đa số các trƣờng hợp sẽ trở về bình thƣờng sau sinh, một số có thể
chuyển sang đái tháo đƣờng týp 1 hoặc týp 2, một số có thể bị lại ở lần mang thai sau.
Các nghiên cứu dịch tễ học về đái tháo đƣờng thai kỳ phát hiện nhiều điểm giống với
đái tháo đƣờng týp 2. Những phụ nữ mắc bệnh đái tháo đƣờng thai kỳ có xu hƣớng
hay gặp ở ngƣời nhiều tuổi hơn (trên 25 tuổi), thừa cân, béo phì so với những phụ nữ
có dung nạp glucose bình thƣờng khi mang thai.
BMI < 18.5 kg/m
2
là thiếu cân, BMI từ 18,5 – 23 kg/m
2
là bình thƣờng, BMI từ 23 –
25 kg/m
2
là thừa cân và trên 25 kg/m
2
là béo phì. Tuy nhiên các chuyên gia của
TCYTTG đang xây dựng lại ngƣỡng đánh giá thừa cân, béo phì đối với ngƣời Châu Á
do đặc điểm nhân trắc của ngƣời Châu Á khác với ngƣời Châu Âu.
Đặc điểm của đa số bệnh nhân đái tháo đƣờng ở Việt Nam thƣờng có BMI bình
thƣờng nhƣng mỡ bụng, phần trăm mỡ cơ thể và mỡ bụng cao, đặc biệt là ở phụ nữ
[71]. Nghiên cứu ở Việt Nam thấy những ngƣời có BMI > 23 kg/m
2
thì có nguy cơ
mắc đái tháo đƣờng týp 2 cao gấp 2,89 lần so với ngƣời bình thƣờng [19].
9
1.1.4.2. Tuổi
Nguy cơ đái tháo đƣờng tăng cùng với tuổi do tăng tính kháng insulin liên quan
tới béo phì và tình trạng ít vận động. Cùng với thời gian, các tế bào beta suy yếu do
phải tăng tiết insulin để “bù đắp” cho sự tăng mức độ kháng insulin của cơ thể [22].
Không giống nhƣ ở Phƣơng Tây tỷ lệ mắc đái tháo đƣờng chủ yếu ở ngƣời già, thì ở
Châu Á tỷ lệ này cao ở ngƣời trẻ tuổi và trung niên, đây chính là độ tuổi lao động sản
xuất chính của xã hội [27, 33, 34]. Điều này gây nên gánh nặng lớn đối cho các nƣớc
Châu Á mà trong đó chủ yếu là những nƣớc đang phát triển và kém phát triển. Sự khởi
phát bệnh sớm có thể do giảm cân bằng trao đổi chất từ rất sớm hoặc do thời gian ủ
cặp sinh đôi đã cung cấp những bằng chứng thuyết phục về ảnh hƣởng của yếu tố di
truyền đối với bệnh đái tháo đƣờng. Các cặp sinh đôi cùng trứng có tỷ lệ tƣơng đồng
cao hơn so với các cặp sinh đôi khác trứng. Nếu 1 ngƣời trong cặp sinh đôi cùng trứng
mắc đái tháo đƣờng týp 1 thì ngƣời còn lại có nguy cơ từ 21 – 70%; còn đối với sinh
đôi khác trứng chỉ có nguy cơ dƣới 13%. Sự tƣơng đồng về nguy cơ mắc đái tháo
đƣờng týp 2 ở ngƣời sinh đôi cùng trứng từ 34 – 83% và ở ngƣời sinh đôi khác trứng
từ 16 – 40% [82].
Đái tháo đƣờng týp 1 và một số thể hiếm của bệnh đái tháo đƣờng (MODY) là
các bệnh đơn gen, chỉ do đột biến ở một gen gây nên. Tuy nhiên, đái tháo đƣờng týp 2
là một bệnh phức hợp do sự tƣơng tác của nhiều gen cũng nhƣ các yếu tố môi trƣờng,
xã hội cùng liên quan. “Gen gây đái tháo đƣờng” có thể chỉ là những thay đổi “tinh tế”
trong trình tự gen, mà những thay đổi này có thể là rất phổ biến trong hệ gen và còn
đƣợc biết đến là các đa hình đơn nucleotide (SNP). Mặc dù nhiều SNP có liên quan
đối với bệnh đái tháo đƣờng đã đƣợc tìm ra nhƣng việc xây dựng mô hình xác định
nguy cơ di truyền dựa vào số lƣợng alen nguy cơ vẫn đang đƣợc thử nghiệm. Tuy
nhiên việc sử dụng các marker di truyền rất có giá trị ở đối tƣợng là trẻ em và ngƣời
trẻ tuổi khi mà các yếu tố khác nhƣ: cao huyết áp, lối sống, môi trƣờng vẫn chƣa bộc
lộ rõ.
