Đánh giá định lượng thiếu enzyme Glucose 6 Phosphate Dehydrogenase (G6PD) trên hồng cầu bằng bộ cảm biến CareStar G6PD ở cộng đồng dân sống tại vùng sốt rét lưu hành huyện Kroong Năng, Đắk Lắk

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN

ĐẶNG THỊ HỒNG XUÂN THỦY

ĐÁNH GIÁ ĐỊNH LƢỢNG THIẾU ENZYME GLUCOSE-6-

PHOSPHATE DEHYDROGENASE (G6PD) TRÊN HỒNG CẦU

BẰNG BỘ CẢM BIẾN CARESTARTTM G6PD Ở CỘNG ĐỒNG

DÂN SỐNG TẠI VÙNG SỐT RÉT LƢU HÀNH

HUYỆN KRÔNG NĂNG, ĐĂK LĂK

Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm

Mã số: 8420114

Ngƣời hƣớng dẫn : TS. HUỲNH HỒNG QUANG

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi cùng với các

nghiên cứu viên đồng thực hiện tại thực địa huyện Krông Năng, tỉnh Đăk Lăk và

La bô của Khoa Nghiên cứu và Điều trị, Viện Sốt rét - Ký sinh trùng - Côn trùng

Quy Nhơn. Các số liệu về kết quả nêu trong luận văn là hoàn toàn trung thực và

chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Tác giả luận văn

Đặng Thị Hồng Xuân Thủy

LỜI CẢM ƠN

Luận văn hoàn thành nếu không có sự giúp đỡ của Quý thầy cô, các bạn đồng

nghiệp và gia đình. Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin trân trọng cảm ơn:

TS.BS. Huỳnh Hồng Quang là Thầy giáo đã dành nhiều thời gian, tận tình

hƣớng dẫn, truyền đạt kiến thức, giúp đỡ, chỉnh sửa toàn bộ đề cƣơng và luận văn,

cũng nhƣ động viên tôi trong quá trình học tập và làm luận văn.

Trân trọng cảm ơn đến Trƣờng Đại học Quy Nhơn, Ban Giám hiệu Nhà trƣờng,

Phòng Đào tạo sau đại học giúp cho hoàn thiện hồ ớ dự tuyển chƣơng trình cao học,

đồng thời đã dành mọi điều kiện cho tôi học tập và nghiên cứu.

Xin trân trọng cảm ơn đến Quý thầy cô, đồng nghiệp đang công tác tại Khoa

Sinh - Kỹ thuật Nông nghiệp, Đại học Quy Nhơn, Khoa Nghiên cứu Điều trị, Khoa

Xét nghiệm - Sinh học phân tử, Viện Sốt rét - Ký sinh trùng - Côn trùng Quy Nhơn đã

luôn tạo điều kiện thực hành tốt nhất, đóng góp ý kiến sâu sắc để luận văn hoàn chỉnh.

Chân thành cảm ơn đến Quý cán bộ y tế từ TTYT huyện đến các Trạm y tế xã,

y tế thôn buôn đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian tham gia thực hiện đề tài tại thực địa.

Kính trân trọng cảm ơn cha mẹ hai bên và chồng - những ngƣời luôn mong

muốn các con mình tiến bộ, là động lực mạnh mẽ, thay gánh vác việc gia đình cho tôi

yên tâm học tập, nghiên cứu khoa học.

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn đến tất cả ngƣời dân đã chia sẻ thông tin và mẫu

bệnh phẩm để số liệu xét nghiệm nghiên cứu một cách đầy đủ nhất.

