Bệnh tiểu đường và điếc di truyền từ mẹ

Người bệnh có biểu hiện tăng đường huyết do nồng độ đường glucose trong máu cao. Cơ thể họ thiếu hormone insulin có chức năng điều chỉnh lượng glucose trong máu. Khi cơ thể tiêu thụ carbonhydrate, các phân tử này sẽ được phân giải thành glucose rồi đi vào máu. Lúc này, tuyến tụy tiết ra insulin nhằm kích thích tế bào hấp thụ và sử dụng glucose làm năng lượng.

Bởi vì glucose được vận chuyển vào tế bào, nồng độ glucose trong máu giảm dần, nồng độ đường trong máu được duy trì tại mức ổn định. Khi nồng độ glucose trong máu quay về mức bình thường, tuyến tụy sẽ nhận tín hiệu để giảm sản xuất insulin và dừng quá trình vận chuyển glucose. Quá trình sản xuất và tiêu thụ insulin phải cân bằng. Các bất thường làm quá trình này mất cân bằng như thiếu insulin hoặc kháng insulin có thể dẫn đến tiểu đường.

Một số người bệnh có triệu chứng loạn dưỡng võng mạc điểm vàng, võng mạc của họ xuất hiện các mảng màu. Triệu chứng này thường không ảnh hưởng nghiêm trọng đến thị lực người bệnh. Ngoài ra, họ cũng có tầm vóc thấp hơn những người cùng độ tuổi.

Các biểu hiện hiện của người bệnh bao gồm:

• Chuột rút hoặc yếu cơ khi tập thể dục
• Bệnh lí liên quan đến tim
• Bệnh thận
• Táo bón

Ảnh: Tuyến tụy
Nguồn: Terese Winslow LLC

Ảnh: Cấu trúc tim
Nguồn: American Heart Association

Bệnh tiểu đường và điếc di truyền từ mẹ chiếm 1% tổng số những người mắc bệnh tiểu đường. Nhiều trường hợp mắc bệnh được ghi nhận tại các quần thể trên thế giới nhưng bệnh phổ biến nhất tại Nhật Bản.

Đột biến gen MT-TL1, MT-TK hoặc MT-TE gây ra bệnh tiểu đường và điếc di truyền từ mẹ. Những gen này hiện diện trong ADN ti thể. Ti thể là cấu trúc bên trong tế bào, chúng sử dụng oxy nhằm thực hiện quá trình phosphoryl hóa oxy hóa , qua đó năng lượng từ thức ăn được chuyển đổi thành dạng tế bào có thể sử dụng. Tuy phần lớn ADN được đóng gói trong nhiễm sắc thể và nằm trong nhân, ti thể cũng có một lượng nhỏ ADN của riêng mình (ADN ti thể).

Các gen MT-TL1, MT-TK và MT-TE cung cấp hướng dẫn tạo ra những phân tử ARN vận chuyển (tRNA) có chức năng lắp ráp axit amin thành protein hoạt động. Protein này rất quan trọng đối với quá trình sản xuất năng lượng trong ti thể.

Gen MT-TL1 cung cấp hướng dẫn tạo ra tRNA Leu(UUR). Trong quá trình lắp ráp protein, phân tử này gắn vào axit amin leucine (Leu). Tương tự, gen MT-TK tạo ra tRNA Lys để gắn vào axit amin lysine (Lys) và gen MT-TE tạo ra tRNA Glu nhằm gắn vào axit amin glutamic (Glu). Sau đó, các axit amin này được chèn vào vị trí thích hợp trong chuỗi protein đang tổng hợp.

Bên cạnh chức năng cung cấp năng lượng cho tế bào, ti thể còn tham gia điều chỉnh lượng đường glucose trong máu, đặc biệt trong các tế bào beta của tuyến tụy. Tế bào beta có chức năng sản xuất hormone insulin. Khi lượng glucose trong máu tăng cao, ti thể trong tế bào beta sẽ kích hoạt quá trình giải phóng insulin. Insulin đưa glucose từ máu vào các tế bào trong cơ thể nhằm giảm mức đường huyết và cung cấp năng lượng cho cơ thể.

Đột biến gen MT-TL1, MT-TK hoặc MT-TE khiến tRNA giảm khả năng gắn axit amin vào chuỗi protein đang tổng hợp, do đó quá trình sản xuất protein trong ti thể chậm lại, đồng thời protein tạo thành bị suy giảm chức năng. Ngoài ra, gián đoạn chức năng ti thể cũng ảnh hưởng đến khả năng kích hoạt giải phóng insulin. Đối với người bệnh, tiểu đường khởi phát khi tế bào beta không sản xuất đủ insulin để điều chỉnh lượng đường trong máu hiệu quả. Tuy nhiên, người ta chưa xác định được các đột biến gen này gây ra mất thính lực và các triệu chứng khác của người bệnh như thế nào.

