Tài liệu Phân tích bộ nhiễm sắc thể (karyotype) ở những cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh

LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Văn Rực, Phó trưởng bộ môn Y sinh học – Di truyền, Đại học Y Hà Nội, người thầy trực tiếp hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tôi tận tình trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành bản luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Ngô Giang Liên người đã tận tình góp ý cũng như động viên, cổ vũ tinh thần cho tôi trong quá trình làm luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô, các kỹ thuật viên tại Bộ môn Y sinh học – Di truyền, Đại học Y Hà Nội đã chỉ bảo, động viên, tạo điều kiện tốt và giúp đỡ tôi hoàn thành bản luận văn này. Xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Tế bào – Mô phôi, Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội đã tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện để tôi hoàn thành bản luận văn này. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình và bạn bè những người đã luôn động viên, khuyến khích tôi trong suốt quá trình học tập để tôi hoàn thành được bản luận văn này. Hà Nội, tháng 11 năm 2011 Tác giả DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BrdU: Bromodeoxyuridin ISCN: An International System for Human Cytogenetic Nomenclature PHA: Phytohemagglutinin cs : Cộng sự NST: Nhiễm sắc thể MỤC LỤC MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1 CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN .................................................................................. 3 1.1. Lược sử nghiên cứu về nhiễm sắc thể người.................................................. 3 1.2. Tiêu chuẩn và qui định quốc tế về đặc điểm bộ nhiễm sắc thể người. ............ 5 1.2.1. Tiêu chuẩn để xếp loại nhiễm sắc thể trong lập karyotype. ..................... 5 1.2.2. Phân loại nhiễm sắc thể .......................................................................... 5 1.2.3. Các rối loạn về bộ nhiễm sắc thể người .................................................. 6 1.2.3.1. Rối loạn số lượng ........................................................................... 6 1.2.3.2. Rối loạn cấu trúc nhiễm sắc thể ...................................................... 8 1.3. Tình hình nghiên cứu bộ nhiễm sắc thể ở những cặp vợ chồng có tiền sử sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh trên thế giới .............................. 12 1.3.1. Tần số rối loạn nhiễm sắc thể trong những cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh ................................................................ 12 1.3.2. Tần số rối loạn nhiễm sắc thể giữa người bố hoặc người mẹ ở những cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh ...................... 14 1.3.3. Tần số các kiểu chuyển đoạn nhiễm sắc thể ở các cặp vợ chồng sảy thai và sinh con bị dị tật ............................................................................... 15 1.3.3.1. Tần số giữa chuyển đoạn tương hỗ và chuyển đoạn hòa hợp tâm . 16 1.3.3.2. Tần số các kiểu rối loạn khác ở các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh. ...................................................... 19 1.4. Tình hình nghiên cứu bộ nhiễm sắc thể ở những cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh ở Việt Nam ............................................ 20 CHƯƠNG 2 - ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................... 23 2.1. Đối tượng nghiên cứu. ................................................................................ 23 2.1.1. Tiêu chuẩn chọn bệnh nhân .................................................................. 23 2.1.2. Tiêu chuẩn loại trừ................................................................................ 23 2.2. Phương pháp nghiên cứu. ............................................................................ 23 2.2.1. Lập hồ sơ bệnh án di truyền .................................................................. 23 2.2.2. Phương pháp nuôi cấy tế bào bạch cầu lympho máu ngoại vi để thu hoạch cụm kỳ giữa, phân tích nhiễm sắc thể và lập karyotype. ............. 24 2.2.2.1. Nuôi cấy tế bào bạch cầu lympho máu ngoại vi theo phương pháp của Hungerford D.A. (1965)......................................................... 24 2.2.2.2. Thu hoạch tế bào .......................................................................... 24 2.2.2.3. Phương pháp nhuộm băng theo Seabright M (1971) . ................... 