Tại Việt Nam cũng đã có một nhóm nghiên cứu về ảnh hƣởng của biến dị tại gen
Pparg2 trên tình trạng bất dung nạp glucose ở ngƣời Việt. Tuy nhiên các tác giả chƣa
tìm thấy đƣợc ảnh hƣởng của gen đối với bệnh trong nhóm đối tƣợng nghiên cứu [1].
1.1.4.5. Yếu tố ngoại di truyền (epigenetic)
Sự tƣơng tác của yếu tố môi trƣờng và gen đối với một alen nhất định có thể
đƣợc khuếch đại lên, giảm bớt đi hoặc còn có thể bảo vệ chống lại bệnh [80]. Những
11
khác biệt giữa các thế hệ đối với nguy cơ bệnh đái tháo đƣờng chứng tỏ rằng sự tƣơng
tác gen – môi trƣờng liên quan tới sự phát triển bệnh. Số ngƣời mắc đái tháo đƣờng ở
ngƣời Mỹ gốc Nhật thế hệ thứ 2 cao gấp 4 lần so với ngƣời Nhật bản xứ [51]. Quá
trình chuyển hóa là một yếu tố then chốt mà qua thời gian nó có thể làm thay đổi biểu
thừa cân có biểu hiện giảm tiết insulin là chính, ngƣợc lại ở đái tháo đƣờng týp 2 béo
phì thì tình trạng kháng insulin lại là chính [2].
a) Cơ chế bệnh liên quan rối loạn tiết insulin
Khi mới bị đái tháo đƣờng týp 2 thì insulin có thể bình thƣờng hoặc tăng lên
nhƣng tốc độ tiết insulin chậm và không tƣơng ứng với mức tăng của glucose máu.
Nếu glucose máu vẫn tiếp tục tăng thì ở giai đoạn sau, tiết insulin đáp ứng với glucose
sẽ trở nên giảm hơn do ảnh hƣởng có hại của việc tăng glucose máu với tế bào beta. Ở
giai đoạn sớm của bệnh, nồng độ insulin máu thƣờng tăng hoặc bình thƣờng; đến giai
đoạn sau, khi glucose máu >13,8 mmol/l thì các rối loạn chức năng tế bào beta về bài
tiết insulin mới rõ rệt. Khi nghiên cứu nồng độ insulin lúc đói sau nghiệm pháp dung
nạp đƣờng huyết giờ thứ hai của ngƣời đái tháo đƣờng týp 2 có cân nặng bình thƣờng
và ngƣời gầy nhƣng không mắc đái tháo đƣờng hoặc rối loạn dung nạp glucose,
Defronzo và cộng sự [7] thấy mối tƣơng quan giữa nồng độ glucose huyết lúc đói và
nồng độ insulin huyết lúc đói có thay đổi đặc biệt nhƣ sau:
Khi glucose máu tăng đến 120mg/dl (6,7 mmol/l) lƣợng insulin sẽ tăng gấp đôi
(hiện tƣợng quá kích thích)
Khi lƣợng glucose máu từ 150 – 160 mg/dl lƣợng insulin tiết giống nhƣ ngƣời
bình thƣờng.
Khi lƣợng glucose máu vƣợt ngƣỡng 160 mg/dl thì xuất hiện xu hƣớng giảm
đáp ứng; khi glucose máu 200 – 220 mg/dl thì đáp ứng đã giảm rõ rệt, lúc này
không chỉ giảm tỷ lệ tiết insulin mà cả C-peptid sau ăn cũng giảm xuống.
b) Cơ chế bệnh liên quan tới kháng insulin
Kháng insulin là tình trạng giảm hoặc mất tính nhạy cảm của cơ quan đích với
insulin. Kháng insulin do nhiều nguyên nhân: Tế bào bêta tiết insulin bất thƣờng, có
chất đối kháng insulin lƣu hành trong máu nhƣ: glucagon, catecholamine, cortisol,
13
hormone GH, acid béo tự do (FFA), kháng thể kháng insulin, kháng thể kháng thụ thể
insulin, resistin, TNF alpha (Tumor Necrosis factor alpha ), IL-6 (Interleukin-6).
Insulin kiểm soát cân bằng đƣờng huyết qua 3 cơ chế phối hợp, mỗi cơ chế rối
nạp glucose
HbA 1c ≥ 6,5%
Bệnh nhân có triệu chứng của tăng đƣờng huyết hay tăng đƣờng huyết trầm
trọng (gồm: uống nhiều, tiểu nhiều, sụt cân không giải thích đƣợc) kèm theo xét
nghiệm đƣờng huyết ngẫu nhiên ≥ 200 mg/dl hoặc ≥ 11,1 mmol/l.
