Hội chứng thiếu GLUT1
Hội chứng thiếu GLUT1 gây ra các vấn đề liên quan đến hệ thần kinh và cơ vận động. Hiện nay, phương pháp điều trị chủ yếu làm giảm các cơn co giật và hỗ trợ chương trình giáo dục đặc biệt.
Biểu hiện lâm sàng
Khoảng 90% số trường hợp mắc hội chứng thiếu GLUT1 dạng phổ biến (common GLUT1 deficiency syndrome). Họ thường khởi phát các cơn co giật (động kinh). Tần suất diễn ra nhiều trong những tháng đầu sau sinh. Dấu hiệu đầu sớm của hội chứng là cử động mắt nhanh, không đều và không tự chủ. Bệnh nhi có kích thước đầu bình thường khi mới sinh. Tuy nhiên, quá trình phát triển của não và hộp sọ diễn ra chậm, do đó gây ra tật đầu nhỏ. Người mắc hội chứng thiếu GLUT1 có thể bị chậm phát triển hoặc thiểu năng trí tuệ.
Ngoài ra, một số dấu hiệu và triệu chứng phổ biến khác có thể bao gồm:
- Cứng khớp do căng cơ bất thường (chứng co cứng)
- Mất điều hòa vận động
- Chứng khó nói
- Đau đầu, co giật (chủ yếu trong giai đoạn nhịn ăn)
Một số trường hợp phát triển giai đoạn lú lẫn hoặc mệt mỏi dẫn đến hôn mê (chứng ngủ lịm).
Khoảng 10% số người mắc hội chứng thuộc dạng không động kinh (non–epileptic GLUT1 deficiency syndrome). Dạng này biểu hiện các triệu chứng ít nghiêm trọng hơn. Bệnh nhân không xuất hiện các cơn co giật nhưng có thể bị chậm phát triển và thiểu năng trí tuệ. Phần lớn họ đều gặp các vấn đề như mất điều hòa vận động hoặc căng cơ không tự chủ. Do đó, người mắc hội chứng khó khăn trong cử động và chứng rung giật nhãn cầu. Khả năng ngôn ngữ cũng bị cản trở bao gồm các vấn đề như nói ngọng, âm lượng bất thường, phát âm khó khăn do không kiểm soát các cơ liên quan. Những bất thường này biểu hiện rõ hơn so với người mắc hội chứng dạng phổ biến.
Hội chứng thiếu GLUT1 có nhiều biến thể bao gồm:
- Chứng múa giật kịch phát và co cứng (dystonia 9)
- Loạn vận động kịch phát và động kinh do tập thể dục (dystonia 18)
- Các bệnh động kinh khác
Một số trường hợp hiếm gặp, người mắc biến thể của hội chứng tạo ra các tế bào hồng cầu bất thường dẫn đến bệnh thiếu máu.
Độ phổ biến
Hội chứng thiếu GLUT1 là bệnh hiếm gặp. Tại Scotland, người ta ước tính tỉ lệ mắc bệnh khoảng 1/24.000 trẻ sơ sinh. Tuy nhiên, tỉ lệ này có thể không chính xác do nhiều bệnh thần kinh khác gây ra các triệu chứng tương tự.
Nguyên nhân
Đột biến gen SLC2A1 gây ra hội chứng thiếu GLUT1. Gen SLC2A1 cung cấp hướng dẫn tạo ra protein vận chuyển glucose loại 1 (GLUT1). Protein này gắn vào màng ngoài bao quanh các tế bào. Chúng có nhiệm vụ vận chuyển glucose từ máu hoặc các nguồn khác vào trong để tế bào sử dụng.
Đối với não, glucose là nguồn năng lượng chính, nên não cần protein GLUT1 vận chuyển xuyên qua hàng rào máu não (blood-brain barrier). Hàng rào này là hệ thống các tế bào nhằm bảo vệ mô thần kinh bằng cách ngăn chặn nhiều phân tử và độc tố từ máu. Đây còn là ranh giới giữa mao mạch và mô não xung quanh. Protein GLUT1 còn có thể vận chuyển glucose giữa các tế bào thần kinh đệm (glia) nhằm bảo vệ và duy trì các neuron thần kinh.