25 2.2.2.4. Phương pháp phân tích nhiễm sắc thể và lập karyotype: theo tiêu chuẩn ISCN (2005) . .................................................................... 26 2.2.3. Xử lý số liệu ......................................................................................... 27 CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ........................................................... 28 3.1. Tuổi của các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh . 28 3.2. Nghề nghiệp của các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh ............................................................................................................. 30 3.3. Biểu hiện rối loạn nhiễm sắc thể ở các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh .................................................................................. 32 3.4. Biểu hiện rối loạn nhiễm sắc thể giữa người vợ và người chồng ở các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh. ................................ 35 3.5. Các biểu hiện về rối loạn nhiễm sắc thể ở các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh. ..................................................................... 36 3.6. Các kiểu chuyển đoạn nhiễm sắc thể ở các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh ........................................................................... 42 3.6.1. Sự chuyển đoạn tương hỗ giữa các nhiễm sắc thể ở các cặp vợ chồng mang nhiễm sắc thể chuyển đoạn .......................................................... 45 3.6.2. Sự phân bố các kiểu chuyển đoạn hòa hợp tâm giữa các nhóm ............. 48 3.7. Sự phân bố các kiểu rối loạn về số lượng nhiễm sắc thể ở các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh............................................ 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 59 Tiếng Việt ......................................................................................................... 59 Tiếng Anh ......................................................................................................... 60 Tiếng Pháp ........................................................................................................ 66 DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Sự phân bố theo tuổi của các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh. ...................................................................................................... 28 Bảng 2. Sự phân bố về nghề nghiệp ở những cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh............................................................................................. 31 Bảng 3. Bảng thống kê tỷ lệ rối loạn NST ở các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh của một số tác giả. ....................................................... 34 Bảng 4. Sự phân bố các kiểu rối loạn cấu trúc NST ở các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh. ......................................................................... 37 Bảng 5. Sự phân bố các kiểu chuyển đoạn NST. .................................................... 42 Bảng 6. Bảng thống kê tỷ lệ chuyển đoạn NST ở các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh................................................................................. 43 Bảng 7. Sự phân bố các kiểu karyotype về sự chuyển đoạn tương hỗ..................... 45 Bảng 8. Sự phân bố các kiểu chuyển đoạn hòa hợp tâm giữa các nhóm. ................ 48 Bảng 9. Sự phân bố các kiểu chuyển đoạn giữa các NST trong các nhóm .............. 50 Bảng 10. Sự phân bố các rối loạn xảy ra ở cặp NST giới tính ở các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh. ........................................................... 55 DANH MỤC HÌNH Hình 1. Sơ đồ hình thành giao tử và hợp tử ở người mang chuyển đoạn tương hỗ giữa NST số 3 và NST số 21. .................................................................................. 9 Hình 2. Sơ đồ hình thành giao tử và hợp tử của người mang chuyển đoạn hòa hợp tâm t(14q;21q). ...................................................................................................... 10 Hình 3. Sơ đồ hình thành giao tử và hợp tử của người mang chuyển đoạn hòa hợp tâm t(21q;21q). ...................................................................................................... 11 Hình 4. Tỷ lệ rối loạn NST ở những cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh. .......................................................................................................... 