Tính đa hình của ACE I/D thể hiện sự có mặt hoặc vắng mặt của một trình tự lặp lại dài 287 bp trong intron 16. Đã có nhiều nghiên cứu đánh giá ảnh hƣởng của alen I và alen D tới hàm lƣợng và hoạt tính của enzyme Angiotensin
27 Converting. Năm 2000, Murphey và cộng sự đã chỉ ra mối tƣơng quan ý nghĩa giữa ACE và giảm bradykinin. Kết quả thu đƣợc, những ngƣời có kiểu gene
đồng hợp tử DD có tỷ lệ chuyển hóa bradykinin cao nhất và kiểu gene II là thấp nhất. Cambien và cs (1992) đã thấy những bệnh nhân có kiểu gene đồng hợp tử DD có lịch sử bị nhồi máu cơ tim nhiều hơn. Tuy nhiên cũng có nhiều nghiên cứu bác bỏ kết luận này. Bohn và cs (1993) đã điều tra về tần số alen của một nhóm ngƣời sống sót khi bị nhồi máu cơ tim. Kết quả cho thấy trong tổng số 234 ngƣời sống sót, tần số kiểu gene DD thấp hơn. Kết luận này cũng tƣơng đồng với các nghiên cứu của Miettinen và cs (1994); Samani và cs (1996). Một nghiên cứu lớn hơn bởi Lindpaintner và cs (1995) cũng kết luận kiểu gene ACE không liên quan tới rủi ro bị nhồi máu cơ tim. Nghiên cứu này cũng cho thấy không thể sử dụng kiểu gene ACE để dự đoán bệnh thiếu máu và không có mối liên hệ giữa kiểu gene ACE với bệnh động mạch vành (coronary artery disease).
Nếu tính đa hình của ACE I/D liên quan tới những bệnh về tim, những
ngƣời mang kiểu gene DD sẽ tăng rủi ro về các bệnh tim mạch, điều này cũng đồng nghĩa với những ngƣời có alen I có thể có lợi do mức độ hoạt động của
ACE thấp hơn. Những lợi ích hiệu quả của alen I tới hệ thống tim mạch có thể là
một lợi thế cho những ngƣời hoạt động đòi hỏi sức bền. Có thể nói, phần lớn các nghiên cứu đều cho thấy ngƣời có kiểu gene đồng hợp DD có enzyme Angiotensin Converting hoạt động cao nhất và thấp nhất là ngƣời có kiểu gene đồng hợp II. Tính đa hình I/D, vị trí và chức năng của một intron ảnh hƣởng tới mức độ hoạt động của enzyme ACE vẫn chƣa đƣợc biết rõ. Điều này có thể do đa hình I/D ảnh hƣởng tới các nhân tố điều hòa trong gene, ảnh hƣởng tới phiên mã hoặc suy thoái mRNA hoặc có thể hoạt động đơn giản nhƣ một marker cho vùng gene khác (Hình 1. 7).
28
Hình 1. 7. Những tác động của gene ACE trên hệ thống Renin-Angiotensin theo Ian (2006). Những ngƣời mang alen D có hàm lƣợng và hoạt tính của ACE cao giúp tăng quá trình chuyển Angiotensin I thành Angiotensin II, kết quả làm tăng co mạch. Ngƣợc lại những ngƣời mang alen I có hàm lƣợng ACE trong huyết thanh thấp hơn, từ đó làm giảm sự co mạch. Với tầm quan trọng của kiểu gene ACE trong điều hòa tim mạch đã dẫn đến những nghiên cứu ứng dụng về kiểu gene
ACE tới những trƣờng hơp cụ thể, một trong những hƣớng đó là nghiên cứu ảnh
hƣởng của kiểu gene ACE tới tiềm năng của các VĐV.