Các đột biến gen SLC2A1 khiến protein GLUT1 giảm hoạt động hoặc mất chức năng. Từ đó, lượng glucose cung cấp cho tế bào não bị gián đoạn, nên quá trình phát triển và chức năng thần kinh bị ảnh hưởng.
Chẩn đoán
Hội chứng thiếu GLUT1 được chẩn đoán dựa trên các biểu hiện lâm sàng bao gồm động kinh, thiểu năng trí tuệ và chứng khó nói.
Một số xét nghiệm chuyên biệt có thể được chỉ định:
- Chọc dò dịch tủy: trong thủ thuật này, một kim nhỏ đưa vào cột sống và hút lấy dịch não tủy. Phương pháp này nên được thực hiện sau khi ăn từ 4 đến 6 giờ. Nồng độ glucose trong dịch não tủy thấp trong khi đường huyết bệnh nhân bình thường là dấu hiệu của hội chứng thiếu GLUT1. Ngoài ra, lượng lactate cũng cần được kiểm tra do nồng độ chất này thường thấp đối với người mắc hội chứng.
- Đánh giá hoạt động vận chuyển glucose của tế bào hồng cầu: protein GLUT1 hiện diện trên màng tế bào hồng cầu. Người ta nhận thấy, vận chuyển glucose giảm khoảng 50% khi mắc hội chứng.
- Chụp cắt lớp phát xạ positron (PET): xét nghiệm này cung cấp hình ảnh 3 chiều phản ánh hoạt động hóa học của não. Tuy nhiên, độ chính xác của PET trong kiểm tra giảm chuyển hóa vẫn chưa được đảm bảo.
- Xét nghiệm di truyền: phát hiện và xác định các đột biến trên gen SLC2A1. Hàng trăm đột biến đã được ghi nhận.
Điều trị
Hiện nay chưa có phương pháp điều trị hoàn toàn hội chứng thiếu GLUT1. Bệnh nhân được chỉ định chế độ ăn ketogen nhằm ngăn ngừa khởi phát các cơn co giật. Họ cần thực hiện sớm và tiếp tục duy trì chế độ ăn ketogen đến tuổi thiếu niên. Người ta nhận thấy chế độ ăn ketogen mang lại hiệu quả cho hầu hết mọi lứa tuổi.
Chế độ ăn ketogen là chế độ dinh dưỡng nhiều chất béo và ít carbohydrate. Do đó, cơ thể bệnh nhân sử dụng nguồn năng lượng từ chất béo thay vì đường (glucose). Bệnh nhân thực hiện chế độ ketogen cần tuân theo hướng dẫn nghiêm ngặt của bác sĩ và bổ sung vitamin, khoáng chất, nguyên tố vi lượng. Tuy nhiên, chế độ ăn này không đem lại hiệu quả điều trị suy giảm nhận thức hoặc các vấn đề trí tuệ.
Ngoài ra, chế độ ăn ketogen làm giảm mức độ nghiêm trọng các vấn đề vận động do hội chứng thiếu GLUT1 gây ra. Bệnh nhân có thể được bổ sung axit thioctic (còn gọi là alpha–lipoic). Hợp chất tự nhiên này được cơ thể người tiết ra với lượng nhỏ nhằm hỗ trợ vận chuyển glucose.
Một số loại thuốc chống chị định cho người mắc hội chứng thiếu GLUT1 bao gồm:
- Thuôc chống động kinh: không đem lại hiệu quả điều trị
- Phenobarbital, ma túy và caffeine: ức chế chức năng protein GLUT1 làm bệnh nghiêm trọng hơn
- Valproate, topiramate, zonisamide và acetazolamide: cản trở chế độ ăn ketogen
Dạng di truyền
Hội chứng thiếu GLUT1 di truyền theo kiểu trội trên nhiễm sắc thể thường. Do đó, một bản sao của gen trong mỗi tế bào đủ để gây ra bệnh. Khoảng 90% số trường hợp mắc hội chứng do đột biến gne mới (de novo). Những trường hợp còn lại do thừa hưởng gen đột biến từ cha hoặc mẹ bị bất thường.
