Đặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toànĐặc điểm bất thường răng hàm mặt và kiểu gen ở bệnh nhân tạo xương bất toàn
TỔNG QUAN
Khái niệm và sinh bệnh học của bệnh tạo xương bất toàn
OI là bệnh rối loạn mô liên kết không đồng nhất, có tính di truyền, biểu hiện chủ yếu là tăng khả năng gãy xương theo thời gian Các biểu hiện khác bao gồm giảm tăng trưởng, lỏng khớp, chảy máu kéo dài, bầm máu, điếc trước tuổi trưởng thành, củng mạc mắt màu xanh và sinh ngà bất toàn Mức độ trầm trọng cũng thay đổi từ xu hướng gãy xương tới chết trước khi sinh ra.
1 Sillence đã phân loại bệnh nhân mắc OI thành 4 nhóm chính: 5
OI týp I: OI di truyền trội với củng mạc xanh
OI týp II: OI chết trước khi sinh với gãy xương đùi và xương sườn hạt cườm OI týp III: OI với biến dạng xương tiến triển
OI týp IV: OI di truyền do đột biến gen trội với củng mạc bình thường.
Thứ tự OI týp I-IV chỉ thứ tự xuất hiện lần đầu trên các báo cáo về bệnh Phân loại sau đó của OI týp I-IV dựa trên sự xuất hiện (B-presence) hay không xuất hiện (A-abscence) của DI (bảng 1.1).
Bảng 1.1: Phân loại OI biến đổi từ hệ thống phân loại của
Týp OI DI Đặc điểm lâm sàng Di truyền
Người bình thường hoặc thấp
Có ít hoặc không có biến dạng xương Củng mạc mắt màu xanh
AD: đột biến gen trội trên NST thường.
Giòn xương trầm trọng, thường chết trước khi sinh ra.
AD AR: Đột biến gen lặn trên NST thường (hiếm)
Người thấp Biến dạng xương tiến triển Màu sắc củng mạc đa dạng Điếc ít phổ biến hơn týp I
AD AR: không phổ biến
Người thấp Biến dạng xương từ nhẹ tới trung bình Củng mạc mắt bình thường Điếc ít phổ biến hơn týp I
Tại hội nghị hiệp hội danh pháp quốc tế về các rối loạn của xương
(2009), phân loại 4 nhóm truyền thống được mở rộng thành 5 nhóm, OI týp V với đặc điểm có sẹo xương và màng gian xương 6
Tiêu chuẩn phân loại truyền thống của Sillence chỉ dựa trên lâm sàng và X-quang Những hiểu biết mới về di truyền gen nhấn mạnh nhu cầu bổ sung, cập nhật hệ thống phân loại Việc tìm ra các gen mới liên quan đến OI đã phân loại OI theo gen như sau (Bảng 1.2):
Bảng 1.2 Danh sách các gen mã hóa protein liên quan đến bệnh tạo xương bất toàn 2
Di truyền trội trên nhiễm sắc thể thường
COL1A1 Chuỗi collagen α1(I) OI týp I
COL1A2 Chuỗi collagen α2(I) OI týp II/III/IV
IFITM5 Protein xuyên màng 5 được tạo ra do kích thích từ interferon (IFITM5) Hoặc BRIL
P4HB Protein disulfide-isomerase (PDI)
Hoặc là: Prolyl 4-hydroxylase tiểu đơn vị beta (P4HB)
Hội chứng Cole- Carpenter týp 1
Di truyền lặn trên nhiễm sắc thể thường
SERPINF1 Yếu tố có nguồn gốc từ biểu mô sắc tố (PEDF) OI týp VI
CRTAP Protein liên quan đến sụn (CRTAP) OI týp VII
P3H1 Prolyl 3-hydroxylase 1 (P3H1) OI týp VIII
PPIB Peptidyl-prolyl cis-trans isomerase B (PPIB) OI týp IX
SERPINH1 Chất ức chế peptidase Serpin, nhánh H, thành viên
FKBP10 Peptidyl-prolyl cis-trans isomerase FKBP10
SP7 Yếu tố phiên mã Sp7 OI týp XII
BMP1 Protein tạo hình xương 1 (BMP1) OI týp XIII
TMEM38B Kênh cation nội bào trimer loại B (TRIC-B) OI týp XIV
WNT1 WNT1 OI týp XV
CREB3L1 Protein 1 giống như protein 3 liên kết với thành phần phản ứng của AMP vòng (CR3L1)
SPARC Protein tiết có tính axit và giàu cysteine
TENT5A Nucleotidyltransferase đầu cuối 5A (TENT5A) OI týp VIII
MESD LRP chaperone phát triển trung mô (MESD) OI týp XX
PLOD2 Lysyl hydroxylase 2 (LH2) Hội chứng Bruck týp II
SEC24D Protein vận chuyển protein Sec24D (SEC24D)
Hoặc là: protein D liên quan đến SEC24
Hội chứng Cole- Carpenter týp II
Di truyền liên quan nhiễm sắc thể giới tính X
MBTPS2 Endopeptidase S2P OI týp XIX
PLS3 Plastin-3 (PLS3) Loãng xương
1.1.2 Bệnh sinh của bệnh tạo xương bất toàn
Bệnh sinh của OI trực tiếp hoặc gián tiếp liên quan tới rối loạn collagen týp I, thành phần chính của xương và ngà Gần 95% collagen của xương và 80% protein xương là collagen týp I 7 Phân tử collagen týp I bao gồm 3 chuỗi α: 2 chuỗi α1 và một chuỗi α2 Các chuỗi này được tổng hợp như là tiền collagen từ gen COL1A1 và COL1A2, định vị ở NST số 17 và 7 tương ứng. Nguyên nhân di truyền đầu tiên của OI được miêu tả là trường hợp mất nucleotide ở gen COL1A1 trên bệnh nhân với OI týp II năm 1983 8 Đột biến gen trội NST thường ở COL1A1 và COL1A2 về cơ bản được cho là gây ra 90% trường hợp OI 9 Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây chỉ ra tỷ lệ thấp hơn 10 Đột biến trội trên các gen IFITM5 và WNT1 cũng có thể gây ra OI 11 Đột biến gen lặn đầu tiên liên quan tới OI týp II được tìm thấy trên gen CRTAP vào năm 2006 12 Các biến thể lặn được tìm thấy trên các gen có liên quan tới sinh tổng hợp collagen, xử lý và biến đổi sau dịch mã 2 Cho đến nay đột biến trên 20 gen đã được xác định là có liên quan tới OI.
1.1.3 Bất thường về collagen ở bệnh tạo xương bất toàn
Có hai nhóm đột biến chính ở collagen týp I dẫn đến OI: Nhóm biến đổi chất lượng collagen và nhóm biến đổi về số lượng collagen Nhóm biến đổi về số lượng được đặc trưng bởi sự giảm 50% lượng tiền collagen týp I; nhóm biến đổi chất lượng được đặc trưng bởi cấu trúc bất thường của tiền collagen týp I 13 Loại biến đổi số lượng collagen thường tạo ra các codon kết thúc sớm (PTC-premature termination codons) trong quá trình phiên mã mRNA của gen COL1A1 14 Các mRNA bị kết thúc sớm thường bị phân rã trước khi dịch mã 15 Điều này dẫn đến thiếu hụt số lượng collagen týp I và khung hữu cơ, tạo ra kiểu hình OI týp I Bất thường về mặt chất lượng collagen thường gây ra bởi sự thay thế một gốc glycine trong bộ ba xoắn của protein collagen týp I (α1 hoặc α2) 16
Các biến thể ở vị trí cắt nối cũng rất phổ biến trong OI 17 Những thay đổi này có thể gây ra xóa các exon hoặc hoạt hóa các vị trí cắt nối Ảnh hưởng trên mRNA và protein, phụ thuộc vào việc các thay đổi đó là các đột biến trong khung hay dịch khung Bất thường về chất lượng có nhiều tác hại cho cấu trúc nền ECM (Extracellular matrix) hơn các bất thường về mặt số lượng 16
1.1.4 Chẩn đoán bệnh tạo xương bất toàn
Chẩn đoán OI dựa trên các dấu hiệu toàn thân, bệnh sử gia đình, X- quang và xét nghiệm cận lâm sàng 18 Trường hợp các týp OI nặng (týp II,III, IV) có thể phát hiện bằng siêu âm ngay trong thời bào thai và bằng xét nghiệm gen Ở trẻ em, các dấu hiệu X-quang điển hình của OI bao gồm gập xương cánh tay và xương đùi, xương thừa ở chỗ nối của các xương sọ vùng thóp, hay gặp gãy xương, xương cột sống bị nén, loãng xương Chẩn đoán các trường hợp nhẹ thường khó khăn, các dấu hiệu quan trọng cho chẩn đoán là sự xuất hiện của sinh ngà bất toàn, củng mạc mắt màu xanh, dáng người thấp, khớp lỏng Mật độ khoáng của xương có thể đánh giá bằng hấp thụ năng lượng tia X kép Cuối cùng, xét nghiệm chẩn đoán dựa trên DNA sử dụng máu hoặc nước bọt là công cụ quan trọng để chẩn đoán xác định.
