Bệnh tích lũy Glycogen là gì?
Bệnh tích lũy Glycogen (Glycogen Storage Disease, GSD) là một rối loạn chuyển hóa di truyền hiếm gặp khi cơ thể không thể lưu trữ hoặc phân hủy glycogen, một dạng đường hoặc glucose đúng cách. GSD ảnh hưởng đến gan, cơ và các vùng khác của cơ thể, tùy thuộc vào loại cụ thể.
Các tế bào của cơ thể cần được cung cấp nhiên liệu ổn định dưới dạng đường đơn giản gọi là glucose để hoạt động. Thực phẩm chúng ta ăn được chia thành các thành phần dinh dưỡng khác nhau, bao gồm cả glucose. Lượng glucose dư thừa không cần thiết ngay lập tức sẽ được lưu trữ dưới dạng glycogen trong tế bào gan và cơ để sử dụng sau này. Khi cơ thể cần nhiều năng lượng hơn, các enzyme sẽ phân hủy glycogen thành glucose, một quá trình được gọi là chuyển hóa glycogen hoặc phân giải glycogen.
Trẻ em mắc bệnh GSD bị thiếu một trong số các enzyme phân hủy glycogen và glycogen có thể tích tụ trong gan, gây ra các vấn đề ở gan, cơ hoặc các bộ phận khác của cơ thể. Khi sự thiếu hụt enzyme ảnh hưởng đến gan sẽ dẫn đến lượng đường trong máu thấp (còn gọi là hạ đường huyết) trong thời gian nhịn ăn (giữa các bữa ăn hoặc vào ban đêm).
Bệnh tích lũy Glycogen có tính di truyền, nghĩa là bệnh được truyền từ cha mẹ sang con cái. Đối với hầu hết các loại GSD, cả cha lẫn mẹ đều là những người mang mầm bệnh không bị ảnh hưởng, nghĩa là họ mang một bản sao của gen lặn có thể khiến GSD ghép đôi với một bản sao gen bình thường. Khi cả cha lẫn mẹ đều truyền gen lặn cho con, đứa trẻ không có bản sao bình thường của gen đó và do đó phát triển GSD. Trong hầu hết các trường hợp, GSD được chẩn đoán trong năm đầu đời, nhưng trong một số trường hợp, chẩn đoán có thể không được thực hiện cho đến giai đoạn sau của thời thơ ấu.
Tỷ lệ mắc bệnh tích lũy Glycogen
GSD là bệnh đa hệ thống có thể xuất hiện ở mọi lứa tuổi từ thời kỳ sơ sinh đến tuổi trưởng thành. Tỷ lệ mắc GSD tổng thể là khoảng 1 trường hợp trên 20.000-43.000 ca sinh sống và 80% GSD ở gan là do loại I, III và IX.
Ở nhóm trẻ em, rối loạn dự trữ glycogen xảy ra ở khoảng 1/20.000 đến 25.000 trẻ sơ sinh.
Nhiều enzym khác nhau được cơ thể sử dụng để xử lý glycogen. Kết quả là có các dạng bệnh tích lũy Glycogen với các nguyên nhân và biểu hiện khác nhau.
Các loại bệnh tích lũy Glycogen
Mỗi loại GSD tập trung vào một loại enzyme hoặc bộ enzyme nhất định liên quan đến việc lưu trữ hoặc phân hủy glycogen. GSD chủ yếu ảnh hưởng đến gan và cơ, nhưng một số loại cũng gây ra vấn đề ở các vùng khác của cơ thể. Các loại GSD (với tên thay thế) và các bộ phận cơ thể mà chúng ảnh hưởng nhiều nhất bao gồm:
- Loại 0 (bệnh Lewis) – gan loại I (bệnh von Gierke) Loại Ia – gan, thận, ruột; Loại Ib – gan, thận, ruột, tế bào máu
- Loại II (bệnh Pompe) – cơ, tim, gan, hệ thần kinh, mạch máu
- Loại III (bệnh Forbes-Cori) – gan, tim, cơ xương, tế bào máu
- Loại IV (bệnh Andersen) – gan, não, tim, cơ, da, hệ thần kinh
- Loại V (bệnh McArdle) – cơ xương
- Loại VI (bệnh Hers) – gan, tế bào máu
- Loại VII (bệnh Tarui) – cơ xương, tế bào máu
- Loại IX (thiếu hụt phosphorylase kinase) – gan
- Loại XI (hội chứng Fanconi-Bickel) – gan, thận, ruột
Các loại GSD phổ biến nhất là loại I, II, III và IV, chiếm gần 90% tổng số trường hợp. Khoảng 25% bệnh nhân mắc GSD được cho là thuộc loại I. GSD loại VI và IX có thể có các triệu chứng rất nhẹ và có thể không được chẩn đoán hoặc không được chẩn đoán cho đến khi trưởng thành.
