Bệnh Phenylketon niệu là gì?
Phenylketon niệu (hay còn gọi là Phenylketonuria, PKU) là rối loạn chuyển hóa di truyền do thiếu hụt phenylalanine hydroxylase (PAH) gây ra tăng nồng độ phenylalanine trong cơ thể.
Phenylalanine là một trong những khối xây dựng (axit amin) của protein. Con người không thể tạo ra phenyalanine nhưng loại axit amin này là một phần tự nhiên có trong thực phẩm chúng ta ăn hàng ngày. Tuy nhiên, con người không cần tất cả lượng phenylalanine mà họ ăn vào, vì vậy cơ thể sẽ chuyển hóa lượng phenylalanine dư thừa thành một loại axit amin vô hại khác là tyrosine. Những người bị PKU không thể phân hủy phenylalanine bổ sung một cách chính xác để chuyển nó thành tyrosine. Điều này có nghĩa là phenylalanine tích tụ trong máu, nước tiểu và cơ thể của người đó.
Việc phát sinh đột biến gen dẫn tới thiếu enzyme PAH gây ra nhiều rối loạn, bao gồm PKU, tăng phenylalanin máu không phải PKU và PKU biến thể. PKU cổ điển là do thiếu hụt hoàn toàn hoặc gần hoàn toàn PAH.
PKU thay đổi từ nhẹ đến nặng. Hình thức nghiêm trọng nhất được gọi là PKU cổ điển. Nếu không điều trị, trẻ mắc PKU cổ điển sẽ bị khuyết tật trí tuệ vĩnh viễn. Da và tóc sáng màu, co giật, chậm phát triển, các vấn đề về hành vi và rối loạn tâm thần cũng rất phổ biến. Các dạng ít nghiêm trọng hơn, đôi khi được gọi là “PKU nhẹ”, “PKU biến thể” và “tăng huyết áp không PKU”, có nguy cơ tổn thương não nhỏ hơn.
Các triệu chứng phổ biến của bệnh phenylketon niệu (PKU) là gì?
Trẻ em bị PKU không được điều trị có vẻ khỏe mạnh khi sinh. Nhưng khi được 3 đến 6 tháng tuổi, chúng bắt đầu mất hứng thú với môi trường xung quanh. Đến 1 tuổi, trẻ chậm phát triển và da của chúng có ít sắc tố hơn so với người không mắc bệnh này. Nếu những người bị PKU không hạn chế phenylalanine trong chế độ ăn uống của họ, họ sẽ bị khuyết tật nghiêm trọng về trí tuệ và phát triển.
Các triệu chứng khác ở người lớn tuổi không được điều trị (từ sơ sinh đến trưởng thành) bao gồm:
- Bệnh động kinh
- Bất kỳ mức độ khuyết tật trí tuệ và các vấn đề về hành vi, bao gồm cả các đặc điểm tự kỷ
- Các đặc điểm giống bệnh Parkinson (đặc biệt ở người lớn)
- Tăng trưởng còi cọc hoặc chậm
- Phát ban da, giống như bệnh chàm
- Kích thước đầu nhỏ, gọi là tật đầu nhỏ
- Mùi mốc trong nước tiểu, hơi thở hoặc da là kết quả của việc cơ thể có thêm phenylalanine
- Sắc tố da và tóc giảm
- Phụ nữ không có con bình thường trước đó có tiền sử sẩy thai liên tiếp và/hoặc con bị dị tật bao gồm bất kỳ sự kết hợp nào của kích thước nhỏ, dị tật đầu nhỏ/não, dị tật tim bẩm sinh, dị tật chân tay và/hoặc rò khí quản thực quản.
Nguyên nhân gây bệnh phenylketon niệu (PKU)
PKU là do đột biến gen giúp tạo ra một loại enzyme gọi là phenylalanine hydroxylase, hay PAH. Enzyme này cần thiết để chuyển đổi axit amin phenylalanine thành các chất khác mà cơ thể cần.
Gen PAH (định vị tại locus 12q23 .2) hướng dẫn cơ thể tạo ra một loại enzyme (phenylalanine hydroxylase) chịu trách nhiệm chuyển đổi axit amin thành các thành phần (protein) mà cơ thể có thể sử dụng. Khi cơ thể không thể xử lý các axit amin mà bạn ăn trong chế độ ăn uống, chúng sẽ tích tụ trong máu và các mô của bạn. Cơ thể nhạy cảm với phenylalanine. Quá nhiều phenylalanine trong cơ thể sẽ làm tổn thương não.
