Giáo trình Y học sinh sản

globin. Xét nghiệm máu thấy hồng cầu hơi nhỏ và nhợt nhạt hơn bình thường. Người mang gen không có biểu hiện lâm sàng, không cần điều trị hay theo dõi về mặt y tế. Bệnh β thalassemia thể vừa hoặc nặng: 2 gen đột biến, nhận từ bố và mẹ. Người bệnh có thiếu máu vừa hoặc nặng, cần điều trị hay theo dõi về mặt y tế.  Bệnh hemoglobin E HbE là một trong những biến dị phổ biến nhất của hemoglobin, đặc biệt ở vùng Đông Nam Á. Bệnh xuất hiện khi có đột biến trên gen β globin, làm thay đổi cấu trúc của 1 axit amin trong chuỗi β. Người bình thường: cả 2 gen đều bình thường. Cơ thể tổng hợp β globin bình thường. Người lành mang gen bệnh HbE: có 1 gen đột biến HbE. Không có biểu hiện lâm sàng và không cần điều trị hay theo dõi y tế. 271 Bệnh HbE thể nhẹ: Trẻ nhận 2 gen đột biến HbE, một từ bố và một từ mẹ. Có tình trạng thiếu máu nhẹ nhưng thường không cần điều trị. Bệnh HbE/β thalassemia: Trẻ nhận một gen đột biến HbE từ bố (hoặc mẹ) và một gen đột biến β từ mẹ (hoặc bố). Biểu hiện lâm sàng tương tự β thalassemia thể vừa, đôi khi cũng có biểu hiện nghiêm trọng.  Alpha thalassemia Sản xuất chuỗi alpha (α) chịu sự điều khiển của 4 gen α globin, nằm trên 2 NST số 16. Mức độ nặng của bệnh phụ thuộc số lượng gen bị đột biến. Người bình thường: 4 gen đều bình thường, cơ thể tổng hợp α globin bình thường Người lành mang gen bệnh (α thalassemia thể ẩn):1 gen bị đột biến, làm giảm nhẹ sản xuất α globin. Người mang gen không có biểu hiện lâm sàng, xét nghiệm máu không có gì đặc biệt, chẩn đoán phải dựa vào xét nghiệm DNA. Bệnh α thalassemia thể nhẹ: 2 gen đột biến. Có 2 trường hợp: – Mỗi gen nằm trên một NST (gọi là dạng trans). Người ở thể này sức khỏe bình thường, có hiện tượng hồng cầu nhỏ, thiếu máu nhẹ, phát hiện được bằng các xét nghiệm máu thông thường. – Cả 2 gen đột biến cùng nằm trên 1 nhiễm sắc thể , nhiễm sắc thể còn lại chứa 2 gen bình thường (gọi là dạng cis). Xét nghiệm thấy thiếu máu nhẹ, không có biểu hiện lâm sàng. Khi cả hai cha mẹ đều mang gen bệnh dạng này, nguy cơ sinh con bị α thalassemia thể nặng trong mỗi lần sinh là ¼. Bệnh Hemoglobin H: 3 gen đột biến. Hồng cầu sẽ tổng hợp loại protein bất thường tên là hemoglobin H thay cho hemoglobin thường. Bệnh nhân có các biểu hiện thiếu máu mức độ trung bình đến nặng, 272 Bệnh α thalassemia thể nặng: 4 gen đột biến, gây tình trạng phù thai, làm thai chết lưu hoặc chết ngay sau sinh. Bệnh còn được gọi là hội chứng hemoglobin Bart, theo tên của hemoglobin Bart bất thường được tổng hợp, thay cho hemoglobin bình thường. 3. Cách khảo sát bất thường phát hiện đột biến gen  PCR (polymerase chain reaction-phản ứng tổng hợp dây chuyền nhờ polymease): Đây là một trong những phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất trong lĩnh vực sinh học phân tử. dựa vào đặc tính hoạt động của DNA polymerase: cần sự hiện diện của những mồi chuyên biệt để hoạt động tổng hợp một mạch DNA mới từ mạch khuôn. Như vậy, nếu ta cung cấp hai mồi chuyên biệt bắt cặp bổ sung với hai đầu của một trình tự DNA, ta sẽ chỉ tổng hợp đoạn DNA nằm giữa hai mồi.  Sequencing: Về cơ bản, nguyên lý của giải trình tự thế hệ mới bằng phướng pháp tổng hợp tương tư như giải trình tự DNA theo phương pháp Sanger, trong đó DNA polymerase tổng hợp chuỗi DNA hình thành bằng cách sử dụng dNTP gắn vào đầu 3’ của chuỗi DNA đang tổng hợp theo nguyên tắc bổ sung. Tuy nhiên, đối với giải trình tự thế hệ mới, thay vì giải trình tự một đoạn đơn lẻ, kỹ thuật này cho phép giải trình tự với một lượng lớn các đoạn DNA khác nhau song song tại cùng một thời điểm, từ đó tiết kiểm thời gian và cho lượng dữ liệu đầu ra vô cùng lớn so với phương pháp Sanger cũ. Gồm các bước: -Tạo thư viện: DNA cần giải trình tự được tách chiết và cắt thành các mảnh nhỏ (nếu cần) và gắn các adapter cần thiết cho quá trình giải trình tự - Tạo cluster: mỗi sợi DNA được giữ lại trên bề mặt thiết bị giải trình tự (flowcell) bằng adapter đã được gắn trước đó. Mỗi sợi DNA sau khi được khuếch 273 đại sẽ tạo thành một cụm DNA (cluster) có trình tự giống hệt nhau để sử dụng cho quá trình giải trình tự. - Giải trình tự: dNTP có gắn các tín hiệu huỳnh quang tương ứng với 4 loại nucleotide, tín hiệu huỳnh quang của từng nulceotide được ghi lại trong quá trình tổng hợp theo nguyên tắc bổ sung trên sợi DNA khuôn. - Phân tích kết quả: Kết quả từ quá trình giải trình tự được phân tích tùy theo mục đích sử dụng. Giải trình tự toàn bộ hệ gen (Whole genome sequencing – WGS) và giải trình tự hệ gen biểu hiện (Whole exome sequencing – WES) là 2 xu hướng chính ứng dụng công nghệ giải trình tự thế hệ mới vào giải trình tự DNA. Ngày nay, với tiềm năng của NGS, trình tự song song của bảng đa gen lớn, có thể mô tả một loạt kiểu hình rộng hơn, các bác sĩ lâm sàng đang thay đổi quan điểm về vai trò của di truyền học trong chăm sóc bệnh nhân. Xét nghiệm di truyền có thể hữu ích cho việc đánh giá một trường hợp lâm sàng và, nếu kết quả là dương tính, nó có thể tiết kiệm thời gian và tiền bạc trong việc xác định nguyên nhân. IV. MỘT SỐ KỸ THUẬT SÀNG LỌC CÁC BẤT THƯỜNG PHÔI 1. Siêu âm Siêu âm là thủ thuật không xâm nhập không gây nguy hại cả cho thai và mẹ. Sóng âm có tần số cao được sử dụng để tạo ra các hình ảnh các cơ quan khác nhau do sự hồi âm khi sóng âm đi tới các cơ quan, hình ảnh thai và buồng ối qua đó sẽ được khảo sát. Siêu âm có thể thấy được phôi thai ở tuổi thai 6 tuần. Việc ghi nhận các bất thường các cơ quan nội tạng và chi thai nhi tốt nhất trong khoảng 16-20 tuần. Khám siêu âm giúp xác định được kích thước và vị trí tư thế của thai nhi, kích thước và vị trí của bánh nhau, số lượng nước ối và hính dáng giải phẫu của thai nhi. 274 Tuy nhiên siêu âm cũng có một số giới hạn và một số các bất thường nhẹ có thể không được phát hiện. Siêu âm còn giúp hướng dẫn mốt số các thủ thuật chẩn đoán xâm nhập như chọc ối, sinh thiết nhau thai, chọc cuống rốn. Siêu âm độ mờ da gáy và việc sàng lọc bất thường nhiễm sắc thể thai:  Độ mờ da gáy là hình ảnh siêu âm sự tụ dịch dưới da sau cổ thai nhi trong 3 tháng đầu thai kỳ.  