Chương 1: TỔNG QUAN
1.2. Vai trò của homocystein, folat và đa hình gen MTHFR
1.2.3. Đa hình gen MTHFR
- Trong methyl hóa acid nucleotid, điều này quan trọng trong ngăn ngừa ung thư.
- Tổng hợp methionin, acid amin đồng thời tăng cường chuyển hóa homocystein làm giảm huyết khối và xơ vữa động mạch.
- Tổng hợp protein.
Giá trị bình thường: Folat: 3,1-20,5 ng/mL (package insert Abbott: Nghiên cứu được thực hiện theo hướng dẫn Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) tài liệu C28-A3. Tình trạng dinh dưỡng của người hiến (quần thể tham chiếu) chưa được biết. Tất cả các mẫu được xét nghiệm khi nhịn đói, ở nam giới khỏe mạnh và nữ giới không mang thai trên 18 tuổi từ quần thể United Kingdom).
của ranh giới intron-exon, và kích thước intron khá giống với của chuột (90%).78 Bằng phương pháp phân tích Northern blot, Gaughan và cộng sự (2000) đã xác định cấu trúc gen MTHFR khoảng 2,8 đến 7,2 kb trong tất cả các mô được thử nghiệm, và một khoảng 9,0 kb trong não, cơ, rau thai và dạ dày ở một thử nghiệm khác.79
Năm 2010, theo công bố trong tài liệu GenAlas của HGNC (Ủy ban Phê duyệt tên và danh mục gen Quốc tế)80 thì gen MTHFR có 12 exon. Tác giả Spellicy C.J. phát hiện 7 vị trí đa hình đơn nucleotide (SNP) trên gen. Các SNP được chọn trên gen MTHFR dựa trên gen tham chiếu NM_005957 từ bộ gen của Đại học California Santa Cruz (UCSC). 7 SNP trên gen MTHFR bao gồm rs3737965, rs2066470, rs9651118, rs1801133 (được gọi là C677T), rs1801131 (được gọi là A1298C), rs2274976 và rs4846049.81
Năm 2018, tác giả Mansi Desai và cộng sự cũng công bố cấu trúc gen MTHFR như sau:
Hình 1.9. Cấu trúc gen MTHFR và các protein được tổng hợp từ gen MTHFR (Mansi Desai 2018)82
1.2.3.2. Chức năng gen MTHFR
Gen MTHFR quy định tổng hợp enzym methylenetetrahydrofolate reductase là một enzym điều tiết quan trọng trong chuyển hóa folat và homocystein bằng cách xúc tác chuyển đổi 5,10-methylenetetrahydrofolat thành 5-methyltetrahydrofolat, dạng tuần hoàn chính của folat được sử dụng trong con đường tái methyl hóa thành methionin của Hcy.83
Đa hình gen MTHFR đã xác định có liên quan đến một số bệnh như:
huyết khối, chứng đau nửa đầu, tăng huyết áp, vô sinh, sẩy thai, thai chết lưu hay một số bệnh ung thư.84
Có tổng cộng 34 đột biến hiếm gặp nhưng có hại trong gen MTHFR và 9 biến thể phổ biến đã được báo cáo. Biến thể 677C→T (A222V) và 1298 A→C (E429A) đặc biệt được chú ý vì nó đã được công nhận là nguyên nhân di truyền phổ biến nhất gây ra chứng tăng Hcy máu.85
1.2.3.3. Các đa hình gen MTHFR và vai trò của các SNP
Gen MTHFR đã được nghiên cứu và phát hiện các biến đổi liên quan đến bệnh lý từ năm 1994 và cho đến nay đã có hàng trăm đa hình được phát hiện, tuy nhiên có 2 đa hình phổ biến và có ý nghĩa lâm sàng nhiều nhất là vị trí 677 và 1298.