1.1.5 Điều trị cho trẻ em mắc bệnh tạo xương bất toàn
Bệnh lý OI có sự đa dạng về mức độ biểu hiện nên cần thiết cá nhân hóa việc điều trị, và bệnh biểu hiện ở nhiều cơ quan nên cần sự phối hợp các chuyên ngành để quản lý bệnh 19,20 Tiêm bisphosphonate được sử dụng từ những năm 1991 ở các bệnh nhân OI có kiểu hình nặng 21 Bisphosphonate ngăn chặn các hủy cốt bào và quá trình tiêu xương do đó tăng khối lượng xương và mật độ xương, khả năng vận động được cải thiện 21,22 Chỉ định điều trị có thể bắt đầu sớm từ giai đoạn sơ sinh, điều trị phải được thực hiện thường xuyên và nên tiếp tục trong suốt quá trình tăng trưởng Mặc dù sử dụng bisphosphonate ở trẻ em OI mức độ trung bình hoặc nặng là có lợi, nhưng tác dụng làm giảm gãy xương vẫn chưa được chứng minh ở nhóm đối tượng này 23
Các liệu pháp vật lý trị liệu và điều trị bằng vận động có vai trò quan trọng trong cải thiện các hoạt động thường ngày và chức năng vận động Mặc dù chức năng của nguyên bào tạo xương có thể bị suy giảm trong OI, nhưng sử dụng cơ bắp vẫn là cách tốt nhất để kích thích sự hình thành xương 24 Phẫu thuật cắt xương, đặt đinh tủy thường được sử dụng trong các trường hợp nặng của OI để ổn định và sửa chữa các biến dạng xương dài Kĩ thuật đặt đinh xương có thể được dùng cho các trường hợp nhẹ nhưng gãy xương tái diễn. Trong quá trình tăng trưởng, nên đặt thanh cố định nội tủy telescope Chúng dài ra trong quá trình tăng trưởng và có thể nâng đỡ xương trong nhiều năm 25 Ngày nay với sự tiến bộ về y học các hướng mới trong điều trị OI đã được đề cập đến như liệu pháp kháng TGF-β ( transforming growth factor-β ) có thể là tiềm năng điều trị bệnh 26 Liệu pháp tế bào sử dụng tế bào gốc trung mô MSCs (mesenchymal stem cells) có khả năng điều hòa miễn dịch, di chuyển đến mô tổn thương để sửa chữa 27 Liệu pháp gen sử dụng véc tơ virut nhằm ngăn chặn các phiên mã bất lợi, bổ sung gen, chỉnh sửa gen mở ra nhiều khả năng sửa chữa alen đột biến 28 Trong răng hàm mặt các điều trị giúp nâng cao chất lượng sống của bệnh nhân OI cũng được tiến hành như chỉnh hình xương, cấy ghép implant cho bệnh nhân mất răng 29,30
Collagen týp I là thành phần hữu cơ chính của xương và ngà răng, là sản phẩm protein bị ảnh hưởng trong bệnh OI Collagen týp I là một loại trimer không đồng nhất (heterotrimer) bao gồm 2 chuỗi α1 và một chuỗi α2 chúng ôm lấy nhau như những sợi dây thừng, do đó hình thành nên xoắn 3 Cả hai gen gồm hơn 50 exon mã hóa cho protein Phần lớn protein chứa xoắn 3 chính bao gồm 1014 acid amin được mã hóa bởi 43 exon Vùng mã hóa cho các bộ ba lặp lại của 3 acid amin Gly-Xaa-Yaa, trong đó Gly là Glycine, X và Y thường là proline và hyroxyproline Các exon còn lại nằm ở đầu tận N và đầu
C tận của gen Những exon này mã hóa cho tín hiệu thứ tự và vị trí phân giải protein (đầu tận N). mRNA là sản phẩm sao mã của gen COL1A1 và COL1A2 được dịch mã trong lưới nội chất hạt Chuỗi α sau đó trải qua quá trình biến đổi sau dịch mã bao gồm hydroxyl hóa (gắn nhóm OH), glycosyl hóa (gắn gốc đường) bởi hàng loạt enzyme hydroxyl hóa Một khi đầu C tận của chuỗi tiền peptide được tạo ra, liên kết nội chuỗi disulfide được hình thành Chuỗi tiền peptide có vai trò quan trọng trong việc lựa chọn tỷ lệ 2:1 của các chuỗi α (2α1 và1α2), và xoắn 3 được ổn định bằng cầu nối disulfide 14
Hình 1.1: Cấu trúc collagen týp I 14
Phân tử là bộ ba không đồng nhất bao gồm 2 chuỗi α1 và một chuỗi α2. Các đầu N tận và C tận của chuỗi tiền peptide được lưu giữ trong quá trình sản xuất phân tử tiền collagen, nhưng sau đó sẽ được loại bỏ Glycine là gốc bắt buộc tại vị trí số 3 và được đi kèm bởi các acid amin khác, thường là proline và hyroxyproline (X và Y) Quá trình sau dịch mã và biến đổi của proline được đặc trưng bởi quá trình hydroxyl hóa và glycosyl hóa cần cho sự ổn định của chuỗi xoắn Vùng nối chính (MLBR- Major ligand-binding regions) là vùng quan trọng cho sự tương tác của collagen týp I với các phân tử liên quan tới collagen khác và cấu trúc nền ECM 14
Quá trình hyroxyl hóa và glycosyl hóa của chuỗi diễn ra cho đến khi cấu trúc xoắn ổn định được tạo ra 31 Glycine có vai trò chìa khóa trong tổng hợp collagen vì đây là phân tử duy nhất vừa vặn vào trong trung tâm của chuỗi xoắn ba trong cấu trúc không gian Đầu N và C của chuỗi tiền peptide đi kèm hai bên trung tâm của chuỗi xoắn Một khi tiền collagen được lắp ráp và quá trình biến đổi sau dịch mã của proline, hyroxyproline được hoàn thành trong lưới nội chất, phân tử tiền collagen được đóng gói trong túi xuất bào và được vận chuyển tới màng tế bào Từ đây, các phân tử này được tiết vào khoảng gian bào và các sợi collagen trưởng thành được tạo ra bởi sự giáng hóa của các đầu N và C 32 Các đơn phân cuối cùng tự lắp ráp thành collagen sợi trên màng tế bào Các sợi được ổn định bằng các liên kết nội chuỗi và liên chuỗi bằng liên kết cộng hóa trị chéo giữa các domain Sự hình thành và tổ chức của các sợi fibril là độc lập và phụ thuộc vào các phân tử collagen týp I bình thường, nếu là các phân tử bất thường có thể có tác động xấu tới mô.
Các bất thường răng hàm mặt trên bệnh nhân tạo xương bất toàn
Trước khi đề cập đến các bất thường răng hàm mặt thì hiểu biết cơ bản về một vài loại mô và sự phát triển là cần thiết Những lĩnh vực này bao gồm sự hình thành xương, cấu trúc xương, sự phát triển các cấu trúc sọ mặt, phát triển răng, sự hình thành ngà răng trên cơ thể khỏe mạnh và bệnh lý.
Hydroxyapatite Ca10(PO4)6(OH)2 (HA) tạo nên phần lớn phase vô cơ, khoảng 70-90% Phase hữu cơ bao gồm gần 90% collagen týp I; 1,5% protein không phải collagen và 2% lipid theo khối lượng 33 Collagen týp I ở trong xương được ví tương tự như là các thanh thép ở trong bê tông, cần thiết cho hệ xương đề kháng lại lực uốn cong và xoắn vặn 34 Một vài loại tế bào có liên quan tới mô xương bao gồm: nguyên bào tạo xương, tế bào hủy xương, tế bào xương và các tế bào lót xương Xương cũng là một mô hoạt động, nó liên tục được tái cấu trúc trong suốt cuộc đời Quá trình này được điều khiển bởi đơn vị tái cấu trúc xương bao gồm tế bào hủy xương, nguyên bào tạo xương tạo chất dạng xương, và tế bào xương.
Xương ổ răng cùng với dây chằng quanh răng, cement là những mô nâng đỡ cho răng Xương ổ răng tạo nên một phần xương hàm trên và xương hàm dưới, xuất hiện từ quá trình hình thành xương từ màng 35 Quá trình này khác với quá trình hình thành xương dài, nó yêu cầu hình thành xương nội sụn 36 Một khi được hình thành, xương ổ răng bao gồm xương vỏ được ngăn cách bởi xương xốp, sự tập trung của collagen týp I cao.
1.2.2 Sự phát triển của răng
Răng là kết quả của sự tương tác mô trong thời kì bào thai cũng như trẻ nhỏ Sự tương tác điều hòa giữa các mô là vô cùng quan trọng, từ giai đoạn khởi đầu, phát sinh hình thái của răng và ảnh hưởng tới quá trình biệt hóa của nguyên bào tạo men và nguyên bào ngà, các tế bào chịu trách nhiệm cho quá trình chế tiết khung hữu cơ của men và ngà (Hình 1.2) 37
Hình 1.2: Sơ đồ sự phát triển của răng 37 Thứ tự tương tác tương hỗ giữa tế bào biểu mô và trung mô chi phối quá trình hình thành hình thái mô răng Quá trình tạo ngà bắt đầu trong giai đoạn tiến triển của giai đoạn chuông Sau khi lớp ngà đầu tiên được tạo ra, quá trình sinh men tiếp tục Tất cả các giai đoạn phụ thuộc vào sự biểu hiện của một vài gen mã hóa các phân tử tín hiệu và các yếu tố phiên mã.
Xét về khía cạnh khối lượng, ngà răng bao gồm 70% là chất vô cơ và20% là chất hữu cơ Xét về thể tích, con số này là 50% và 30% tương ứng,phần còn lại là nước Do đó, ngà răng có mức độ tập trung khoáng cao hơn xương Xương và ngà răng có đặc tính vật lý và hóa học tương tự nhau Tuy nhiên, sự khác biệt đáng kể về mặt hình thái đó là ở xương có nguyên bào tạo xương vùi trong chất căn bản, trong khi chất căn bản ngà chỉ chứa đuôi của các nguyên bào tạo ngà.
Ngà răng được tạo thành từ các tế bào trung mô của nhú răng, trước khi biệt hóa lần cuối, các tế bào nhú răng tổng hợp các sợi collagen týp I, týp I trimer, týp III collagen, glycosaminglycans, glycoproteins và proteoglycans. Các nguyên bào men biệt hóa đặc trưng bởi việc các tế bào không còn tham gia phân bào, tế bào phân cực và bắt đầu chế tiết tiền ngà 38 Trong quá trình biệt hóa chức năng, sự thay đổi trong thành phần các sợi collagen xảy ra như sự chế tiết collagen týp I và týp I trimer tăng, trong khi collagen týp III giảm.
Sự tổng hợp của phosphoproteins, glycoproteins, glycosaminoglycans, fibronectin, proteoglycans xảy ra đồng thời 39 Các nguyên bào tạo ngà chức năng sắp xếp theo lớp đơn dạng trụ ở vùng ngoại vi của tủy răng.
Cấu trúc Đầu tiên, lớp nguyên bào tạo ngà chế tiết lớp chất căn bản không bị canxi hóa, gọi là tiền ngà Lớp tiền ngà sau đó bị canxi hóa tạo nên ngà răng. Lớp ngà đầu tiên được lắng đọng, gọi là lớp vỏ ngà, nằm cạnh lớp men răng, là lớp đầu tiên được canxi hóa (Hình 1.3) Ngà răng càng nằm sâu bên trong được gọi là ngà quanh tủy Khi lớp chất căn bản ngà được lắng đọng, các thân của nguyên bào tạo ngà bị đẩy ra ngoại vi của bề mặt ngà 40
Collagen ở ngà răng, thành phần chủ yếu là collagen týp I, chiếm tỷ lệ ít hơn là collagen týp III, IV, VI Tiền collagen được chế tiết từ các đuôi của nguyên bào tạo ngà nằm trong lớp nguyên bào tạo ngà 41
Hình 1.3: Các nguyên bào tạo ngà 40 Nguyên bào tạo ngà sản xuất ra tiền ngà, thành phần chủ yếu là collagen týp
I Lớp tiền ngà sau đó sẽ được khoáng hóa nhờ sự sản xuất của protein không phải collagen 40
Sau khi xuất bào, các phân tử tiền collagen vào cấu trúc nền ECM, các đầu N và C của chuỗi propeptide được loại bỏ, sự khoáng hóa chưa xảy ra ngay Quá trình khoáng hóa được khởi phát ở những vùng “trống” trong các sợi collagen đó là canxi phosphate không hữu cơ lắng đọng bên trong và xung quanh các sợi Có sự tương tác phức tạp giữa các sợi collagen và tinh thể hydroxyapatite, nơi mà mạng lưới các sợi collagen hoạt động như một bộ khung nhưng cũng giới hạn lượng chất khoáng lắng đọng Các sợi protein không phải collagen đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.