Thuật ngữ độ mờ (translucency) được sử dụng không kể có vách ngăn hay không, chỉ giới hạn tại cổ thai nhi hoặc dày toàn bộ thai nhi.  Tần suất bất thường nhiễm sắc thể và các bất thường khác liên quan đến kích thước độ mờ da gáy hơn là hình dáng của độ mờ da gáy. 2. Định lượng một số chất trong huyết thanh mẹ 2.1. Alpha-fetoprotein Huyết thanh mẹ (Maternal serum alpha-fetoprotein (MSAFP)) Thai đang phát triển có 2 loại protein máu chính là Albumin và alpha- fetoprotein (AFP). Vì người trưởng thành chỉ có albumin trong máu, nên xét nghiệm MSAFP được sử dụng để xác định gián tiếp lượng AFP trong máu thai nhi. Nói chung chỉ có một lượng nhỏ AFP trong dịch ối có thể qua bánh nhau để đi vào máu người mẹ. Tuy nhiên khi có bất thường ống thần kinh, do một phần ống thần kinh phôi thai không được đóng kín nên AFP sẽ thoát vào dịch ối. Các bất thường ống thần kinh bao gồm thai vô não (do ống thần kinh phần đầu không đóng được) và tật hở khe đốt sống (spina bifida: do phần đuôi ống thần kinh không đóng được). Ở Mỹ tỷ lệ mắc các loại bệnh này 1-2/1000 trường hợp sinh. Tương tự như vậy, trong tật hở thành bụng (gastroschisis) hay thoát vị rốn (omphalocele) thì AFP từ thai sẽ đi vào trong máu mẹ với một lượng lớn hơn bình thường. Ðể xét nhiệm MSAFP có giá trị thì phải xác định chính xác tuổi thai vì MSAFP tăng theo tuổi thai (tăng theo kích thước thai). MSAFP được tính theo bội số giá trị 275 trung bình (MoM). MoM tăng cao hơn bình thường thì càng có khả năng bị dị tật bẩm sinh. MSAFP có độ nhạy lớn nhất trong tuổi thai 16-18 tuần nhưng thường người ta sử dụng nó để tính nguy cơ trong giới hạn tuổi thai 15-22 tuần. MSAFP có thể gia tăng vì nhiều lý do mà không liên quan đến tật hở ống thần kinh hoặc hở thành bụng vì vậy xét nghiệm này không đạt độ đặc hiệu 100%. Lượng MSAFP cũng thay đổi theo các yếu tố chủng tộc, bệnh lý đái đường của người mẹ. Hơn nữa, nguyên nhân phổ biến nhất gây tăng MSAFP giả là do ước tính tuổi thai bị sai. Kết hợp sàng lọc MSAFP và siêu âm có thể phát hiện được hầu như tất cả các thai vô não (anencephaly) và hầu hết các trường hợp bị tật hở khe đốt sống (spina bifida). Khuyết ống thần kinh (neural tube defect: NTDs) có thể được phân biệt với các dị tật thai khác (như hở thành bụng) bằng cách dùng xét nghiệm acetylcholinesterase từ dịch ối lấy được qua chọc ối. Nếu acetylcholinesterase tăng song hành với MSAFP thì khả năng có thể do khuyết ống thần kinh nhiều hơn. Trường hợp không phát hiện được acetylcholinesterase thì cũng là một dấu hiệu gợi ý của một vài dị tật thai khác. Ghi chú: Các bất thường kiểu hình do đột biến gene methylene tetrahydrofolate reductase có thể gây gia tăng nguy cơ tật hở ống thần kinh (neural tube defect- NTDs). Folate là một đồng yếu tố của enzym này. Ðột biến gene 1298C và C677T liên kết với sự gia tăng nồng độ homocysteine và làm tăng nguy cơ thai bị NTDs. Ðể dự phòng NTDs người ta có thể cung cấp cho chế độ ăn của người mẹ chỉ 4 mg acid Folic/ngày. Nhưng để có hiệu quả, người ta dùng acid folic bắt đầu một tháng trước khi có thai và 3 tháng đầu thai kỳ. MSAFP có ích trong sàng lọc hội chứng Down và một số thể 3 nhiểm khác. MSAFP có xu hướng thấp hơn bình thường ở thai bị Down và một số bất thường NST. 276 2.2. Beta-HCG tự do huyết thanh mẹ Vào giai đoạn sau thai kỳ, ở cuối quý 2, hCG có thể được sử dụng kết hợp với MSAFP để sàng lọc các bất thường NST đặc biệt trong hội chứng Down. hCG tăng kết hợp với giảm MSAFP là một gợi ý thai bị Down. hCG cao bất thường cũng gợi ý bệnh lý tế bào nuôi (chửa trứng). Nếu siêu âm không thấy cấu trúc thai kèm với hCG tăng bất thường là một gợi ý bệnh lý chữa trứng. Định lượng hCG có thể được sử dụng để theo dõi điều trị chửa trứng, ung thư tế bào nuôi hoặc tái phát ung thư tế bào nuôi 2.3. Estriol huyết thanh mẹ Estriol không liên hợp (uE3) do hoàng thể và rau thai bài tiết.Estriol có nguồn gốc từ dehydroepiandrosterone (DHEA- được sản xuẩt từ tuyến thượng thận) sau đó được bánh nhau chuyển hóa thành estriol. Estriol đi vào máu mẹ và được bài xuất qua đường tiết niệu hoặc bài xuất qua gan vào mật. Xét nghiệm liên tục estriol trong quí 3 thai kỳ để theo dõi tình trạng của thai. Nếu estriol giảm báo hiệu thai đang có nguy cơ và có thể có chỉ định kết thúc thai kỳ. Estriol cũng giảm trong thai bị hội chứng Down hoặc thiểu sản tuyến thượng thận kèm theo vô não. Trong hội chứng Down, cả uE3 và DHEA thấp hơn bình thường ở mô gan, rau thai và huyết thanh mẹ. 2.4. Protein huyết thanh liên quan thai nghén (Pregnancy-associated plasma protein A (PAPP-A) PAPP-A là một glycoprotein có nguồn gốc từ bánh rau. Trong thai kỳ bình thường nồng độ PAPP-A tăng dần trong suốt quá trình mang thai. Trong quí đầu thai kỳ, PAPP-A huyết thanh thấp là một dấu hiệu gợi ý thai bị thể 3 nhiễm 13, 18 và 21. Hơn nữa, mức PAPP-A thấp trong quí đầu dự báo một thai không tốt như thai nhẹ cân hay thai lưu. Trường hợp PAPP-A cao hơn bình thường là một dấu hiệu dự báo thai lớn. 277 Ở quý 2 nồng độ PAPP-A vẫn giữ ở mức bình thường hoặc hơi giảm, do vậy PAPP-A chỉ được dùng để đánh giá trong quý I của thai kỳ. Việc kết hợp các xét nghiệm huyết thanh có thể có thể làm gia tăng độ nhạy và độ đặc hiệu của việc phát hiện các bất thường thai Double test (11 w -13 w) β-HCG: (free beta-human chorionic gonadotropin) HCG đầu tiên được các tế bào lá nuôi của trứng sau khi đã được thụ tinh tiết ra sau đó sẽ do nhau thai bài tiết. PAPP-A:(Pregnancy Associated Plasma Protein A) do nhau thai sản xuất và bài tiết vào máu Triple test (15 w – 18 w) AFP: (Alpha feto protein) AFP được sản xuất từ túi noãn hoàng, các tế bào gan chưa biệt hóa và đường tiêu hóa của thai β-HCG: Trong huyết thanh mẹ. uE3: (Estriol không liên hợp) được sản xuất từ gan và nhau thai của thai. 3. NIPT (NON – INVASIVE PRENATAL TESTING): Sàng lọc trước sinh không xâm lấn. Phân tích các đoạn DNA nhỏ đang lưu hành trong máu của một phụ nữ mang thai. Không giống như hầu hết các DNA, được tìm thấy bên trong nhân tế bào, các 278 đoạn này là trôi nổi tự do và không nằm trong các tế bào, và do đó được gọi là DNA không có tế bào (cfDNA). Những mảnh nhỏ này thường chứa ít hơn 200 bp và phát sinh khi các tế bào chết đi và bị phá vỡ và