Tác giả luận văn

Đặng Thị Hồng Xuân Thủy

DANH MỤC CÁC TỪ VIÊT TẮT

CDC Centers for Disease Control and Prevention

G6PD Glucose-6- Phosphate Dehydrogenase

G6P Glucose-6-Phosphate

GR Glutathion reductase

GPx Glutathion peroxidase

Hb Haemoglobine

HC Hồng cầu

HMP Hexose Monophosphate

KST Ký sinh trùng

KSTSR Ký sinh trùng sốt rét

LTSR Loại trừ sốt rét

Methaemoglobin MetHb

NADP+ Nicotinamid Adenin Dinucleotit Phosphate (dạng oxy hóa)

NADPH Nicotinamid Adenin Dinucleotit Phosphate (dạng khử)

NST Nhiễm sắc thể

PCSR Phòng chống sốt rét

PCR Polymerase chain reaction_Phản ứng chuỗi trùng hợp

PMS Phenazine methosulphate

P. falciparum Plasmodium falciparum

P. vivax Plasmodium vivax

PQ Primaquin phosphat

SR Sốt rét

TCYTTG Tổ chức Y tế thế giới.

WHO World Health Organization

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC CÁC TỪ VIÊT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

MỞ ĐẦU.....................................................................................................................1

1. Lý do chọn đề tài luận văn ..................................................................................1

2. Mục tiêu nghiên cứu............................................................................................2

3. Những đóng góp của đề tài luận văn...................................................................2

4. Bố cục của luận văn.............................................................................................3

Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..........................................................................4

1.1. Giới thiệu vai trò enzyme glucose 6 phosphat dehydrogenase ........................4

1.1.1. Cấu trúc và cơ chế hoạt động của enzyme G6PD .....................................5

1.1.2. Đặc điểm di truyền, cấu trúc và đột biến trên G6PD.................................6

1.2. Phát hiện, chẩn đoán và điều trị thiếu hụt enzyme G6PD..............................10

1.2.1. Phát hiện, chẩn đoán ................................................................................10

1.2.2. Điều trị .....................................................................................................12

1.3. Các phƣơng pháp phát hiện thiếu hụt enzyme G6PD ....................................13

1.4. Bệnh sốt rét và các khía cạnh liên quan enzyme G6PD.................................16

1.4.1. Giới thiệu các loài ký sinh trùng sốt rét Plasmodium spp. ......................16

1.4.2. Chu kỳ sinh học của ký sinh trùng sốt rét................................................16

1.4.3. Điều trị sốt rét ..........................................................................................17

1.5. Nghiên cứu về biến thể thiếu hoạt độ enzyme G6PD và bệnh sốt rét............18

1.5.1. Tại Việt Nam ...........................................................................................18

1.5.2. Trên thế giới.............................................................................................21

1.6. Thiếu enzyme G6PD và sử dụng thuốc primaquine phosphate .....................23

1.7. Các biến thể thiếu enzyme G6PD và mức độ nghiêm trọng ..........................25

Chƣơng 2. ĐỔI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................29

2.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu ...................................................................29

2.2. Đối tƣợng nghiên cứu....................................................................................30

2.2.1. Tiêu chuẩn lựa chọn.................................................................................30

2.2.2. Tiêu chuẩn loại trừ...................................................................................30

2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu...............................................................................31

2.3.1. Thiết kế nghiên cứu .................................................................................31

2.3.2. Cỡ mẫu....................................................................................................31

2.3.3. Phƣơng pháp chọn mẫu ..........................................................................31

2.4. Kỹ thuật nghiên cứu .......................................................................................31

2.5. Các biến số và chỉ số trong nghiên cứu..........................................................37

2.6. Nội dung nghiên cứu ......................................................................................37

2.7. Phân tích và xử lý số liệu ...............................................................................38

2.8. Bảo quản và lƣu trữ dữ liệu............................................................................39

2.9. Đảm bảo chất lƣợng nghiên cứu.....................................................................39

2.7. Khía cạnh đạo đức trong nghiên cứu..............................................................40

Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN.........................................41

3.1. Đặc điểm chung của quần thể tại các xã nghiên cứu, huyện Krông Năng.....41

3.2. Trị số trung vị của hoạt độ enzyme G6PD theo giới tính nam hiệu chỉnh.....42

3.3. Tỷ lệ thiếu hoạt độ enzyme G6PD theo giới tính, nhóm dân tộc ...................44

3.3.1. Tỷ lệ thiếu hoạt độ enzyme G6PD theo giới tính ....................................44

3.3.2. Tỷ lệ thiếu hoạt độ enzyme G6PD theo từng nhóm dân tộc....................49

3.4. Phân tích các biến thể di truyền thiếu hoạt độ enzyme G6PD .......................57

KẾT LUẬN...............................................................................................................70