Axit amin giúp tạo ra protein, nhưng phenylalanine có thể gây hại khi tích tụ trong cơ thể con người. Đặc biệt, các tế bào thần kinh trong não rất nhạy cảm với phenylalanine.
Có nhiều dạng đột biến khác nhau ảnh hưởng đến enzyme PAH dẫn đến các vấn đề về phá vỡ phenylalanine. Một số đột biến gây ra PKU, một số đột biến khác gây ra chứng tăng phenylalanin máu không PKU và một số đột biến khác là đột biến thầm lặng không gây ảnh hưởng.
Bệnh phenylketon niệu có di truyền không?
Trong hầu hết các trường hợp, PKU là do những thay đổi (biến thể gây bệnh, còn gọi là thay đổi di truyền) trong gen PAH gây ra.
PKU được thừa hưởng từ cha mẹ của một người. Rối loạn này được di truyền theo kiểu lặn trên nhiễm sắc thể thường, có nghĩa là để một đứa trẻ phát triển PKU, cả cha lẫn mẹ đều phải đóng góp một phiên bản đột biến của gen PAH. Nếu cả cha lẫn mẹ đều có PKU thì con của họ cũng sẽ có PKU.
Đôi khi, bố hoặc mẹ không có PKU nhưng lại là người mang mầm bệnh, có nghĩa là bố hoặc mẹ mang gen PAH bị đột biến. Nếu chỉ có cha hoặc mẹ mang gen đột biến thì đứa trẻ sẽ không phát triển PKU.
Ngay cả khi cả cha và mẹ đều mang gen PAH đột biến, con họ vẫn có thể không phát triển PKU. Điều này là do cha mẹ của đứa trẻ đều mang hai phiên bản gen PAH, chỉ một trong số đó sẽ được truyền lại trong quá trình thụ thai.
- Nếu cả cha và mẹ của đứa trẻ đều là người mang gen bệnh thì có 25% khả năng cả cha và mẹ sẽ truyền gen PAH điển hình. Trong trường hợp này, đứa trẻ sẽ không bị rối loạn.
- Ngược lại, cũng có 25% khả năng cả cha và mẹ đều mang gen đột biến sẽ truyền gen đột biến khiến đứa trẻ mắc PKU.
- Tuy nhiên, có 50% khả năng đứa trẻ sẽ thừa hưởng một gen điển hình từ bố hoặc mẹ và một gen không điển hình từ bố hoặc mẹ kia, khiến đứa trẻ trở thành người mang mầm bệnh.
Ngoài ra, những bà mẹ mắc PKU và không còn tuân theo chế độ ăn hạn chế phenylalanine sẽ tăng nguy cơ sinh con bị thiểu năng trí tuệ vì con của họ có thể tiếp xúc với lượng phenylalanine rất cao trước khi sinh.
Hệ thống phân loại bệnh phenylketon niệu
Một sơ đồ phân loại ban đầu được đề xuất bởi Kayaalp và cộng sự [1997] nhằm mục đích đơn giản hóa danh pháp. Trong hệ thống này:
- Phenylketon niệu (PKU) là loại nghiêm trọng nhất trong ba loại và ở trạng thái không được điều trị có liên quan đến nồng độ Phe trong huyết tương >1.000 µmol/L và khả năng dung nạp Phe trong chế độ ăn uống <500 mg/ngày. PKU có liên quan đến nguy cơ cao bị suy giảm nghiêm trọng sự phát triển nhận thức.
- Tăng huyết áp không PKU (non-PKU HPA) có liên quan đến nồng độ Phe trong huyết tương luôn cao hơn bình thường (tức là >120 µmol/L) nhưng thấp hơn 1.000 µmol/L khi một cá nhân có chế độ ăn bình thường. Những người có HPA không phải PKU có nguy cơ bị suy giảm phát triển nhận thức thấp hơn nhiều nếu không được điều trị.
- PKU biến thể bao gồm những cá nhân không phù hợp với mô tả cho PKU hoặc HPA không phải PKU.
Một hệ thống phân loại khác do Guldberg và cộng sự [1998] đề xuất chia tình trạng thiếu PAH thành bốn loại sau:
- PKU cổ điển là do sự thiếu hụt hoàn toàn hoặc gần như hoàn toàn hoạt động PAH. Những người bị ảnh hưởng dung nạp ít hơn 250-350 mg phenylalanine trong chế độ ăn mỗi ngày để giữ nồng độ Phe trong huyết tương ở mức an toàn ≤300 µmol/L (5 mg/dL). Nếu không điều trị bằng chế độ ăn uống, hầu hết các cá nhân sẽ bị khuyết tật trí tuệ sâu sắc và không thể hồi phục.