Các protein không phải collagen của răng bao gồm: osteocalcin, osteonectin, và họ các phân tử kết dính, glycoprotein liên kết N (SIBLINGs) 42 Osteopontin, bone sialoprotein, phosphoglycoprotein thuộc chất căn bản ngoại bào, protein thuộc chất nền ngà răng, dentine sialophosphoprotein (DSPP) tất cả đều thuộc về họ SIBLINGs 42 DSPP được mã hóa bởi gen
DSPP (4q22.1) Dentine sialoprotein (DSP) và dentine phosphoprotein
(DPP) là hai protein không phải collagen cơ bản được hình thành từ propeptide ban đầu được dịch mã 43 DPP có thể có vai trò quan trọng trong trung tâm khoáng hóa của các tinh thể hydroxyapatite Sau khi được hoàn thiện, nó di chuyển tới vị trí khoáng hóa, nơi nó tương tác với collagen týp
I 44 Cơ chế chính xác về chức năng của DSP vẫn chưa được làm sáng tỏ. Proteoglycans chế tiết bởi nguyên bào tạo ngà tương tác với collagen týp I trong quá trình hình thành sợi và có thể có vai trò quan trọng trong điều khiển kích thước và định hướng của các sợi Những protein này có vai trò trong quá trình khoáng hóa bởi khả năng lưu giữ canxi và ngăn chặn các trung tâm khoáng hóa tạo ra ở lớp tiền ngà.
1.2.4 Các bất thường răng hàm mặt
Sinh ngà bất toàn (DI- Dentinogenesis imperfecta) là bệnh lý di truyền của ngà răng Bệnh lý được phân loại một cách truyền thống theo Shields, gồm
3 týp 45 Týp I là sinh ngà bất toàn có liên quan tới OI, týp II và III là thể sinh ngà bất toàn độc lập không nằm trong hội chứng Theo thời gian, phân loạiShields không đủ đáp ứng để mô tả biểu hiện lâm sàng cũng như X-quang của bệnh, một vài cá thể có biểu hiện kiểu hình trùng lặp giữa các týp 46,47
Bảng 1.3: Phân loại sinh ngà toàn truyền thống theo Shields
OMIM Phân loại Shields về sinh ngà bất toàn Đặc điểm
125490 Sinh ngà bất toàn týp I Sinh ngà bất toàn liên quan đến OI
125490 Sinh ngà bất toàn týp II Ngà trắng đục di truyền, không liên quan đến khiếm khuyết xương
125500 Sinh ngà bất toàn týp III Ngà trắng đục ở người Brandywine
OMIM: Di truyền Melden ở người online (Online Mendelian Inheritance in man)
Các đột biến gen liên quan đến bệnh tạo xương bất toàn và mối liên
1.3.1 Các gen collagen COL1A1 và COL1A2 Đột biến trên 2 gen collagen týp I, COL1A1 và COL1A2, gây bệnh OI,bệnh di truyền trên NST thường Có thể chia thành đột biến số lượng, với sự tổng hợp collagen cấu trúc bình thường, khoảng một nửa số lượng bình thường và đột biến chất lượng, dẫn đến tổng hợp và sự bài tiết của những phân tử collagen bất thường Những bất thường số lượng nhìn chung được gây ra bởi những mã codon kết thúc sớm trong một alen COL1A1 66 Đột biến cấu trúc collagen thay đổi trình tự chuỗi trong miền xoắn ba dẫn đến đa dạng kiểu hình trên lâm sàng từ nhẹ đến nặng như tử vong trong
OI týp II Đột biến phổ biến nhất là gây ra sự thay thế một glycine trong miền xoắn ba của chuỗi α1 hoặc α2 67 Các đột biến trong COL1A1 dẫn đến việc thay thế glycine bằng serine, cysteine và arginine khoảng 76% tất cả các thay thế chuỗi α1.
1.3.2 Sinh tổng hợp collagen, sửa đổi và bài tiết Đột biến trong một số gen không thay đổi trật tự collagen nhưng lại tác động đến con đường sinh tổng hợp và bài tiết collagen Quá trình này bao gồm nhiều bước và yêu cầu một lượng lớn protein cho việc sửa đổi sau dịch mã, gấp, vận chuyển, và kiểm soát chất lượng collagen týp I Những thay đổi ở khâu này này góp phần cho biểu hiện lâm sàng OI đa dạng.
Sau khi dịch mã, procollagen vào trong lưới nội chất hạt, một trong các bước đầu tiên của sửa đổi sau dịch mã là sự hydroxyl hóa proline ở vùng xoắn để trở thành hydroxylproline Gen P4HB mã hóa cho protein PDI (protein disulfide isomerase), là một đơn vị của phức hợp prolyl-4-hydroxylase Phức hợp này đảm nhiệm sự hydroxyl hóa prolyl-4 nằm trên vùng xoắn của phân tử collagen, giúp tăng sự ổn định của collagen xoắn ba PDI hoạt động như một chaperone phân tử, kiểm soát sự hình thành cầu nối disulfide Tuy nhiên, cơ chế bệnh học của những đột biến trên gen P4HB vẫn chưa được biết rõ Các đột biến dù dẫn đến hội chứng Cole Carpenter týp I nhưng vẫn được mô tả lâm sàng như OI thể trung bình đến nặng 66
Gen P3H1, CRTAP, và PPIB mã hóa cho các protein P3H1 (prolyl-3- hydroxylase 1), CRTAP (protein liên kết sụn), và PPIB (peptidyl-prolyl-cis- trans-isomerase B hay cyclophilin B) tương tứng Ba protein này thuộc phức hợp isoform prolyl-3-hydroxylase đảm nhiệm sự hydroxyl hóa proline-986 trong chuỗi α1 trên phân tử collagen Các đột biến lặn trên ba gen tương ứng (P3H1, CRTAP, và PPIB) gây ra OI với mức độ nặng khác nhau Các đột biến trên ba gen này dẫn đến giảm sự hydroxyl hóa Proline-986 và do đó làm chậm quá trình gấp của collagen, đi kèm với thời gian sửa chữa lớn sau dịch mã 68
Sự lưu giữ trong tế bào và sự tổng hợp của collagen bị biến đổi quá mức có thể dẫn đến stress lưới nội chất (ER) và dẫn đến chết tế bào Trong quá trình hydroxyl hóa, cyclophilin B (PPIB) đảm bảo sự thay đổi dạng cis-trans của mối nối collagen-prolyl-peptide, và cùng với FKBP65 (còn được gọi là FKBP10), là một chaperone phân tử, ngăn các chuỗi procollagen khỏi bị ráp lại với nhau trở thành các sợi fibrin chưa trưởng thành Cyclophilin B cũng có thể tương tác với lysyl hydroxylase 1 (LH1), qua đó ảnh hưởng đến sự hydroxyl hóa lysin của các chuỗi collagen và liên kết ngang các phân tử 69 Các đột biến trên CRTAP có xu hướng gây ra nhiều biến thể nặng của bệnh Trẻ em thường gặp gãy xương dài trước hoặc ngay khi sinh Hầu hết người trưởng thành phụ thuộc vào xe lăn hoặc các phương tiện hỗ trợ di chuyển khác 70 Các đột biến trên P3H1 thường được mô tả là gây ra các kiểu hình nặng Tuy nhiên, cũng có những bệnh nhân bị mức độ vừa, không bị gãy xương sau sinh, có thể đi bộ sau này Những bệnh nhân có đột biến PPIB thường nặng, hiếm khi ở mức độ vừa 71,72,73
Gen PLOD2 mã hóa protein lysyl hydroxylase 2 (LH2), tương tự như lysyl hydroxylase 1 (LH1), phân giải lysine trong phân tử collagen Sự hydroxyl hóa của protein tạo điều kiện cho liên kết ngang hóa trị trong phân tử và do đó tăng cường sức căng Các hydrolysine cũng có thể được glycosyl hóa.
Mặc dù chức năng chính xác của sự glycosyl hóa collgen còn chưa được hiểu rõ, nó rất quan trọng cho sự ổn định của collagen Các đột biến trên gen
PLOD2 gây ra hội chứng Bruck týp II, đặc trưng bởi các thay đổi từ trung bình đến nặng về xương và co cứng khớp tiến triển với OI týp XI 74,75 Với kiểu hình OI thể trung bình và co rút tiến triển làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng cuộc sống của bệnh nhân Nghiên cứu cho thấy hoạt động của LH2 được điều chỉnh bởi các chaperone phân tử HSP47 (được mã hóa bởi gen
SERPINH1) và FKBP65 (được mã hóa bởi FKBP10) trong ER 76
Protein sốc nhiệt nằm trong họ các chaperone phân tử và ngăn sự gấp protein, nó có mặt trong mối liên hệ của các chuỗi collagen với các cấu trúc sợi siêu cấp Gen SERPINH1 mã hóa cho chaperone HSP47 (protein sốc nhiệt
47), những đột biến trên gen này dẫn đến sự gấp sai và không ổn định của protein Điều này dẫn đến bài tiết collagen chậm cũng như thay đổi cấu trúc collagen hoặc lưu giữ một phần collagen trong tế bào 77 Các đột biến trên
SERPINH1 gây ra biến dạng và gãy xương sau sinh, nhưng một số bệnh nhân chỉ gãy xương trong những tháng đầu đời.
Gen FKBP10 mã hóa cho chaperone FKBP65 (protein gắn FK506 65kDa) Đột biến xảy ra trên gen này dẫn đến hội chứng Bruck týp I (co rút bẩm sinh) với mức độ giòn xương đa dạng từ nhẹ đến nặng 78 Nó cũng có thể gây ra kiểu hình OI nặng mà không có co rút Mặc dù cấu trúc collagen có vẻ như bình thường, nhưng độ ổn định collagen có sự thay đổi Điều này gây ra tích lũy procollagen tổng hợp trong ER 76 Thêm vào đó, liên kết collagen liên phân tử bị giảm đáng kể, tương đồng với bệnh nhân có đột biến trên gen
PLOD2 66 Loại chồng chéo kiểu hình này cho thấy sự tương tác về mặt chức năng giữa hai protein.