nội dung của chúng, bao gồm cả DNA, được giải phóng vào máu. Khi mang thai, dòng máu mẹ có chứa hỗn hợp cfDNA đến từ tế bào của mẹ và tế bào từ nhau thai. Nhau thai là mô trong tử cung liên kết với thai nhi và nguồn cung cấp máu mẹ. Những tế bào này được đổ vào dòng máu mẹ trong suốt thai kỳ. DNA trong các tế bào nhau thai thường giống hệt với DNA của thai nhi. Phân tích cfDNA từ nhau thai cung cấp cơ hội phát hiện sớm các bất thường di truyền nhất định mà không gây hại cho thai nhi. NIPT có thể bao gồm sàng lọc các rối loạn nhiễm sắc thể bổ sung gây ra bởi các phần bị thiếu (bị mất) hoặc thừa (sao chép) của nhiễm sắc thể. NIPT đang bắt đầu được sử dụng để kiểm tra các rối loạn di truyền gây ra bởi những thay đổi (biến thể) trong các gen đơn lẻ. Khi công nghệ cải thiện và chi phí xét nghiệm di truyền giảm, các nhà nghiên cứu hy vọng rằng NIPT sẽ trở nên khả dụng cho nhiều điều kiện di truyền hơn. NIPT được coi là không xâm lấn vì nó chỉ cần lấy máu từ người phụ nữ mang thai và không gây nguy hiểm cho thai nhi. NIPT là một xét nghiệm sàng lọc, có nghĩa là nó sẽ không đưa ra câu trả lời dứt khoát về việc thai nhi có bị bệnh di truyền hay không. Thử nghiệm chỉ có thể ước tính liệu rủi ro có một số điều kiện nhất định là tăng hay giảm. Trong một số trường hợp, kết quả NIPT cho thấy tăng nguy cơ bất thường di truyền khi thai nhi thực sự không bị ảnh hưởng dương tính giả) hoặc kết quả cho thấy giảm nguy cơ bất thường di truyền khi thai nhi thực sự bị ảnh hưởng (âm tính giả). Vì NIPT phân tích cả cfDNA của thai nhi và mẹ, nên xét nghiệm có thể phát hiện ra tình trạng di truyền ở người mẹ. Phải có đủ cfDNA của thai nhi trong dòng máu mẹ để có thể xác định các bất thường nhiễm sắc thể của thai nhi. Tỷ lệ cfDNA trong máu mẹ xuất phát từ nhau thai được gọi là phần thai nhi. Nói chung, tỷ lệ thai nhi phải trên 4 phần trăm, 279 thường xảy ra vào khoảng tuần thứ mười của thai kỳ. Phân số thai nhi thấp có thể dẫn đến việc không thể thực hiện xét nghiệm hoặc kết quả âm tính giả. Lý do cho phân số thai nhi thấp bao gồm xét nghiệm quá sớm trong thai kỳ, lỗi lấy mẫu, béo phì của mẹ và bất thường thai nhi. Có nhiều phương pháp NIPT để phân tích cfDNA của thai nhi. Để xác định aneuploidy nhiễm sắc thể, phương pháp phổ biến nhất là đếm tất cả các đoạn cfDNA (cả thai nhi và mẹ). Nếu tỷ lệ phần trăm cfDNA từ mỗi nhiễm sắc thể như mong đợi, thì thai nhi sẽ giảm nguy cơ mắc bệnh nhiễm sắc thể (kết quả xét nghiệm âm tính). Nếu tỷ lệ phần trăm cfDNA từ một nhiễm sắc thể cụ thể nhiều hơn mong đợi, thì thai nhi có khả năng tăng tình trạng trisomy (kết quả xét nghiệm dương tính). Một kết quả sàng lọc dương tính chỉ ra rằng xét nghiệm thêm (gọi là xét nghiệm chẩn đoán, vì nó được sử dụng để chẩn đoán bệnh) nên được thực hiện để xác nhận kết quả. 280 CHƯƠNG V SỰ LÀM TỔ VÀ PHÁT TRIỂN CỦA PHÔI 281 BÀI 2. ĐÁP ỨNG HOÁ HỌC VÀ MIỄN DỊCH GIỮA PHÔI VÀ NIÊM MẠC TỬ CUNG TRONG QUÁ TRÌNH LÀM TỔ A. MỤC TIÊU 1. Trình bày được khái niệm cửa sổ làm tổ và vai trò của progesterone trong việc mở cửa sổ làm tổ 2. Trình bày cơ chế đáp ứng hoá học và miễn dịch lên quá trình làm tổ của phôi 3. Giải thích ứng dụng của progesterone trong điều trị sảy thai liên tiếp. 4. Trình bày sự hình thành cửa sổ làm tổ dưới tác động của progesterone 5. Giải thích cơ chế đáp ứng hoá học và miễn dịch lên quan trình làm tổ của phôi I. VAI TRÒ CỐT LÕI CỦA PROGESTERONE TRONG SỰ THAY ĐỒI NỘI MẠC TỬ CUNG TRONG QUAD TRÌNH LÀM TỔ VÀ THAI KỲ GIAI ĐOẠN SỚM 1. Mô học của nội mạc tử cung giai đoạn tiền làm tổ Tại nội mạc tử cung ở thời điểm của cửa sổ làm tổ, có sự hiện diện của các tế bào chân hình kim (pinopode). Các pinopode này được cho là các dấu hiệu tương tự như thụ thể trên nội mạc tử cung. Thời gian xuất hiện và tồn tại của các pinopode rất ngắn, chỉ khoảng 5 ngày. Pinopode có vai trò quan trọng trong đối thoại giữa phôi và nội mạc tử cung trước làm tổ, có tác dụng “bắt giữ” phôi tại vị trí làm tổ, ngăn chặn hiện tượng phôi nang bị “cuốn trôi” bởi lông mao của nội mạc tử cung. 282 Ảnh quét bởi kính hiển vi điện tử bề mặt nội mạc tử cung của con người cho thấy ranh giới giữa các tế bào là khá rõ ràng. (A) Sự vắng mặt của pinopodes. Vi lông mao và lông mao nhìn thấy như được kéo dài từ bề mặt của các tế bào riêng lẻ. (B) Có thể nhìn thấy ba pinopode với bề mặt nhẵn và mịn. 2. Vai trò của progesteron Progesterone là hormone thiết yếu của quá trình làm tổ của phôi đã thoát màng. Tại nội mạc tử cung, sự hài hòa cao độ trong tác động hiệp đồng giữa estrogen và progesterone là điều kiện thiết yếu để tạo ra những thay đổi cần thiết trước làm tổ. Trước tiên, nội mạc tử cung phải được chuẩn bị đúng mức bởi estrogen. Kế đến, progesterone phải xuất hiện đúng lúc, vào thời điểm nội mạc đã sẵn sàng để chuyển sang phân tiết. Sự có mặt và tác động đúng lúc của progesterone trên nội mạc tử cung đã được chuẩn bị đúng mức trước đó bởi estrogen, các gene của tế bào nội mạc tử cung sẽ được điều hòa lên (up-regulated) hay xuống (down-regulated). Mối tương quan giữa estrogen và progesterone quyết định chiều hướng điều hòa các gene là lên hay xuống, từ đó quyết định khả năng tiếp nhận phôi của nội mạc tử cung. Cửa sổ làm tổ được mở bởi progesterone. Hình 125: Pinopodes (tế bào chân hình kim) 283 Sau khi được chuẩn bị thích hợp với progesterone, nội mạc tử cung đạt đến trạng thái sẵn sàng để tiếp nhận phôi đến làm tổ. Cửa sổ làm tổ được mở ra. Hình 126: Quá trình làm tổ Hình 127: Cửa sổ làm tổ là giai đoạn duy nhất mà phôi có thể làm tổ BL: Blastocyst, LIF: Leukaemia inhibitory factor, LE: Luminal epithelium of the endometrium, P: Pinopode, CT: Cytotrophoblast, ST: Syncytiotrophoblasts Hình 133: mô tả sự gắn kết dần dần của phôi nang vào nội mạc tử cung trong giai đoạn khởi điểm của cửa sổ làm tổ, được mô tả bằng dấu sinh học giả định cho khả năng tiếp nhận nội mạc tử cung: integrins (màu đỏ), pinopodes (màu tím) và LIF (màu cam). Sự tích hợp Trophectodermal (màu xanh lá cây) trên bề mặt màng đỉnh Gắn kết phôi nang Kết dính phôi nang Xâm nhập của phôi nang Làm tổ hoàn tất Cửa sổ làm tổ (ngày 20-23 vòng kinh 28 ngày) 284 của phôi nang là cần thiết cho