Khảo sát bất thường nhiễm sắc thể trong vô sinh hiếm muộn

ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện tượng vô sinh, hiếm muộn đang là vấn đề được quan tâm theo dõi và điều trị trong các cơ sở y tế ở Việt Nam. Trước đây hiện tượng vô sinh,hiếm muộn ít được thấy ở người Việt Nam, nhưng những năm gần đây hiện tượng này gia tăng và gây ra nhiều tổn thất về vật chất và tinh thần. Theo Tổ chức Y tế thế giới (WHO), có khoảng 810 % các cặp vợ chồng có liên quan đến vô sinh hiếm muộn (WHO, năm 2010). Tại Việt Nam, theo thống kê của Bộ y tế vào những năm 80, hiện tượng vô sinh xảy ra trong khoảng 810%, hiện nay tỉ lệ này đã gia tăng nhưng chưa có con số thống kê. Hiện tượng vô sinh xảy ra có thể do nhiều nguyên nhân và xảy ra trên một trong hai đối tượng hoặc cả hai đối tượng cùng lúc. Trong khi vô sinh không rõ nguyên nhân chiếm 10% thì vô sinh gây ra do phía người vợ chiếm khoảng 35%, do phía người chồng chiếm khoảng 30%, và do cả vợ lẫn chồng chiếm 25%. Các nguyên nhân gây vô sinh ở nữ giới chủ yếu là do tổn thương vòi trứng, rối loạn rụng trứng, lạc nội mạc tử cung . Nguyên nhân gây ra vô sinh ở nam giới thường do giảm chất lượng và số lượng tinh trùng, hoặc không có tinh trùng. Bên cạnh các hiện tượng lâm sàng, với sự phát triển của khoa học, nguyên nhân dẫn đến vô sinh hiếm muộn được đánh giá rộng và sâu hơn ở mức độ di truyền tế bào và di truyền sinh học phân tử với những bất thường nhiễm sắc thể hay bất thường về gen. Ở mức độ di truyền tế bào, bộ nhiễm sắc thể được quan sát về số lượng, hình dạng, cấu trúc, và các chuyển đổi đoạn giữa các nhiễm sắc thể để đánh giá hiện tượng vô sinh, hiếm muộn và tư vấn cho việc lựa chọn phương pháp công nghệ hỗ trợ sinh sản cần thiết. Với kỹ thuật nhiễm sắc thể đồ, bộ nhiễm sắc thể dễ dàng được thu nhận và quan sát thông qua nuôi cấy tế bào lympho trong môi trường đặc biệt; thu hoạch tế bào và nhuộm băng đặc trưng GTG (Giemsa trypsin Gbanding). Các hình ảnh của bộ nhiễm sắc thể sẽ được phân tích và ghi nhận theo danh pháp quốc tế. Sử dụng kỹ thuật nhiễm sắc thể đồ, đề tài nghiên cứu : “Khảo sát bất thường nhiễm sắc thể trong vô sinh hiếm muộn” được thực hiện trên nhóm đối tượng có liên quan đến vô sinh hiếm muộn với các biểu hiện như vô sinh nguyên phát, sẩy thai liên tiếp, thai lưu hay thất bại trong thụ tinh ống nghiệm, trong khu vực thành phố Hồ Chí Minh, cụ thể là các trường hợp theo điều trị tại các bệnh viện thành phố HCM. Mục tiêu của đề tài nhằm: Mô tả các bất thường nhiễm sắc thể xảy ra trên người có hiện tựơng vô sinh, hiếm muộn. Tầm soát loại bất thường nhiễm sắc thể phổ biến liên quan đến vô sinh, hiếm muộn Khảo sát tỉ lệ bất thường nhiễm sắc thể liên quan đến vô sinh hiếm muộn .

     

VÕ TRẦN THỤC ĐOAN

KHẢO SÁT BẤT THƯỜNG NHIỄM SẮC THỂ

TRONG VÔ SINH HIẾM MUỘN

Chuyên ngành: DI TRUYỀN

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN THỊ HUỆ

TP HỒ CHÍ MINH – NĂM 2011

Trường Đại học Quốc tế, người thầy đã tận tình hướng dẫn và động viên giúp

đỡ tôi có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Tôi xin được gởi lời cám ơn trân trọng đến BS Phan Thanh Hải- Giám Đốc Trung Tâm Y khoa Medic đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi có thể hoàn thành đề tài nghiên cứu

Tôi xin chân thành cám ơn đến các Thầy, Cô thuộc Bộ môn di truyền, khoa Sinh học, trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên đã dạy đỗ, tạo nền tảng kiến thức cơ bản để tôi có thể tiếp cận kiến thức khoa học góp phần rất lớn vào việc học tập và nghiên cứu

Tôi xin cảm ơn các bạn học viên cao học khóa 19- chuyên ngành Di truyền đã chia sẽ những kinh nghiệm trong học tập và nghiên cứu Xin cám

ơn các bạn đồng nghiệp tại phòng Di truyền tế bào – Trung Tâm Y Khoa Medic đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu

Cuối cùng, tôi xin gởi lời cám ơn sâu sắc đến những người thân trong gia đình đã luôn bên cạnh ủng hộ và là chỗ dựa tinh thần vững chắc cho tôi

Xin chân thành cảm ơn

Võ Trần Thục Đoan

MỤC LỤC

MỤC LỤC i

DANH MỤC BẢNG ix

DANH MỤC HÌNH x

CHỮ VIẾT TẮT xiv

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG 1 3

TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Di truyền học nhiễm sắc thể 3

1.1.1 Hình thái học nhiễm sắc thể : 3

1.1.2 Kiểu nhân (nhiễm sắc thể đồ) 3

1.1.3 Nghiên cứu kiểu nhân ở người 4

1 2 Biến ñổi cấu trúc và số lượng nhiễm sắc thể 9

1.2.1 B ất thường số lượng nhiễm sắc thể: 9

1 2.2 B ất thường cấu trúc nhiễm sắc thể 10

1.2.2.1 Cơ chế: 11

Các bất thường cấu trúc của NST có thể ảnh hưởng đến 1, 2 NST hoặc nhiều hơn Các bất thường cấu trúc NST thường xảy ra do bất thường của quá trình tiếp hợp và trao đổi chéo giữa các NST tương đồng trong quá trình giảm phân hoặc do đứt gãy xảy ra trên NST trong nguyên phân hoặc giảm phân [1] 11

1.2.2.2 Biến đổi cấu trúc trên một nhiễm sắc thể 11

1.2.2.3 Biến đổi cấu trúc giữa các nhiễm sắc thể 14

1.2.2.4 Hậu quả của các đột biến nhiễm sắc thể lên chất liệu di truyền 18

1.3 Vô sinh, hiếm muộn 19

1.3.1 Khái ni ệm vô sinh, hiếm muộn: 19

1.3.2 Các nguyên nhân vô sinh ở nam 20

1.3.3 Các nguyên nhân vô sinh n ữ 21

1.4 Bất thường di truyền trong vô sinh ở nam và nữ 22

1.4.1 B ất thường nhiễm sắc thể ở nam vô sinh 22

1.4.1.1 Bất thường cấu trúc nhiễm sắc thể Y 22

M ất đoạn trên nhiễm sắc thể Y 23

1.4.1.2 Bất thường cấu trúc nhiễm sắc thể thường 24

1.4.2 B ất thường nhiễm sắc thể trong vô sinh nữ 24

1.4.2.1 Bất thường nhiễm sắc thể giới tính 24

1.4.2.2 Bất thường nhiễm sắc thể thường 25

1.5 Bất thường nhiễm sắc thể trong sẩy thai liên tiếp 25

1.5.1 B ất thường số lượng NST 25

1.5.2 B ất thường cấu trúc NST 26

1.6 Một số nghiên cứu về bất thường nhiễm sắc thể trong vô sinh hiếm muộn 27

1.6.2 Chuy ển đoạn nhiễm sắc thể ở các cặp vợ chồng thất bại thụ tinh ống nghiệm .29

1.6.3 K ết quả Nhiễm sắc thể đồ của các cặp vợ chồng sẩy thai liên tiếp tại Thổ Nhĩ Kỳ 30

1.6.4 Chuy ển đoạn cân bằng ở các cặp có liên quan đến sẩy thai tự nhiên 31

Nghiên c ứu này của nhóm tác giả thuộc khoa Di truyền y học, Đại học Mashhad (Iran) Mục đích c ủa nghiên cứu là xác định tần số của chuyển đọan cân bằng trên 153 cặp vợ chồng được ch ỉ định của bác sĩ sản phụ khoa Tần số của chuyển đoạn nhiễm sắc thể cân bằng là 9.8% trong đó 3.3% là chuy ển đoạn Robertson [31] .31