TMEM38B (Protein 38B vận chuyển qua màng) là một gen mã hóa cho kênh cation hóa trị 1 (TRIC-B, kênh cation nội bào trimer týp B) 79 Kênh Kali tích hợp màng ER này cần thiết cho việc giải phóng canxi dự trữ trong tế bào và đóng một vai trò quan trọng trong biệt hóa tế bào Rối loạn giải phóng canxi trong tế bào dẫn đến sai lệch trong điều chỉnh sửa đổi collagen bằng các enzym trong ER Điều này dẫn đến stress ER và giảm bài tiết collagen 80 Đột biến gen tổng hợp protein vận chuyển qua màng di truyền lặn trên NST thường, có liên quan đến các thể OI mức độ trung bình với củng mạc mắt màu xanh, sinh ngà bất toàn, và nghe kém 66
MBTPS2 là một gen liên kết NST giới tính X mã hóa cho metalloprotease kẽm bám màng (S2P, protease vị trí 2) Protease này liên quan đến một vài con đường dẫn truyền trong tế bào, bao gồm sự phân giải protein điều chỉnh trên màng tế bào (RIP) của các yếu tố phiên mã CR3L1, ATF6, và SREBP Giảm lượng LH1 dẫn đến giảm hydroxyl hóa lysine và rối loạn liên kết ngang collagen, gây ra giảm bài tiết collagen và giảm sự biệt hóa của nguyên bào xương Bệnh nhân mang đột biến này biểu hiện kiểu hình OI mức độ vừa đến nặng 81
CREB3L1 (cyclic AMP-responsive element-binding protein 3-like protein
1) mã hóa một yếu tố phiên mã (CE3L1, trước đây là OASIS) Dưới tác động của stress ER, thành phần N tận của CR3L1 có chứa yếu tố phiên mã được giải phóng bởi hai metalloproteinase hoạt động tuần tự (S1P, S2P), gây ra sự biểu hiện của các gen phản ứng với protein không gấp nếp (UPR) Việc gắn của trình tự CR3L1 giống thành phần UPR sẽ kích hoạt vùng khởi động COL1A1 đặc hiệu cho nguyên bào tạo xương mà không tồn tại ở vùng khởi động
Tổng quan về nghiên cứu về bệnh OI trên bệnh nhân Việt Nam
Sử dụng từ khóa “Osteogenesis imperfecta vietnam” tìm kiếm trên thư viện PubMed và Google Scholar, chúng tôi ghi nhận được 8 kết quả.
Nghiên cứu của Hồ Duy Bình (2016): 114 Tác giả thực hiện phân tích đột biến gen trên COL1A1 và COL1A2 Hồ Duy Bình (2017): 115 Thực hiện khám lâm sàng và tra cứu hồ sơ bệnh án, thu thập thông tin phả hệ của 146 bệnh nhân OI Nghiên cứu của Nguyễn Minh Sơn (2017): 116 Phân tích đặc điểm khớp cắn và nhu cầu điều trị chỉnh nha của bệnh nhân OI Nghiên cứu của Zhytnik (2019): 117 Phân tích kiểu gen và kiểu hình của 146 bệnh nhân mắc OI từ Estonia, Ukraine và Việt Nam Đồng thời tác giả Zhytnik (2019) 118 thực hiện giải trình tự Sanger trên gen IFITM (OI týp V) trên 90 bệnh nhân có OI và không có đột biến trên COL1A1, COL1A2 Năm 2020 tác giả Zhytnik 119 thực hiện phân tích tổng quan hệ thống mối liên quan giữa kiểu gen và kiểu hình các cá thể mắc OI Tác giả Nguyễn Thị Thu Hương (2021): 120 Phân tích đặc điểm răng hàm mặt của 68 bệnh nhân mắc OI Năm 2022 tác giả Zhytnik 121 thực hiện phân tích kiểu hình bệnh nhân OI có đột biến P3H1.
Trên phương diện phân tích gen, chúng tôi chưa tìm được nghiên cứu nào thực hiện trên đối tượng người Việt Nam sử dụng phương pháp giải trình tự thế hệ mới để giải trình tự toàn bộ exon Các nghiên cứu chỉ dùng phương pháp giải trình tự Sanger, tập trung vào một số gen cụ thể, chủ yếu là COL1A1,
COL1A2 và P3H1, do đó, nhiều gen gây bệnh sẽ có khả năng bị bỏ sót.
Trên phương diện đặc điểm lâm sàng răng hàm mặt, chỉ có một nghiên cứu của tác giả Nguyễn Minh Sơn năm 2017, song tác giả chủ yếu tập trung vào đặc điểm của khớp cắn và chỉnh nha Nghiên cứu số 7 chính là một phần kết quả đề tài của chúng tôi, xuất bản năm 2021, tập trung vào đặc điểm răng hàm mặt trên bệnh nhân mắc OI Hơn nữa, trên các nghiên cứu trước đây, chúng tôi cũng chưa tìm kiếm được nghiên cứu nào phân tích mối liên quan giữa kiểu gen và đặc điểm răng hàm mặt.
1.4.2 Các bài báo bằng tiếng Việt
Các nghiên cứu về bệnh OI ở Việt Nam vẫn còn hạn chế, chủ yếu tập trung vào điều trị lâm sàng Luận văn thạc sĩ của Cấn Thị Bích Ngọc năm
2009, 122 thực hiện nghiên cứu mô tả đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng, và kết quả điều trị cho 104 bệnh nhân OI tại Khoa Nội tiết - Chuyển hóa - Di truyền, Bệnh viện Nhi Trung ương Các bệnh nhân được ghi nhận đáp ứng tốt với điều trị bằng biphosphonate.
Một nghiên cứu khác của tác giả Vũ Chí Dũng và cộng sự năm 2004 nhận xét các trường hợp được chẩn đoán và điều trị bệnh OI tại bệnh viện Nhi Trung Ương 123
Luận văn tiến sĩ hoá sinh y học gần đây nhất của tác giả Bùi Thị Hồng Châu, năm 2015, nghiên cứu xác định đột biến gen COL1A1, COL1A2 trên bệnh nhân OI 124
Có thể thấy rằng các nghiên cứu trước đây chỉ tập trung mô tả các đột biến trên 2 gen COL1A1 và COL1A2 bằng phương pháp giải trình tự Sanger.
Do đó, các gen khác có thể liên quan đến bệnh lý tạo xương bất toàn chưa được xem xét trong các nghiên cứu này.
CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Thời gian và địa điểm nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện tại:
1 Khoa Nội tiết - Chuyển hoá - Di truyền, Bệnh viện Nhi Trung ương.
2 Viện đào tạo Răng hàm mặt, Trường đại học Y Hà Nội.
3 Trung tâm nghiên cứu Gen - Protein, Trường Đại học Y Hà Nội.
Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 12/2018 đến tháng 05/2023.
Đối tượng nghiên cứu
Bệnh nhân từ 2 đến 19 tuổi được chẩn đoán mắc tạo xương bất toàn điều trị nội trú và ngoại trú tại khoa Nội tiết - Chuyển hoá - Di truyền, Bệnh viện Nhi Trung ương từ tháng 12/2018 đến 05/2023.
2.2.1 Tiêu chuẩn lựa chọn vào mẫu nghiên cứu
Bệnh nhân từ 2 đến 19 tuổi được chẩn đoán mắc tạo xương bất toàn: + Tiêu chuẩn lâm sàng theo Manoj Ramachandran, khi có một hoặc nhiều trong các dấu hiệu sau đây: 3,125
- Củng mạc mắt màu xanh da trời
- Khuôn mặt hình tam giác
- Bộ răng có khiếm khuyết
+ Biểu hiện trên X-quang bệnh nhân OI theo tiêu chuẩn của Anish như sau: 126
Bảng 2.1 Đặc điểm X-quang bệnh nhân OI 126
Týp OI Đặc điểm X-quang
- Biểu hiện loãng xương toàn thân, gồm cả khung xương trục và xương chi
- Xương mỏng, lồi lõm và tương đối ít gãy xương
- Hình ảnh hộp sọ Tam O'Shanter: sọ phẳng ở trục thẳng đứng và rộng theo chiều ngang.
- Týp IIA và IIB, các xương dài ngắn và rộng do mô hình hóa kém; nhiều xương vụn Týp IIC, xương dài mỏng hơn (hình trụ) và dài hơn so với các týp phụ khác
- Các xương sườn ở týp IIA ngắn và rộng với các đường vân liên tục Týp IIB, hình ảnh chuỗi hạt cườm không có hoặc rất ít và không liên tục Týp IIC, các xương sườn mỏng và có dạng hạt cườm.
- Vẹo cột sống ngực-thắt lưng hình chữ S
- Cứng cột sống nặng với gãy xương nén đốt sống và "đốt sống cá tuyết"
- "Vôi hóa bỏng ngô" thường xảy ra ở vùng đầu xương của xương dài
- Xương sọ mềm, xương mặt to và mỏng gây ra khuôn mặt tam giác
- Giống týp I các đặc điểm chung
- Có xâm lấn nền sọ (chèn ép), có hoặc không có chèn ép thân não + Phả hệ của gia đình được khai thác để củng cố chẩn đoán Những trường hợp không chắc chắn được chẩn đoán xác định bằng xét nghiệm gen.
Bệnh nhân đồng ý hoặc có sự đồng ý của người giám hộ tham gia vào nghiên cứu.
2.2.2 Tiêu chuẩn loại trừ khỏi mẫu nghiên cứu
- Bệnh nhân bị biến dạng xương, loãng xương do các nguyên nhân khác như còi xương kháng vitamin D, mucopolysaccharidoses …
- Bệnh nhân đã được điều trị chỉnh nha.
Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu mô tả cắt ngang.
Mẫu được chọn theo phương pháp chọn mẫu thuận tiện, chọn tất cả các bệnh nhân có đủ tiêu chuẩn vào nghiên cứu Chúng tôi đã thu thập được 98 bệnh nhân cho mục tiêu 1, trong đó có 31 bệnh nhân cho mục tiêu 2.
2.3.2.1 Cỡ mẫu cho mục tiêu 1:
Hình 2.1 Sơ đồ các cỡ mẫu cho mục tiêu 1
Chúng tôi tuyển chọn được 98 trẻ mắc OI cho mục tiêu 1 Trong đó:
- Đánh giá đặc điểm sinh ngà bất toàn, sâu răng, viêm lợi trên 98 bệnh nhân.