Nguyên nhân gây ra bệnh tích lũy Glycogen
Nguyên nhân của GSD được hiểu rõ nhất bằng cách theo dõi các sự kiện trao đổi chất dẫn đến quá trình tổng hợp (glycogenesis) và thoái hóa glycogen (glycogenolysis).
Glucose dư thừa trong chế độ ăn uống được lưu trữ trong glycogen và quá trình tổng hợp glycogen một phần được thực hiện bởi glycogen synthase (GS).
Có hai dạng glycogen synthase riêng biệt, một ở gan được mã hóa bởi gen GYS2 và một ở cơ xương được mã hóa bởi gen GYS1. Cả hai dạng GS đều hoạt động bằng cách liên kết (liên kết alpha-1,4) monome glucose với polyme glycogen đang phát triển.
Glycogen có hai loại liên kết khác nhau, liên kết alpha-1,4 và liên kết alpha-1,6.
Các đột biến di truyền ảnh hưởng đến chức năng của các enzyme cần thiết cho việc lưu trữ và sử dụng glycogen gây ra GSD. Một đứa trẻ thừa hưởng những đột biến từ cha mẹ ruột của chúng.
Hầu hết các GSD đều có tính chất di truyền gen lặn trên nhiễm sắc thể thường, có nghĩa là cả cha và mẹ đều phải truyền đột biến cho đứa trẻ mắc bệnh này.
Nhưng một số loại, như GSD loại IX, có sự kế thừa liên kết nhiễm sắc thể giới tính X. Điều này có nghĩa là nhiễm sắc thể X mang đột biến.
Một người đàn ông hoặc người được chỉ định là nam khi sinh (AMAB) có đột biến sẽ mắc bệnh này vì họ chỉ mang một nhiễm sắc thể X.
Một phụ nữ hoặc người được xác định là nữ khi sinh (AFAB) có đột biến ở một gen, với gen bình thường trên nhiễm sắc thể X còn lại, thường không mắc bệnh này.
Quá trình tổng hợp và thoái hóa glycogen ở tế bào gan
Triệu chứng của bệnh tích lũy glycogen
Các triệu chứng của bệnh tích lũy glycogen có thể khác nhau tùy theo loại và thậm chí tùy theo từng người mắc cùng loại. Các triệu chứng của GSD loại 1 (loại phổ biến nhất) thường bắt đầu khi trẻ được 3 đến 4 tháng tuổi. Nhưng các triệu chứng của các loại khác có thể phát triển sau này trong cuộc sống.
Hai triệu chứng phổ biến nhất là:
- lượng đường trong máu thấp (hạ đường huyết).
- dễ mệt mỏi khi hoạt động thể chất (không dung nạp vận động).
Lượng đường trong máu thấp xảy ra khi lượng đường trong máu dưới 70 mg/dL. Các triệu chứng bao gồm:
- Run rẩy hoặc run rẩy.
- Đổ mồ hôi và ớn lạnh.
- Chóng mặt hoặc choáng váng.
- Mệt lả.
- Nhịp tim nhanh hơn.
- Cơn đói dữ dội (hyperphagia).
- Khó suy nghĩ và tập trung.
- Lo lắng hoặc khó chịu.
- Da nhợt nhạt (xanh xao).
- Động kinh (điều này có thể xảy ra khi lượng đường trong máu thấp nghiêm trọng).
Các triệu chứng khác của GSD có thể bao gồm:
- Chuột rút cơ bắp hoặc yếu cơ.
- Tăng trưởng chậm và tăng cân kém ở trẻ em.
- Gan to.
- Trương lực cơ thấp.
- Cholesterol cao (tăng lipid máu).
Chẩn đoán bệnh tích lũy Glycogen
Để chẩn đoán bệnh lưu trữ glycogen, bác sĩ có thể sẽ đề xuất một số xét nghiệm. Vì GSD rất hiếm nên có thể mất thời gian để loại trừ các tình trạng khác và tìm ra loại GSD cụ thể. Các kỹ thuật kiểm tra có thể bao gồm:
- Kiểm tra lượng đường trong máu lúc đói: Lượng đường trong máu lúc đói thấp có thể chỉ ra GSD.