32 Hình 5. Tỷ lệ rối loạn NST giữa người vợ và người chồng ở những cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh. ..................................................... 35 Hình 6. Karyotype của bệnh nhân Nguyễn T Thu Tr. 46 ,XX del(18)(q21)............ 39 Hình 7. Karyotype của bệnh nhân Nguyễn Thanh T. 46,XX,inv(9)(p13q13) ......... 41 Hình 8. Karyotype của bệnh nhân Lê Đức T. 46,XY,t(1;5)(q44;q15) ..................... 47 Hình 9: Karyotype của bệnh nhân Đặng Thị Anh D. 45,XX,t(13q;14q) ................. 52 Hình 10. Karyotype của bệnh nhân Đinh Thị Kim D. 45,XX,t(14q;21q)................ 53 Hình 11. Karyotype của bệnh nhân Nguyễn T Thanh T. 45,XX,t(21q;21q) ........... 54 Hình 12. Karyotype của bệnh nhân Trương Thị Ng. 47,XXX/46,XX..................... 57 MỞ ĐẦU Năm 1956 Tijo và Levan là người đầu tiên đã nuôi cấy tế bào thai người và gây sốc nhược trương để làm cho các NST (NST) dàn đều trên tiêu bản đã phát hiện chính xác số lượng NST của người là 46 chiếc gồm 23 cặp, trong đó 22 cặp NST thường và 1 cặp NST giới tính (ở người nữ là XX, ở người nam là XY). Từ đó đến nay, NST của người luôn là đề tài nghiên cứu của các nhà di truyền học trên nhiều đối tượng và các bệnh lý lâm sàng khác nhau. Những năm gần đây các phương pháp nuôi cấy mô và các kỹ thuật nhuộm tiêu bản ngày càng phát triển và được cải tiến không ngừng, đặc biệt là kỹ thuật nhuộm băng G (GTG) đã cho phép các nhà di truyền học phát hiện được chính xác từng chiếc NST và những rối loạn cấu trúc của NST như mất đoạn, lặp đoạn, chuyển đoạn, đảo đoạn… Ở những cặp vợ chồng có tiền sử sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh có thể do nhiều nguyên nhân như nhiễm trùng, hocmon, các bệnh mãn tính, bất thường tử cung, bất thường NST… Đặc biệt đối với thai sảy sớm (dưới 3 tháng trong thời kỳ mang thai) thì phôi thai mang bất thường NST đóng vai trò chủ yếu [11]. Trường hợp này nguyên nhân có thể do bố hoặc mẹ mang rối loạn NST cân bằng dẫn đến không phân ly NST ở các cặp NST nào đó tạo nên những giao tử bất thường và nguy cơ mang thai bất thường cao có thể chết trong thời kỳ bào thai hoặc sinh ra những đứa trẻ dị tật bẩm sinh. Ở những cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh ra con bị dị tật bẩm sinh sẽ tạo gánh nặng về tâm lý và kinh tế cho bệnh nhân, gia đình bệnh nhân và xã hội. Xét nghiệm và phân tích NST ở những cặp vợ chồng này nhằm tìm ra nguyên nhân gây sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh đồng thời đưa ra lời khuyên di truyền góp phần chăm sóc sức khỏe sinh sản ở cộng đồng và xã hội. 1 Hiện nay trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu NST và những báo cáo về những cặp vợ chồng có tiền sử sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh mang rối loạn NST cân bằng như chuyển đoạn, lặp đoạn, đảo đoạn… Ở Việt Nam trong những năm gần đây đã có nhiều phòng xét nghiệm di truyền tế bào như Viện nhi Trung ương, Viện Sản Trung ương, phòng Di truyền tế bào bệnh viện Từ Dũ, bộ môn Y Sinh học – Di truyền trường Đại học Y Hà Nội làm xét nghiệm và phân tích NST ở những cặp vợ chồng có tiền sử sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh góp phần trong chẩn đoán và đưa ra những lời khuyên di truyền. Vì vậy, chúng tôi thực hiện đề tài: “Phân tích bộ nhiễm sắc thể (karyotype) ở những cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh” nhằm mục tiêu: Phát hiện các trường hợp rối loạn NST ở những cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh. 2 CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN 1.1. Lược sử nghiên cứu về nhiễm sắc thể người Bộ NST người là đối tượng chính trong các nghiên cứu tế bào di truyền học loài người. Các nhà khoa học đã bắt đầu nghiên cứu NST người từ cuối thế kỷ XIX và được đánh dấu bằng công trình mở đầu của Walther Flemming (1882) [26]. Ông đã quan sát NST của người ở các kỳ phân bào trên tiêu bản tươi, cắt mảnh lấy từ tinh hoàn. Trong thời gian đó, NST của người là vấn đề được các nhà di truyền học quan tâm, nghiên cứu và cũng là đề tài được đem ra tranh luận nhiều lần. Tuy nhiên ở thời kỳ ấy do những hạn chế về kỹ thuật làm tiêu bản, mẫu vật không đáp ứng và không phù hợp cho việc nghiên cứu chi tiết NST. Ở người, số lượng NST nhiều, kích thước nhỏ và thường tập trung thành từng đám, với những kỹ thuật cắt mảnh, cố định và nhuộm thông thường, các nhà di truyền tế bào chưa thể đếm chính xác nên đã cho rằng trong nhân của tế bào người có 48 NST, gồm 23 cặp NST