Một số ít trường hợp hội chứng di truyền theo kiểu lặn trên nhiễm sắc thể thường. Do đó, bệnh chỉ biểu hiện khi có cả hai bản sao của gen đột biến trong mỗi tế bào. Bệnh nhân mắc bệnh lặn trên nhiễm sắc thể thường sẽ có bố và mẹ mang một bản sao của gen đột biến, nhưng bố mẹ ít khi biểu hiện triệu chứng bệnh.
Phòng ngừa
Hội chứng thiếu GLUT1 di truyền trội trên nhiễm sắc thể thường, nếu cha hoặc mẹ mắc bệnh, con sinh ra sẽ có 50% khả năng di truyền bệnh. Do đó, để bảo đảm 100% khả năng con không bị bệnh, cha mẹ có thể chọn phương pháp thụ tinh nhân tạo IVF và sàng lọc phôi PGS/PGD. Các thành viên trong gia đình nên khám sức khỏe và tầm soát bệnh định kỳ nếu có thành viên mắc bệnh. Các cặp vợ chồng trước khi mang thai cần tư vấn và xét nghiệm di truyền đảm bảo sinh con khỏe mạnh.
Trường hợp hội chứng thiếu GLUT1 di truyền lặn, cha mẹ mang đột biến dị hợp nên gần như không có biểu hiện bệnh, do đó rất khó phát hiện cho đến khi sinh con. Để chủ động phòng ngừa, cha mẹ nên làm xét nghiệm sàng lọc gen lặn để chủ động cho tương lai của con. Các cặp vợ chồng trước khi mang thai cần tư vấn và xét nghiệm di truyền đảm bảo sinh con khỏe mạnh. Người thuộc nhóm nguy cơ mắc bệnh cần khám sức khỏe và tầm soát bệnh định kỳ.
Tên gọi khác
- De Vivo disease
- Encephalopathy due to GLUT1 deficiency
- G1D
- Glucose transport defect, blood-brain barrier
- Glucose transporter protein syndrome
- Glucose transporter type 1 deficiency syndrome
- Glut1 deficiency
- GLUT1 DS
- GTPS
References
- Genetic Testing Information. GLUT1 deficiency syndrome. Retrieved 25 September 2023 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gtr/conditions/C1847501/
- Genetic and Rare Diseases Information Center. Classic glucose transporter type 1 deficiency syndrome. Retrieved 25 September 2023 from https://rarediseases.info.nih.gov/diseases/9265/glucose-transporter-type-1-deficiency-syndrome
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. GLUT1 DEFICIENCY SYNDROME 1; GLUT1DS1. Retrieved 25 September 2023 from https://omim.org/entry/606777
- U.S National Library of Medicine. GLUT1 deficiency syndrome. Retrieved 25 September 2023 from https://medlineplus.gov/genetics/condition/glut1-deficiency-syndrome/
- Frontiers. Clinical and Genetic Characteristics of Chinese Children With GLUT1 Deficiency Syndrome: Case Report and Literature Review. Retrieved 25 September 2023 from https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fgene.2021.734481/full
- MalaCards. Glut1 Deficiency Syndrome 1 (GLUT1DS1). Retrieved 25 September 2023 from https://www.malacards.org/card/glut1_deficiency_syndrome_1
- National Organization for Rare Disorders. Glucose Transporter Type 1 Deficiency Syndrome. Retrieved 25 September 2023 from https://rarediseases.org/rare-diseases/glucose-transporter-type-1-deficiency-syndrome/
- Orphanet. Classic glucose transporter type 1 deficiency syndrome. Retrieved 25 September 2023 from https://www.orpha.net/consor/www/cgi-bin/OC_Exp.php?lng=EN&Expert=71277
- National Library of Medicine. Glucose Transporter Type 1 Deficiency Syndrome: Developmental Delay and Early-Onset Ataxia in a Novel Mutation of the SLC2A1 Gene. Retrieved 25 September 2023 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6413611/