1.6.5 S ẩy thai tái phát liên quan đến sự bất thường cấu trúc nhiễm sắc thể ở bố mẹ .31

1.6.6 B ất thường nhiễm sắc thể trên những bệnh nhân sẩy thai liên tiếp và hiếm muộn .33

1.7 Hệ thống danh pháp quốc tế về di truyền tế bào người (ISCN 2009) 35

1.7.1 M ột số ký hiệu và thuật ngữ viết tắt 36

M ột số ký hiệu và thuật ngữ viết tắt được sử dụng trong mô tả của nhiễm sắc thể và bất th ường nhiễm sắc thể được liệt kê ở Bảng 1.8 .36

1.7.2 Nguyên t ắc sắp xếp các bất thường nhiễm sắc thể trong một Nhiễm sắc thể đồ 37

1.7.3 M ột số khái niệm trong mô tả Nhiễm sắc thể đồ bằng danh pháp di truyền 37

1q41h Đo ạn dị nhiễm sắc chất trên nhiễm sắc thể 1 tại băng 1q4139 CHƯƠNG 2 40

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40

2.1 Đối tượng nghiên cứu 40

2.2 Vật liệu và Phương pháp nghiên cứu 40

2.2.1 V ật liệu 40

Dụng cụ: 40

Thiết bị : 41

Hóa ch ất: 42

2.2.2 Thi ết kế phương pháp nghiên cứu 43

2.2.3 Chuẩn bị môi trường 44

2.2.4 Quy trình nuôi cấy 46

2.2.5 Thu ho ạch cụm mitose 46

2.2.6 Quy trình nhu ộm band G (sử sụng Trypsine và Giemsa) 47

2.2.6.1 Nguyên tắc: 47

2.2.6.2 Quy trình nhuộm band – G 48

2.2.7 Đ ọc và phân tích kết quả Nhiễm sắc thể đồ 49

CHƯƠNG 3 50

KẾT QUẢ BIỆN LUẬN 50

3.1 Phân nhóm ñối tượng nghiên cứu 50

3.2 Các bất thường nhiễm sắc thể quan sát ñược trong nhóm vô sinh hiếm muộn 51

Nam .53

N ữ .53

B ất thường .53

Nhi ễm sắc thể đồ .53

T ần số .53

B ất thường .53

Nhi ễm sắc thể đồ .53

T ần số .53

S ố lượng 53

46,XY/47,XXY 53

1 53

S ố lượng 53

47,XXX 53

1 53

Nhi ễm sắc thể Marker 53

- 53

Nhi ễm sắc thể Marker 53

47,XX,+mar 53

1 53

Chuy ển đoạn 53

46,XY,t(1;9)(q43;q34) 53

1 53

Chuy ển đoạn 53

46,XX,t(2;8)(q32;q24.1) 53

46,XY,t(1;9)(p11;q12) 53

1 53

Bi ến thể chiều dài 53

46,XY,9qh+ 53

5 53

Bi ến thể chiều dài 53

46,XX,9qh+ 53

3 53

46,XY,16qh+ 53

3 53

46,XY,Yqh- 53

9 53

46,XY,Yqh+ 53

2 53

46,XY,14ps+ 53

1 53

46,XY,1qh+ 53

3 53

46,XX,1qh+ 53

3 53

Đ ảo đoạn 53

46,XY,inv(9)(p12q13) 53

4 53

Đ ảo đoạn 53

46,XX,inv(9)(p12q13) 53

3 53

46,XY,t(1;9)(q43;q34) 54

47,XX,+mar 54

46,XY,t(1;9)(p11;q12) 54

46,XX,t(2;8)(q32;q24.1) 54

46,XY,1qh+ 54

46,XX,1qh+ 54

3.2.1 B ất thường NST ở Nam 55

3.2.2 B ất thường nhiễm sắc thể ở Nữ 55

3.2.3 Mô t ả các kiểu bất thường NST 55

3.2.3.1 Các kiểu Nhiễm sắc thể đồ cân bằng 55

3.2.3.2 Các kiểu Nhiễm sắc thể đồ không cân bằng 61

Chuyển đoạn Robertson 62

Các cá thể mang bất thường chuyển đoạn Robertson có kiểu hình hoàn toàn bình thường mặc dù có 45 chiếc NST Tuy nhiên, nguy cơ khi tạo giao tử bất thường là 50% nên hợp tử hình thành sẽ thừa một chiếc NST (trisomy) hoặc thiếu một chiếc NST (monosomy) Hầu hết các hợp tử hình thành không thể tồn tại ngoại trừ trường hợp trisomy 21 (Hội chứng Down) có thể sống đến trưởng thành như người bình thường nhưng thiểu năng trí tuệ 62

Sự đa hình (Polymorphic chromosomal Variants) 63

3.3 Mối liên quan giữa bất thường NST và hiện tượng vô sinh quan sát trên các cặp vợ chồng 66

3.4 Khảo sát cấu trúc nhiễm sắc thể trên nhóm sinh sản bình thường 72

CHƯƠNG 4 74

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 74

KẾT LUẬN 74

Đ Ề NGHỊ 75

TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 PHỤ LỤC ① ①Hình 1.1: 46,XY,Yqh- ① Hình 1.2: 46,XY,Yqh+ ① Hình 1.3: 46,XY,1qh+ ② Hình 1.4: 46,XY,9qh+ ② Hình 1.5: 46,XY,16qh+ ③ Hình 1.6: 46,XY,14ps+ ③ Hình 1.7: 46,XY,inv(9)(p12q13) ④ Hình 1.8: 46,XY,t(1;9)(q43;q34.1) ④ Hình 1.9: 46,XY/47,XXY ⑤ Hình 1.10: 46,XY,t(1;9)(p11;q12) ⑥ Hình 1.11: 46,XY,t(6;13)(q22;q21.3) ⑥ Hình 1.12: 46,XY,t(6;9)(q27;p12) ⑦ Hình 1.13: 46,XY,t(5;11)(p14;p12) ⑦ Hình 1.14: 46,XY,t(11;22)(q24;q13) ⑧ Hình 1.15: 46,XY,t(2;7)(p13;p15) ⑧ Hình 1.16: 46,XY,t(7;8)(q22;q24.2) ⑨ Hình 1.17: 46,XY,t(7;14;?)(q11.2;q11.2;?) ⑨ Hình 1.18: 45,XY,rob(14;21) ⑩ Hình 1.19: 45,XY,rob(13;14) ⑩ Hình 1.20: 46,XX,9qh+ ⑪ Hình 1.21: 46,XX,1qh+ ⑪ Hình 1.22: 46,XX,inv(9)(p12;q13) ⑫

Hình 1.23: 47,XXX ⑫ Hình 1.24: 47,XX,+mar ⑬ Hình 1.25: 46,XX,t(2;8)(q32;q24.1) ⑬ Hình 1.26: 46,XX,t(2;13)(q33;q33) ⑭ Hình 1.27: 46,XX,t(2;13)(q33;q33) ⑭ Hình 1.28: 46,XX,t(4;17)(q12;q21) ⑮ Hình 1.29: 46,XX,t(5;12)(p14;q23) ⑮ Hình 1.30: 46,XX,t(5;10)(q35;10q) ⑯ Hình 1.31: 46,XX,t(5;22)(p14;p11) ⑯ Hình 1.32: 46,XX,t(6;11)(q15;q23) ⑰ Hình 1.33: 46,XX,t(7;10)(q22;p13) ⑰ Hình 1.34: 46,XX,t(9;10)(q34;p15) ⑱ Hình 1.35: 46,XX,t(16;20)(q24;q13.1) ⑱ Hình 1.36: 46,XX,1qh+,inv(11)(p13q13) ⑲

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Các dạng bất thường về số lượng nhiễm sắc thể [4] 10