sự kết dính (hình 2). Sự kết dính này gây ra phản ứng trong các nguyên bào nuôi để phân biệt thành lớp tế bào bên trong (màu hồng đậm) là đơn bào nuôi và lớp hợp bào nuôi ở bên ngoài (màu hồng nhạt). Hợp bào nuôi có kích thước lớn, đa hình, có nhiều hơn một nhân và bước đầu xâm chiếm decidua (hình 3). Bây giờ thì các nguyên bào nuôi sản xuất ra βhCG (không được mô tả trong sơ đồ này) có tác dụng kích thích hoàng thể để sản xuất progesterone. Trong hình 4, quá trình làm tổ hoàn tất, cửa sổ làm tổ đóng lại. Nội mạc tử cung tiếp nhận phôi làm tổ khi và chỉ khi cửa sổ làm tổ đã mở. Cửa sổ làm tổ được mở ra ở ngày thứ 18 và đóng lại ở ngày thứ 23 của chu kỳ. Cửa sổ làm tổ là khoảng thời gian duy nhất mà nội mạc có thể tiếp nhận phôi làm tổ. Sự lệch pha giữa thời điểm mở cửa sổ và thời điểm phôi thoát màng sẽ dẫn đến việc phôi tiếp cận với nội mạc tử cung ngoài cửa sổ làm tổ, và hệ quả là phôi sẽ không được tiếp nhận. Cửa sổ làm tổ có thể bị di dời do các tác động nội sinh như hoàng thể hóa sớm gây tăng sớm progesterone nội sinh, hay tác động ngoại sinh do dùng hormone nguồn gốc ngoại lai Cửa sổ làm tổ bị di dời sẽ làm thay đổi vị trí tương đối của nó so với thời điểm phôi thoát màng. II. NHỮNG ĐẶC TRƯNG CỦA ĐỐI THOẠI HÓA HỌC VÀ MIỄN DỊCH GIỮA PHÔI GIAI ĐOẠN PHÂN CHIA VÀ NỘI MẠC TỬ CUNG TRONG QUÁ TRÌNH LÀM TỔ. 1. Phôi thoát màng Ngày thứ 6 sau thụ tinh, phôi thoát khỏi ZP, vào trong buồng tử cung và tiếp cận với nội mạc tử cung. Vào ngày thứ 6 sau thụ tinh, trao đổi khí và dinh dưỡng giữa phôi nang và mẹ thông qua ZP đã không còn thích hợp. Phôi phải thoát khỏi ZP để tìm đến nguồn 285 cung cấp oxygen phù hợp hơn với nhu cầu ngày càng cao của nó, đồng thời có thể tiếp cận trực tiếp với nguồn dưỡng chất từ mẹ. Màng ZP bị mỏng dần ở một vị trí, để rồi cuối cùng bị phá vỡ. Phôi nang sẽ thoát qua lỗ hổng này để đi vào buồng tử cung và chuẩn bị cho tiến trình làm tổ. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng thoát màng (hatching). 2. Đối thoại hóa học giữa phôi thoát màng và nội mạc tử cung Đối thoại hóa học kích hoạt các biến đổi trên bề mặt nội mạc và của giao diện phôi-nội mạc Phôi đã thoát màng thực hiện trao đổi tín hiệu hóa học với nội mạc tử cung. GF (Growth Factor) và các cytokins từ phôi thúc đẩy những biến đổi ở nội mạc tử cung. Tại giao diện giữa vi nhung mao của nguyên bào nuôi và tế bào chân hình kim của nội mạc tử cung, các tín hiệu tế bào (signal) gồm LIF (Leukemia Inhibitory Factor) và EGF (Epidermal Growth Factor) thúc đẩy tương tác giữa 2 loại tế bào này. 3. Đối thoại miễn dịch tế bào Phôi là một mảnh bán dị ghép nên luôn phải đối mặt với hiện tượng thải ghép. Phôi vốn có gene không giống với vốn gene của người mẹ. Nó chỉ tiếp nhận một nửa vốn di truyền của mẹ, với các kháng nguyên bạch cầu HLA trên bề mặt tế bào , còn nửa gen còn lại nhận từ các tế bào nguồn gốc cha. Vì thế, phôi là một mảnh bán dị ghép (hemi-allograft). Hệ quả là, về mặt miễn dịch, phôi là một mảnh ghép không tương đồng với hệ miễn dịch mẹ. Do bất tương đồng về mặt miễn dịch, phôi phải đối mặt với hiện tượng thải ghép. Nói một cách khác, để phôi làm tổ thành công, điều kiện cần và đủ đó là phải khởi phát được một tiến trình ức chế miễn dịch, nhằm ngăn cản việc cơ thể người mẹ loại bỏ mảnh bán dị ghép. Hệ thống miễn dịch của mẹ (gồm đáp 286 ứng miễn dịch dịch thể và đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào) phải phù hợp với “mảnh bán dị ghép” phôi thai này. Khả năng đáp ứng miễn dịch tế bào của phụ nữ mang thai bị giảm nhẹ, thông qua sự giảm hoạt động của các tế bào diệt tự nhiên (Natural Killer - NK, non-B- non-T-lymphocyte) và giảm khả năng hóa ứng của các đại thực bào. Đáp ứng miễn dịch qua tế bào lympho T được định hướng khá nhiều về phía ức chế miễn dịch. Miễn dịch dịch thể hoạt động bình thường trong khi mang thai. Các globulin miễn dịch có số lượng bình thường ngoại trừ IgG bị giảm ở ba tháng cuối thai kỳ do di chuyển một phần sang tuần hoàn thai nhi. Hình 128; Sơ đồ biểu diễn sự hiểu biết hiện tại về vai trò và sự tương tác của các tế bào miễn dịch trong quá trình cấy phôi sớm ở người, ngoại suy từ dữ liệu nghiên cứu ở người và chuột Mcpt5: mast cell protease 5; sCD38: solube CD38 Sau khi được phóng vào âm đạo , tinh dịch có chứa alloantigens và các yếu tố điều hòa miễn dịch hòa tan và liên quan đến tinh trùng gây ra một phản ứng tiền viêm ở ngoài tử cung. Sự giải phóng cục bộ của cytokine và chemokine gây ra sự tuyển dụng tích cực các tế bào Treg, bạch cầu trung tính, DC, đại thực bào và tế bào mast vào nội mạc tử cung. Ở đây, các quần thể tế bào miễn dịch khác nhau thực 287 hiện một loạt các chức năng chống viêm, ức chế miễn dịch và tái tạo mô để hỗ trợ phôi làm tổ. Ở chuột, sự cạn kiệt của DC, đại thực bào hoặc tế bào Treg có tác dụng cản trở sự làm tổ của phôi. Các nghiên cứu lâm sàng khác ở người cũng cho kết quả tương tự. Những thay đổi về khả năng miễn dịch của mẹ khi mang thai có thể liên quan đến các protein của thai kỳ, hormone steroid, trong đó quan trọng là progesterone, có nồng độ cao trong thai kỳ. Để cân bằng tác dụng của Progesterone, có hoạt động của protein ức chế Progesterone (PIBF - Progesterone Induced Blocking Factor). Hệ thống miễn dịch tế bào đóng vai trò quan trọng trong tiếp nhận hay thải trừ mảnh bán dị ghép Khi phôi tiếp cận với nội mạc tử cung, nó sẽ sớm bị nhận diện. Hệ thống miễn dịch tế bào (Cell Mediated Immunity) (CMI) được kích hoạt. Như vậy, song hành xảy ra hai chiều hướng đáp ứng miễn dịch, một theo chiều hướng thải trừ thông qua T helper 1 (Th1) và một còn lại theo chiều hướng tiếp nhận thông qua T helper 2 (Th2, chế tiết các IL-4 và IL-10). Progesterone làm cơ chế miễn dịch tế bào đi theo hướng ưu thế Th2, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tiếp nhận mảnh bán dị ghép. Nguyên bào nuôi và tế bào rụng tiết ra các cytokine IL-10, TGF-β và IL-4. Các cytokine này ức chế phản ứng loại Th1 và thúc đẩy phản ứng loại Th2. -Đáp ứng miễn dịch thiên về Th2 được duy trì cho đến cuối thai kỳ: Dưới đáp ứng miễn dịch theo chiều hướng Th2, phôi thai sẽ làm tổ thành công, sự xâm nhập và phát triển của