Đặc trƣng chức năng của alen I là giảm mức độ hoạt động của enzyme Angiotensin converting. Alen này đƣợc coi là đột biến có lợi do ACE hoạt động thấp dẫn đến kết quả là co mạch ít hơn và do đó tăng dẫn truyền oxy tới các cơ đang hoạt động. Chính vì vậy, những VĐV sở hữu một alen I hoặc hai alen I sẽ có nhiều lợi thế hơn trong các hoạt động đòi hỏi sức bền nhƣ các môn thể thao:
29 chạy đƣờng dài, bơi ở cự ly dài, xe đạp. Đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về tần số alen và kiểu gene của gene ACE có trong những VĐV ƣu tú thi đấu tại các giải đấu cấp độ quốc gia và quốc tế. Gayagay và cs (1998) đã nghiên cứu mối liên quan giữa kiểu gene ACE và các VĐV chèo thuyền (môn thể thao đòi hỏi sức bền) của các VĐV Olympic Australia. Kết quả thu đƣợc tần số alen I và kiểu gene II lớn hơn tần số alen D và kiểu gene DD. Tƣơng tự, trong một nghiên cứu của Alvarez và cs (2000) về xác định mối liên quan giữa kiểu gene ACE và những VĐV thi đấu ở các môn thể thao đòi hỏi sức bền: xe đạp, chạy dài và bóng ném, tác giả tìm thấy tần số kiểu gene II/ID giữa các VĐV lớn hơn so với nhóm đối chứng. Hơn nữa, các VĐV xe đạp ƣu tú gần nhƣ đều có kiểu gene đồng hợp II hoặc dị hợp ID và chỉ có một VĐV có kiểu gene đồng hợp DD. Wood và cs (2001) cũng thấy kiểu gene II trong nhóm nghiên cứu lớn hơn so với nhóm đối chứng. Kết quả nghiên cứu của Tsianos và cs (2004) thu đƣợc tần số alen I ở nhóm VĐV bơi đƣờng dài là 0,59 cao hơn so với những VĐV bơi ở cự ly ngắn (chỉ có 0,29). Trong nhóm các VĐV đua đƣờng dài chỉ có 1/15 VĐV có kiểu gene DD. Một nghiên cứu khác của Myerson và cs (1999) thu đƣợc kết quả trong nhóm VĐV olympic Anh có tần số alen I tăng từ 35% đối với các VĐV chạy nhanh (≤ 200 m) tới 65% với các VĐV chạy bền (≥ 5.000 m). Theo Nazarov và cs (2001), tần số alen D của các VĐV Nga (bơi, trƣợt tuyết, 3 môn hỗn hợp) là 72% trong nhóm VĐV thi đấu ở cự ly ngắn trong khi nhóm VĐV thi đấu ở cự ly trung bình có tần số alen I là 63%. Scanavini và cs (2002) đã nghiên cứu ảnh hƣởng của đa hình I/D trong gene ACE tới các VĐV Italia (các môn thể thao sức bền và tốc độ). Kiểu gene II đƣợc tìm thấy 30,3 % trong các nhóm VĐV thi đấu các môn sức bền so với 5,3% trong nhóm VĐV thi đấu ở các nội dung đòi hỏi tốc độ và 12,5% trong nhóm đối chứng. Những nghiên cứu này gợi ý alen I có thể liên quan tới sức bền của các VĐV. Kenya là quốc gia chiếm ƣu thế về chạy bền trong hơn 15 năm qua. Năm 2005, Kenya có 23 trong tổng số 50 VĐV chạy bền hàng đầu (3000 m - 10000 m) (theo bảng xếp hạng của IAAF, 2005). Giải thích sự thành công của các VĐV Kenya trong các cự ly thi đấu này, đã có nhiều giả thiết nghiên cứu khoa học đƣợc đƣa ra, trong đó nhóm nghiên
30 cứu của Scott và cs (2005) đã kiểm tra gene ACE đối với các VĐV Kenyan ƣu tú và những ngƣời dân Kenyan làm nhóm đối chứng. Tần số alen I ở các VĐV quốc tế là 38%, các VĐV của Kenyan là 42% và nhóm đối chứng là 38%. Một nghiên cứu tƣơng tự bởi Moran và cs (2004) đã kiểm tra các VĐV Ethiopia. Kiểu gene II chiếm 22,7% đối với các VĐV nam, và chỉ có 4,3% trong nhóm đối chứng. Bên cạnh đó, tần số alen I (43%) cao hơn so với nhóm đối chứng (26%), nhóm đại diện cho ngƣời dân Ethiopia. Nghiên cứu của Hagberg và cs (1998) đã chỉ ra mối tƣơng quan giữa kiểu gene ACE và VO2 max. Nghiên cứu này cho thấy sau khi vận động, VO2 max có mối tƣơng quan với kiểu gene ACE, trong đó cao nhất là kiểu gene II và thấp nhất là kiểu gene DD. Nghiên cứu cũng cho thấy sự khác nhau VO2 max giữa các cá thể là 12%. Ngƣợc lại những nghiên cứu khác chỉ ra không có mối tƣơng quan giữa VO2 max và kiểu gene ACE.