Bảng 1.2 Hậu quả đột biến nhiễm sắc thể 19

Bảng 1.3 Chuyển đoạn nhiễm sắc thể trên nhóm STLT và IVF thất bại 29

Bảng 1.4 Kết quả bất thường Nhiễm sắc thể đồ cân bằng và không cân bằng 30

Bảng 1.5 Chuyển đoạn cân bằng liên quan đến sẩy thai tự nhiên 31

Bảng 1.6 Bất thường cấu trúc nhiễm sắc thể khảo sát ở các cặp vợ chồng STLT 32

Bảng 1.7 Bất thường nhiễm sắc thể trên bệnh nhân STLT và hiếm muộn 34

Bảng 1.8 Một số ký hiệu và thuật ngữ viết tắt 36

Bảng 3.1 Tỉ lệ bất thường NST ở các cá thể liên quan trong hiện tượng vô sinh 51

Bảng 3.2 Kết quả nhiễm sắc thể đồ bất thường trên hai nhóm nam và nữ 53

Bảng 3.3 Phân loại nhiễm sắc thể đồ cân bằng và không cân bằng 54

Bảng 3.4 Tần số theo số lần sẩy thai hoặc thất bại IVF 66

Bảng 3.5 Tần số bất thường NST trên các nhóm khảo sát 67

Bảng 3.6 Bất thường Nhiễm sắc thể đồ trên nhóm STLT ≥ 5 lần 68

Bảng 3.7 Bất thường Nhiễm sắc thể đồ trên nhóm IVF thất bại 69

Bảng 3.8 Nhiễm sắc thể đồ nhóm vô sinh nguyên phát 69

Bảng 3.9 Tần suất và tỉ lệ % đột biến trên nhiễm sắc thể trên nhóm vô sinh hiếm muộn 71

Bảng 3.10 Tần số và kiểu bất thường Nhiễm sắc thể đồ trên nhóm sinh sản bình thường 72

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Phân biệt hình thái nhiễm sắc thể dựa vào tâm động [3] 3

Hình 1.2 Bộ nhiễm sắc thể ở người bình thường [6] 5

Hình 1.3 Bộ NST người Nam bình thường nhuộm bằng kỹ thuật G-band (TTYK Medic) 7

Hình 1.4 Bộ NST người Nam bình thường nhuộm bằng kỹ thuật C- band [9] 7

Hình 1.5 Bộ NST người Nam bình thường nhuộm bằng kỹ thuật R-band [9] 8

Hình 1.6 Quy ước vạch băng trên nhiễm sắc thể người [9] 9

Hình 1.7 Các dạng đột biến nhiễm sắc thể 11

Hình 1.8 Cơ chế mất đoạn [10] 12

Hình 1.9 Cơ chế chèn đoạn [10] 12

Hình 1.10 cơ chế nhân đoạn [10] 13

Hình 1.11 Đảo đoạn [6] 14

Chuyển đoạn (Translocation) 14

Chuyển đoạn là sự trao đổi các đoạn giữa các nhiễm sắc thể không tương đồng Chuyển đoạn liên quan đến nhiều nhiễm sắc thể khác nhau cùng đứt đoạn rồi trao đổi đoạn đứt với nhau Chuyển đoạn thuận nghịch (reciprocal) xảy ra do sự trao đổi các đoạn giữa hai nhiễm sắc thể không tương đồng [1] Khi cả hai nhiễm sắc thể phát sinh hiện diện có mặt, sự tái sắp xếp được cân bằng Tuy nhiên, một trong các nhiễm sắc thể tái sắp xếp được di truyền sẽ dẫn đến một kết quả nhiễm sắc thể đồ không cân bằng [4] 14

Hình 1.12 Chuyển đoạn cân bằng [6] 15

Hình 1.13 Chuyển đoạn không cân bằng[6] 15

Nhiễm sắc thể đều (Isochromosome): Các nhiễm sắc thể có hai vai dài không đều nhau có thể chuyển thành nhiễm sắc thể đều với hai vai bằng nhau về chiều dài và tương đồng với nhau về mặt di truyền, nhờ sự phân chia tâm động khác thường vuông góc với sự tách tâm động bình thường [1] 15

Hình 1.14 Nhiễm sắc thể đều [6] 16

Chuyển đoạn Robertson (Robertsonian translocation): 16

Thay đổi hình thái nhiễm sắc thể 17

Hình 1.16 Chu trình cầu- đứt- nối -cầu [11] 17

Hình 1.17 Nhiễm sắc thể vòng tròn [11] 18

Hình 1.18 Bất thường cấu trúc NST Y [28] 27

Hình 1.19 Chuyển đoạn giữa NST 14 và 21 [28] 27

Hình 1.20 mất đoạn NST 16 [28] 28

Hình 1.21 Đảo đoạn nhiễm sắc thể 9 [28] 28

Hình 1.22 Đa hình chiều dài nhiễm sắc thể [28] 28

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình thực hiện nhiễm sắc thể đồ 43

Hình 2.2 Tiêu bản sau khi xử lý Trypsine và nhuộm Giemsa (TTYK Medic) 48

Hình 2.3 Phần mềm phân tích nhiễm sắc thể Ikaros – Metasystem (TTYK Medic) 49

Hình 3.1 Phân nhóm đối tượng khảo sát nhiễm sắc thể 50

Hình 3.2 Tỉ lệ bất thường Nhiễm sắc thể đồ trên 3 nhóm khảo sát 51

Hình 3.3 Chuyển đoạn cân bằng ở nam liên quan đến NST số 1 và 9 56

Hình 3.4 Chuyển đoạn cân bằng ở nam liên quan đến NST số 6 56

Hình 3.5 Chuyển đoạn cân bằng ở nam liên quan đến NST 11 57

Hình 3.6 Chuyển đoạn cân bằng ở nam liên quan đến NST 7 57

Hình 3.7 Chuyển đoạn cân bằng ở nữ liên quan đến nhiễm sắc thể 2 58

Hình 3.8 Chuyển đoạn cân bằng ở nữ liên quan đến NST 5 58

Hình 3.9 Chuyển đoạn cân bằng ở nữ liên quan đến NST số 10 59

Hình 3.10 Chuyển đoạn cân bằng ở nữ giữa nhiễm sắc thể 4 và 17 59

Hình 3.11 Chuyển đoạn cân bằng ở nữ giữa nhiễm sắc thể 6 và 11 59

Hình 3.12Đảo đoạn quanh tâm nhiễm sắc thể 9 61

Hình 3.13 Chuyển đoạn Robertson giữa NST 14 và 21 62

Hình 3.14 Chuyển đoạn Robertson giữa NST 13 và 14 62

Hình 3.15 Tăng chiều dài cánh dài NST 9 63

Hình 3.16 Tăng chiều dài cánh dài nhiễm sắc thể 16 64

Hình 3.17 Tăng chiều dài vệ thể trên cánh ngắn NST 14 64

Hình 3.18 Biến thể chiều dài NST Y 64

Hình 3.19 Biến thể về chiều dài NST 1 65

Hình 3.20Tỉ lệ các loại bất thường nhiễm sắc thể trên nhóm vô sinh hiếm muộn 70

Hình 3.21 Chuyển đoạn cân bằng giữa NST 16 và 20 72

Hình 3.22Tăng chiều dài NST 1 và đảo đoạn NST 11 73 Hình 1.1: 46,XY,Yqh- ① Hình 1.2: 46,XY,Yqh+ ① Hình 1.3: 46,XY,1qh+ ② Hình 1.4: 46,XY,9qh+ ② Hình 1.5: 46,XY,16qh+ ③ Hình 1.6: 46,XY,14ps+ ③ Hình 1.7: 46,XY,inv(9)(p12q13) ④ Hình 1.8: 46,XY,t(1;9)(q43;q34.1) ④ Hình 1.9: 46,XY/47,XXY ⑤ Hình 1.10: 46,XY,t(1;9)(p11;q12) ⑥ Hình 1.11: 46,XY,t(6;13)(q22;q21.3) ⑥ Hình 1.12: 46,XY,t(6;9)(q27;p12) ⑦ Hình 1.13: 46,XY,t(5;11)(p14;p12) ⑦ Hình 1.14: 46,XY,t(11;22)(q24;q13) ⑧ Hình 1.15: 46,XY,t(2;7)(p13;p15) ⑧ Hình 1.16: 46,XY,t(7;8)(q22;q24.2) ⑨ Hình 1.17: 46,XY,t(7;14;?)(q11.2;q11.2;?) ⑨ Hình 1.18: 45,XY,rob(14;21) ⑩