- Xét nghiệm máu ketone: Cơ thể bạn sản xuất xeton khi phải sử dụng chất béo làm năng lượng thay vì glucose. Trẻ mắc chứng GSD thường bị ketosis.
- Bảng chuyển hóa cơ bản (BMP): Điều này cung cấp cái nhìn sâu sắc về sức khỏe tổng thể của con bạn.
- Bảng lipid: Tăng lipid máu (cholesterol cao) thường gặp ở GSD.
- Xét nghiệm chức năng gan: Những xét nghiệm này có thể cho thấy sức khỏe gan của con bạn. Những bất thường có thể chỉ ra GSD.
- Phân tích nước tiểu: Xét nghiệm nước tiểu có thể đo nồng độ creatinine, xác định chức năng thận và nồng độ axit uric. GSD thường gây ra nồng độ axit uric cao (tăng axit uric máu).
- Siêu âm bụng: Siêu âm có thể kiểm tra xem con bạn có bị gan to hay không.
- Xét nghiệm di truyền: Điều này tìm kiếm các vấn đề với gen của các enzyme khác nhau.
| Enzyme | Gen mã hóa |
| Glycogen synthase-2 deficiency (GSD type 0a) | GYS2 |
| Glucose-6-phosphatase deficiency (GSD type Ia) | Đột biến gen G6Pase hoặc hoạt động xúc tác G6PC1 |
| Glucose-6-phosphate transporter deficiency (GSD type Ib) | SLC37A4 |
| Glycogen debrancher deficiency (GSD type III) | AGL |
| Glycogen branching enzyme deficiency (GSD type IV) | GBE1 |
| Liver phosphorylase deficiency (GSD type VI) | PYGL |
| Phosphorylase kinase deficiency (GSD type IXa) | PHKA2 |
| GLUT2 deficiency or Fanconi-Bickel disease | SLC2A2 |
| Muscle phosphorylase deficiency (GSD type V) | PYGM |
| Phosphofructokinase deficiency (GSD type VII) | PFKM |
| Phosphoglycerate mutase deficiency (GSD type X) | PGAM |
| Lactate dehydrogenase A deficiency (GSD type XI) | LDHA |
| Aldolase A deficiency (GSD type XII) | ALDOA |
| Beta-enolase deficiency (GSD type XIII) | ENO3 |
| Phosphoglucomutase-1 deficiency (GSD type XIV) | PGM1 |
| Lysosomal acid maltase deficiency (GSD type IIa) | Hoạt động của enzyme GAA alpha-glucosidase (GAA) hoặc đột biến gen GAA |
| Lysosome-associated membrane protein 2 deficiency (GSD type IIb) | LAMP2 |
| Glycogenin-1 deficiency (GSD type XV) | GYG1 |
| Muscle glycogen synthase deficiency (GSD type 0b) | GYS2 |
Điều trị bệnh tích lũy Glycogen
Hiện tại, không có cách chữa trị cho bất kỳ dạng bệnh tích lũy Glycogen nào và hầu hết các phương pháp điều trị đều cố gắng làm giảm các dấu hiệu và triệu chứng.
Mục tiêu chính là điều trị hoặc tránh hạ đường huyết, tăng lactat máu, tăng axit uric máu và tăng lipid máu.
Cho đến đầu những năm 1980, trẻ em mắc chứng GSD có rất ít lựa chọn điều trị và không có lựa chọn nào hữu ích. Sau đó, người ta phát hiện ra rằng ăn bột ngô chưa nấu chín thường xuyên trong ngày giúp những đứa trẻ này duy trì mức đường huyết ổn định, an toàn. Bột bắp là một loại carbohydrate phức tạp mà cơ thể khó tiêu hóa; do đó nó hoạt động như một loại carbohydrate giải phóng chậm và duy trì mức đường huyết bình thường trong thời gian dài hơn hầu hết các loại carbohydrate trong thực phẩm.
Liệu pháp tinh bột ngô được kết hợp với các bữa ăn thường xuyên (2 đến 4 giờ ăn một lần) của chế độ ăn hạn chế sucrose (đường ăn), fructose (đường có trong trái cây) và lactose (chỉ dành cho những người mắc bệnh GSD I).