- Đánh giá khớp cắn trên 66 bệnh nhân:
Trong số 98 trẻ OI có 27 bệnh nhân có bộ răng sữa; 45 bệnh nhân có bộ răng hỗn hợp và 26 bệnh nhân có bộ răng vĩnh viễn Loại trừ các bệnh nhân chưa mọc răng hàm lớn vĩnh viễn thứ nhất (27 bệnh nhân có bộ răng sữa). Loại trừ 5 bệnh nhân có răng hàm lớn vĩnh viễn thứ nhất bị hỏng Tổng số 66 bệnh nhân được tham gia đánh giá khớp cắn.
- Đánh giá chỉ số PAR và chỉ số sai lệch: Các bệnh nhân có bộ răng vĩnh viễn (26 bệnh nhân có bộ răng vĩnh viễn), loại trừ 2 bệnh nhân có răng hàm lớn vĩnh viễn thứ nhất bị hỏng Tổng số 24 bệnh nhân được lấy mẫu đánh giá chỉ số PAR và chỉ số sai lệch.
- Đánh giá răng bị taurodontism: Các bệnh nhân có bộ răng hỗn hợp và bộ răng vĩnh viễn (45 bệnh nhân có bộ răng hỗn hợp, 26 bệnh nhân có bộ răng vĩnh viễn) Nghiên cứu sử dụng phương pháp đo phim của Shifman trên các răng hàm lớn thứ nhất hoặc thứ hai hàm dưới đã đóng kín cuống, do đó nghiên cứu đã loại trừ các bệnh nhân có răng hàm lớn vĩnh viễn thứ nhất hàm dưới hoặc răng hàm lớn vĩnh viễn thứ hai hàm dưới chưa đóng kín cuống. Tổng số 39 bệnh nhân được đánh giá taurodontism.
- Đánh giá răng hàm lớn vĩnh viễn thứ hai hàm trên mọc kẹt: Cỡ mẫu
26 bệnh nhân trên 14 tuổi Đây là tuổi răng hàm lớn thứ hai hàm trên phải quan sát được trên cung hàm.
- Thiếu răng được đánh giá trên 68 bệnh nhân có phim panorama, phim có thể quan sát được toàn bộ mầm răng, răng mọc ngầm.
2.3.2.2 Cỡ mẫu cho mục tiêu 2:
Toàn bộ 98 bệnh nhân OI trong mục tiêu 1 được tư vấn xét nghiệm gen,trong đó 31 bệnh nhân đồng ý tham gia vào nghiên cứu xét nghiệm các biến thể gen liên quan đến OI.
Hình 2.2 Sơ đồ các cỡ mẫu cho mục tiêu 2
2.3.3 Các biến số nghiên cứu
Bảng 2.2 Biến số dùng trong nghiên cứu
TT Biến số/chỉ số Định nghĩa Loại biến
Phương pháp thu thập Các biến số cho mục tiêu 1
1 Giới Nam hay nữ Nhị phân
Phỏng vấn bằng phiếu điều tra
- Xác định dựa vào ngày tháng năm sinh của trẻ
- Phân theo 3 nhóm tuổi: Dưới 6 tuổi (< 6); 6- ≤15 tuổi; 15-19 tuổi.
Phỏng vấn bằng phiếu điều tra
3 Týp OI Phân loại týp theo Sillence: I, II,
Có biểu hiện DI hay không: trên răng sữa, răng vĩnh viễn, trên lâm sàng hay X-quang Nhị phân Khám
5 Mức độ Mức độ biểu hiện của DI nhẹ, Danh mục Khám lâm
TT Biến số/chỉ số Định nghĩa Loại biến
Phương pháp thu thập Các biến số cho mục tiêu 1 biểu hiện của DI vừa, nặng sàng, X-quang
Tính chất đổi màu răng
Có thay đổi màu sắc răng hay không trên răng sữa, răng vĩnh viễn, xám xanh hay vàng nâu.
7 Khớp cắn Loại I, loại II, loại III Rời rạc Khám
Có cắn hở răng trước hay không Nhị phân Khám
Có cắn chéo răng sau hay không, bên phải hay bên trái
Có cắn hở răng sau hay không, bên phải hay bên trái
Hình thể răng bất thường
Răng có hình thể bất thường hoặc hình thể bình thường Nhị phân Khám
12 Mòn răng Có hay không hiện tượng mòn răng ở răng sữa, răng vĩnh viễn
13 Gãy răng Răng bị gãy hay không bị gãy Nhị phân Khám
14 Sỏi tuỷ Răng có hay không có sỏi tủy trên
Thiếu mầm răng hoặc răng vĩnh viễn
Răng bị hay không bị taurodontism
TT Biến số/chỉ số Định nghĩa Loại biến
Phương pháp thu thập Các biến số cho mục tiêu 1
Các mức độ của taurodontism
Mọc răng sớm, bình thường, muộn Danh mục Khám
Thăm khám theo ICDAS, từ đốm trắng đến hình thành lỗ sâu.
Số lượng răng sâu của trẻ Rời rạc Khám
Số lượng răng trám của trẻ do sâu
22 DFT/dft Chỉ số sâu, trám răng vĩnh viễn, răng sữa
23 PI Chỉ số mảng bám Liên tục Khám
24 GI Chỉ số viêm lợi Liên tục Khám
25 PAR Các thành phần của chỉ số PAR Phụ thuộc Đo đạc
Các thành phần của chỉ số sai lệch trên mẫu hàm Phụ thuộc Đo đạc
Biến số/chỉ số Định nghĩa Loại biến
Phương pháp thu thập Các biến số cho mục tiêu 2
Bất thường ở gen liên quan đến OI như
COL1A1, COL1A2, P3H1… Rời rạc Đọc báo cáo kết quả xét nghiệm gen
Dạng biến thể gen Đột biến có nghĩa, vô nghĩa, dịch khung…
Phân loại Đọc báo cáo kết quả xét nghiệm gen
- Những đột biến sai nghĩa làm thay thế 1
Biến thể số lượng và biến thể chất lượng acid amin dẫn tới sản phẩm protein thay đổi về mặt cấu trúc, chất lượng được xếp thành biến thể chất lượng.
- Những đột biến vô nghĩa, dịch khung, mất đoạn, vị trí cắt nối gây ngừng tổng hợp protein dẫn tới giảm số lượng protein được xếp vào biến thể số lượng.
Kết quả xét nghiệm gen
Biến thể - Đột biến gây thay thế acid amin Glycine thay đổi được xếp vào biến thể thay đổi Gly-X-Y.
Gly-X- - Đột biến không thay thế acid amin
Glycine được xếp thành biến thể không thay đổi Gly-X-Y (Bao gồm đột biến sai nghĩa thay thế acid amin không phải
Kết quả xét nghiệm gen thay đổi Glycine, đột biến vô nghĩa, dịch khung,
Gly-X- mất đoạn, vị trí cắt nối).
2.3.4 Các tiêu chuẩn sử dụng trong đánh giá bệnh lý răng miệng
* Chẩn đoán sinh ngà bất toàn:
+ Sinh ngà bất toàn (DI) được chẩn đoán dựa trên các đặc điểm lâm sàng và X-quang theo Barron 43 Các dấu hiệu lâm sàng bao gồm: Răng có màu xám, vàng nâu, mòn răng và rụng răng sớm Chụp X-quang có thể cho thấy mật độ khoáng hóa kém của ngà răng, thân răng hình củ hành, cổ răng bị thắt, chân răng ngắn và tắc nghẽn ống tủy.
+ Các mức độ biểu hiện của sinh ngà bất toàn theo tiêu chuẩn của tác giả
Bảng 2.3: Sự thay đổi triệu chứng lâm sàng và X-quang của sinh ngà bất toàn từ thể nhẹ đến nặng 48
Dấu hiệu của sinh ngà bất toàn Nhẹ Trung bình Nặng Đổi màu thân răng
Bình thường hoặc xám nhẹ
Xanh xám đục, màu hổ phách Đục màu nâu
Bất thường hình dạng thân răng Hình củ hành, ngắn với độ nặng tăng
Mòn răng Từ vỡ men đến mất thân răng
Tắc một phần (tuỷ hình cây kê – thistle)
Tuỷ hẹp đến tắc hoàn toàn
Tuỷ mở rộng với dạng răng vỏ sò Chân răng ngắn và mảnh Độ nặng tăng
Thấu quang quanh chóp Độ nặng tăng cùng với số lượng
Khớp cắn được đánh giá trên 66 trẻ mắc OI Do khớp cắn được xác định bằng mối quan hệ của răng hàm lớn vĩnh viễn thứ nhất, trẻ bị mất răng hàm lớn vĩnh viễn thứ nhất không được đánh giá.
* Đánh giá mức độ trầm trọng của khớp cắn
+ Mục đích: Nhiều nghiên cứu trên bệnh nhân OI cho thấy biểu hiện sai khớp cắn loại III, cắn hở, cắn chéo chiếm tỷ lê ̣cao Những báo cáo này phần lớn dựa trên các quan sát lâm sàng, trong đó mức độ nặng của sai khớp cắn không được định lượng.
+ Chỉ số PAR - Đánh giá xếp hạng ngang hàng (Peer assessment rating) và chỉ số sai lệch (Discrepancy index) hiện tại được sử dụng để đánh giá mức độ nghiêm trọng của sai khớp cắn Các chỉ số này được phát triển để định lượng khách quan các sai khớp cắn.
Chỉ số sai lệch (Discrepancy index) được phát triển bởi Hội đồng chỉnh nha Hoa Kỳ Chỉ số này sử dụng một số tiêu chí liên quan đến các yếu tố khớp cắn, được chuẩn hóa và đo lường để đánh giá mức độ phức tạp của các trường hợp chỉnh nha.
Chúng tôi đánh giá mứ c đô ̣ trầm trong của sai khớ p cắn trên trẻ OI bằng cách sử dụng chỉ số PAR và một số thành phần của chỉ số sai lệch trên mẫu hàm Các bệnh nhân đủ điều kiện lựa chọn sẽ được lấy dấu hai hàm bằng alginate và đổ mẫu thạch cao, lấy dấu khớp cắn và vào càng cắn. Để làm rõ hơn mức độ trầm trọng của sai khớp cắn, chúng tôi thực hiện so sánh với nhóm chứng trên bệnh nhân không bị OI.
Cỡ mẫu tối thiểu được tính toán dựa trên công thức tính cỡ mẫu cho kiểm định t-test dành cho 2 biến độc lập, so sánh chỉ số PAR trung bình của nhóm trẻ bị OI và nhóm chứng Giá trị PAR trung bình và độ lệch chuẩn dùng cho tính cỡ mẫu là kết quả từ một khảo sát sơ bộ (pilot study) trên năm mẫu hàm của trẻ OI và năm mẫu hàm của trẻ nhóm đối chứng Kết quả cho thấy cỡ mẫu tối thiểu là n = 3.