Ảnh: Cấu trúc ti thể
Nguồn: The Mayfair Clinic.

Ảnh: Quá trình phosphoryl hóa oxy hóa và chuỗi chuyền điện tử
Nguồn: extender_01/Shutterstock.com

Ảnh: Cấu trúc ADN
Nguồn: Labster Theory pages

Ảnh: Cấu trúc nhiễm sắc thể
Nguồn: U.S. National Library of Medicine

Ảnh: Cấu trúc ARN vận chuyển
Nguồn: Darryl Leja, NHGRI

Ảnh: Axit amin
Nguồn: Darryl Leja, NHGRI

Bệnh tiểu đường và điếc di truyền từ mẹ được chẩn đoán dựa trên biểu hiện lâm sàng kết hợp với xét nghiệm chuyên biệt. Ngoài ra, bệnh nhân cần thực hiện chẩn đoán phân biệt với các bệnh khác liên quan đến ti thể, bao gồm bệnh võng mạc tiểu đường và thoái hóa điểm vàng do tuổi tác.

Một số xét nghiệm sử dụng trong chẩn đoán bệnh bao gồm:

• Đo thính lực nhằm đánh giá tình trạng mất thính lực thần kinh cảm giác
• Nghiên cứu chuyển hóa để đánh giá nồng độ lactat trong huyết thanh
• Đánh giá tim mạch bằng điện tâm đồ và siêu âm tim để xem xét bệnh cơ tim và khiếm khuyết dẫn truyền
• Xét nghiệm chức năng thận nhằm theo dõi protein niệu và đánh giá chức năng thận
• Đánh giá nội tiết để theo dõi lượng glucose và sản xuất insulin để kiểm soát bệnh tiểu đường
• Khám mắt nhằm đánh giá thị lực toàn diện thông qua soi đáy mắt, chụp cắt lớp quang học và điện võng mạc đồ
• Xét nghiệm di truyền giải trình tự toàn bộ bộ gen để xác định đột biến gen

Ảnh: Điện tâm đồ (EKG)
Nguồn: U.S National Library of Medicine

Ảnh: Bất thường của cơ tim
Nguồn: Alila Medical Media/Shutterstock.com

Hiện nay, chưa có phương pháp điều trị hoàn toàn bệnh tiểu đường và điếc di truyền từ mẹ. Các liệu pháp chủ yếu nhằm giảm nhẹ triệu chứng và cải thiện chất lượng đời sống người bệnh. Người bệnh có thể sử dụng thuốc kích thích tiết insulin, tuy nhiên, họ không nên dùng metformin vì chất này làm tăng nguy cơ nhiễm toan lactic. Ngoài ra, máy trợ thính có thể hỗ trợ thính lực cho người bệnh.

Mặt khác, bệnh nhân nên theo dõi mắt thường xuyên để theo dõi tiến triển bệnh và phát hiện kịp thời các triệu chứng của loạn dưỡng võng mạc điểm vàng. Đồng thời, họ cần theo dõi tim mạch, kiểm tra tim toàn diện để đánh giá nguy cơ suy tim và bệnh cơ tim. Người bệnh nên theo dõi thận, nếu có dấu hiệu protein niệu, họ cần điều trị sớm bằng thuốc ức chế men chuyển.

Bệnh tiểu đường và điếc di truyền từ mẹ di truyền theo ti thể. Vì tế bào trứng từ mẹ đóng góp ti thể cho phôi nên trẻ có thể nhận đột biến ADN ti thể từ mẹ. Người nữ mang đột biến ADN ti thể sẽ di truyền đột biến cho tất cả con gái và con trai, tuy nhiên, nam giới mắc bệnh sẽ không di truyền đột biến cho con.

Một tế bào trong cơ thể chứa hàng nghìn ti thể, mỗi ti thể có một hoặc nhiều bản sao mtDNA. Vì vậy, một tế bào có thể mang cả hai loại gồm ti thể có mtDNA đột biến và không đột biến. Mức độ nghiêm trọng của bệnh liên quan đến tỉ lệ ti thể có đột biến mtDNA.

Bệnh tiểu đường và điếc di truyền từ mẹ có thể xảy ra ngẫu nhiên trong quá trình tạo phôi, vì vậy tất cả thai phụ đều có nguy cơ mang thai bị bệnh. Do đó, sàng lọc phát hiện bệnh sớm vô cùng quan trọng và cần thiết. Sản phụ nên thăm khám và siêu âm định kì cũng như làm các xét nghiệm cần thiết như sàng lọc NIPT nhằm phát hiện sớm vấn đề có thể xảy ra với thai nhi.

• Ballinger-Wallace syndrome
• Diabetes mellitus, type II, with deafness
• Maternally transmitted diabetes-deafness syndrome
• MIDD
• Mitochondrial inherited diabetes and deafness
• NIDDM with deafness
• Noninsulin-dependent diabetes mellitus with deafness