nguyên bào nuôi được đảm bảo. Ưu thế đáp ứng miễn dịch bất thường theo chiều hướng Th1 sẽ dẫn đến thất bại trong xâm nhập của nguyên bào nuôi, dẫn đến các kết cục xấu của thai kỳ. Đến cuối thai kỳ, sự chuyển đổi từ thiên hướng Th2 sang Th1 dẽ dẫn đến hàng loạt các thay đổi về miễn dịch và nội tiết học, dẫn đến chuyển dạ. 288 Hình 129: Sự cân bằng trong đáp ứng miễn dịch của người mẹ khi mang thai. Thomas MS Reid, June 1998, Striking a balance in maternal immune response to infection Dưới đáp ứng miễn dịch theo chiều hướng Th2, phôi thai sẽ làm tổ thành công, sự xâm nhập và phát triển của nguyên bào nuôi được đảm bảo. Ưu thế đáp ứng miễn dịch bất thường theo chiều hướng Th1 sẽ dẫn đến thất bại trong xâm nhập của nguyên bào nuôi, dẫn đến các kết cục xấu của thai kỳ. Hình 130: Tác động của progesteron lên đối thoại miễn dịch giữa phôi và NMTC Anthony Chau, John C. Markley, Jeremy Juang, Lawrence C. Tsen. Cytokines in the perinatalperiod part II Progesteron làm cơ chế miễn dịch tế bào đi theo hướng ưu thế Th2, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tiếp nhận mảnh bán dị ghép. Nguyên bào nuôi và tế bào 289 rụng tiết ra các cytokine IL-10, TGF-β và IL-4. Các cytokine này ức chế phản ứng loại Th1 và thúc đẩy phản ứng loại Th2. III. SỰ THÂM NHẬP CỬA NGUYÊN BÀO NUÔI VÀO NỘI MẠC TỬ CUNG : TỪ NGÀY THỨ 6 ĐẾN NGÀY THỨ 10 VÀ VAI TRÒ CỦA ĐÁP ỨNG MIẾN DỊCH Ở MẸ ĐỐI VỚI SỰ LÀM TỔ.. Phản hồi âm trên LH của đỉnh cao progesterone gây ly giải hoàng thể chu kỳ. Vào ngày thứ 7 sau phóng noãn, dưới tác dụng của LH, hoạt động chế tiết progesterone của hoàng thể chu kỳ đạt đến đỉnh cao nhất, hoàn thành sứ mạng mở cửa sổ làm tổ để đón nhận phôi thai. Tuy nhiên, nồng độ cao progesterone sẽ gây phản hồi âm trên hạ đồi-yên, làm giảm nhịp điệu các xung GnRH hạ đồi, cũng như ức chế tuyến yên làm tuyến này giảm hay ngưng phóng thích LH. LH tuyến yên bị sút giảm, hoàng thể sẽ bị ly giải (luteolysis). Sự ly giải hoàng thể dẫn đến hệ quả là sự sụt giảm sản xuất các steroid sinh dục, trong đó có progesterone, hormone có nguồn gốc chủ yếu từ hoàng thể. Mất nguồn cung cấp chủ yếu các steroid, nội mạc tử cung sẽ sụp đổ. Lúc này, cần có một cơ chế khác để giúp hoàng thể khỏi bị ly giải, nếu không thì sẽ không thể có sự thụ thai. -Chỉ đến ngày thứ 9 sau thụ tinh, các hội bào nuôi mới tiếp cận được các mạch máu xoắn ốc của nội mạc tử cung : Ngày thứ 7, sau khi tiếp cận thành công với nội mạc tử cung, các hợp bào nuôi (syncytiotrophoblast) phát triển từ khối nguyên bào nuôi (trophoblast) sẽ bắt đầu tiến trình tách rẽ các tế bào nội mạc tử cung, làm cho phôi chìm dần vào nội mạc tử cung. Tiến trình tách rẽ tế bào nội mạc được thực hiện qua các men gây ly giải cầu nối giữa các tế bào nội mạc. Đồng thời, các tế bào có nguồn gốc lá nuôi cũng phóng thích yếu tố tăng trưởng tế bào nội mạch VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor), là tác nhân quan trọng cho tái cấu trúc và phân bố mạch máu nội mạc phù hợp với sự hiện diện của phôi. 290 Ngày thứ 8, các hợp bào nuôi vẫn tiếp tục phát triển mạch, bắt đầu tạo ra các hốc bên trong lòng của khối hợp bào nuôi. Tuy nhiên, cho đến tận thời điểm này, phôi vẫn chưa có các trao đổi trực tiếp với máu mẹ, do chưa tiếp cận với mạch máu nội mạc tử cung. Ngày thứ 9, phôi đã chìm hẳn vào nội mạc tử cung. Hợp bào nuôi phát triển tạo nên các hốc rỗng, tiền thân của hồ máu sau này. Hợp bào nuôi cũng đã tiếp cận với mạch máu nội mạc, nhưng vẫn chưa phá vỡ chúng ở thời điểm này. Khối nguyên bào nuôi, hợp bào nuôi (lá nuôi hợp bào - syncytiotrophoblast) của phôi thai tạo thành bức ngăn cách trực tiếp giữa mẹ và thai nhi, chúng không biểu hiện kháng nguyên hòa hợp mô (phức hợp HLA-A, HLA-B, HLA-C) với hệ miễn dịch của mẹ. Vì nguyên bào nuôi không biểu hiện HLA, các tế bào này không bị xác định là ngoại lai bởi các tế bào lympho Tc của mẹ và do đó nó không cung cấp tín hiệu cần thiết cho việc gây ra phản ứng miễn dịch với bào thai. Mặt khác, các đơn bào nuôi (lá nuôi tế bào - cytotrophoblast) biểu hiện một cách mạnh mẽ các kháng nguyên hòa hợp mô loại HLA-G, là loại HLA bất biến giữa các cá thể cùng loài. Kháng nguyên này được cho là có chức năng chống vi rút và chức năng ức chế miễn dịch, và có vai trò chống lại sự hoạt động của các NK mẹ. Các tế bào NK, đại thực bào, tác động trên các tế bào không bộc lộ HLA, lẽ ra nó có thể tiêu diệt các nguyên bào nuôi. Tuy nhiên, các NK bị nhận dạng bởi các marqueur (đánh dấu) của HLA-G có tác dụng ức chế hoạt động của chúng. Vì vậy, bất kể nhóm HLA của người cha, thai nhi dường như miễn dịch với hệ thống miễn dịch của người mẹ. Ngoài ra, các nguyên bào nuôi có khả năng tiết enzym indoleamine 2,3 – dioxygénase (IDO) có tác dụng ly giải tryptophane – một chất cần thiết cho hoạt động của lympho T. Đáp ứng miễn dịch của mẹ là cần thiết ở giai đoạn đầu của thai kỳ -Phản ứng viêm tại chỗ là cần thiết để làm tổ 291 Trong những giờ đầu tiên sau khi thụ tinh, tử cung là nơi xảy ra phản ứng viêm với vai trò quan trọng của dòng đại thực bào và tế bào lympho T có khả năng tiết ra nhiều cytokine (IL-1, IL-6, TNF), các yếu tố tăng trưởng (Yếu tố kích thích bạch cầu / đại thực bào GM-CSF, yếu tố kích thích CSF-1) và các enzyme (metallicoprotease (MMP) -2, -9) cần thiết cho sự bám dính của phôi và xâm lấn của nguyên bào nuôi. Dòng này được tạo ra bởi các tín hiệu hấp dẫn của chất lỏng tinh dịch và các tế bào chết theo chương trình apoptose có nguồn gốc nam (đặc biệt là tinh trùng). Cơn bão cytokine gây viêm này sau đó tan biến để nhường chỗ cho dòng tế bào NK hiện diện trong mô tử cung. Sự xuất hiện của NK rất cần thiết cho sự phát triển của màng rụng (sự biến đổi của lớp nội mạc tử cung của mẹ cho phép các nguyên bào nuôi của thai nhi xâm nhập) và tạo thuận cho sự làm tổ của phôi. -Tác dụng của đáp ứng miễn dịch với sự làm tổ: vai trò trung tâm của NK tử cung: Số lượng tế bào NK tử cung trong màng rụng là tối đa vào lúc bắt đầu mang thai, sau đó giảm dần từ tuần thứ 20 và biến mất vào cuối thai kỳ. Các tế bào này có kiểu miễn dịch đặc biệt vì chúng biểu hiện mạnh mẽ dấu ấn CD56 chứ không phải CD16, không giống như các tế