+ Chọn nhóm bệnh nhân OI: Để định lượng khớp cắn của bệnh nhân tránh các yếu tố nhiễu của việc thay răng chưa đầy đủ, chúng tôi tiến hành nghiên cứu hoàn toàn trên bệnh nhân có khớp cắn răng vĩnh viễn trong nhóm bệnh nhân OI từ 7 – 19 tuổi.
Loai trừ những bênh nhân chưa moc răng hàm lớ n vinh viễn thứ nhất hoăc bi ṣ âu gãy hỏng, bênh nhân đã chỉnh răng.
Chúng tôi tuyển chọn được 24 trẻ OI vào nghiên cứu.
- Các bênh nhân từ 7 – 19 tuổi đến khám chữa bênh tại Viện đào tạo răng hàm măt trườ ng Đai hoc Y Hà Nôị , không mắc OI.
- Các tiêu chuẩn để đánh giá khớ p cắn của nhóm nghiên cứ u đươc áp dung cho nhóm chứ ng.
Nhóm chứng thu thập được 30 bệnh nhân.
+ Cách đo chỉ số PAR theo tiêu chuẩn của Green 127 (Phụ lục 3) Các thành phần chỉ số PAR bao gồm các yếu tố trong bảng 2.4.
Bảng 2.4 Các thành phần của chỉ số PAR 127
Cá c thành phần PAR Điểm Anh Tổng
Khấp khểnh cung răng trên 1 1
Khấp khểnh cung răng dưới 1 0
Khớp cắn phiá má chiều trướ c sau 1 2
Khớp cắn phiá má chiều đứ ng 1 2
Khớp cắn phiá má chiều ngang 1 2 Độ cắn chìa 6 5
Cắn chéo răng trướ c 6 5 Độ cắn trùm 2 3
(Phụ lục 3) Các thành phần chỉ số sai lệch bao gồm các yếu tố trong bảng 2.5.
Bảng 2.5 Các thành phần của chỉ số sai lệch 128
Môṭ số thành phần chỉ số sai lệch Kết quả Điểm
Cắn chéo răng sau phiá lưỡi
Bất thường răng hàm mặt trên bệnh nhân tạo xương bất toàn
3.1.1 Tuổi, giới và phân loại bệnh nhân tạo xương bất toàn
Bảng 3.1: Tuổi, giới và phân loại OI, n = 98
OI týp Tuổi trung bình
98 trẻ bị OI từ 2 đến 17 tuổi (tuổi trung bình: 9,0 ± 4,38) tham gia vào nghiên cứu Bệnh nhân OI týp III và IV chiếm chủ yếu lần lượt là 46,9% và 45,9%; OI týp I thấp nhất với 7,2% Tỷ lệ nam và nữ trong nghiên cứu không có sự khác biệt.
3.1.2 Đặc điểm sinh ngà bất toàn ở bệnh nhân tạo xương bất toàn
+ Trong số 98 trẻ OI có 27,6 % (27 bệnh nhân) có bộ răng sữa; 45,9 %
(45 bệnh nhân) có bộ răng hỗn hợp và 26,5 % (26 bệnh nhân) có bộ răng vĩnh viễn Do đó, răng sữa và răng vĩnh viễn được quan sát lần lượt ở 72 và 71 bệnh nhân.
Nhận xét: Sinh ngà bất toàn tìm thấy ở 46 bệnh nhân (45,9%) Tất cả 7 bệnh nhân OI týp I không có biểu hiện của DI Trong nhóm OI týp III, 25 bệnh nhân có DI (54,3%), trong khi con số này ở nhóm OI týp IV là 21 bệnh nhân (46,7%) Không có sự khác biệt đáng kể về tỷ lệ mắc DI giữa các nhóm
OI týp III và týp IV (p = 0,4637).
+ Đặc điểm sinh ngà bất toàn ở răng sữa và răng vĩnh viễn:
Bảng 3.3: Tỷ lệ DI trên răng sữa và răng vĩnh viễn
Răng sữa (n = 72 bệnh nhân) Răng vinh viễn
DI Không DI DI Không DI
Số lượng % Số lượng % Số lượng % Số lượng %
- Nhận xét: Có 35 bệnh nhân (48,6 %) và 29 bệnh nhân (40,8%) được chẩn đoán mắc bệnh DI lần lượt ở răng sữa và răng vĩnh viễn Quan sát thấy tỷ lệ gặp DI ở răng sữa cao hơn răng vĩnh viễn.
Hình 3.1 Biểu hiện DI ở răng sữa nặng hơn răng vĩnh viễn a BN Đào Trâm A và b BN Bế Thị Ngọc A Có DI răng sữa vàng nâu toàn bộ, mòn nhiều; răng vĩnh viễn biểu hiện DI nhẹ hơn với màu sắc gần như bình thường ở răng cửa trên
- Nghiên cứu của chúng tôi đã quan sát đặc điểm DI có biểu hiện nặng ở răng sữa lại biểu hiện nhẹ hơn ở răng vĩnh viễn gặp trên 9/12 bệnh nhân (40,9%), xét trên các bệnh nhân có bộ răng hỗn hợp mắc DI.
+ Sự đổi màu răng khác nhau giữa các bệnh nhân DI:
Bảng 3.4 Biểu hiện màu sắc răng trên bệnh nhân OI có DI
Răng vĩnh viễn bị DI
Tổng 35 100 29 100 màu răng trên bệnh nhân DI. a b. c d.
Hình 3.2 Sự đổi màu răng ở bệnh nhân DI a Màu vàng nâu ở răng sữa (BN Đinh Thảo Ng.); b Màu xám trắng ở răng sữa (BN Nguyễn Mạnh H.); c Màu vàng nâu ở răng vĩnh viễn (BN Nguyễn Xương
H.); d Màu trắng xám ở răng vĩnh viễn (BN Nguyễn Ngọc Phương A.)
+ Nghiên cứu của chúng tôi quan sát được hai trường hợp mòn răng nghiêm trọng ở răng sữa thuộc loại màu vàng nâu Răng vĩnh viễn không thấy có biểu hiện mòn quá mức hoặc gãy men răng, có 1 trường hợp gãy chân răng 31, 41 quan sát được ở bệnh nhân 15 tuổi. c d. e.
Hình 3.3 Các răng cửa dưới bị ảnh hưởng bởi DI nhiều nhất a BN Phạm Trung D.; b : BN Đào Trâm A.; c BN Đinh Thao Ng.; d BN Nguyễn Ngọc D có răng cửa dưới sẫm màu hơn răng cửa trên. e Trên X-quang răng cửa dưới có biểu hiện hẹp ống tủy nhiều hơn các răng trên cung hàm.
Các răng cửa dưới bị ảnh hưởng bởi DI nhiều nhất; răng cửa trên ít bị ảnh hưởng hơn Trên X-quang răng cửa dưới cũng thể hiện sự hẹp tắc ống tủy rõ ràng hơn Ở các bệnh nhân có DI răng vĩnh viễn, quan sát thấy 14/29
+ Các biểu hiện của DI trên X-quang: a b
Hình 3.4 Biểu hiện DI trên phim X-quang a Ống tủy răng hẹp tắc (các răng cửa), chân răng ngắn, thân răng hình củ hành (hình ảnh rõ ở răng 17,27,38,48), cổ răng thắt, gãy chân răng 31,41.
(BN Đào Thị H 15 tuổi bị OI và DI) b BN nữ 15 tuổi không bị OI và DI
Biểu hiện DI trên phim X quang cho thấy các mức độ khác nhau của hiện tượng hẹp tắc tủy răng Các đặc điểm khác như mật độ khoáng hóa kém,chân răng ngắn, thân răng hình củ hành với cổ răng thắt. lâm sàng và X-quang theo răng sữa và răng vĩnh viễn
Răng vĩnh viễn bị DI
Biểu hiện trên lâm sàng +X-quang 29 82,9 20 69,0
- Nhận xét: Các bệnh nhân có biểu hiện của DI chỉ trên X-quang có tỷ lệ thấp hơn so với các bệnh nhân có biểu hiện DI cả trên lâm sàng và X-quang Tính chất biểu hiện này không có sự khác biệt ở răng sữa và răng vĩnh viễn. a b c d
Hình 3.5 Bệnh nhân có biểu hiện DI chỉ trên X-quang a,b: BN Nguyễn Thị Thanh H 16 tuổi và BN Nguyễn Thị Thanh H 11 tuổi, có biểu hiện DI trên X-quang với sự tắc hẹp ống tủy nhưng trên lâm sàng răng có màu sắc bình thường.
Mức độ biểu hiện của DI
Nhẹ Vừa Nặng Tổng lượngSố % Số lượng % Số lượng % Số lượng %
Nhận xét: Bệnh nhân OI týp III và IV biểu hiện sinh ngà bất toàn theo mức độ nhẹ, vừa, nặng không có sự khác biệt (p= 0,3381).
3.1.3 Đặc điểm khớp cắn trên bệnh nhân tạo xương bất toàn
Bảng 3.7: Tình trạng khớp cắn, cắn hở, cắn chéo, n = 66
Phía trước 2 33,3 25 75,8 17 63,0 44 66,7 0,2820Phía sau 2 33,3 23 69,7 11 40,7 36 54,5 0,0243Trong số 98 trẻ OI, có 27 bệnh nhân là bộ răng sữa và 5 bệnh nhân chưa hoàn thiện răng hàm lớn thứ nhất Tổng số 66 bệnh nhân được tham gia đánh giá khớp cắn Trong ba týp OI, không có bệnh nhân bị sai khớp cắn loại II Sai khớp cắn loại III xuất hiện ở hầu hết bệnh nhân chiếm xuyên hơn ở bệnh nhân OI týp III so với bệnh nhân OI týp IV trong tất cả các phát hiện Tình trạng cắn hở và cắn chéo có tỷ lệ cao, thường xuyên hơn ở phía trước so với phía sau Không có sự khác biệt đáng kể giữa bệnh nhân OI týp III và IV trong tất cả các phát hiện được quan sát, ngoại trừ cắn chéo sau Tỷ lệ cắn chéo sau ở OI týp III (69,7%) cao hơn đáng kể so với týp IV (40,7%) (p = 0,0243).
