Thiếu phức hợp ti thể III

Thiếu phức hợp ti thể III thường khởi phát trên trẻ nhỏ hoặc muộn hơn tùy trường hợp. Mỗi người bệnh sẽ biểu hiện mức độ nghiêm trọng khác nhau. Đối với mức nhẹ, người bệnh có thể sống đến tuổi trưởng thành trong khi bệnh nhân dạng nặng có nguy cơ tử vong từ khi còn nhỏ.

Thiếu phức hợp ti thể III là bệnh di truyền hiếm gặp. Hiện nay, người ta chưa thống kê cụ thể tỉ lệ mắc bệnh.

Đột biến nhiều gen gây ra thiếu phức hợp ti thể III. Những gen này cung cấp hướng dẫn tạo ra nhiều protein hình thành nên phức hợp III. Hai gen phổ biến nhất liên quan đến bệnh là MT-CYB và BCS1L. Ngoài ra, còn nhiều đột biến gen khác chưa được xác định.

Gen MT-CYB cung cấp hướng dẫn tạo ra cytochrome b—một thành phần của phức hợp III. Trong khi đó, gen BCS1L cung cấp hướng dẫn tạo ra protein tham gia hình thành phức hợp III. Phức hợp III nằm trong ti thể, chúng thực hiện chức năng chuyển đổi năng lượng từ thức ăn thành dạng tế bào sử dụng. Phức hợp III là một trong năm phức hợp của ti thể, các phức hợp này thực hiện quá trình phosphoryl hóa oxy hóa nhằm cung cấp phần lớn năng lượng cho tế bào hoạt động. Trong quá trình phosphoryl hóa oxy hóa, phức hợp III tạo ra sản phẩm phụ là oxy phản ứng. Các phân tử oxy này làm hỏng ADN và gây độc mô.

Đột biến gen MT-CYB và BCS1L khiến phức hợp ti thể III giảm số lượng hoặc mất chức năng, từ đó quá trình phosphoryl hóa oxy hóa bị gián đoạn. Bất thường này có thể dẫn đến cái chết tế bào do tế bào không có đủ năng lượng để hoạt động. Các mô và cơ quan cần nhiều năng lượng như hệ thần kinh, tim, gan, thận và cơ xương bị ảnh hưởng nhiều nhất.

Tuy nhiên, người ta chưa rõ lý do tại sao nồng độ oxy phản ứng tăng lên mặc dù số lượng phức hợp III giảm. Lượng phân tử oxy phản ứng tăng lên bất thường gây tổn thương những cơ quan này, dẫn đến dấu hiệu và triệu chứng bệnh.

Đa số các đột biến gen liên quan đến thiếu phức hợp ti thể III thể đều nằm trên nhiễm sắc thể trong nhân tế bào (ADN nhân). Tuy nhiên, gen MT-CYB hiện diện trong ADN của ti thể (mtDNA). Trong cơ thể, phần lớn tế bào đều chứa nhiều ti thể, mỗi ti thể bao gồm nhiều bộ ADN ti thể. Số lượng ADN ti thể đột biến càng cao, biểu hiện và triệu chứng bệnh càng nặng.

Khi đột biến xảy ra trong ti thể, có hai vấn đề phát sinh:

• Homoplasmy: tất cả các bộ ADN trong ti thể đều đột biến
• Heteroplasmy: một vài ADN trong ti thể đột biến, trong khi những ADN khác bình thường

Ảnh: Cấu trúc của ti thể
Nguồn: Designua/Shutterstock.com

Ảnh: Giải phẫu xương
Nguồn: Terese Winslow LLC

Ảnh: Cấu trúc nhân tế bào
Nguồn: Shutterstock

Thiếu phức hợp ti thể III được chẩn đoán dựa trên biểu hiện lâm sàng cũng như tiền sử bệnh cua gia đình. Bên cạnh đó, người bệnh có thể thực hiện xét nghiệm di truyền nhằm phát hiện đột biến gen, từ đó xác nhận kết quả chẩn đoán.

Bác sĩ có thể chỉ định người bệnh thực hiện một số phương pháp để đánh giá nồng độ một số chất trong mẫu máu hoặc dịch não tủy bao gồm:

• Nghiệm pháp gắng sức
• Quang phổ cộng hưởng từ
• Điện não đồ (EEG)
• Điện tâm đồ và siêu âm tim
• Sinh thiết cơ
• Chụp cộng hưởng từ (MRI) hoặc chụp cắt lớp vi tính (CT)

Hiện nay, chưa có phương pháp điều trị hoàn toàn thiếu phức hợp ti thể III. Các liệu pháp chủ yếu nhằm giảm nhẹ triệu chứng và cải thiện chất lượng đời sống bệnh nhân. Người bệnh cần thực hiện chế độ ăn keto, chế độ ăn ít tinh bột và nhiều chất béo tốt. Mỗi cá nhân sẽ có pháp đồ điều trị khác nhau dựa trên tình trạng cụ thể cũng như các dấu hiệu và triệu chứng của bệnh.

Bên cạnh đó, bác sĩ cũng khuyến khích bệnh nhân bổ sung thêm một số chất như:

• Riboflavin (vitamin B2)
• Vitamin B1
• Biotin
• Carnitine

Thiếu phức hợp ti thể III 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 họ ít khi biểu hiện triệu chứng bệnh.

Ngoài ra, nếu gen MT-CYB đột biến gây bệnh nằm trong ADN ti thể, bệnh sẽ di truyền theo ti thể hay có tên khác là di truyền từ mẹ. Do tế bào trứng đóng góp ti thể cho phôi phát triển, nên trẻ sẽ thừa hưởng các đột biến gen từ ADN ti thể của mẹ. Mặc dù bệnh có thể ảnh hưởng đến cả nam và nữ, nhưng chỉ phụ nữ mới có thể truyền đột biến ADN ti thể cho con. Một người phụ nữ bị bệnh do đột biến ADN ti thể sẽ truyền gen đó cho tất cả con gái và con trai, nhưng con của một người đàn ông mắc bệnh sẽ không nhận đột biến từ cha.

Trong một số trường hợp, bệnh không di truyền. Người bệnh bị thiếu phức hợp ti thể III do đột biến gen MT-CYB mới xuất hiện và không có tiền sử bệnh gia đình.

Thiếu phức hợp ti thể III di truyền lặn do đột biến gen, 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 nhằm đảm bảo sinh con khỏe mạnh. Người thuộc nhóm nguy cơ mắc bệnh cần khám sức khỏe và tầm soát bệnh định kỳ.

Trường hợp bệnh di truyền ti thể, người mẹ mắc bệnh chắc chắn sinh ra con mắc bệnh. Do đó, phụ nữ trước khi mang thai cần làm xét nghiệm sàng lọc đột biến gen ti thể. Người có nguy cơ mắc bệnh cần khám sức khỏe và tầm soát bệnh định kì.

• Isolated CoQ-cytochrome c reductase deficiency
• Ubiquinone-cytochrome c oxidoreductase deficiency