- PKU vừa phải: Những người bị ảnh hưởng dung nạp 350-400 mg phenylalanine trong chế độ ăn uống mỗi ngày.
- PKU nhẹ: Những người bị ảnh hưởng dung nạp 400-600 mg phenylalanine trong chế độ ăn uống mỗi ngày.
- Tăng phenylalanin máu nhẹ (MHP): Trẻ sơ sinh bị ảnh hưởng có nồng độ Phe trong huyết tương <600 µmol/L (10 mg/dL) trong chế độ ăn bình thường.
Tỷ lệ mắc bệnh phenylketon niệu (PKU)
Tại Hoa Kỳ, bệnh phenylketon niệu (PKU) ảnh hưởng đến khoảng 1 trên 10.000 đến 15.000 trẻ sơ sinh mỗi năm.
Tình trạng thiếu PAH có tần suất thay đổi từ hơn 1:5.000 (Thổ Nhĩ Kỳ, Ireland) đến khoảng 1:10.000 ở những người có nguồn gốc Bắc Âu và Đông Á (thấp hơn ở Phần Lan và Nhật Bản).
PKU cổ điển từng là nguyên nhân có thể xác định phổ biến nhất của tình trạng khuyết tật trí tuệ nghiêm trọng tại các cơ sở dành cho người khuyết tật phát triển ở Châu Âu và Bắc Mỹ, nhưng kể từ khi áp dụng sàng lọc sơ sinh phổ cập ở nhiều quốc gia, PKU cổ điển có triệu chứng ít gặp hơn.
Tỷ lệ khuyết tật trí tuệ nghiêm trọng được dự đoán do PKU trong các quần thể được sàng lọc – ít hơn một trong một triệu ca sinh sống – phản ánh những đứa trẻ không được phát hiện qua sàng lọc sơ sinh.
| Quần thể dân số | Thiếu PAH ở trẻ sinh sống | Tỉ lệ mang gen lặn | Nguồn tham khảo |
| người Thổ Nhĩ Kỳ | 1:2.600 | 1/26 | Ozalp và cộng sự [2001] |
| người Ireland | 1:4.500 | 1/33 | DiLella và cộng sự [1986] |
| nguồn gốc Bắc Âu, Đông Á | 1:10.000 | 1/50 | Scriver & Kaufman [2001] |
| người Nhật | 1:143.000 | 1/200 | Aoki & Wada [1988] |
| người Phần Lan, người Do Thái Ashkenazi | 1:200.000 | 1/225 | Scriver & Kaufman [2001] |
Chẩn đoán bệnh phenylketon niệu (PKU)
Gần như tất cả các trường hợp PKU đều được chẩn đoán thông qua xét nghiệm máu được thực hiện trên trẻ sơ sinh.
Sàng lọc trẻ sơ sinh cho PKU
Tất cả 50 tiểu bang và vùng lãnh thổ của Hoa Kỳ đều yêu cầu trẻ sơ sinh phải được sàng lọc PKU. Ngoài Hoa Kỳ, nhiều quốc gia khác thường xuyên sàng lọc PKU cho trẻ sơ sinh.
Trước khi có thể sàng lọc PKU, hầu hết trẻ sơ sinh mắc chứng rối loạn này đều bị khuyết tật nghiêm trọng về trí tuệ và phát triển (IDD). Vào những năm 1960, các nhà nghiên cứu được Cục Trẻ em liên bang hỗ trợ đã xác định rằng xét nghiệm PKU dành cho trẻ sơ sinh là an toàn và hiệu quả. Sau đó, NICHD tiến hành nghiên cứu về tính an toàn và hiệu quả của chế độ ăn kiêng hạn chế để điều trị PKU. Kể từ đó, PKU gần như đã bị loại bỏ hoàn toàn do nguyên nhân gây ra IDD.
Trẻ sơ sinh được xét nghiệm PKU như thế nào?
Các bác sĩ Di truyền sẽ tiến hành xét nghiệm sàng lọc PKU thông qua sàng lọc sơ sinh bằng cách sử dụng một vài giọt máu từ gót chân của trẻ sơ sinh. Mẫu máu, có thể được sử dụng để sàng lọc các tình trạng khác, được kiểm tra trong phòng thí nghiệm để xác định xem có quá nhiều phenylalanine trong đó hay không.