3.1.4 Đánh giá khớp cắn theo chỉ số PAR và chỉ số sai lệch
BÀN LUẬN
Một số đặc điểm về răng hàm mặt của nhóm nghiên cứu
4.1.1 Đặc điểm về tuổi giới và týp phân loại bệnh tạo xương bất toàn
+ Tạo xương bất toàn (OI) là một bệnh lý di truyền rối loạn mô liên kết phức tạp, có phổ triệu chứng rộng biểu hiện ở nhiều cơ quan trong đó biểu hiện ở răng miệng rất đa dạng Vì vậy bệnh cần được phát hiện sớm, chẩn đoán chính xác, đưa ra được phương án điều trị phù hợp từng bệnh nhân Đối tượng nghiên cứu của chúng tôi là lứa tuổi trẻ em, thanh thiếu niên từ 2 đến
19 tuổi, độ tuổi trung bình 9 ± 4,4 Đây là lứa tuổi quan sát được cả bộ răng sữa và bộ răng vĩnh viễn Đồng thời lứa tuổi này cần được nghiên cứu, can thiệp hỗ trợ sớm để nâng cao chất lượng sống của bệnh nhân, do đó được cộng đồng quan tâm nhiều hơn Kết quả khám răng hàm mặt sẽ cung cấp dữ liệu có giá trị để quản lý răng miệng tốt hơn ở bệnh nhân OI Lý do tiếp theo cho việc chọn độ tuổi nghiên cứu ở trẻ em và thanh thiếu niên chủ yếu là ở lứa tuổi này các răng mới mọc, còn tồn tại trên cung hàm, chưa bị mất răng nhiều do ảnh hưởng của sinh ngà bất toàn gây mòn răng, gãy răng Đây cũng là lý do mà phần lớn các nghiên cứu trên thế giới tiến hành ở độ tuổi này.
Bảng 4.1 Cỡ mẫu và phân bố tuổi, giới trong một số nghiên cứu
Tác giả Tổng số bệnh nhân trungTuổi bình
+ Phân loại OI biến đổi từ hệ thống phân loại của Sillence được ứng dụng chủ yếu trên lâm sàng OI týp II có kiểu hình rất nặng thường gây chết trước khi sinh ra OI týp I có kiểu hình bình thường, tầm vóc thấp, gãy xương ít OI týp III biểu hiện nặng nhất, gãy xương nhiều lần, biến dạng xương nặng, bệnh nhân thường không di chuyển được phải ngồi xe lăn OI týp IV phổ biểu hiện kiểu hình rộng từ tương đối bình thường, tầm vóc thấp tới gãy xương nhiều lần, biến dạng xương từ nhẹ đến trung bình, bệnh nhân vẫn tự di chuyển được.( Hình 4.1). a b c d e f
Hình 4.1: Hình ảnh bệnh nhân OI a,b: BN OI týp I Trịnh Ngọc V c,d: BN OI týp IV Tạ Minh Th. e,f: BN OI týp III Lê Thế Tiến Th.
Trong nghiên cứu của chúng tôi OI loại nặng týp III chiếm chủ yếu với tỷ lệ cao nhất 46,9% (46/98) và týp IV là 45,9% (45/98) thấp nhất là OI týp I với 7,2% (7/98) Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Vũ Chí Dũng: OI týp III hay gặp nhất 77,5% Tuy nhiên kết quả này ngược với một số tác giả như Malmgren, Rứnnaug Sổves, Alessandra Majorana, Kristopher Andersson, Nadiah với tỷ lệ OI týp I cao nhất Sự khác biệt này có hai lý do: Ở nước ta vấn đề chẩn đoán sớm, điều trị cho bệnh nhân OI còn khó khăn, trong khi đó OI týp I là thể bệnh nhẹ, khó phát hiện và dễ bị bỏ qua Đối với người bệnh do hiểu biết về bệnh hạn chế cùng điều kiện kinh tế khó khăn nên những người OI týp I thể nhẹ sẽ ít đăng ký điều trị.
Với nghiên cứu của A C O’Connell (1999), tác giả chủ động đánh giá tình trạng răng hàm mặt trên 2 týp III và IV 134 Tác giả Nadiah đánh giá thêm týp V trong phân loại 138 Có thể thấy các nghiên cứu trên thế giới càng về sau tỷ lệ týp OI nặng chiếm tỷ lệ thấp, OI thể nhẹ chiếm tỷ lệ cao hơn có thể liên quan đến sự phát triển của y tế, xã hội trong việc quan tâm nhiều hơn đến bệnh nhân OI, cũng như việc sàng lọc trước sinh tốt hơn để giảm tỷ lệ OI loại nặng (Bảng 4.2).
Bảng 4.2 Phân loại týp OI trong một số nghiên cứu
4.1.2 Đặc điểm về sinh ngà bất toàn trên bệnh nhân tạo xương bất toàn
+ Tỷ lệ sinh ngà bất toàn trên bệnh nhân OI.
- Tỷ lệ phổ biến DI trong nghiên cứu hiện tại (45,9%) cao hơn một số nghiên cứu như 19% ở Na Uy 135 , 20,4% ở Ai Cập 140 , 24,7% ở Đan Mạch 141 , 42% và 18% ở Thụy Điển 49,137 , nhưng thấp hơn các kết quả khác ở Ý (62,5%) 136 và trong nghiên cứu của A C O’Connell 73% 134 hoặc trong một nghiên cứu ở Việt Nam trước đây (61%) 142 Tuy nhiên, sự khác nhau về tỷ lệ
DI giữa các nghiên cứu bị ảnh hưởng bởi týp OI vì týp OI của những người tham gia là khác nhau giữa các nghiên cứu này Các báo cáo cho rằng DI thường xuyên hơn trong OI týp III và IV hơn týp I 107,143 Do đó, các nghiên cứu trong đó những người tham gia có tỷ lệ cao OI týp I có thể đưa ra ước tính thấp hơn về tỷ lệ hiện mắc Ví dụ, ở Na Uy 135 và các nghiên cứu của Đan Mạch 141 có 79% và 75% người tham gia là OI týp I, trong khi nghiên cứu ở Việt Nam 142 bao gồm 33,8% người tham gia OI týp I Nếu chỉ xem xét OI týp III và IV, tỷ lệ DI phổ biến của các nghiên cứu này là 50% (Na Uy) 135 , 25,6% (Ai Cập) 140 và 58,6% (Thụy Điển) 49
Bảng 4.3 Tỷ lệ DI theo týp OI trong một số nghiên cứu
Tác giả OI týp I OI týp III OI týp IV Tổng
OI,n DI,n OI,n DI,n OI,n DI,n OI,n DI,%
- Phù hợp với các nghiên cứu khác 49,134,140 , nghiên cứu của chúng tôi cho thấy tỷ lệ DI thường xuyên ở OI týp III (54,3%) cao hơn OI týp IV (46,7%), cho thấy DI có liên quan đến mức độ nặng của OI Vì DI loại I có nguồn gốc từ các bất thường của gen tổng hợp collagen týp I (COL1A1 và COL1A2) 109 , mức độ bất thường của collagen týp I có thể biểu hiện liên quan đến mức độ nghiêm trọng của biến dạng xương và bất thường ngà răng.
Nghiên cứu của Malmgren và Norgren (2002) 49 3/68 bệnh nhân chỉ có một vài răng mọc, và sự hiện diện của DI không thể được xác định hoặc loại trừ Một trong số những bệnh nhân này cho thấy mức độ OI nhẹ, một bệnh nhân khác có mức độ nặng, và dạng OI của bệnh nhân thứ ba là không chắc chắn DI được tìm thấy ở 27/65 (42%) bệnh nhân Sự phổ biến của DI cao hơn đáng kể ở nhóm OI týp III (10/15 bệnh nhân) so với týp I (10/36 bệnh nhân) và týp IV (7/14 bệnh nhân) Tỷ lệ này cũng cao hơn ở những bệnh nhân bị bệnh nặng (16/23 bệnh nhân) so với bệnh nhân có mức độ nhẹ (7/31) hoặc trung bình (4/11) 49
Nghiên cứu của Nadiah (2018), hầu hết bệnh nhân (62,1%) là OI týp III, tiếp theo là 17,2% týp I và IV tương ứng Một bệnh nhân được phân loại týp
V DI được xác định chiếm 71,4% ở bệnh nhân OI týp III và cùng 14,3% ở cả týp I và IV tương ứng DI là một đặc trưng quan trọng trên bệnh nhân OI và được xác định là hay gặp trong OI týp III, ít phổ biến trong týp I 138
Tác giả Majorana đã thực hiện một nghiên cứu lâm sàng và mô học về sinh ngà bất toàn trên trẻ mắc tạo xương bất toàn, được thực hiện năm 2010 tại Ý Nghiên cứu gồm 6 nữ và 10 nam có chẩn đoán OI, trong đó có 9 bệnh nhân OI týp I, 3 bệnh nhân OI týp III, và 4 bệnh nhân OI týp IV Tất cả các bệnh nhân đều được khám răng miệng, chụp X-quang để đánh giá sự có mặt hay không của DI Tỷ lệ và các đặc điểm của DI trong nhóm nghiên cứu như sau: 10/16 bệnh nhân (62,5%) có đổi màu răng bất thường của DI, đặc biệt trong đó
4/9 bệnh nhân của OI týp I, 3/3 bệnh nhân của OI týp III, và 3/4 bệnh nhân của
- Tỷ lệ sinh ngà bất toàn trong nghiên cứu của chúng tôi sẽ bỏ sót các trường hợp sinh ngà bất toàn chỉ biểu hiện trên mô học, do nghiên cứu của chúng tôi không đủ dài để thu thập các răng sữa đến tuổi thay sau đó tiến hành xét nghiệm mô học Hơn nữa bệnh nhân ở xa, ba năm bị dịch covid-19 nên việc tái khám của bệnh nhân gặp khó khăn.