Hình 1.19: 45,XY,rob(13;14) ⑩ Hình 1.20: 46,XX,9qh+ ⑪ Hình 1.21: 46,XX,1qh+ ⑪ Hình 1.22: 46,XX,inv(9)(p12;q13) ⑫ Hình 1.23: 47,XXX ⑫ Hình 1.24: 47,XX,+mar ⑬ Hình 1.25: 46,XX,t(2;8)(q32;q24.1) ⑬ Hình 1.26: 46,XX,t(2;13)(q33;q33) ⑭ Hình 1.27: 46,XX,t(2;13)(q33;q33) ⑭ Hình 1.28: 46,XX,t(4;17)(q12;q21) ⑮ Hình 1.29: 46,XX,t(5;12)(p14;q23) ⑮ Hình 1.30: 46,XX,t(5;10)(q35;10q) ⑯ Hình 1.31: 46,XX,t(5;22)(p14;p11) ⑯ Hình 1.32: 46,XX,t(6;11)(q15;q23) ⑰ Hình 1.33: 46,XX,t(7;10)(q22;p13) ⑰ Hình 1.34: 46,XX,t(9;10)(q34;p15) ⑱ Hình 1.35: 46,XX,t(16;20)(q24;q13.1) ⑱ Hình 1.36: 46,XX,1qh+,inv(11)(p13q13) ⑲

ĐẶT VẤN ĐỀ

Hiện tượng vô sinh, hiếm muộn đang là vấn đề được quan tâm theo dõi và

điều trị trong các cơ sở y tế ở Việt Nam Trước đây hiện tượng vô sinh,hiếm muộn

ít được thấy ở người Việt Nam, nhưng những năm gần đây hiện tượng này gia tăng

và gây ra nhiều tổn thất về vật chất và tinh thần Theo Tổ chức Y tế thế giới (WHO), có khoảng 8-10 % các cặp vợ chồng có liên quan đến vô sinh hiếm muộn (WHO, năm 2010) Tại Việt Nam, theo thống kê của Bộ y tế vào những năm 80,

hiện tượng vô sinh xảy ra trong khoảng 8-10%, hiện nay tỉ lệ này đã gia tăng nhưng

chưa có con số thống kê

Hiện tượng vô sinh xảy ra có thể do nhiều nguyên nhân và xảy ra trên một trong hai đối tượng hoặc cả hai đối tượng cùng lúc Trong khi vô sinh không rõ nguyên nhân chiếm 10% thì vô sinh gây ra do phía người vợ chiếm khoảng 35%, do phía người chồng chiếm khoảng 30%, và do cả vợ lẫn chồng chiếm 25% Các nguyên nhân gây vô sinh ở nữ giới chủ yếu là do tổn thương vòi trứng, rối loạn rụng

trứng, lạc nội mạc tử cung Nguyên nhân gây ra vô sinh ở nam giới thường do

giảm chất lượng và số lượng tinh trùng, hoặc không có tinh trùng

Bên cạnh các hiện tượng lâm sàng, với sự phát triển của khoa học, nguyên nhân dẫn đến vô sinh hiếm muộn được đánh giá rộng và sâu hơn ở mức độ di truyền

tế bào và di truyền sinh học phân tử với những bất thường nhiễm sắc thể hay bất

thường về gen Ở mức độ di truyền tế bào, bộ nhiễm sắc thể được quan sát về số

lượng, hình dạng, cấu trúc, và các chuyển đổi đoạn giữa các nhiễm sắc thể để đánh giá hiện tượng vô sinh, hiếm muộn và tư vấn cho việc lựa chọn phương pháp công nghệ hỗ trợ sinh sản cần thiết

Với kỹ thuật nhiễm sắc thể đồ, bộ nhiễm sắc thể dễ dàng được thu nhận và quan sát thông qua nuôi cấy tế bào lympho trong môi trường đặc biệt; thu hoạch tế bào và nhuộm băng đặc trưng GTG (Giemsa trypsin G-banding) Các hình ảnh của

bộ nhiễm sắc thể sẽ được phân tích và ghi nhận theo danh pháp quốc tế Sử dụng kỹ

thuật nhiễm sắc thể đồ, đề tài nghiên cứu : “Khảo sát bất thường nhiễm sắc thể trong vô sinh hiếm muộn” được thực hiện trên nhóm đối tượng có liên quan đến vô sinh hiếm muộn với các biểu hiện như vô sinh nguyên phát, sẩy thai liên tiếp, thai

lưu hay thất bại trong thụ tinh ống nghiệm, trong khu vực thành phố Hồ Chí Minh,

cụ thể là các trường hợp theo điều trị tại các bệnh viện thành phố HCM

Mục tiêu của đề tài nhằm:

• Mô tả các bất thường nhiễm sắc thể xảy ra trên người có hiện tựơng

vô sinh, hiếm muộn

• Tầm soát loại bất thường nhiễm sắc thể phổ biến liên quan đến vô sinh, hiếm muộn

• Khảo sát tỉ lệ bất thường nhiễm sắc thể liên quan đến vô sinh hiếm

muộn

biệt hình thái nhiễm sắc thể : tâm giữa (metacentric) khi hai cánh bằng nhau, tâm

cận giữa (submetacentric) khi hai cánh lệch, tâm đầu (acrocentric) khi 2 cánh không

bằng nhau và tâm mút (telocentric) khi tâm động nằm gần cuối [2]

Hình 1.1 Phân biệt hình thái nhiễm sắc thể dựa vào tâm động [3]

1.1.2 Ki ểu nhân (nhiễm sắc thể đồ)

Tập hợp tất cả các nhiễm sắc thể ở trung kỳ phân chia của một tế bào gọi là

kiểu nhân [2] Tất cả các tế bào của một loài nói chung có số lượng nhiễm sắc thể

cố định đặc trưng của loài đó Mỗi loại nhiễm sắc thể có hình dạnh đặc trưng Do sự

ổn định về hình thái của mỗi nhiễm sắc thể và sự cố định về số lượng nên sự mô tả hình thái của nhiễm sắc thể được gọi là kiểu nhân (Nhiễm sắc thể đồ) đặc trưng cho

mỗi loài Kiểu nhân có thể biểu hiện ở dạng nhiễm sắc thể đồ khi các nhiễm sắc thể

được xếp theo thứ từ bắt đầu từ dài nhất đến ngắn nhất Kỳ giữa (trung kỳ) hoặc tiền

kỳ giữa (pro- trung kỳ) của nguyên phân là giai đoạn NST cho hình ảnh rõ nét nhất giúp đánh giá số lượng và cấu trúc của các NST một cách dễ dàng [4, 5]

1.1.3 Nghiên c ứu kiểu nhân ở người

Kiểu nhân của người gồm 46 nhiễm sắc thể, tạo nên 22 cặp nhiễm sắc thể

thường (autosome) và 1 cặp nhiễm sắc thể giới tính 22 cặp nhiễm sắc thể thường

được chia thành bảy nhóm ký hiệu từ A-G, dựa vào kích thước và vị trí trên nhiễm

sắc thể [1] Như vậy, cặp nhiễm sắc thể số một là lớn nhất sau đó đến cặp số 2 và cứ

tiếp tục như vậy, tuy nhiên cặp nhiễm sắc thể số 21 lại nhỏ hơn cặp nhiễm sắc thể số

22 do mang tính lịch sử Cặp nhiễm sắc thể số 23 quy định giới tính, ở nam gồm 1 nhiễm sắc thể X và 1 nhiễm sắc thể Y X có kích thước lớn hơn Y và ở nữ là XX [2]

Bộ nhiễm sắc thể người được xếp theo kích thước, hình dạng và vị trí tâm động;

được quy ước từ 1 đến 22 và X,Y Bộ nhiễm sắc thể người được phân 7 nhóm: A (1-3), B (4-5), C (6-12 và X), D (13-15), E (16-18), F (19-20) và) G (21-22 và Y [4]