Xét nghiệm sàng lọc trẻ sơ sinh nên được thực hiện bởi bác sĩ nhi khoa của trẻ nếu người mẹ không sinh con tại bệnh viện hoặc được xuất viện trước khi thực hiện xét nghiệm.
Điều gì sẽ xảy ra nếu kết quả xét nghiệm trẻ sơ sinh của tôi dương tính với PKU?
Nếu xét nghiệm sàng lọc của trẻ sơ sinh cho kết quả dương tính với PKU, con bạn sẽ cần các xét nghiệm bổ sung để xác nhận rằng chúng chắc chắn mắc chứng rối loạn này. Điều rất quan trọng là phải làm theo hướng dẫn của bác sĩ để xét nghiệm thêm.
Những xét nghiệm này có thể là xét nghiệm máu hoặc nước tiểu để xác định xem trẻ có bị PKU hay không. Nếu con bạn bị PKU, việc điều trị nhanh chóng sẽ giúp bảo vệ sức khỏe của con bạn.
Các bác sĩ cũng có thể đề nghị xét nghiệm di truyền để xem xét các đột biến gen gây ra PKU. Xét nghiệm này không bắt buộc để biết liệu con bạn có mắc PKU hay không, nhưng nó sẽ giúp xác định loại đột biến gen cụ thể gây ra chứng rối loạn. Thông tin này có thể hữu ích để xác định kế hoạch điều trị tốt nhất trong tương lai.
Xét nghiệm khi mang thai
Các phụ nữ mang thai ở giai đoạn sớm của thai kỳ (tuần thứ 9) có thể yêu cầu xét nghiệm NIPT sàng lọc dị tật trước khi sinh để tìm hiểu xem con họ sinh ra có mắc bệnh PKU hay không.
Để thực hiện xét nghiệm này, các mẹ bầu có thể lựa chọn gói xét nghiệm tiền sản không xâm lấn NIPT kèm theo sàng lọc 13 gen lặn, trong đó có sàng lọc bệnh phenylketon niệu (PKU).
Điều trị bệnh phenylketon niệu (PKU)
PKU không có cách chữa trị nhưng việc điều trị có thể ngăn ngừa tình trạng thiểu năng trí tuệ và các vấn đề sức khỏe khác. Người bị PKU nên được điều trị tại trung tâm y tế chuyên về chứng rối loạn đó.
Chế độ ăn kiêng dành cho bệnh nhân PKU
Những người bị PKU cần tuân theo chế độ ăn kiêng hạn chế thực phẩm có phenylalanine. Chế độ ăn kiêng nên được tuân thủ cẩn thận và bắt đầu càng sớm càng tốt sau khi sinh. Trước đây, các chuyên gia tin rằng việc mọi người ngừng theo chế độ ăn kiêng khi già đi là an toàn. Tuy nhiên, các chuyên gia hiện nay khuyến nghị những người mắc PKU nên duy trì chế độ ăn kiêng trong suốt cuộc đời để có sức khỏe thể chất và tinh thần tốt hơn.
Những người bị PKU cần tránh nhiều loại thực phẩm giàu protein, bao gồm:
- Sữa và phô mai
- Trứng
- Quả hạch
- Đậu nành
- Đậu
- Thịt gà, thịt bò hoặc thịt lợn
- Cá
- Đậu Hà Lan
- Bia
Những người bị PKU cũng cần tránh chất làm ngọt aspartame, có trong một số thực phẩm, đồ uống, thuốc và vitamin. Aspartame giải phóng phenylalanine khi được tiêu hóa, do đó nó làm tăng mức phenylalanine trong máu của một người.
Thông thường, những người bị PKU cũng phải hạn chế ăn các loại thực phẩm có hàm lượng protein thấp hơn, chẳng hạn như một số loại trái cây và rau quả. Tuy nhiên, chế độ ăn kiêng PKU có thể bao gồm mì ít protein và các sản phẩm đặc biệt khác.
Lượng phenylalanine an toàn để tiêu thụ ở mỗi người là khác nhau. Do đó, người bị PKU cần làm việc với chuyên gia chăm sóc sức khỏe để xây dựng chế độ ăn uống cá nhân. Mục tiêu là chỉ ăn lượng phenylalanine cần thiết cho sự phát triển khỏe mạnh và các quá trình của cơ thể chứ không ăn thêm. Xét nghiệm máu thường xuyên và thăm khám bác sĩ là cần thiết để giúp xác định chế độ ăn kiêng có hiệu quả như thế nào. Có thể nới lỏng chế độ ăn uống một chút khi trẻ lớn hơn, nhưng khuyến nghị ngày nay là tuân thủ chế độ ăn kiêng suốt đời.