bào NK lưu hành trong huyết tương. Các tế bào NK tử cung, thể hiện các thụ thể KIR (Killer Immunoglobulin like Receptor) hoặc ILT (Immunoglobulin Like Transcript) có khả năng điều hòa hoạt hóa, một số có tác dụng kích hoạt, một số có tác dụng chất ức chế. Tuy nhiên, mức độ biểu hiện của các thụ thể ức chế như CD94 / NKG2A, KIR2D hoặc KIR2DL4 tăng lên rất nhiều trên bề mặt tế bào NK tử cung so với NK trong huyết tương. Vai trò của các tế bào NK tử cung trong giai đoạn thụ tinh đã được chứng minh rõ ràng bằng thực nghiệm bằng cách phân tích các mô hình chuột. Chuột mang thai bị thiếu tế bào NK hoặc IFN-gamma cho thấy có sự bất thường trong thụ tinh và nhau thai đặc trưng của khuyết tật mạch máu. Các tế bào NK tử cung cũng tiết ra VEGF (Yếu tố tăng sinh nội mô mạch máu - Vascular Endothelial Grow Factor), angiopoietin và PLGF (Yếu tố tăng trưởng nhau thai - Placental ), thúc đẩy phát triển mạch máu trong phản ứng màng rụng. Ngoài ra, các tế bào NK tử cung có 292 khả năng sản xuất một lượng lớn LIF (Leukemia Inhibitoy Factor), là một cytokine cần thiết cho quá trình thụ tinh và phát triển của thai nhi. Tài liệu tham khảo Sinh viên cần đọc trước các tài liệu tham khảo sau trước khi đến lớp Tiếng Việt 1. Bài giảng Module hệ SDSS, ĐH YD Hải Phòng. 2. Sinh lý học, NXB y học Tiếng Anh 1. Moreau P, Adrian-Cabestre F, Menier C,Guiard V, Gourand L, Dausset J et al. IL-10selectively induces HLA-G expression in humantrophoblasts and monocytes. International immunology 1999;11(5):803-11 2. Honig A, Rieger L, Kapp M, Sutterlin M, Dietl J, Kammerer U. Indoleamine 2, 3-dioxygenase (IDO) expression in invasive extravillous trophoblast supports role of the enzyme for materno-fetal tolerance. J Reprod Immunol 2004;61(2):79- 86. 3. Roth I, Corry DB, Locksley RM, Abrams JS, Litton MJ, Fisher SJ. Human placental cytotrophoblasts produce the immunosuppressive cytokine interleukin 10. J Exp Med 1996;184(2):539-48. 293 BÀI 3. ĐỘNG HỌC VÀ VAI TRÒ CỦA hCG A. MỤC TIÊU BÀI HỌC 1. Trình bày cấu trúc và cơ chế tác dụng của hCG; 2. Trình bày vai trò của βhCG trong sự phát triển giai đoạn sớm của thai kỳ; 3. Trình bày động học của βhCG trong thai kỳ bình thường; 4. Trình bày động học của βhCG trong một số thai kỳ bất thường. I. CẤU TRÚC VÀ CƠ CHẾ TÁC DỤNG CỦA hCG. Human Chorionic Gonadotropin (hCG) là một hormon hướng tuyến sinh dục (gonadotrope), có nguồn gốc chủ yếu từ các hội bào nuôi của rau thai (chorionic). Một lượng rất nhỏ hCG được sản xuất từ tuyến yên, gan, đại tràng (1). 1. Cấu tạo và cấu trúc phân tử của hCG hCG là một glycoprotein chứa 237 amino acids với trọng lượng phân tử 36700 Da. Đây là một hormon có chứa nhiều liên kết carbonhydrate nhất trong các hormon ở loài người. hCG được cấu tạo từ 2 tiểu đơn vị α và β. 2 tiểu đơn vị này được tổng hợp từ 2 nhóm gene khác nhau, nằm trên 2 nhiễm sắc thể (NST) khác nhau với biểu hiện gene độc lập. Tiểu đơn vị α của hCG gồm 92 acid amin được mã hóa bởi một gene duy nhất nằm trên NST số 6, là tiểu đơn vị chung cho nhiều hormon glycoprotein khác của tuyến yên như FSH, LH và TSH. Tiểu đơn vị β của hCG gồm 145 acid amin được mã hóa bởi nhiều gene khác nhau trên NST số 19 có cấu tạo gần giống tiểu đơn vị β của LH. Người ta tin rằng LH và hCG có chung một thụ thể (LH – Chorionic Gonadotropin receptor LHCGR) nên có thể có cùng chung một tác dụng. 294 Hình 131: Cấu trúc phân tử của LH và hCG Nguồn: Surveen Ghumman (2015), Principles and Practice of Controlled Ovarian Stimulation in ART Tuy nhiên, tiểu đơn vị βhCG vẫn có những đặc thù, đó là phần kéo dài C tận (C-terminal tail) giúp cho thời gian bán hủy của hCG kéo dài hơn so với LH và có thể là nguyên nhân dẫn đến các tác dụng khác LH trên LHCGR. Thời gian bán hủy T/2 của hCG khoảng 36 giờ trong khi T/2 của LH chỉ khoảng 20 phút, điều này cho phép hCG duy trì được hoạt tính sinh học của nó trong một thời gian dài. Hai tiểu đơn vị α và β liên kết chặt chẽ với nhau bằng cầu nối polypeptid và hCG chỉ thể hiện hoạt tính sinh học khi ở trạng thái kết hợp đầy đủ. Sau khi được tổng hợp riêng rẽ các tiểu đơn vị này sẽ được chuyển về bộ máy Golgi để lắp ghép thành hCG hoàn chỉnh. Tùy theo mức độ biểu hiện khác biệt của gene α và các gene β mà chúng ta có thể có các thành phần dôi ra không được sử dụng sẽ lưu hành trong máu dưới dạng tự do, bất hoạt. Các cầu nối polypeptid có thể bị đứt gẫy khiến cho phân tử hCG bị phân ly, thoái giáng tạo thành nhiều dạng hCG khác 295 nhau lưu hành trong huyết tương, và có thể xuất hiện trong nước tiểu. Tùy vào từng mục đích mà người ta chọn khảo sát dạng nào của hCG trong huyết thanh hay nước tiểu. Hình 132: Cấu trúc và trọng lượng phân tử của các dạng hCG do rau thai tiết ra và hiện diện trong các mẫu huyết thanh và nước tiểu. Nguồn: Cole L. Clin Chem 1977 Non-nicked hCG: hCG toàn phần không đứt gẫy; nicked hCG: hCG toàn phần đứt gẫy; free α-hCG: α-hCG tự do; free β-hCG: β-hCG tự do; non-nick free β-hCG: β- hCG tự do không đứt gẫy; nicked free β-hCG: β-hCG tự do, đứt gẫy, βcore fragment: mảnh vỡ lõi βhCG. 296 Pearl: - hCG là một glycoprotein gốm 2 tiểu đơn vị α và β kết hợp với nhau bằng cầu nối polypeptid, chỉ có hoạt tính ở dạng kết hợp. - Cấu tạo của hCG rất giống LH, và có chung recetor LHCGR, tuy nhiên tiểu đơn vị βhCG vẫn có đặc thù, và tạo nên đặc tính sinh học cho hCG. - T/2 của hCG là 36 giờ trong khi T/2 của LH là 20 phút. Điều này cho phép hCG duy trì hoạt tính sinh học của nó trong thời gian dài - Phân tử hCG có thể tổn tại ở nhiều dạng khác nhau trong huyết tương và nước tiểu, tùy vào mục đích mà người ta lựa chọn khảo sát dạng nào. 2. Cơ chế tác dụng của hCG - Thụ thể của hCG Tương tự với thụ thể của các gonadotropin khác, thụ thể của hCG là thụ thể màng kiểu G protein-coupled receptors (GPCR). GPCR là kiểu thụ thể với phần đầu N-tận nằm ngoài tế bào, phần thân có dạng rắn bò xuyên màng nhiều lần và phần C tận nằm trong màng tế bào. GPCR, như tên gọi của nó, tác động bằng cách bắt cặp với G protein, một protein nằm lân cận khu vực C-tận của GPCR. Khi ligand đến gắn vào cấu trúc N tận, nó gây ra các biến đổi tại vùng xuyên màng, dẫn đến kích hoạt