Những hiểu biết về kích thước, hình thái, các kiểu nhuộm băng nhiễm sắc thể cho phép xác định một số đột biến của chúng Ví dụ như nhiễm sắc thể hiếm khi thay đổi hình dạng như là mất hoặc thêm vào một phần trong một nhiễm sắc thể

hoặc thay đổi một số đoạn với một nhiễm sắc thể không tương đồng khác Mặt khác

số lượng nhiễm sắc thể có thể thay đổi trong kiểu nhân do các sai sót trong qúa trình phân chia tế bào, ví dụ nhiễm sắc thể không phân chia, đột biến nhiễm sắc thể [2] Những thay đổi về cấu trúc hoặc số lượng nhiễm sắc thể sẽ biểu hiện một số

bệnh lý đặc trưng

Hình 1.2 Bộ nhiễm sắc thể ở người bình thường [6]

1.1.4 K ỹ thuật nhuộm băng nhiễm sắc thể

Tất cả các phương pháp nhuộm băng nhiễm sắc thể dựa vào thu hoạch nhiễm

sắc thể trong nguyên phân Việc thu hoạch tế bào được thực hiện bằng cách xử lý các tế bào với các chất ức chế tubulin, chẳng hạn như colchicine hoặc demecolcine (colcemid) để giải trùng hợp trục chính phân bào và bắt giữ các tế bào ở giai đoạn này Băng hiển thị bắt màu mạnh được gọi là băng dương; băng bắt màu yếu gọi là

33258 banding) và còn rất nhiều các phương pháp nhuộm băng khác Kỹ thuật

nhuộm băng giêmsa đã được ứng dụng rộng rãi nhất đối với các nghiên cứu về NST [2]

Kỹ thuật nhuộm band G (G-band): nhuộm band NST bằng thuốc nhuộm

Giemsa sau khi đã xử lý NST bằng Trypsin Đây là phương pháp nhuộm được sử

dụng rộng rãi để đánh giá các bất thường của NST về số lượng và cấu trúc

Kỹ thuật nhuộm band Q (Q-band): nhuộm NST bằng thuốc nhuộm huỳnh

quang, Kỹ thuật cho hiển thị band tương tự như nhuộm band G

Kỹ thuật nhuộm band R (reverse band, R-band): đòi hỏi phải xử lí NST bằng

nhiệt trước khi nhuộm Kỹ thuật này cho phép hiển thị các band sáng tối ngược với

phương pháp nhuộm band Q và G tạo thuận lợi cho việc đánh giá các bất thường ở các đầu cùng của NST

Kỹ thuật nhuộm band C (C-band): cho phép nhuộm và đánh giá các vùng dị

nhiễm sắc (heterochromatin) nằm cạnh tâm động

Kỹ thuật nhuộm NOR (nucleolar organizing region: vùng cấu tạo nên hạch

nhân) (NOR stain): cho phép nhuộm các vệ tinh và các cuống ở các NST tâm đầu

Kỹ thuật nhuộm band G với độ phân giải cao (high resolution banding):

NST được nhuộm khi đang ở kỳ đầu (prophase) hoặc vào giai đoạn sớm của kỳ giữa (protrung kỳ) sau khi xử lí bằng các hóa chất thích hợp, tổng số băng của NST có

thể tăng lên đến 800 băng cho phép phát hiện các bất thường nhỏ trong cấu trúc của các NST [8]

Hình 1.3 Bộ NST người Nam bình thường nhuộm bằng kỹ thuật G-band (TTYK

Medic)

Hình 1.4 Bộ NST người Nam bình thường nhuộm bằng kỹ thuật C- band [9]

Hình 1.5 Bộ NST người Nam bình thường nhuộm bằng kỹ thuật R-band [9]

Sơ đồ chuẩn của nhiễm sắc thể G-band được công bố như là điểm tham chiếu tiêu chuẩn vạch băng nhiễm sắc thể G-band thường được miêu tả màu đen và R-band màu trắng Băng được đánh số một cách liên tục từ tâm động đi ra trên cả hai cánh ngắn (p) và dài (q) (hình 1.4) [7]

Tổng số của các băng hay còn gọi là độ phân giải trong nhiễm sắc thể đồ phụ thuộc vào cách cô đặc nhiễm sắc thể ở giai đoạn nào của nguyên phân Độ phân giải

350 băng tương ứng với nhiễm sắc thể ở kỳ cuối trung kỳ Độ phân giải cao

1250-2000 băng tương ứng với nhiễm sắc thể ở giai đoạn giữa prophase [7]

Hình 1.6 Quy ước vạch băng trên nhiễm sắc thể người [9]

1 2 Bi ến đổi cấu trúc và số lượng nhiễm sắc thể

1.2.1 B ất thường số lượng nhiễm sắc thể:

Mỗi một loài có số lượng nhiễm sắc thể ổn định trong bộ nhiễm sắc thể (ploidy) của mình Tế bào chứa bộ nhiễm sắc thể với số lượng ổn định của loài

được gọi là chuẩn bội (euploid) [4] Ví dụ, ở Người bộ chuẩn bội của bộ đơn bội (haploid) n = 23 và chuẩn bội của bộ lưỡng bội (diploid) 2n = 46 Số lượng nhiễm

sắc thể trong bộ có thể bị biến đổi sai lệch so với bộ chuẩn bội Khi số lượng nhiễm

sắc thể trong bộ tăng lên theo bội số của n - người ta gọi là bộ đa bội (polyploid) (ví

dụ 3n, 4n), còn khi số lượng nhiễm sắc thể thay đổi nhiều hơn hay ít hơn một vài nhiễm sắc thể - người ta gọi là bộ lệch bội (aneuploid) [4]

Bảng 1.1 Các dạng bất thường về số lượng nhiễm sắc thể [4]

Lo ại bất thường Đ ịnh nghĩa

1 2.2 B ất thường cấu trúc nhiễm sắc thể

Khuyết tật cấu trúc nhiễm sắc thể bao gồm vật liệu di truyền bị mất, thêm,

hoặc đảo ngược trong nhiễm sắc thể hoặc các bộ phận kết hợp, trao đổi nonhomologs (translocations) Nhiễm sắc thể bất thường được cân bằng nếu số

lượng bình thường của vật liệu di truyền vẫn tồn tại (đảo và translocations cân

bằng) và không cân bằng nếu thừa, thiếu kết quả DNA (nhân đôi và xóa bỏ, có thể

được gây ra bởi các đảo hoặc chuyển vị [5]

1.2.2.1 C ơ chế:

Các bất thường cấu trúc của NST có thể ảnh hưởng đến 1, 2 NST hoặc nhiều

hơn Các bất thường cấu trúc NST thường xảy ra do bất thường của quá trình tiếp

hợp và trao đổi chéo giữa các NST tương đồng trong quá trình giảm phân hoặc do

đứt gãy xảy ra trên NST trong nguyên phân hoặc giảm phân [1]

Bình thường những đứt gãy này được sửa chữa tuy nhiên trong một số

trường hợp những tổn thương này không được sửa chữa, làm thay đổi cấu trúc của NST và truyền cho thế hệ sau [4]

Hình 1.7 Các dạng đột biến nhiễm sắc thể

1.2.2.2 Bi ến đổi cấu trúc trên một nhiễm sắc thể

Mất đoạn (Deletion) : Mất đoạn liên quan đến việc mất vật liệu nhiễm sắc thể Nó

có thể mất đoạn ở giữa hoặc đầu cuối nhiễm sắc thể Nếu vật liệu bị mất được chèn vào một nơi khác của nhiễm sắc thể bổ sung, sau đó, sự chèn và mất đoạn là cân

bằng Khi kết quả mất đoạn độc lập biểu hiện nhiễm sắc thể đồ không cân bằng

Mất đoạn nhỏ hơn 5-10Mb không thể phát hiện bằng kính hiển vi thông thường

Những mất đoạn này được gọi là vi mất đoạn (microdeletion)[4]

Hình 1.8 Cơ chế mất đoạn [10]

Chèn đoạn (Insertion): Chèn đoạn là kết quả của sự chuyển một phân đoạn của

một nhiễm sắc thể này vào một nhiễm sắc thể khác Như đã nói ở trên, mất - chèn

được cân bằng, trong khi một mất đoạn hoặc chèn riêng lẻ là không cân bằng

Những người bất thường mất đoạn – chèn đoạn cân bằng là có nguy cơ cao sinh ra

một đứa trẻ bất thường [4]

Hình 1.9 Cơ chế chèn đoạn [10]