Với kiểu gen C677T, khi cytosine (C) thay thế bởi thymine (T) ở nucleotide 677 thì Acid amin alanine (A) được thay thế bởi valine (V) ở vị trí 222.11 Vị trí 677 nằm trong trình tự mã hóa vùng xúc tác (khử) của enzym. Đa hình này làm giảm ái lực của enzym với cofactor FAD, làm giảm 50-70% hoạt tính enzym, do đó làm tăng 25% nồng độ Hcy trong huyết thanh.12 Tần suất đa hình C677T khác nhau ở các quần thể, địa lí và chủng tộc khác nhau. Theo nghiên cứu của Chango và cộng sự năm 2000, đa hình đồng hợp tử C > T xuất hiện với tần suất từ 5-28%. Tần số đồng hợp tử TT khoảng 10-12% ở một vài vùng của Châu Âu, trong khi đó tần suất này khoảng 6% ở Canada, 32% ở Mexico và 7.3% ở Australia.12
Những người có nồng độ folat trong huyết thanh thấp hơn có nguy cơ
tăng nồng độ Hcy huyết thanh. Trong các nghiên cứu về protein MTHFR tái tổ hợp ở người, protein được mã hóa bởi 677TT mất cofactor FAD nhanh hơn 3 lần so với protein kiểu hoang dã. 5-Methyl-THF làm chậm tốc độ giải phóng FAD ở cả enzym kiểu hoang dã MTHFR 677CC và enzym đa hình 677CT/TT, mặc dù nó ở mức độ lớn hơn nhiều ở enzym đa hình. Tình trạng folat thấp cùng với việc mất FAD làm tăng khả năng chịu nhiệt của enzym giải thích cho việc tăng nồng độ Hcy và giảm sự methyl hóa DNA. Ở những cá thể có kiểu gen đa hình đồng hợp tử 677TT nếu được bổ sung folat đầy đủ có thể giảm được nồng độ Hcy và methyl hóa DNA một cách bình thường.86
Kiểu gen A1298C có sự thay thế adenine (A) bằng cytosine (C) ở vị trí 1298, làm acid glutamic chuyển thành alanine ở vị trí 429 trên phân tử protein.
Sự thay đổi này làm ảnh hưởng tới vùng điều hòa của enzym.11 Hoạt tính của enzym được mã hóa bởi gen đa hình bị giảm (xuống 68% so với enzym loại kiểu dại). Đồng hợp tử 1298CC được phát hiện khoảng 8% số cá thể trong các quần thể được nghiên cứu, phần lớn là người châu Âu (khoảng từ 4% đến 12%
đối với hầu hết các quần thể nghiên cứu). Những người đồng hợp tử này dường như không có mức Hcy huyết thanh cao hơn so với nhóm chứng. Tuy nhiên, những cá thể là dị hợp tử kép đối với các alen 1298AC và 677CT có xu hướng có chỉ số sinh hóa gần với đặc điểm được thấy trong số các cá thể đồng hợp tử 677TT, với nồng độ Hcy huyết thanh tăng lên.87
1.2.3.4. Sự liên quan của đa hình gen MTHFR đến các bất thường sinh sản Đa hình gen MTHFR và tăng nồng độ Hcy huyết thanh có thể liên quan đến các biến chứng thai sản như: tiền sản giật, rau bong non, sẩy thai, thai chết lưu và một số DTBS như dị tật ống thần kinh, hội chứng Down, đột quị chu sinh. 12,88-90 Nguy cơ này phụ thuộc vào từng cặp thai và mẹ. Tình trạng dinh dưỡng đầy đủ, hợp lý có thể làm thay đổi nguy cơ của biến chứng thai sản trên.90 Sự kết hợp 2 kiểu đa hình khác nhau của gen MTHFR của mẹ và thai có thể ảnh
hưởng đến sự sống của thai. Nồng độ cao folat ảnh hưởng tới sự gắn với cofactor FAD trong quá trình xúc tác, ngăn ngừa chứng tăng Hcy huyết thanh. Như vậy, nồng độ folat thấp phối hợp với đa hình MTHFR trong cơ thể mẹ làm tăng nguy cơ bất thường sinh sản.90
1.3. Các phương pháp định lượng nồng độ homocystein, folat và xác định