cấu trúc C-tận. Cấu trúc C-tận bị kích hoạt chiêu mộ G protein, G protein bị kích hoạt sẽ gây ra một loạt phản ứng bên trong bào tương. Như đã nói ở trên, LH và hCG chia nhau cũng một thụ thể gọi là LHCGR. Về mặt cấu tạo LHCGR có phần N-tận bên ngoài tế bào lớn (340aa) cho phép thụ thể này gắn vào một ligand lớn như glycoprotein. Phần N-tận gắn với hormon tương ứng với exon 10 của LHCGR. Bình thường exon 10 tạo ra cấu trúc bậc 4 của đầu N-tận cho phép cả LH và hCG gắn vào. Tuy nhiên, khi giải trình tự gen của LHCGR cho thấy tổn tại nhiều biến thể khác nhau của receptor này, các đột biến 297 trên exon 10 làm thay đổi cấu trúc bậc 4 của N-tận làm cho đầu này không nhận diện được cả 2 ligand là LH và hCG nữa mà chỉ gắn với hoặc LH hoặc hCG. Hình 133: Đột biến mất exon 10 chỉ nhận ligand là hCG, đột biến gẫy exon 10 chỉ tiếp nhận ligan là LH Nguồn: Grzesik P. Front. Endocrinol, 22 September 2015 Hệ quả là khi gắn với các ligand khác nhau, sẽ tạo ra các đáp ứng khác nhau. Hình 134.-Khi ligand là LH, tế bào đáp ứng chủ yếu qua con đường PIP3/AKT hay Protein Kinase C/ERK - Khi ligand là hCG, tế bào đáp ứng chủ yếu qua AMPc và Protein Kinase A ( Nguồn: Janet Choi, Johan Smizt. Mol Cell Endocrin March 2014). 298 Do tiểu đơn vị βhCG được mã hóa bởi 6 gene khác nhau nên nó có các biến thể khác nhau. Các biến thể của hCG cũng gây ra các đáp ứng khác nhau khi gắn vào thụ thể GPCR. Pearl: - Thụ thể của hCG là thụ thể màng kiểu GPCR. - hCG và LH chia nhau thụ thể LHCGR với vùng N-tận tương hợp cho gắn kết với cả LH và hCG, tuy nhiên đột biến exon làm thay đổi cấu trúc bậc 4 của N- tận làm cho GPCR chỉ đáp ứng với 1 loại ligand hoặc LH hoặc hCG từ đó dẫn đến các đáp ứng khác nhau. - Các biến thể khác nhau của hCG cũng gây các đáp ứng khác nhau. II. VAI TRÒ CỦA βhCG TRONG GIAI ĐOẠN SỚM CỦA THAI KỲ Ngày thứ 10 sau thụ tinh, hội bào nuôi đã phá vỡ các mạch máu xoắn ốc của nội mạc, tiếp xúc trực tiếp với máu mẹ, từ đó sản xuất những phân tử hCG đầu tiên đi vào tuần hoàn của mẹ. Sự hiện diện của hCG là bằng chứng hiện diện của nguyên bào nuôi, là bằng chứng của hoạt động làm tổ của trứng đã thụ tinh và là bằng chứng sinh hóa của thai kỳ. Khi thai được 5 tuần tuổi, hCG được sản xuất bởi cả nguyên bào nuôi và hội bào nuôi đến khi nồng độ hCG đạt đỉnh trong máu mẹ thì chỉ có hội bào nuôi sản xuất hCG. - hCG phản ánh hoạt động của lá nuôi chứ không phải là phôi thai. Sự diễn biến của hCG là chỉ điểm quan trọng khi lá nuôi có hoạt năng bất thường hoặc cá bệnh lý lá nuôi. - hCG hoạt động trên các tế bào trực tiếp tiếp xúc với nguyên bào nuôi gây ra những thay đổi trong cấu trúc thành mạch các mạch máu xoắn ốc, đảm bảo màng rụng hóa là các biến đổi quan trọng trong phát triển phôi thai ngoài ra còn thúc đẩy sự phát triển của chất nền nội mạc tử cung, tăng tạo mạch để hỗ trợ phôi làm tổ trong giai đoạn đầu. - hCG có hoạt tính hướng sinh dục và có cấu tạo giống LH nên trong thai kỳ, hCG có thể thay thế LH để đảm nhận nhiệm vụ của LH. Nếu trong một chu kỳ 299 không có thai sự ly giải hoàng thể sẽ bắt đầu xảy ra vào ngày 11 sau khi phóng noãn. Trong chu kỳ có thai, sự có mặt của hCG khi LH giảm sút sẽ giúp hoàng thể được duy trì và phát triển thành hoàng thể thai nghén, duy trì trong tam cá nguyệt thứ nhất, tiếp tục sản xuất các steroid sinh dục, đặc biệt là progesteron để duy trì thai kỳ. - Ngoài ra chức năng khác của hCG được biết đến là kích thích tuần hoàn thai nhi sản xuất ra testosteron. Tại thời điểm thai nhi biệt hóa giới tính, hCG như một đỉnh LH thúc đẩy tế bào Leydig tổng hợp testosteron để biệt hóa giới tính nam. Ngoài ra, người ta cũng tìm thấy thụ thể LH trên cơ trơn tử cung, hCG cũng kích thích hoàng thể sản xuất ra relaxin giúp giảm co thắt cơ trơn tử cung. Pearl: - hCG là bằng chứng của hiện thượng làm tổ, là dấu hiệu của có thai sinh hóa. - hCG phản ánh hoạt động của lá nuôi, là chất chỉ điểm quan trọng khi có sự bất thường hoạt năng lá nuôi - hCG có tác động thúc đẩy sự xâm nhập của nguyên bào nuôi và tái cấu trúc mạch máu màng rụng - Chức năng quan trọng của hCG là đóng vai trò như LH cứu hoàng thể khỏi sự chết theo chương trình và phát triển duy trì hoàng thể thai nghén tiết steroid để duy trì thai kỳ. III. ĐỘNG HỌC CỦA hCG TRONG THAI KỲ BÌNH THƯỜNG Ở thai kỳ bình thường có thể phát hiện βhCG sau đỉnh LH 9 – 10 ngày, tức ngày thứ 8 sau phòng noãn và chỉ 1 ngày sau khi phôi làm tổ bằng các kỹ thuật sinh hoạc phân tử. Trước tuần thứ 6, nồng độ βhCG sẽ tăng gấp đôi mỗi 2 ngày và đạt đỉnh ở tuần 8 – 10, có thể vào khoảng 100.00mUI/ml. Sau đó nồng độ βhCG sẽ giảm dần và đạt cực tiểu tại thời điểm 16-20 tuần còn khoảng 5.000 – 10.000mUI/ml rồi giữ ổn định ở mức này đến cuối thai kỳ, sau thời kỳ hậu sản không còn phát hiện βhCG trong huyết thanh Sự biến đổi của βhCG trong huyết tương của mẹ cũng tương ứng 300 với sự biến đổi βhCG trong nước tiểu. Chú ý rằng sự thay đổi nồng độ βhCG trong nước tiểu không phụ thuộc vào thời điểm trong ngày mà phụ thuộc vào lưu lượng nước tiểu. Hình 135: Sự thay đổi của nồng độ βhCG trong thai kì Theo dõi diễn biến nồng độ βhCG có thể dự đoán được tình trạng thai và các bệnh lý của thai kỳ. Nồng độ βhCG qua cao phản ánh bệnh lý nguyên bào nuôi, tình trạng đa thai, ngược lại βhCG quá thấp hoặc gia tăng không phù hợp với dự đoán gợi ý một thai kỳ thất bại sớm kể cả chửa ngoài tử cung. - Thông thường khi βhCG đạt mức 1500mUI/ml có thể thấy được túi thai trong buồng tử cung qua đầu dò âm đạo - Khi βhCG trên 4000 mUI/ml trên siêu âm có thể thấy được hình ảnh phôi thai với hoạt động tim phôi. - Khi βhCG đạt mức 5000-6000 mUI/ml có thể nhìn thấy hình ảnh túi thai qua siêu âm đầu dò bụng. Một giá trị của βhCG đơn lẻ không thể xác định và tiên lượng được tình trạng thai mà phải dựa vào động học của βhCG hoặc thời gian tăng gấp đôi của βhCG trong huyết thanh mẹ. 301 Trong 3 tháng đầu thai kỳ bình thường, βhCG tăng theo hàm số mũ. Ở thời điểm trứng thụ tinh đến làm tổ, βhCG tăng gấp đôi từ 1 – 2 ngày, tại thời điểm 8 tuần βhCG tăng gấp đôi mỗi 3- 5 ngày. Trong vài tuần đầu khi thai phát triển bình thường trong tử cung, 66% trường hợp βhCG tăng gấp