Lặp đoạn hay nhân đoạn (Duplication): Nhân đoạn hoặc thêm đoạn là trường hợp

một đoạn nào đó của nhiễm sắc thể được nhân lên gấp đôi hoặc nhiều lần Đoạn

được nhân lên có thể ở bất cứ vị trí nào hoặc chen vào giữa hoặc ở phần cuối nhiễm

sắc thể Các nhà di truyền tế bào cho rằng nhân đoạn có ý nghĩa quan trọng đối với

tiến hóa vì lẽ rằng các kiểu gen được phức tạp hóa là do hiện tượng nhân đoạn nhiễm sắc thể Các đoạn của nhiễm sắc thể có thể được tăng lên bằng nhiều cách khác nhau Nói chung sự lặp đoạn không gây hậu quả nghiêm trọng như mất đoạn

Đoạn lặp có thể ở cạnh nhau, xa nhau trên cùng một nhiễm sắc thể hay ở vào các nhiễm sắc thể khác [1]

Hình 1.10 cơ chế nhân đoạn [10]

Đảo đoạn (Inversion)

Kết quả đảo đoạn khi hai điểm đứt gãy xảy ra trong một nhiễm sắc thể và

mảnh đứt gãy quay lộn ngược 180o trước khi được chèn trở lại Đảo đoạn mang tâm

động (pericentric) nếu nó liên quan đến tâm động Đảo đoạn không mang tâm động (paracentric) liên quan đến chỉ có một cánh của một nhiễm sắc thể, hay ngoài tâm

động Đảo đoạn là tái sắp xếp cân bằng, nhưng người mang đảo đoạn quanh tâm và ngoài tâm động đều có nguy cơ tạo giao tử với nhiễm sắc thể không cân bằng bổ sung [4]

Đảo đoạn có thể ở trạng thái đồng hợp tử hoặc dị hợp tử Khi ở trạng thái

đồng hợp tử hoặc bán bán hợp tử thì đảo đoạn thường gây ảnh hưởng chết cho cơ

thể do làm thay đổi vị trí của các gen (hiệu ứng vị trí) và đứt gãy nhiễm sắc thể sẽ

dẫn tới gây chết Khi ở trạng thái dị hợp tử thì đảo đoạn gây nên một số thay đổi về

di truyền và tế bào, do đó người ta có thể dễ dàng phát hiện ra đoạn đảo Khi có đảo

đoạn ngoại tâm sẽ không làm thay đổi vị trí hai vế, còn khi có đảo đọan quanh tâm

sẽ dẫn đến thay đổi vế của nhiễm sắc thể, có thể biến nhiễm sắc thể tâm cận mút (acrocentrric chromosome) thành nhiễm sắc thể cân tâm (metacentric chromosome)

và ngược lại [2]

Hình 1.11 Đảo đoạn [6]

1.2.2.3 Bi ến đổi cấu trúc giữa các nhiễm sắc thể

Chuyển đoạn (Translocation)

Chuyển đoạn là sự trao đổi các đoạn giữa các nhiễm sắc thể không tương

đồng Chuyển đoạn liên quan đến nhiều nhiễm sắc thể khác nhau cùng đứt đoạn rồi trao đổi đoạn đứt với nhau Chuyển đoạn thuận nghịch (reciprocal) xảy ra do sự trao

đổi các đoạn giữa hai nhiễm sắc thể không tương đồng [1] Khi cả hai nhiễm sắc thể phát sinh hiện diện có mặt, sự tái sắp xếp được cân bằng Tuy nhiên, một trong các

nhiễm sắc thể tái sắp xếp được di truyền sẽ dẫn đến một kết quả nhiễm sắc thể đồ không cân bằng [4]

Hình 1.12 Chuyển đoạn cân bằng [6]

Hình 1.13 Chuyển đoạn không cân bằng[6]

Nhiễm sắc thể đều (Isochromosome): Các nhiễm sắc thể có hai vai dài không đều

nhau có thể chuyển thành nhiễm sắc thể đều với hai vai bằng nhau về chiều dài và

tương đồng với nhau về mặt di truyền, nhờ sự phân chia tâm động khác thường vuông góc với sự tách tâm động bình thường [1]

Hình 1.14 Nhiễm sắc thể đều [6]

Chuyển đoạn Robertson (Robertsonian translocation):

Đây là một dạng chuyển đoạn đặc biệt giữa các nhiễm sắc thể tâm đầu (acrocentric) 13-15 và 21-22 Điểm đứt gãy xảy ra ở cánh ngắn trên cả hai nhiễm

sắc thể sẽ hình thành nhiễm sắc thể hai tâm động (dicentric) Nếu điểm đứt gảy xảy

ra trên một cánh ngắn của nhiễm sắc thể này và cánh dài nhiễm sắc thể kia dẫn đến

sự tái sắp xếp nhiễm sắc thể một tâm động (monocentric) Phần còn lại không mang tâm động thường đồng thời mất đi Hậu quả của chuyển đoạn Robertson có hậu quả làm giảm số lượng nhiễm sắc thể [9]

Hình 1.15 Chuyển đoạn Robertson [10]

Thay đổi hình thái nhiễm sắc thể

Các đột biến cấu trúc có thể làm thay đổi hình thái nhiễm sắc thể Các mất

đoạn hay lặp đoạn, nếu giao tử sống trong một số trường hợp có thể phát hiện bằng

tế bào học các thay đổi kích thước của nhiễm sắc thể Các đảo đoạn không làm thay đổi chiều dài của các nhiễm sắc thể, nhưng đảo đoạn có tâm động (pericentric) thì vị trí tâm động có thể thay đổi đáng kể Chuyển đoạn có thể làm thay đổi cấu trúc của nhiễm sắc thể về cả mặt di truyền và hình thái Chuyển đoạnRobertson và nhiễm sắc thể đều cho thấy sự thay đổi rõ rệt về mặt hình thái Ngoài ra, nhiễm sắc

thể có thể có một số dạng thay đổi hình thái khác

Chu trình cầu - đứt - nối- cầu (bridge-breakage-fusion-bridge cycle): Kích

thước của nhiểm sắc thể có thể thay đổi trong mỗi lần phân bào nếu bị gãy Sự sao chép tiếp theo của nhiễm sắc thể gãy, các đầu gãy của các chromatid di chuyển vào các cực đối nhau, cầu được tạo ra Cầu sẽ bị gãy ở một điểm nào đó dọc theo chiều dài và chu trình được lập lại Trình tự của các sự kiện gọi là cầu- đứt- nối- cầu Một

số mô khảm có liên quan đến chu trình này [1]

Hình 1.16 Chu trình cầu- đứt- nối -cầu [11]

Nhiễm sắc thể vòng tròn (Ring chromosome): nhiễm sắc thể vòng tròn hình thành khi điểm đứt gãy xảy ra ở cả hai đầu cuối của nhiễm sắc thể với sự mất các

đoạn đầu cuối và hợp nhất các đầu dính với nhau Các nhiễm sắc thể vòng không cân bằng vì kết quả của sự mất hai đoạn cuối của nhiễm sắc thể [4]

Hình 1.17 Nhiễm sắc thể vòng tròn [11]

1.2.2.4 H ậu quả của các đột biến nhiễm sắc thể lên chất liệu di truyền

Căn cứ vào sự biến đổi chất liệu di truyền trong các loại đột biến NST người

ta chia làm hai loại:

Đột biến cân bằng (balanced mutation)

Đột biến NST không làm mất hoặc thêm chất liệu di truyền như các trường

hợp chuyển đoạn, đảo đoạn Do không làm mất hoặc thêm chất liệu di truyền nên

những đột biến này thường không ảnh hưởng lên kiểu hình [4]

Đột biến không cân bằng (unbalanced mutation)

Bao gồm các đột biến NST làm mất chất liệu di truyền như thể đơn nhiễm, đột

biến mất đoạn hoặc làm tăng chất liệu di truyền như thể tam nhiễm, thể tam bội, nhân đoạn Đây là những đột biến gây ra những hậu quả trên kiểu hình [4]

Bảng 1.2 Hậu quả đột biến nhiễm sắc thể

Mất đoạn và chèn đoạn Mất đoạn hoặc chèn đoạn

Đảo đoạn (ngoài tâm và quanh tâm) Đảo đoạn – nếu tái tổ hợp xảy ra trong

vòng lặp của giảm phân Chuyển đoạn tương hổ với cả hai nhiễm

1.3 Vô sinh, hi ếm muộn

1.3.1 Khái ni ệm vô sinh, hiếm muộn:

Vô sinh là không có khả năng mang thai sau một năm giao hợp thường xuyên

mà không sử dụng các biện pháp tránh thai nào Một số chuyên gia sử dụng từ

“hiếm muộn” để phân biệt những cá nhân và các cặp vợ chồng có thể thụ thai nhưng

ở những người này có thể mất nhiều thời gian hơn bình thường [5]