Phụ nữ mang thai và bệnh PKU
Điều đặc biệt quan trọng đối với phụ nữ mang thai mắc PKU là phải tuân thủ nghiêm ngặt chế độ ăn ít phenylalanine trong suốt thai kỳ để đảm bảo sự phát triển khỏe mạnh của trẻ sơ sinh.
Việc tuân thủ chế độ ăn kiêng đặc biệt quan trọng trong thời kỳ mang thai.
Những phụ nữ trẻ mắc chứng phenylketon niệu không ăn chế độ ăn hạn chế phenylalanine sẽ có lượng phenylalanine cao khi mang thai. Điều này có thể dẫn đến các vấn đề y tế nghiêm trọng được gọi là hội chứng PKU ở trẻ, bao gồm chậm phát triển trí tuệ, nhẹ cân, dị tật bẩm sinh về tim hoặc các dị tật bẩm sinh khác.
Tuy nhiên, nếu phụ nữ trẻ tiếp tục chế độ ăn ít phenylalanine ít nhất 3 tháng trước khi mang thai và tiếp tục chế độ ăn kiêng này trong suốt thai kỳ thì có thể ngăn ngừa được hội chứng PKU. Nói cách khác, phụ nữ mắc PKU có thể mang thai khỏe mạnh miễn là họ lên kế hoạch trước và theo dõi cẩn thận chế độ ăn uống của mình trong suốt thai kỳ.
Công thức PKU
Những người theo chế độ ăn kiêng PKU sẽ không nhận đủ chất dinh dưỡng thiết yếu từ thực phẩm. Vì vậy, họ phải uống một công thức đặc biệt gọi là “công thức PKU”.
Trẻ sơ sinh được chẩn đoán mắc bệnh PKU sẽ nhận được sữa công thức đặc biệt dành cho trẻ sơ sinh. Có thể trộn sữa công thức với một lượng nhỏ sữa mẹ hoặc sữa bột thông thường cho trẻ sơ sinh để đảm bảo trẻ nhận đủ phenylalanine cho sự phát triển bình thường nhưng không đủ để gây hại.
Trẻ lớn hơn và người lớn nhận được một công thức PKU khác nhau để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của chúng. Công thức này nên được tiêu thụ hàng ngày trong suốt cuộc đời của một người.
Ngoài công thức, các chuyên gia chăm sóc sức khỏe có thể đề xuất các chất bổ sung khác. Ví dụ, dầu cá có thể được khuyên dùng để giúp phối hợp vận động tinh và các khía cạnh phát triển khác.
Thuốc điều trị bệnh PKU
Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã phê duyệt thuốc sapropterin dihydrochloride (Kuvan) để điều trị PKU.
Kuvan là một dạng BH4, là một chất trong cơ thể giúp phân hủy phenylalanine. Tuy nhiên, có quá ít BH4 chỉ là một lý do khiến một người không thể phân hủy phenylalanine. Vì vậy, Kuvan chỉ giúp một số người giảm lượng phenylalanine trong máu. Ngay cả khi thuốc có tác dụng, nó sẽ không làm giảm phenylalanine đến mức mong muốn và phải được sử dụng cùng với chế độ ăn PKU.
Cần lưu ý là: mặc dù FDA chấp thuận Kuvan, cơ quan này đề nghị các công ty sản xuất vẫn tiếp tục nghiên cứu về thuốc để xác định tính an toàn và hiệu quả lâu dài của nó.
Các phương pháp điều trị khác cho PKU
Các nhà khoa học khác đang khám phá các phương pháp điều trị bổ sung cho PKU. Những phương pháp điều trị này bao gồm:
- Bổ sung lượng lớn axit amin trung tính, có thể giúp ngăn chặn phenylalanine xâm nhập vào não.
- Liệu pháp thay thế enzyme, sử dụng một chất tương tự như enzyme thường phân hủy phenylalanine.
- Liệu pháp gen, bao gồm việc tiêm các gen mới để phá vỡ phenylalanine. Điều đó sẽ dẫn đến sự phân hủy phenylalanine và làm giảm nồng độ phenylalanine trong máu.