Theo nghiên cứu của Day và cs (2007) đã điều tra mối tƣơng quan giữa kiểu gene ACE, mức độ hoạt động của ACE và VO2 max ở nữ giới. Nghiên cứu này cũng chỉ ra không có mối tƣơng quan giữa kiểu gene ACE hoặc sự hoạt động của ACE và VO2 max. Kết quả này cũng tƣơng đồng với nghiên cứu của Rankinen và cs (2000); Woods và cs (2001) cho thấy không có sự khác nhau về đƣờng chuẩn VO2 max giữa hai kiểu gene đồng hợp là II và DD. Các tác giả cũng nhận thấy không có gene tƣơng tác hiệu quả đến VO2 max trong những nhóm này.
Cũng có nhiều nghiên cứu đánh giả ảnh hƣởng của đa hình I/D trong gene
ACE tới các cự ly thi đấu đòi hỏi tốc độ. Myerson và cs (1999) đã nghiên cứu
mối tƣơng quan giữa cự li chạy và kiểu gene ACE. Kết quả thu đƣợc: tần số alen I tăng với cƣ ly chạy dài và tần số alen D tăng khi cự ly chạy giảm xuống. Hai nghiên cứu cũng cho kết quả tƣơng tự đối với các VĐV bơi lội. Nghiên cứu của Woods và cs (2001), cho thấy tần số alen D lớn hơn ở những VĐV bơi cự ly ngắn hơn 400 m. Tuy nhiên, mối liên hệ này chỉ xảy ra trong nhóm VĐV ƣu tú. Trong khi đối với nhóm nghiên cứu không phải là các VĐV ƣu tú thì mối liên quan này không có ý nghĩa. Nghiên cứu thứ 2 đƣợc thực hiện với một nhóm VĐV bơi ở cự ly ngắn và ở cự ly dài (ít nhất 5 đến 10 km) bởi Tsianos và cs
31 (2004). Kết quả thu đƣợc, trong nhóm VĐV bơi ở cự ly ngắn, chỉ có 1 trong 19 VĐV bơi có kiểu gene II. Nghiên cứu của Nazarov và cs (2001) đã đánh giá kiểu gene ACE trong nhóm VĐV thi đấu môn bơi lội, chặn bóng, 3 môn phối hợp (đua xe đạp, chạy, bơi). Nhóm các VĐV ở cự ly ngắn (đòi hỏi ít sức bền hơn) ở các môn bơi lội, chặn bóng có tần số alen D lớn hơn.
Có thể nói, phần lớn các nghiên cứu hiện nay đều cho thấy gene ACE có ảnh hƣởng tới sức bền, sự nhanh nhẹn của các VĐV. Trong đó alen I đƣợc coi nhƣ là alen có lợi đối với các VĐV thi đấu ở các nội dung đòi hỏi sức bền. Alen D đƣợc coi là alen có lợi cho các VĐV thi đấu ở các môn đòi hỏi sự nhanh nhẹn.