1. Giá trị bình thƣờng hoạt độ enzyme glucose-6-phosphate dehydrogenase

(G6PD) trong quần thể nghiên cứu .......................................................................70

2. Tình trạng thiếu hoạt độ enzyme G6PD bằng bộ cảm biến định lƣợng

CareStartTM tại điểm nghiên cứu. ..........................................................................70

KIẾN NGHỊ ..............................................................................................................71

TÍNH KHOA HỌC, TÍNH MỚI VÀ KHẢ THI CỦA ĐỀ TÀI ...............................72

Tính khoa học ........................................................................................................72

Tính mới ................................................................................................................72

Tính khả thi............................................................................................................72

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................74

DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ .........81

PHỤ LỤC

QUYẾT ĐỊNH GIAO TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO)

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1. Các lớp thiếu enzyme G6PD và biểu hiện bệnh trên lâm sàng ..................9

Bảng 1.2. Phân loại các đột biến thiếu G6PD theo Tổ chức Y tế thế giới................11

Bảng 1.3. Phân nhóm các biến thể thiếu enzyme G6PD...........................................18

Bảng 2.1. Biến thể và các enzyme phân cắt giới hạn áp dụng phân tích ..................36

Bảng 2.2. Biến số, chỉ số, định nghĩa biến số và cách thu thập biến số....................37

Bảng 2.3. Tiêu chuẩn phân loại hoạt độ enzyme G6PD (WHO, 2018)....................38

Bảng 3.1. Đặc điểm chung về quần thể nghiên cứu..................................................41

Bảng 3.2. Giá trị chung hemoglobin và hoạt độ enzyme G6PD quần thể ................42

Bảng 3.3. Đặc điểm hoạt độ enzyme G6PD của quần thể nghiên cứu .....................42

Bảng 3.4. Tỷ lệ thiếu, bán thiếu và bình thƣờng của hoạt độ enzyme G6PD phân

tích theo giới tính.....................................................................................44

Bảng 3.5. Tỷ lệ thiếu hoạt độ enzyme G6PD theo từng dân tộc...............................49

Bảng 3.7. Các biến thể enzyme G6PD trên tất cả nhóm dân tộc thiếu G6PD ..........57

Bảng 3.8. Các biến thể enzyme G6PD phân theo nhóm dân tộc tại các vùng..........64

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Sơ đồ quá trình tổng hợp glutathione có sự tham gia enzyme G6PD.........5

Hình 1.2. Sơ đồ di truyền về khiếm khuyết thiếu enzyme G6PD...............................6

Hình 1.3. Sơ đồ di truyền nhiễm sắc thể liên quan đến thiếu enzyme G6PD.............8

Hình 1.4. Bản đồ phân bố và tần suất các alen G6PD liên quan đến thiếu enzyme

G6PD | Nguồn: WHO, 2017....................................................................10

Hình 1.5. Cơ chế thiếu enzyme G6PD dẫn đến hồng cầu dễ vỡ và tan máu cấp......12

Hình 1.6. Cấu trúc enzyme G6PD không đột biến (2BHL và 2BH9) ......................15

Hình 1.7. Tần suất thiếu enzyme G6PD và biến thể đa hình thiếu enzyme G6PD ..22

Hình 1.8. Vùng q28 trên nhiễm sắc thể X phân tích biến thể enzyme G6PD...........23

Hình 2.1. Địa điểm nghiên cứu 3 xã thuộc huyện Krông Năng, tỉnh Đăk Lăk ........29

Hình 2.2a. Máy đo hoạt độ enzyme G6PD ...............................................................32

Hình 2.2b. Máy đo nồng độ Hb.................................................................................32

Hình 2.3. Phân loại thiếu hoạt độ enzyme G6PD theo các mốc 30% và 80% so với

giá trị bình thƣờng sau khi tính giá trị trung vị........................................39