Việc phát hiện rối loạn glucose máu lúc đói bằng xét nghiệm dung nạp glucose
máu tĩnh mạch có độ nhậy cao hơn so với phƣơng pháp xét nghiệm dung nạp glucose
bằng máu mao mạch [83].
Nghiệm pháp dung nạp đƣờng huyết
Phƣơng pháp xét nghiệm bằng dung nạp glucose đƣờng uống (OGTT) đánh giá
hiệu quả chuyển hóa glucose của cơ thể đƣợc dùng làm “tiêu chuẩn vàng” để chẩn
đoán đái tháo đƣờng trong nhiều năm nay. Tăng nồng độ glucose máu sau bữa ăn
thƣờng xảy ra trƣớc khi tăng glucose lúc đói. Do đó glucose máu sau bữa ăn là một chỉ
báo nhạy của nguy cơ phát triển bệnh tiểu đƣờng. Tuy nhiên để thực hiện OGTT, bệnh
nhân cần các điều kiện quan trọng gồm có: khẩu phần ăn ít nhất phải có 150g
carbohydrat/ngày trong 3 ngày trƣớc khi làm nghiệm pháp, nhịn đói từ 10 đến 16 giờ
và bắt đầu làm nghiệm pháp trong khoảng 7 đến 9 giờ sáng.
Theo khuyến cáo của Tổ chức y tế Thế giới (WHO) nên sử dụng tiêu chuẩn
OGTT bởi nếu chỉ xét nghiệm glucose lúc đói (FPG) thì sẽ có 30% trƣờng hợp không
phát hiện ra đái tháo đƣờng. Ngoài ra các trƣờng hợp rối loạn đƣờng huyết chỉ đƣợc
phát hiện bằng xét nghiệm OGTT.
Tiêu chuẩn HbA1c trong chẩn đoán đái tháo đƣờng týp 2
HbA1c là nồng độ glucose trong máu hoặc huyết tƣơng trung bình trong 8 – 12
tuần. Chỉ số HbA1c đã đƣợc sử dụng để chẩn đoán đái tháo đƣờng týp 2 và để dùng
đánh giá ca mới mắc và hiện mắc đái tháo đƣờng týp 2. Chỉ số HbA1c giúp bệnh nhân
có thể kiểm soát glucose máu tốt hơn. Sử dụng tiêu chuẩn HbA1c có nhiều thuận lợi
cho ngƣời bệnh: Máu đƣợc lấy ở bất kỳ chỗ nào, không cần nhịn ăn hoặc ngay cả khi
bệnh nhân có dung nạp glucose trƣớc đó. Khác với tiêu chuẩn xét nghiệm đƣờng huyết
lúc đói (FPG) hoặc dung nạp glucose (OGTT) thì HbA1c không bị ảnh hƣởng bởi
15
FABP2, GYS1, GCCGR, IGF1. Gen ảnh hƣởng tới chức năng tế bào tạo mỡ gồm:
PPARγ, ADIPOQ, ADRB3, RDB4. Gen ảnh hƣởng tới các loại mô khác gồm: NOS3,
TCF7L2, Kir6x, ABCC8.
Một số gen liên quan đái tháo đƣờng đƣợc nghiên cứu nhiều nhƣ: Gen KCNQ1
có liên quan tới nguy cơ bệnh đái tháo đƣờng ở Châu Á nhƣng ít liên quan ở cộng
đồng Châu Âu; gen này ảnh hƣởng làm giảm chức năng của các tế bào beta của
tuyến tụy và giảm glucose khi đói [25, 44, 99, 108, 113]. Gen CAPN10, mã hóa cho
1 loại protease ảnh hƣởng tới chức năng của tuyến tụy có liên quan với bệnh đái
tháo đƣờng ở ngƣời Phần Lan, Mexico và ngƣời Mỹ nhƣng chƣa thấy có liên quan
với bệnh đái tháo đƣờng ở ngƣời Nhật, Samoa và Châu Phi. Gen PPARγ mã hóa
cho một loại thụ thể điều hòa sự phát triển của tế bào tạo mỡ và có liên quan tới sự
kháng insulin [61, 80]. Gen TCF7L2 mã hóa cho yếu tố phiên mã và theo ƣớc tính
17
có khoảng 20% số ngƣời mắc đái tháo đƣờng ở Châu Phi và Châu Âu có liên quan
tới gen TCF7L2. Các alen gây bệnh của gen này cũng biểu hiện rõ ở một số vùng
Đông Á [69].