đôi trong mỗi 2 ngày và không bao giờ tăng dưới 53% mỗi 2 ngày. Tuy nhiên nếu chỉ dựa vào động học hCG thì khả năng tầm soát các thai kỳ bất thường bị hạn chế, nhất là đối với chửa ngoài tử cung. Hiện nay các tiến bộ trong nhận thức về chẩn đoán hình ảnh đã cho phép đưa vào một khái niệm mới hơn trong phân tích diễn giải kết quả βhCG huyết thanh – “ NGƯỠNG PHÂN ĐỊNH”. Ngưỡng phân định là giá trị βhCG mà tại đó nếu không quan sát được hình ảnh thai trong tử cung trên siêu âm thì có thể chắc rằng không hiện diện đơn thai sống khỏe mạnh trong tử cung. Ngưỡng βhCG thường dùng là 1500-2000 mUI/ml để có thể thấy túi đơn thai trong tử cung và 3000mUI/ml đối với song thai. Pearl: - hCG có thể được tìm thấy trước khi chậm kinh, đạt đỉnh sau 8-10 tuần và giảm dần. - Trong 3 tháng đầu thai kỳ bình thường, βhCG tăng theo hàm số mũ, 66% trường hợp βhCG tăng gấp đôi trong mỗi 2 ngày và không bao giờ tăng dưới 53% mỗi 2 ngày. - Ngưỡng phân định của βhCG thường là 1500-2000 mUI/ml để có thể thấy túi đơn thai trong tử cung và 3000mUI/ml đối với song thai. Nếu ở ngưỡng này nếu không quan sát được hình ảnh thai trong tử cung trên siêu âm thì có thể chắc rằng không hiện diện đơn thai sống khỏe mạnh trong tử cung. 302 IV. ĐỘNG HỌC βhCG TRONG MỘT SỐ THAI KỲ BẤT THƯỜNG Hình 136: Thay đổi của βhCG trong một số thai kì bất thường. Hydatidiform mole: Chửa trứng; Etopic Pregnancy: chửa ngoài tử cung; Fetal death: thai chết 1. Sảy thai, thai chết lưu: βhCG được các hội bào nuôi và nguyên bào nuôi tiết ra, thể hiện hoạt năng của lá nuôi, khi sảy thai hoặc thai chết, lá nuôi không thể sản xuất βhCG, cùng với sự đào thải của βhCG trong máu khiến nồng độ βhCG huyết thanh giảm dần. Sau khi sảy thai tự nhiên βhCG huyết thanh sẽ giảm ít nhất 21 – 35% mỗi 2 ngày. Cần lưu ý rằng βhCG càng thấp (<1500mUI/ml) thì tốc độ đào thải khỏi máu mẹ sẽ chậm hơn. 2. Chửa ngoài tử cung Chửa ngoài tử cung được định nghĩa là khi trứng đã thụ tinh làm tổ bên ngoài buồng tử cung, 95% làm tổ ở vòi tử cung. 303 Với vị trí làm tổ không thuận lợi, sự phát triển và hoạt động chế tiết của gai rau không được đảm bảo, dẫn đến sự biến thiên của βhCG huyết thành khác với một thai kỳ bình thường. Nếu so sánh nồng độ hCG huyết thanh ở cùng một tuổi thai giữa người bị chửa ngoài tử cung và với một người mang thai bình thường thì khoảng 85% trường hợp chửa ngoài tử cung có βhCG huyết thanh thấp hơn ở thai kỳ bình thường. Tuy nhiên nếu chỉ dựa vào một kết quả định lượng hCG không thể giúp chẩn đoán xác định chửa ngoài tử cung vì không thể xác định chính xác ngày rụng trứng và ngày thụ tinh. Ngay cả khi biết được ngày rụng trứng thì 2,5% trường hipwj thai bình thường trong tử cung cũng có βhCG huyết thanh thấp, hơn nữa βhCG huyết thanh thấp cũng gặp trong trường hợp sảy thai với các mức độ khác nhau. hCG không đứt gẫy và βhCG tự do huyết thanh được định lượng trong mộ nhóm lớn các thai phụ mang thai giai đoạn sớm có các triệu chứng của chửa ngoài tử cung cho thấy nồng độ hCG không đứt gẫy và βhCG tự do huyết thanh ở nhóm chửa ngoài tử cung và sảy thai thấp hơn hẳn so với nhóm có thai sống bình thường tuy nhiên mức hCG mỗi cá thể khác nhau và không thể thiết lập được ngưỡng cắt. Vì vậy người ta dựa vào khái niệm về sự tiến triển của nồng độ βhCG huyết thanh là khái niệm cốt lõi trong chẩn đoán sớm chửa ngoài tử cung. Trong 3 tháng đầu thai kỳ bình thường, βhCG tăng theo hàm số mũ. Ở thời điểm trứng thụ tinh đến làm tổ, βhCG tăng gấp đôi từ 1 – 2 ngày, tại thời điểm 8 tuần βhCG tăng gấp đôi mỗi 3- 5 ngày. Trong vài tuần đầu khi thai phát triển bình thường trong tử cung, 66% trường hợp βhCG tăng gấp đôi trong mỗi 2 ngày và không bao giờ tăng dưới 53% mỗi 2 ngày. Vì vậy nếu βhCG huyết thành không tăng được đến 53% mỗi 2 ngày thì nên nghĩ đến khả năng có thai trong tử cung với một diễn biến bất thường hoặc chửa ngoài tử cung. 304 Sau khi sảy thai tự nhiên βhCG huyết thanh sẽ giảm ít nhất 21 – 35% mỗi 2 ngày vì vậy nếu βhCG huyết thanh giảm chậm không được đến 20% mỗi hai ngày thì khả năng là chửa ngoài tử cung. Tuy nhiên nếu chỉ dựa vào động học hCG thì khả năng tầm soát thai ngoài tử cung vẫn bị hạn chế vì động học hCG của chửa ngoài tử cung rất biến động. Khoảng 50% trường hợp chửa ngoài tử cung có βhCG huyết thanh tăng và 50% còn lại có βhCG huyết thanh giảm. Ngoài ra 71 % trường hợp βhCG huyết thanh tăng chậm hơn so với thai sống trong tử cung và giảm chậm hơn mức giảm ở thai đã sảy. Vì vậy người ta dùng đến ngưỡng phân định của nồng độ hCG và hình ảnh học trên siêu âm là khái niệm cốt lõi thứ 2 để chẩn đoán sớm chửa ngoài tử cung. Ngưỡng phân định của βhCG thường là 1500-2000 mUI/ml để có thể thấy túi đơn thai trong tử cung và 3000mUI/ml đối với song thai. Khi không thấy hình ảnh của túi thai trong buồng tử cung và nồng độ βhCG trên ngưỡng phân định thì phải nghĩ đến khả năng chửa ngoài tử cung với một giá trị dự báo dương tính rất cao. Pearl: - Sau khi sảy thai tự nhiên βhCG huyết thanh sẽ giảm ít nhất 21 – 35% mỗi 2 ngày. βhCG thấp (<1500mUI/ml) thì tốc độ đào thải khỏi máu chậm hơn. - βhCG huyết thành không tăng được đến 53% mỗi 2 ngày thì nên nghĩ đến khả năng có thai trong tử cung với một diễn biến bất thường hoặc chửa ngoài tử cung. - βhCG huyết thanh giảm chậm không được đến 20% mỗi hai ngày thì khả năng là chửa ngoài tử cung - Ngưỡng phân định của βhCG thường là 1500-2000 mUI/ml để có thể thấy túi đơn thai trong tử cung và 3000mUI/ml đối với song thai. Khi không thấy hình ảnh của túi thai trong buồng tử cung và nồng độ βhCG trên ngưỡng phân định thì phải nghĩ đến khả năng chửa ngoài tử cung 305 Tài liệu tham khảo 1. Bộ môn Sản phụ khoa, trường Đại học Y Dược Hải Phòng, Tài liệu giảng dạy Sản phụ khoa tập I. 2. Đỗ Thị Ngọc Mỹ, Tô Mai Xuân Hồng, Bài giảng Team-based Learning hCG động học và các vấn đề liên quan, tạp chí Sản phụ khoa 1. 3. Montagnana M, Trenti T, Aloe R, Cervellin G, Lippi G. Human chorionic gonadotropin in pregnancy diagnostics. Clin. Chim. Acta. 2011 4. Laurence A. Cole, Stephen A. Butler, Human Chorionic Gonadotropin, 2nd edition, 2015 5. Beckmann, Obstetrics and Gynaecology 7th edition, 2014 306