Cỏc yếu tố tạo mạch mỏu cú vai trũ rất quan trọng cho sự hỡnh thành một bỏnh rau khỏe mạnh đảm bảo cho thai kỳ bỡnh thường. Trong cỏc yếu tố
tạo mạch thỡ PlGF (Placental Growth Factor – Yếu tố tăng trưởng rau thai là một trong những yếu tố tõn tạo mạch mỏu) và sFlt-1 (soluble Fms like tyrosine kinase) hay cũn cú tờn gọi khỏc là sVEGFR-1 (soluble Vascular Endothelial Growth Factor Receptor 1- Thụ thể yếu tố phỏt triển tế bào nội mạc hũa tan - là yếu tố cú vai trũ khỏng tõn tạo mạch mỏu) là hai yếu tố được khỏ nhiều nghiờn cứu đề cập đến đặc biệt là những nghiờn cứu về vai trũ của những yếu tố này với sinh lý bệnh của tiền sản giật.
* PlGF (Placental Growth Factor)
Năm 1991, một nhà nữ khoa học người í là Maria Graziella Persico làm việc tại Viện Di truyền học và lý sinh Naples đó phỏt hiện được một yếu tố tõn tạo mạch mới. Lỳc đầu yếu tố này được cho là cú nguồn gốc rau thai nờn được đặt tờn là yếu tố phỏt triển rau thai PlGF (Placental Growth Factor)[32]. Maria Graziella Persico cũng cú bằng chứng rừ ràng rằng PlGF bị ức chế hay giảm nồng độ sẽ khụng làm ảnh hưởng đến sức khỏe ở người
bỡnh thường nhưng làm giảm quỏ trỡnh tõn tạo mạch trong điều kiện bệnh lý vớ dụ như tỡnh trạng thiếu mỏu cục bộ.
+ Cấu tạo của PlGF
PlGF là một protein thuộc nhúm yếu tố phỏt triển nội mạc VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor). Gen PlGF của người nằm trờn nhiễm sắc thể 14 bao gồm 7 exon [33]. Ở người cú ớt nhất 4 loại PlGF được đỏnh số thứ tự là PlGF1, PlGF2, PlGF3 và PlGF4. Ở phụ nữ cú thai dạng lưu thụng chủ yếu là PlGF1 [34].
PIGF1 là protein homodimer bao gồm hai tiểu đơn vị giống hệt nhau, mỗi tiểu đơn vị chứa 131 acid amin. Hai tiểu đơn vị được liờn kết với nhau bằng liờn kết cộng húa trị và cầu nối disulfide. PlGF1 được glycogyl húa cú trọng lượng phõn tử khoảng 46 kDa.
PlGF2 cú 170 acid amin bao gồm cả đoạn peptid tớn hiệu 18 acid amin. PlGF 3 cú 203 acid amin. PlGF1 và PlGF3 liờn kết với VEGFR-1 (cũn gọi là Flt-1) tạo phức hợp bỏm trờn màng cỏc tế bào nội mạc mạch mỏu.
PlGF 4 cú 224 acid amin bao gồm cỏc trỡnh tự như PlGF3 và một vựng gắn kết với heparin mà trước đõy được cho là chỉ cú trong PlGF2 [34].
+ Nguồn gốc của PlGF
Như trờn đó trỡnh bày, lỳc đầu PlGF được cho là cú nguồn gục từ rau thai. Bằng húa mụ miễn dịch đó xỏc định được sự hiện diện của PlGF trong màng tế bào nội mạc và trong mỏu của rau thai. Trong thời kỳ mang thai PlGF cú nguồn gốc chớnh từ lỏ nuụi phụi [35]. Sau này cũn phỏt hiện được PlGF trong một số cơ quan khỏc như tim, phổi, tuyến giỏp, cơ xương và mụ mỡ [36] nhưng khụng cú ở thận và tuyến tụy [33].
+ Chức năng của PlGF
PlGF tham gia vào quỏ trỡnh tõn tạo mạch mỏu thụng qua một số cơ chế như sau:
- PlGF cú thể ảnh hưởng trực tiếp đến tế bào nội mạc thụng qua VEGFR-1 (Flt-1). Khi kết hợp với Flt-1, phức hợp PlGF- Flt-1 được gắn lờn màng tế bào nội mạc mạch mỏu. Do Flt-1 cú vựng nội bào tyrosine kinase nờn nú cú thể phosphoryl húa toàn bộ phõn tử protein này tạo phức hợp hoạt động cú tỏc dụng tõn tạo mạch mỏu do kớch thớch tế bào nội mạc và đặc biệt là kớch hoạt hàng loạt quy trỡnh sinh lý, sinh húa trong tế bào nội mạc mạch mỏu.
- PlGF cú thể tỏch VEGF từ VEGFR-1. VEGF được tạo thành sẽ kớch hoạt VEGFR-2.
- PlGF cú thể kớch thớch làm tăng độ nhạy cảm của tế bào nội mạc thụng qua liờn kết với Flt-1. Khi tế bào nội mạc đó tăng tớnh nhạy cảm thỡ VEGF tỏc động lờn tế bào này thụng qua VEGF 2. Cơ chế này cho đến nay vẫn chưa được biết rừ.