Gen FTO là gen mới đƣợc phát hiện có sự liên quan đối với đái tháo đƣờng
týp 2 vào năm 2007. Cơ chế ảnh hƣởng của gen FTO đối với đái tháo đƣờng týp 2
vẫn chƣa đƣợc làm rõ tuy nhiên ngƣời ta thấy rằng gen FTO làm tăng tính kháng
insulin ở gan và nó có liên quan tới một chuỗi các rối loạn dẫn tới đái tháo đƣờng
týp 2.
Hình 1.2. Các gen liên quan tới bệnh đái tháo đƣờng týp 2
1.2.2. Lƣợc sử nghiên cứu về gen FTO
Gen FTO đƣợc phát hiện từ năm 1999, là một trong sáu gen liên tiếp nằm
trong một đột biến mất đoạn 1.6Mb xảy ra tự nhiên ở mô hình chuột gọi là fused
PP1R3A,
FOXO1,
FOXA2
NOS3, TCF7L2,
Kir6x, ABCC8
PPARγ,
ADIPOQ,
ADRB3,
RDB4
PGC1,
SIRT1
CAPN10,
HNF4α, ABCC8,
Kir6.2, GLUT2,
UCP2, IAPP,
INS, GCK SIR1,
ARNT
18
bị dính vào nhau. Trƣớc khi phát hiện ra bất kỳ sự liên quan nào với béo phì và đái
tháo đƣờng, tên của gen FTO ban đầu là Ft đƣợc rút gọn từ “Fatso – sự rủi ro”, do
các nhà khoa học nghiên cứu mất đoạn fused toes đặt cho bởi vì Ft là gen lớn nhất
trong sáu gen bị mất. Ngay sau đó Ft đƣợc phát hiện là có mối liên quan với cân
nặng và tên “Ft” nhanh chóng đƣợc hiểu theo nghĩa là “yếu tố liên quan tới khối
lƣợng mỡ và béo phì – fat mass and obesity associated”. Năm 2007, khi thực hiện
nghiên cứu các SNP trên toàn hệ gen (GWAS) đối với bệnh đái tháo đƣờng, Flaying
và Dina cùng các cộng sự đã phát hiện ra một cụm nhiều SNPs nằm ở vùng intron 1
của gen FTO có liên quan đối với bệnh này [42, 49]. Tuy nhiên, sau khi hiệu chỉnh
đối với BMI thì sự liên quan đó không còn nữa, vì vậy các tác giả cho rằng ảnh
hƣởng của gen FTO đối với bệnh đái tháo đƣờng cơ bản là do mối liên quan của nó
trí 16q12.2. FTO là một gen lớn gồm 9 exon dài hơn 410 kb (từ nucleotid:
53.5737.874 đến nucleotide 54.148.378) (Hình 1.4). Hầu hết các SNP trên gen FTO
đã đƣợc phát hiện cho tới nay đều nằm ở vùng intron 1 là vùng intron lớn nhất của
gen và có trình tự có tính bảo thủ lớn giữa các loài. Gen FTO có ở tất cả các loài có
xƣơng sống, tảo biển, nhƣng không có ở các loài không xƣơng sống, nấm và thực
vật [88], vì vậy ngƣời ta cho rằng gen FTO đã có từ khoảng 450 triệu năm trƣớc.
Hình 1.4. Vị trí và cấu trúc gen FTO trên nhiễm sắc thể 16
(
20
1.2.4. Protein FTO
Những nghiên cứu cấu trúc tinh thể đã làm sáng tỏ cấu trúc và chức năng của
protein FTO [56]. Protein FTO là một enzym nằm trong họ protein AlkB. Đây là họ
protein sửa chữa ADN ở sinh vật nhân chuẩn và vi khuẩn. Protein FTO có kích
thƣớc 50 kDa, gồm 505 axit amin. Cấu trúc protein gồm 2 vùng: vùng đầu amin (N
terminal domain, NTD) và vùng đầu cacboxyl (C terminal domain, CTD) (Hình
1.5A). Vùng đầu amin NTD, từ axit amin thứ 32 đến axit amin 325, chứa lõi xúc tác
của protein và một phần có cấu trúc xoắn kép β-helix [52]. Vùng đầu cacboxyl
CTD, từ axit amin thứ 326 đến axit amin 505, có cấu trúc xoắn ốc tự nhiên. Chức
năng chính xác của CTD vẫn chƣa đƣợc biết rõ, tuy nhiên ngƣời ta thấy rằng CTD
tạo nên những tƣơng tác mở rộng với vùng NTD giúp giữ ổn định cấu trúc của vùng
NTD và hoạt tính xúc tác của protein FTO. Hình 1.5. Mô hình protein FTO [38, 70]
Copyright: Tài liệu đại học ©