Thông thường, điều này có nghĩa là không có trái cây, nước trái cây, sữa hoặc đồ ngọt (bánh quy, bánh ngọt, kẹo, kem…) vì những loại đường này cuối cùng sẽ trở thành glycogen bị giữ lại trong gan.
Trẻ sơ sinh cần được cho ăn hai giờ một lần. Những trẻ không bú sữa mẹ phải dùng sữa công thức không chứa lactose.
Một số loại GSD yêu cầu chế độ ăn giàu protein. Có thể nên bổ sung Canxi, vitamin D và sắt để tránh thiếu hụt.
Trẻ em cần được kiểm tra đường huyết thường xuyên trong ngày để đảm bảo trẻ không bị hạ đường huyết, điều này có thể gây nguy hiểm. Một số trẻ, đặc biệt là trẻ sơ sinh, có thể cần bú qua đêm để duy trì mức đường huyết an toàn. Đối với những đứa trẻ này, một ống thông dạ dày, thường được gọi là ống g, được đặt vào dạ dày để giúp việc cho trẻ bú qua đêm bằng máy bơm liên tục dễ dàng hơn.
Trẻ em có thể được kê đơn thuốc để kiểm soát tác dụng phụ của GSD. Bao gồm:
- Allopurinol, một loại thuốc có khả năng làm giảm nồng độ axit uric trong máu, có thể hữu ích để kiểm soát các triệu chứng viêm khớp giống bệnh gút trong những năm thanh thiếu niên ở bệnh nhân mắc GSD I.
- Thuốc có thể được kê toa để giảm mức lipid và ngăn ngừa và/hoặc điều trị bệnh thận.
- Yếu tố kích thích bạch cầu hạt ở người (GCSF) có thể được sử dụng để điều trị nhiễm trùng tái phát ở bệnh nhân GSD loại Ib.
Triển vọng cho trẻ mắc bệnh tích lũy Glycogen
Triển vọng phụ thuộc vào loại GSD và các cơ quan bị ảnh hưởng. Với những tiến bộ gần đây trong trị liệu, việc điều trị có hiệu quả trong việc kiểm soát các loại bệnh lưu trữ glycogen ảnh hưởng đến gan.
Trẻ em có thể có gan to, nhưng khi chúng lớn lên và gan có nhiều chỗ hơn, phần bụng nổi bật của chúng sẽ ít được chú ý hơn.
Các biến chứng khác bao gồm các khối u lành tính (không phải ung thư) ở gan, sẹo (xơ gan) ở gan và nếu nồng độ lipid vẫn cao sẽ hình thành các khối u da béo gọi là xanthoma.
Để kiểm soát các biến chứng, trẻ mắc GSD nên được bác sĩ hiểu rõ về GSD khám ba đến sáu tháng một lần. Công việc máu là cần thiết sáu tháng một lần. Mỗi năm một lần, họ cần siêu âm thận và gan.
Tư vấn di truyền được khuyến khích cho các cá nhân bị ảnh hưởng và gia đình họ.
Nghiên cứu về liệu pháp thay thế enzyme và liệu pháp gen đầy hứa hẹn và có thể cải thiện triển vọng cho tương lai.
Các biến chứng của bệnh tích lũy Glycogen là gì?
GSD có thể gây ra một số biến chứng tùy thuộc vào:
- Loại đột biến gen mã hóa enzyme chuyển hóa.
- Nếu được chẩn đoán muộn.
- Nếu không được quản lý tốt một cách nhất quán.
Ví dụ: các biến chứng có thể xảy ra của GSD loại 1 không được điều trị bao gồm:
- Khối lượng xương thấp, gãy xương và loãng xương.
- Dậy thì muộn.
- Bệnh gout.
- Bệnh thận.
- Tăng huyết áp động mạch phổi.
- Khối u gan không phải ung thư (u tuyến gan).
- Hội chứng buồng trứng đa nang (PCOS).
- Viêm tụy.
- Thay đổi chức năng não do lượng đường trong máu thấp lặp đi lặp lại.
Tuổi thọ của người mắc bệnh tích trữ Glycogen là bao nhiêu?
Tuổi thọ của bệnh lưu trữ glycogen thay đổi tùy theo loại, thời điểm chẩn đoán sớm và cách quản lý bệnh.
Một số loại bệnh GSD gây tử vong khi còn nhỏ trong khi những loại khác có tuổi thọ tương đối bình thường.