Vô sinh được chia làm hai nhóm: vô sinh nguyên phát để chỉ những cặp vợ

chồng chưa hề có thai một lần nào mặc dầu họ mong muốn có con; còn vô sinh thứ phát là những trường hợp đã từng có thai ít nhất một lần (những lần có thai này có

thể bị sảy, thai lưu, sinh non) nay muốn sinh đẻ nữa không thể thụ thai được [12]

1.3.2 Các nguyên nhân vô sinh ở nam

Vô sinh ở nam dễ dàng hơn để phát hiện nhưng đôi khi khó điều trị hơn so

với vô sinh nữ Tỉ lệ nam vô sinh là 1/25 [5] Một số đàn ông gặp khó khăn trong

vấn đề này vì họ sản xuất ít hơn 120 triệu tế bào tinh trùng trung bình trong mỗi ml

xuất tinh, một tình trạng gọi sự giảm tinh trùng hay tinh trùng thấp (oligospermia)

Nó có nhiều nguyên nhân, nếu một số lượng tinh trùng thấp là do sự mất cân bằng

nội tiết tố, điều chỉnh các kích thích tố thích hợp có thể tăng sản lượng tinh trùng Đôi khi hệ thống miễn dịch của một người đàn ông sản xuất các kháng thể IgA phủ bên ngoài các tinh trùng và ngăn cản chúng gắn kết với tế bào trứng Nam vô sinh

cũng có thể là do giãn tĩnh mạch ở bìu Tĩnh mạch mở rộng sản xuất quá nhiều nhiệt

gần tinh trùng phát triển, và chúng không thể trưởng thành Phẫu thuật có thể loại

bỏ giãn tĩnh bìu [5]

Hầu hết các trường hợp vô sinh nam là di truyền Khoảng 1/3 đàn ông vô sinh có mất đoạn nhỏ trên nhiễm sắc thể Y, loại bỏ các bản sao duy nhất của những gen quan trọng mà sản phẩm của nó kiểm soát sự tạo tinh [13] Các nguyên nhân di truyền khác của vô sinh nam bao gồm đột biến trong các gen mã hoá các thụ thể androgen hoặc kích thích tố sinh sản protein, hoặc điều chỉnh phát triển hoặc vận

động của tinh trùng [5]

Nhiều người đàn ông có số lượng tinh trùng thấp, khả năng làm cha có thể

mất nhiều thời gian hơn người bình thường Trường hợp này là hiếm muộn chứ không phải vô sinh [12] Trong một xuất tinh xuất tinh mức thấp nhất có khả năng

thụ tinh là ít nhất 60 triệu tế bào tinh trùng Để tăng khả năng thụ thai, một người đàn ông với một số lượng tinh trùng thấp có thể thu mẫu tinh trùng của nhiều lần

xuất tinh trong khoảng vài tuần Các mẫu tinh trùng này được lọc rửa và được đưa vào trong cơ thể của người phụ nữ để tăng khả năng mang thai [5]

Chất lượng tinh trùng quan trọng hơn số lượng Một vấn đề thường gặp là tinh trùng không thể di chuyển hoặc có hình dạng bất thường không thể tiến đến

một tế bào trứng Tuy nhiên, vật liệu di truyền của một tinh trùng bất động hoặc bất

thường hình dạng có thể được tiêm vào tế bào trứng Nếu nguyên nhân vô sinh nam

là do nội tiết tố, thay thế các kích thích tố vắng mặt đôi khi có thể làm cho tinh trùng di chuyển [5]

Sự cản trở khả năng di chuyển của tinh trùng cũng liên quan với các tế bào

bạch cầu trong tinh dịch Các tế bào máu sản xuất các chất gọi là ôxy phản ứng gắn

với màng huyết tương ở tế bào tinh trùng và tiêu diệt các enzyme cần thiết cho các

tế bào tinh trùng tạo ATP Năng lượng cung cấp quá ít ATP, tinh trùng không thể

bơi lội và giảm khả năng sinh sản Thử nghiệm lâm sàng đang được tiến hành để

kiểm tra chất chống oxy hóa để điều trị vô sinh nam [5]

Bị lỗi apoptosis (chết tế bào theo chương trình) cũng có thể gây vô sinh nam Apoptosis bình thường giết chết tinh trùng có hình dạng bất thường Đàn ông có tỷ

lệ tinh trùng dị dạng cao thường có các phân tử bề mặt tế bào đáp ứng quá trình apoptosis suy giảm [5, 12]

1.3.3 Các nguyên nhân vô sinh n ữ

Vô sinh nữ có thể được gây ra bởi những bất thường trong bất kỳ phần nào

của hệ thống sinh sản Phụ nữ hiếm muộn hoặc vô sinh có chu kỳ kinh nguyệt không đều sẽ gặp khó khăn để xác định thời điểm rụng trứng [5]

Một người phụ nữ có chu kỳ kinh nguyệt đều đặn dưới 30 tuổi và không sử

dụng biện pháp ké hoạch thì việc mang thai có thể xảy ra trong vòng 3 -4 tháng

Người phụ nữ có chu kỳ kinh nguyệt không đều có thể dùng que thử dự đoán rụng

trứng Một cách khác, bằng cách đo thân nhiệt vào mỗi buổi sáng sau khi thức dậy, khi nhiệt độ tăng lên 0,4 – 0,6o

C đó là thời điểm rụng trứng xảy ra Tuy nhiên, sự

thụ tinh có thể xảy ra hay không còn phụ thuộc vào rất nhiều các yếu tố khác Tinh trùng có thể tồn tại trong tử cung của phụ nữ đến 5 ngày nhưng trứng thì chỉ có thể

tồn tại 24-48 giờ sau khi rụng [5]

Sự mất cân bằng hormon thường dẫn đến sự rụng trứng không đều đặn có thể

do nhiều nguyên nhân Nó có thể là một khối u trong buồng trứng hoặc trong tuyến

yên ở não, thiểu năng tuyến giáp hoặc sử dụng thuốc steroid như cortisone Đôi lúc

ở người phụ nữ sản xuất quá nhiều prolactine, hormon kiểm soát sự tiết sữa và ức

chế sự rụng trứng thì người phụ nữ không thể mang thai vì không rụng trứng [5]

Thuốc hổ trợ sinh sản có thể kích thích sự rụng trứng, nhưng nó có thể gây ra

hiện tương “siêu rụng trứng”, rụng nhiều hơn một trứng trong một chu kỳ Nếu

buồng trứng hoàn toàn bất hoạt hay không có buồng trứng thì một phụ nữ muốn mang thai phải dùng trứng của người hiến tặng với điều kiện tử cung có thể mang thai [5]

Một nguyên nhân vô sinh thường gặp là tắt vòi dẫn trứng Sự thụ tinh chỉ xảy

ra khi vòi trứng mở Tắt vòi trứng làm cho tinh trùng không thể đến gặp trứng, không thể thụ tinh và trứng không thể di chuyển xuống tử cung Nếu như trứng có

thể thụ tinh nhưng do tắt vòi trứng một phần, phôi không tểh di chuyển vào tử cung

và phát triển tại đó thì sẽ dẫn đến vỡ tai vòi có thể gây tử vong cho người mẹ Hiện

tượng này còn gọi là thai ngoài tử cung [5]

1.4 B ất thường di truyền trong vô sinh ở nam và nữ

1.4.1 B ất thường nhiễm sắc thể ở nam vô sinh

1.4.1.1 B ất thường cấu trúc nhiễm sắc thể Y

Nhiễm sắc thể Y còn nguyên vẹn là rất cần thiết cho sự phát triển bình

thường của hệ sinh sản ở nam giới Gen SRY nằm trên nhánh ngắn của Y đóng vai trò quan trọng trong sự hình thành tuyến sinh dục thời kỳ phôi thai, bên cạnh đó nhiễm sắc thể Y còn chứa những vùng có chức năng điều hoà sự sinh tinh, còn nhánh dài của Y là một bộ phận đặc biệt quan trọng trong quá trình sinh tinh [14, 15]