Hình 3.1. Phân loại hoạt độ G6PD theo các mức 30% và 80% so với bình thƣờng.43

Hình 3.2. Tỷ lệ thiếu, bán thiếu hoạt độ enzyme G6PD theo giới............................44

Hình 3.3. Phân bố tỷ lệ thiếu hoạt độ enzyme G6PD trên từng nhóm dân tộc.........50

Hình 3.4. Phân bố tỷ lệ thiếu hoạt độ enzyme G6PD trên từng nhóm dân tộc Kinh,

dân tộc di cƣ từ các tỉnh phía Bắc vào và dân tộc bản địa hoặc

phía Nam..................................................................................................56

Hình 3.5. Tỷ lệ các biến thể thiếu enzyme G6PD trên tổng số 120 mẫu..................58

Hình 3.6. Tỷ lệ từng loại biến thể thiêu enzyme G6PD trên từng nhóm dân tộc .....58

Hình 3.7. Phân tích các biến thể theo các nhóm dân tộc bản địa và nhóm dân tộc di

cƣ từ các tỉnh miền Bắc hoặc di cƣ từ Nam vào......................................65

1

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài luận văn

Sốt rét là một trong những căn bệnh truyền nhiễm nguy hiểm và là vấn đề

y tế công cộng tại các nƣớc châu Phi, Nam Mỹ và khu vực châu Á-Thái Bình

Dƣơng. Trong cơ cấu 5 loài ký sinh trùng sốt rét (KSTSR) gây bệnh ở ngƣời,

Plasmodium falciparum và Plasmodium vivax thƣờng chiếm tỷ lệ cao. Trong

khi loài P. falciparum chƣa thể loại trừ thì P. vivax đã tăng lên tại một vùng lƣu

hành nhƣ thế là một gánh nặng và thách thức trong điều trị tiệt căn vì điểm đặc

biệt trong chu kỳ sinh học của P. vivax có thể ngủ trong tế bào gan, tồn tại và có

thể tái hoạt động sau vài tuần đến vài tháng, thậm chí vài năm, tùy thuộc vào

từng chủng. Việc điều trị thể ngủ hiện này chỉ có một loại thuốc duy nhất thuộc

nhóm 8-aminoquinolein là primaquin phosphate (PQ) liệu trình kéo dài 14 ngày

liên tục nên có khả năng gây tan máu cấp trên một số bệnh nhân thiếu enzyme

glucose-6-phosphate-dehydrogenase (G6PD).

G6PD là một enzyme oxy hóa khử, nằm ở trên bề mặt hồng cầu. Các đột

biến trên gen mã hóa G6PD tạo nên các kiểu hình G6PD khác nhau tƣơng ứng

với mức độ thiếu và bán thiếu enzyme G6PD. Bệnh nhân thiếu G6PD thƣờng ít

biểu hiện lâm sàng, nên họ không biết mình mắc bệnh, trừ khi “phơi nhiễm” tác

nhân oxy hóa cao nhƣ nhiễm trùng, thực phẩm, thuốc và hóa chất có tính oxy

hóa cao gây tan máu. Trong số các thuốc gây tan máu đó, PQ dùng liệu trình dài

ngày để điều trị sốt rét P. vivax là loại đƣợc quan tâm nhất. Do vậy, phát triển

thuốc thay thế PQ dùng ngắn ngày và an toàn là rất quan trọng và tafenoquine là

một thuốc ứng viên đang đƣợc nghiên cứu đánh giá cả hiệu lực và tính an toàn,

nhất là trên bệnh nhân khiếm khuyết enzyme G6PD trên hồng cầu, nên điều tra

tình trạng thiếu G6PD tại các vùng sốt rét lƣu hành P. vivax rất cần thiết.

Để đánh giá tỷ lệ thiếu enzyme G6PD trên cộng đồng tại vùng sốt rét lƣu

hành để khi dùng thuốc PQ hay thử nghiệm thuốc mới tafenoquin an toàn, đề tài