Việc xét nghiệm mô học khả năng làm tỷ lệ DI trong nghiên cứu của Alessandra Majorana (2010) cao hơn trong nghiên cứu của chúng tôi Trong thời gian quan sát, 7 chiếc răng sữa đã thay răng và được xét nghiệm mô học
(3 ở bệnh nhân OI týp I, 2 ở bệnh nhân OI týp III và 2 ở bệnh nhân OI týp IV) Kiểm tra mô học đã xác nhận chẩn đoán DI Không có sự khác biệt về mô học nào được ghi nhận giữa 3 týp OI Men răng bình thường về bản chất với cấu trúc hình lăng trụ bình thường Ranh giới men ngà (DEJ) hiện diện với hình thể bình thường Ngà răng có những bất thường đáng kể 136
Kristopher Andersson và cộng sự công bố nghiên cứu năm 2018 tại Thụy Điển 54% cá thể không có dấu hiệu lâm sàng và X-quang của DI, nhưng lại có kết quả xác định DI về mặt mô học Sự thay đổi về mặt mô học là nhẹ hơn khi so sánh với những thay đổi trên bệnh nhân có các triệu chứng lâm sàng cũng như X-quang của DI Không có cá thể nào chỉ có dấu hiệu mô học ở bộ răng sữa lại biểu hiện DI về mặt lâm sàng và X-quang ở bộ răng vĩnh viễn 137
+ Tỷ lệ DI ở răng sữa và răng vĩnh viễn
Đột biến gen trên bệnh nhân tạo xương bất toàn
4.2.1 Gen mã hóa Colagen týp I
Trong nghiên cứu của chúng tôi, phần lớn các biến thể được phát hiện nằm trên gen COL1A1 và COL1A2, chiếm 32/37 biến thể (86,5%) Kết quả này nhất quán với hầu hết các nghiên cứu trước đây 6 Số lượng biến thể được phát hiện trong nghiên cứu ở COL1A1 (23 biến thể) nhiều hơn ở COL1A2 (9 biến thể), tương tự như cơ sở dữ liệu có quy mô lớn nhất về OI (4388 báo cáo về biến thể trên COL1A1 so với 1592 báo cáo về trên COL1A2) Cũng theo như cơ sở dữ liệu này, đã có hơn 2300 đột biến khác nhau trên 2 gen này
(1512 trên COL1A1 và 833 trên COL1A2) được báo cáo 161
Một nghiên cứu có cỡ mẫu lớn nhất về OI, đã báo cáo rằng chỉ có khoảng 10% các biến thể có thể gây thay thế glycine 14 Các đột biến nói chung không phân bố ngẫu nhiên mà có các “điểm nóng” (hotspots) đột biến, có báo cáo đã chứng minh được rằng những điểm này thường liên quan đến các nucleotide CpG nơi một cytosine bị methyl hóa tự nhiên bị khử amin và biến đổi thành thymine 162
Các đột biến đôi khi bị bỏ sót vì nhiều nguyên nhân Một số đột biến ở bệnh nhân OI đôi khi cũng không được phát hiện trong quá trình giải trình tự gen Hơn nữa, một số sai lệch trong lựa chọn mẫu nghiên cứu có thể xảy ra, ví dụ: các kiểu hình lâm sàng rất nhẹ sẽ dễ bị bỏ qua hoặc ngược lại các kiểu hình nghiêm trọng đến mức gây sảy thai sớm, dẫn đến các đột biến đó cũng không được ghi nhận. các biến thể sai nghĩa, chiếm 16/32 (50%) biến thể collagen týp I 14 biến thể trong số đó nằm ở vùng xoắn ba và 12/14 là các biến thể làm thay đổi glycine. Các nghiên cứu trước đã chỉ ra phần lớn các biến thể thay thế acid amin glycine trong vùng xoắn ba dẫn đến kiểu hình OI từ trung bình đến nặng (týp
IV và III) 162,163 Nghiên cứu của chúng tôi cũng xác nhận kết luận trên Trong số 12 biến thể thay thế glycine trong chuỗi Gly-X-Y, (9 ở α (I) và 3 α (II)), gồm có tới 3 biến thể trên bệnh nhân OI týp III và 8 biến thể trên bệnh nhân
OI týp IV và 1 biến thể biểu hiện OI týp I.
Cả hai chuỗi α (I) và α (II) đều chứa vùng xoắn ba ở giữa, gồm 1014 acid amin Vùng xoắn ba này bao gồm các vùng lặp lại có trật tự nghiêm ngặt của 338 tripeptide Gly-X-Y, chặn hai đầu bởi các propeptide đầu amino và đầu carboxyl, trong đó X thường là proline và Y thường là 4-hydroxyproline (Hình 4.7) Việc tổng hợp các chuỗi pro α (I) và α (II) thành xoắn 3 bắt đầu tại đầu carboxyl hướng về phía đầu amino 164 Glycine có vai trò chìa khóa trong tổng hợp collagen, bởi vì nó là acid amin duy nhất đủ nhỏ để đảm bảo việc gấp đúng của chuỗi polypeptide Thay thế glycine làm chậm quá trình gấp xoắn ba, kéo dài thời gian tiếp cận của enzyme sửa đổi, ảnh hưởng đến hình thành fibril, gây nên các bất thường chất lượng của collagen týp
I 6,164 Collagen với bất thường về cấu trúc gây ra hậu quả nghiêm trọng hơn đối với quá trình chuyển hóa nội bào và cấu trúc khung so với việc giảm số lượng collagen bình thường Kết hợp cùng với việc lưới nội chất bị quá tải và cấu trúc khung bị lỗi dẫn đến sự trưởng thành kém của các nguyên bào xương tạo xương 165 aspartic, axit glutamic và arginine) hay valine, có chuỗi bên không phân cực,thường dẫn đến kiểu hình nghiêm trọng hơn so với alanine có nhánh methyl nhỏ (Hình 4.8) Với số lượng cỡ mẫu khá nhỏ trong nghiên cứu, chúng tôi không ghi nhận được đặc điểm kiểu hình này Nghiên cứu của tác giả NadiahMohd Nawawi cũng cho thấy cỡ mẫu nhỏ về vấn đề này, trong số 10 đột biến glycine, 70% (n = 7) glycine thay thế bằng serine và 10% (n = 1) thay thế cho axit aspartic, arginine và valine tương ứng 138
Tuy nhiên, bệnh nhân G2 và nhóm 3 bệnh nhân chị em G14, G15, G16 cùng mang biến thể trên COL1A1 c.1003G>A (p.Gly335Ser) nhưng bệnh nhân G2 mang kiểu hình OI nhẹ trong khi nhóm 3 bệnh nhân chị em mang kiểu hình
OI trung bình Nghiên cứu trước cũng chỉ ra một số biến thể thay thế glycine gây ra cả kiểu hình gây chết người và không gây chết người 14 mức độ nghiêm trọng có thể thay đổi từ nhẹ đến nặng đối với cùng một đột biến thậm chí trong cùng một gia đình do các yếu tố chưa được biết 166,167 Hai biến thể sai nghĩa vùng xoắn ba không gây thay đổi glycine là COL1A2 c.970G>T(Pro324Ser) và COL1A2 c.2799T>A (p.Asp933Glu) Hai biến thể này trên hai bệnh nhân kiểu hình OI trung bình Điều này tương tự như các nghiên cứu trước đây rằng các biến thể vùng xoắn ba không thay đổi glycine thường sẽ mang kiểu hình nhẹ hơn 164 Hai biến thể này chưa từng được công bố trước đây Gia đình bệnh nhân G27, COL1A2 c.2799T>A (p.Asp933Glu) đã được phát hiện biến thể này Điểm đáng chú ý là kiểu hình của người mẹ bình thường Dựa theo hướng dẫn phân loại của ACMG, biến thể COL1A2 c.2799T>A (p.Asp933Glu) được xếp vào nhóm “Biến thể không rõ ràng”, với các bằng chứng PM2, PP3, PP2, và biến thể COL1A2 c.970G>T (Pro324Ser) cũng được xếp vào nhóm “Biến thể không rõ ràng”, với các bằng chứng PM1, PM2, PP2.
Hai biến thể sai nghĩa còn lại không nằm trong vùng xoắn ba cùng ở bệnh nhân G13 gồm 2 biến thể vùng N COL1A1 c.436C>A (p.Pro146Thr) và
COL1A2 c.146C>A (p.Pro49His) Hai biến thể này trên bệnh nhân có biểu hiện kiểu hình OI thể nhẹ Dường như các biến thể sai nghĩa đầu N gen collagen týp I thường chỉ gây kiểu hình nhẹ Một nghiên cứu khác trên 364 bệnh nhân OI ở Italia báo cáo rằng các biến thể ở đầu N có thể biểu hiện tất cả các kiểu hình của OI, song hầu hết (93,9%) biểu hiện kiểu hình OI týp IV và
I 164 Nghiên cứu của chúng tôi chỉ được thực hiện với số lượng cỡ mẫu tương đối ít, cần thêm các nghiên cứu với cỡ mẫu lớn hơn để xác nhận giả thuyết này.
Biến thể vô nghĩa, dịch khung, mất đoạn, vị trí cắt nối.
Nghiên cứu ghi nhận rằng các biến thể vô nghĩa, dịch khung, mất đoạn, hay tại vị trí cắt nối gây nên 25% ca OI kiểu hình nhẹ, trong khi tỷ lệ này ở biến thể thay thế glycine chỉ là 8,3% Kết quả này tương tự với các nghiên cứu trước đây Các đột biến vô nghĩa, dịch khung, vị trí cắt nối hoặc chuyển đoạn gây ra việc giảm tổng hợp cấu trúc thông thường collagen týp I, hay còn gọi là bất thường số lượng, thường gây nên OI loại nhẹ týp I 6,164
Biến thể vô nghĩa COL1A1 c.331G>T (p.Glu111Ter) trên bệnh nhânG3 với kiểu hình trung bình, chưa được báo cáo trong cơ sở dữ liệu đột biến(ClinVar và HGMD) cũng như trong cơ sở dữ liệu dân số (gnomAD)(PM2). có khả năng gây bệnh”, với các bằng chứng PVS1, PM2.
Ba biến thể gây dịch khung, COL1A1 1795_1796insA (p.Gly599GlufsTer35), COL1A1 c.4381_4382del (p.Val1461LeufsTer89) và
COL1A1 c.240del (p.Cys81AlafsTer184) cũng chưa từng được báo cáo trước đây, được xếp vào nhóm “Biến thể có khả năng gây bệnh”, với các bằng chứng PVS1, PM2 dựa trên hướng dẫn phân loại của ACMG. Đáng chú ý trường hợp ba anh em trai trong một gia đình, G18, G19, G20 cùng mang biến thể dịch khung COL1A1 c.960 del, p.Ala321LeufsTer220, mang kiểu hình OI nặng, chưa từng được báo cáo trước đây Dựa theo hướng dẫn phân loại của ACMG, biến thể được xếp vào nhóm “Biến thể gây bệnh”, với các bằng chứng PVS1, PM2, PP4.
Các alen dị hợp tử null COL1A1 hay null COL1A2 do nguyên nhân từ các biến thể gây dịch khung hay vô nghĩa thường dẫn đến kết thúc sớm gây ra giảm tổng hợp số lượng collagen bình thường Các mất đoạn hay lặp đoạn nhỏ cũng gây nên dịch khung và gây nên các null alen Nghiên cứu trước đã chỉ ra rằng các alen dị hợp tử null COL1A1 dẫn đến giảm tổng hợp số lượng (khoảng một nửa) collagen có cấu trúc bình thường và thường gây ra dạng OI nhẹ 167
Trong nghiên cứu này, hai biến thể ở đầu C, một gây vô nghĩa, một gây dịch khung, gây ra biểu hiện kiểu hình nhẹ và trung bình Margherita cũng báo cáo rằng 90% các biến thể ở đầu C chỉ gây ra các kiểu hình từ nhẹ đến trung bình 164