- PlGF huy động bạch cầu đơn nhõn, đại thực bào vào vựng mạch bị tổn thương, do vậy nú cú vai trũ quan trọng trong sửa chữa và tõn tạo mạch.
- PlGF cũn cú tỏc dụng huy động cỏc tế bào tiền thõn tạo mỏu vào mỏu. Do cú vai trũ như vậy nờn PlGF đó được nghiờn cứu và trở thành một dấu ấn sinh học trong lĩnh vực tim mạch [6], [7], [37] và sản khoa [3], [38]... Trong tim mạch thỡ PlGF cú giỏ trị chẩn đoỏn tức thời cho nhúm đối tượng tại phũng cấp cứu, nồng độ PlGF tăng cao tương quan với những tiờn lượng xấu ở bệnh nhõn cú Troponin dương tớnh cũng như õm tớnh, PlGF cũn là yếu tố tiờn lượng nguy cơ tử vong hay biến chứng tim mạch ngắn hạn (trong 30 ngày) cũng như dài hạn (cú thể tới 4 năm) cho bệnh nhõn cú hội chứng vành cấp [39]. Trong sản khoa, cỏc nghiờn cứu cũng chỉ ra rằng PlGF cú liờn quan và là dấu ấn sinh học dựng chẩn đoỏn sớm tiền sản giật và tiờn lượng ở thai phụ cú nguy cơ tiền sản giật [3], [38].
Hỡnh 1.1 Cấu trỳc phõn tử PlGF (Nguồn J.BIOL.CHEM. 5/2001)
* sFlt-1 (Soluble FMS like tyrosine kinase 1)
sFlt-1 là một protein cú vai trũ khỏng tõn tạo mạch mỏu, được phỏt hiện vào năm 1993 bởi Kendal và cộng sự [40].
+ Cấu tạo của sFlt-1
Gen sFlt-1 thể hiện hai loại mRNA cú kớch thước 3,0 và 2,4 kB. Tương ứng với hai loại mRNA này là hai protein khỏc nhau. Một protein cú tờn là Flt-1 là protein cú độ dài đầy đủ cú trọng lượng phõn tử 180 kD, protein cũn lại cú độ dài khụng đầy đủ (hay núi cỏch khỏc là dạng cắt ngắn của Flt-1) là sFlt-1 cú trọng lượng phõn tử 110 kD [41]. Flt-1 là một protein xuyờn màng cấu tạo gồm: phần ngoại bào cú 7 vựng gắn với globulin miễn dịch và cú phần nội bào cú vựng tyrosne kinase, trong khi sFlt-1 chỉ cú phần ngoại bào, phần này chỉ cú 6 vựng gắn với globulin miễn dịch. sFlt-1 khụng cú phần nội bào, do vậy nú khụng cú vựng tyrosine kinase.
Trọng lượng phõn tử của sFlt-1 phụ thuộc vào loài: Ở chuột là 60 kD [42], ở cụn trựng là 85 - 90 kD [40], ở tế bào nội mạc của người là 110 kD [41]....
Hỡnh 1.2. Cấu trỳc phõn tử Flt-1 và sFlt-1(NguồnJ Cell Mol Med. 3/2010)
+ Nguồn gốc của sFlt-1
Nguồn gốc của sFlt-1 trong cơ thể người bao gồm cỏc tế bào nội mạc mạch mỏu, tế bào đơn nhõn trong mỏu ngoại vi, tế bào cơ trơn mạch mỏu, tế bào lỏ nuụi phụi, tế bào biểu mụ giỏc mạc, tế bào ống lượn gần của biểu mụ thận [41], [43], [44].
+ Chức năng của sFlt-1
Cỏc protein tyrosine kinase cú hoạt tớnh enzym xỳc tỏc phản ứng: MgATP1- + Protein-OH => Protein-OPO32- + MgADP + H+ Trong đú nhúm –OH là nhúm hydroxyl tyrosyl. Ngoài ra cũn cú 2 co-receptor khụng cú hoạt tớnh enzym là neuropilin 1 và 2 tham gia phản ứng này. Cụ thể sFlt-1 cú một số chức năng như sau:
- Khỏng tõn tạo mạch mỏu do làm giảm tớn hiệu tạo mạch VEGF- VEGFR2.
- Chống phự nề bằng cỏch thay đổi tớnh thấm thành mạch
- Chống viờm bằng cỏch suy giảm tớn hiệu VEGF-VEGFR1 ảnh hưởng đến sự kớch hoạt và di chuyển của bạch cầu đơn nhõn và đại thực bào.
Trong ba chức năng kể trờn của sFlt-1 thỡ chức năng khỏng tõn tạo mạch mỏu được nghiờn cứu khỏ nhiều. Tuy vậy, cơ chế phõn tử khỏng tõn tạo mạch mỏu của sFlt-1 cũn chưa thực sự rừ ràng. Cú một số giả thiết được nờu ra như sau:
- sFlt-1 bẫy phối tử trực tiếp cỏc protein thuộc nhúm VEGF bao gồm VEGF-A, VEGF-B, PlGF như vậy sẽ làm giảm nồng độ hiệu dụng của VEGF tự do để kớch hoạt cỏc thụ thể tõn tạo mạch.