Khi toàn bộ nhánh ngắn của Y hay phần xa của nhánh ngắn này bị mất thì cơ

thể sẽ khiếm khuyết gen SRY, điều này dẫn đến sự biệt hóa tuyến sinh dục ở thời kỳ phôi thai sẽ bị rối loạn [14]

Trường hợp mất đoạn nhiễm sắc thể trên nhánh dài của Y thì kiểu hình vẫn là nam giới, tuy nhiên tùy theo kích thước của đoạn mất dài hay ngắn mà quá trình sinh tinh bị ảnh hưởng theo nhiều mức độ khác nhau [14]

Nếu sự mất đoạn kéo dài đến dải nhiễm sắc điển hình (dải Yq11), vì dải này

chứa nhiều gen hoạt hóa nên ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự hình thành tế bào

mầm sinh dục, biểu hiện lâm sàng là không có tinh trùng hoặc thiểu tinh rất nặng [15, 16]

M ất đoạn trên nhiễm sắc thể Y

Năm 1976, Tiepolo và Zuffardi phát hiện 6 trường hợp không có tinh trùng

bị mất 1 đoạn lớn ở phần xa của nhánh dài nhiễm sắc thể Yq11[17].Kể từ đó nhiều

y văn đã đề cập đến nhiều trường hợp không có tinh trùng và thiểu tinh nặng có mất

đoạn xa trên Yq11 , ủng hộ giả thuyết về “quá trình sinh tinh được điều hòa bởi gen

nằm trên đoạn xa Yq11 này” [16][18] Qua phân tích nhiễm sắc thể đồ và đưa ra

giả thuyết quan trọng về đoạn AZF (Azoospermia factor)[19] Khi di truyền phân tử phát triển, nhiều nghiên cứu đã phát hiện được những vi mất đoạn trong AZF liên quan đến vô tinh hay thiểu tinh mà trước đây thường được cho là không rõ nguyên nhân Ba vùng trên Y liên quan với sinh tinh trùng là AZFa, AZFb, AZFc Những vi

mất đoạn xảy ra trong 3 vùng này thường dẫn đến những rối loạn trong quá trình sinh tinh như không sản xuất tinh trùng hay sản xuất tinh trùng rất ít [20]

Hiện nay, kỹ thuật chẩn đoán vi mất đoạn trên nhiễm sắc thể Y đã thực hiện

được ở Việt nam Chỉ định của xét nghiệm này là các trường hợp nguy cơ cao của vi

mất đoạn nhiễm sắc thể Y bao gồm: không có tinh trùng hoặc thiểu tinh nặng (mật

độ tinh trùng < 5 triệu/ml)

Nhi ễm sắc thể Y có 2 tâm động (isodicentric Y chromosome)

Nhiễm sắc thể này có 2 nhánh ngắn, 2 tâm động và một phần nhỏ của đoạn

gần nhánh dài, và được tìm thấy ở số ít nam giới không tinh trùng không do bế tắc [21] Nhận biết nhiễm sắc thể Y có 2 tâm động và mô tả được vùng nào bị khiếm

khuyết là hết sức quan trọng Ví dụ như nếu vị trí 2 tâm động nằm trong dải từ đầu

gần đến chuỗi P5 thì tiên lượng có tinh trùng cũng giống như bệnh nhân bị mất đoạn

từ dải P5 đến P1, điều này có nghĩa là bệnh nhân không có tinh trùng trong tinh hoàn Nếu vị trí 2 tâm động nằm trong vùng AZFc hay xa nó hơn thì bệnh nhân có

thể có tinh trùng (trong tinh dịch hay trong tinh hoàn)[21]

Nhi ễm sắc thể Y vòng (ring Y chromosome)

Là nhiễm sắc thể Y bị cụt, không có nhiễm sắc tử chromatid cũng được ghi

nhận trong một số ít trường hợp nam giới có sự suy kém quá trình sinh tinh [21]

1.4.1.2 B ất thường cấu trúc nhiễm sắc thể thường

Các bất thường về cấu trúc nhiễm sắc thể thường có thể làm ảnh hưởng đến

khả năng sinh sản của nam giới Sự bất thường trong bộ nhiễm sắc thể cân bằng có

thể gây trở ngại cho sự bắt cặp nhiễm sắc thể trong giảm phân và gây tổn hại đến quá trình sinh tinh [22]

Các bất thường có thể gặp là: chuyển đoạn tương hỗ, đảo đoạn quanh tâm

hoặc đảo đoạn cạnh tâm Người ta ghi nhận những bất thường chuyển đoạn và đảo

đoạn nhiễm sắc thể này ở vô sinh nam nhiều hơn [22]

Tóm lại các bất thường về di truyền có thể gây vô sinh nam thông qua ảnh

hưởng lên quá trình sinh tinh hoặc sự vận chuyển của tinh trùng Trong khảo sát bất

thường nhiễm sắc thể cần đặc biệt chú ý đến các bất thường như hội chứng Klinefelter (47,XXY), Các bất thường cấu trúc trên nhiễm sắc thể Y, bất thường cấu trúc nhiễm sắc thể thường như đảo đoạn, chuyển đoạn Đối với vi mất đoạn phải phát hiện bằng các kỹ thuật sinh học phân tử như bất thường về gen, vi mất đoạn

nhỏ nhiễm sắc thể Y [13]

1.4.2 B ất thường nhiễm sắc thể trong vô sinh nữ

1.4.2.1 B ất thường nhiễm sắc thể giới tính

Tình trạng vô sinh ở nữ do nguyên nhân di truyền thường chiếm tỷ lệ thấp

hơn so với nam [23] Trong các trường hợp vô kinh nguyên phát, nguyên nhân do

hội chứng Turner - 45,X chiếm tỷ lệ từ 25 – 50% (xuất hiện 1/2500 – 3500 trong các bé gái mới sinh ra) Các trường hợp bất thường về nhiễm sắc thể X như 47,XXX; 45,X/46,XX; 46,X,iXq…cũng gây vô sinh ở nữ [4]

Trong những trường hợp vô kinh thứ phát thì bất thường nhiễm sắc thể chiếm tỷ lệ từ 10 – 15% Các nguyên nhân di truyền thường gặp nhất ở những

trường hợp vô sinh ở nữ là bất thường về số lượng và cấu trúc nhiễm sắc thể, và hội

chứng đứt gãy nhiểm sắc thể X (Hội chứng Fragile X - FRAX) [24] Hội chứng này

là nguyên nhân phổ biến nhất gây ra những tổn hại bẩm sinh cho sự phát triển tâm

thần và đây là hội chứng điển hình ở các bé nam (từ mẹ truyền sang cho con trai)

Với những bệnh nhân có triệu chứng mãn kinh sớm hoặc vô kinh nguyên phát có

thể cho chỉ định làm các xét nghiệm di truyền phân tử phát hiện hội chứng đứt gãy nhiễm sắc thể [4, 24]

1.4.2.2 B ất thường nhiễm sắc thể thường

Các bất thường cấu trúc nhiễm sắc thể trên nhiễm sắc thể thường như chuyển

đoạn, đảo đoạn cũng có thể tái sắp xếp lại gen gây ảnh hưởng đến sự mất cân bằng trong nhiễm sắc thể đồ Khi tổ hợp trong thụ rinh, tế bào và cơ thể có mất đoạn lớn

thường dẫn đến tới sự rối loạn trong hoạt động chức năng của tế bào và sự phát triển

của phôi, do đó gây chết cho tế bào và cho cơ thể Hậu quả của chuyển đoạn dẫn

đến kết quả không cân bằng thường gây chết cho hợp tử hoặc ở giai đoạn phôi sớm [2]

1.5 B ất thường nhiễm sắc thể trong sẩy thai liên tiếp

Biến chứng thường gặp nhất của mang thai là sẩy thai tự phát tái phát hay

sẩy thai liên tiếp Sẩy thai là sự chấm dứt thai kỳ trước 20 tuần tuổi thai, với tỷ lệ từ 10% đến 15% [25]

1.5.1 B ất thường số lượng NST

STLT do bất thường số lượng NST thường xảy ra ở các cặp NST số 13, 16,

18, 21, 22 và cặp NST giới tính X, Y Ngoại trừ bất thường số lượng NST xảy ra ở