- Tạo dimer với cỏc monomer VEGFR tạo thụ thể tõn tạo mạch bất hoạt nờn cú khả năng khỏng tõn tạo mạch. Sở dĩ sFlt-1 tạo được cỏc thụ thể tõn tạo mạch bất hoạt là do trong cấu trỳc sFlt-1 thiếu vựng nội bào tyrosine kinase nờn khụng thể phosphoryl húa toàn bộ chiều dài của nú.
1.3.2.Mối liờn quan giữa PlGF, sFlt-1 với tiền sản giật
Để tỡm hiểu mối liờn quan giữa PlGF, sFlt-1 với tiền sản giật cần hiểu rừ sự biến đổi và phỏt triển của mạch mỏu tử cung trong chu kỳ kinh nguyệt và của bỏnh rau trong thời kỳ mang thai.
1.3.2.1. Chu kỳ nội mạc tử cung
Mỗi chu kỳ kinh nguyệt kộo dài khoảng 25 – 32 ngày, trung bỡnh 28 ngày. Trong chu kỳ này, cỏc biến đổi của nội mạc tử cung được phõn thành 3 giai đoạn kế tiếp nhau.
+ Thời kỳ tăng trưởng
Sau khi hành kinh, dưới tỏc động của Estrogen, nội mạc tử cung bắt đầu tỏi tạo và tăng trưởng cho đến ngày 14 của chu kỳ. Cỏc ống tuyến dài, to
ra, thẳng với nhiều hỡnh ảnh phõn bào. Chưa cú sự chế tiết glycogen và chất nhày, mụ đệm mang nhiều tế bào hỡnh sao đang phõn bào.
+ Thời kỳ phõn tiết
Kể từ ngày 15 của chu kỳ, dưới tỏc động phối hợp của Estrogen và Progesterone, cỏc tuyến phỏt triển rất nhanh trở nờn ngoằn nghoốo và chế tiết glycogen. Mụ đệm ngày càng dày, chấm dứt hiện tượng phõn bào ở nội mạc. Cỏc động mạch xoắn, nhỏnh tận của động mạch nền nội mạc tử cung phỏt triển nhanh nờn xoắn lại và cú chiều dài gấp nhiều lần độ dày nội mạc tử cung. Vào ngày 24 của chu kỳ, nội mạc đạt độ dày tối đa cú thể đến khoảng 10 mm sau đú chỳng mỏng đi đột ngột do sự tỏi hấp thu chất gian bào.
+ Thời kỳ hành kinh
Vào ngày thứ 14 sau rụng trứng nếu khụng cú sự thụ thai thỡ cỏc động mạch xoắn co thắt gõy hoại tử niờm mạc tử cung do thiếu mỏu. Hiện tượng trờn xảy ra do sự giảm sỳt đột ngột của Estrogen và Prostaglandin F2 được giải phúng tại chỗ. Lỳc này xảy ra hiện tượng hành kinh.
1.3.2.2. Sự hỡnh thành rau thai
Nếu sự thụ tinh xảy ra, hợp tử sẽ di chuyển từ vũi trứng vào lũng tử cung để làm tổ. Lỳc này những gai rau nguyờn thủy được hỡnh thành từ lớp trung sản mạc bao quanh trứng như hỡnh cầu gai. Khi trứng ngày càng phỏt triển thỡ cỏc gai rau nguyờn thủy dần biến mất chỉ cũn lại ở cực tiếp xỳc với tử cung sẽ phỏt triển để trở thành bỏnh rau.
Rau thai cú hai phần: Màng rụng đỏy (ngoại sản mạc tử cung-rau) cú lớp sõu, xốp cú nhiều mạch mỏu là phần chủ yếu để rau trúc và lớp nụng, đặc cú cỏc sản bào. Phần gai rau phỏt triển trong cỏc hồ huyết được phõn nhỏnh nhiều lần để tăng diện tớch tiếp xỳc với mỏu mẹ.
Như vậy, trong hai quỏ trỡnh trờn chỳng ta thấy cú sự phỏt triển của mạch mỏu từ hai phớa: Phớa mẹ là mạch mỏu trong niờm mạc tử cung và phớa thai nhi là mạch mỏu trong cỏc gai rau. Sự tõn tạo mạch mỏu là rất quan trọng cho sự hỡnh thành và phỏt triển của thai nhi trong thai kỳ. PlGF và sFlt-1 cú vai trũ tõn tạo và khỏng tõn tạo mạch mỏu quan trọng trong rau thai. Trong quỏ trỡnh phỏt triển của thai nhi, sự mất cõn đối giữa hai yếu tố kể trờn ảnh hưởng rất lớn đến quỏ trỡnh tõn tạo mạch mỏu sẽ dẫn tới một loạt quỏ trỡnh bệnh lý của tiền sản giật về sau [5]. u.