thường và 1 cặp NST giới tính (Winiwarter. V, 1912; Painter, T.S, 1923; Levitsky, G.A, 1924) [48,58,75]. Những năm thuộc thập kỉ 50 của thế kỉ XX có những phát hiện quan trọng khai sinh ra chuyên ngành di truyền tế bào người, bằng việc xử lý tế bào bằng sốc nhược trương của Hsu, T.C (1952), Ford, C.E và Hamerton, J.L (1956) tiền xử lý tế bào nuôi cấy bằng colchicine để tích lũy nhiều cụm kì giữa. Công trình của Tjio, J.H và Levan (1956) kết hợp xử lý nhược trương và colchicine đã công bố nghiên cứu xác định lại bộ NST 2n của người là 46 NST chứ không phải là 48 NST và công trình này đã được Ford và Hamerton khẳng định [28]. Từ năm 1956 có nhiều phòng thí nghiệm tế bào di truyền được xây dựng để nghiên cứu NST. Các công trình đầu tiên công bố các rối loạn NST liên quan với bệnh là công trình của Lejeune (1958-1959) về hội chứng Down do thừa một NST 21 dạng trisomi 21, hội chứng Turner do tế bào cơ thể chỉ có 45 NST dạng 45,X 3 thiếu một NST giới tính X (Ford, 1959), hội chứng Klinefelter ở nam với 47 NST trong đó có ba NST giới XXY (Jacobs và Strong, 1959) [40]. Từ năm 1956 đến năm 1960 là thời kỳ còn khó khăn của nghiên cứu tế bào di truyền học người các nghiên cứu đều mới chỉ phân biệt được các rối loạn số lượng và rối loạn cấu trúc lớn gây bất thường ở người do mới chỉ sử dụng phương pháp nhuộm bình thường bằng Giemsa, nhuộm đồng đều các NST. Năm 1960, Moorhead và cs công bố phương pháp làm tiêu bản NST từ lympho bào nuôi cấy ngắn hạn với việc dùng PHA (phytohemagglutinin) để kích thích phân bào[53]. Năm 1960, Nowell và Hungerford đã mô tả NST Philadelphia (mất đoạn nhánh dài của NST 22) trong bệnh bạch cầu thể tủy mãn tính (Chronic myeloid leukemia) [57]. Năm 1963, hội chứng mèo kêu, một hội chứng do bị mất đoạn nhánh ngắn của NST số 5 (5p-), lần đầu tiền được phát hiện bởi Lejeune và cs [74]. Từ năm 1968 đến năm 1970, là sự ra đời của các kỹ thuật nhuộm băng cho phép các nhà di truyền học đánh giá chính xác tới từng chiếc NST trong bộ NST và phát hiện rối loạn cấu trúc NST. Từ sau 1970 trở đi, lần lượt với các kỹ thuật nhuộm băng Q, băng G, băng R, băng C, băng T, N và nhuộm băng có độ phân giải cao NST, dùng BrdU (Bromodeoxyuridin) gắn vào ADN trên NST và nhuộm phân biệt chromatit chị em đã mở ra thời kỳ phát triển mạnh mẽ của tế bào di truyền học người ứng dụng các kỹ thuật băng để phát hiện các bất thường tinh tế đặc trưng trên từng NST ứng với các bệnh, tật, các hội chứng trong lâm sàng. Từ năm 1980 đặc biệt là sau năm 1985 là thời kỳ phát triển mạnh mẽ, vượt bậc của di truyền tế bào lâm sàng và di truyền phân tử ứng dụng trong nghiên cứu bộ gen loài người. Trong di truyền tế bào lâm sàng thì việc nghiên cứu NST chủ yếu vẫn áp dụng các phương pháp nhuộm băng NST. 4 1.2. Tiêu chuẩn và qui định quốc tế về đặc điểm bộ nhiễm sắc thể người. 1.2.1. Tiêu chuẩn để xếp loại nhiễm sắc thể trong lập karyotype. Lúc đầu người ta chỉ căn cứ vào chiều dài của NST để căn cứ và đặt tên cho chúng từ 1 đến 23 theo thứ tự từ dài đến ngắn (công ước Denver 1960), nhưng ngay sau đó cũng năm 1960 Patau không đồng ý và đề xuất thêm tiêu chuẩn vị trí phần tâm, sau này được quốc tế chính thức chấp nhận. - Chiều dài tương đối của NST : đó là tỷ lệ giữa chiều dài của một NST so với chiều dài của cả bộ NST trung bình, tức là chiều dài tổng cộng của tất cả các NST thường của bộ đơn bội có chứa NST X tính theo phần nghìn trong cùng một tế bào. - Vị trí của phần tâm được biểu hiện bằng chỉ số phần tâm, tức là tỷ lệ giữa chiều dài nhánh ngắn trên tổng chiều dài của cả NST. Ngoài ra còn có một số tiêu chuẩn chi tiết khác vận dụng cho các NST có nhánh ngắn rất ngắn (NST tâm đầu) và các vệ tinh của chúng, NST Y có đặc thù riêng. 1.2.2. Phân loại nhiễm sắc thể Ở người bộ NST 2n = 46 trong đó có 22 cặp NST thường (autochromosome) và 1 cặp NST giới tính (sex chromosome). Dựa vào đặc điểm hình thái như độ dài, vị trí tâm động người ta sắp xếp các NST thành từng nhóm. 46 NST người được chia thành 7 nhóm, kí hiệu là A, B, C, D, E, F và G trên nguyên tắc dài trước ngắn sau, nếu các NST bằng nhau thì tâm giữa đặt trước, tâm lệch đặt sau. • Nhóm A có 3 cặp NST có kích thước lớn nhất, gọi tên từ số 1 đến 3, cặp số 1 tâm giữa, cặp số 2 tâm lệch, cặp số 3 tâm giữa. • Nhóm B có 2 cặp NST số 4 và 5. Các NST này có kích thước lớn và đều có tâm lệch. 5 • Nhóm C có 7 cặp từ số 6 đến 12 có chiều dài trung bình. NST X cũng được xếp vào nhóm này. Tất cả đều tâm gần giữa và khó phân biệt. • Nhóm D có 3 cặp từ số 13 đến 15 gồm các NST có nhánh ngắn rất ngắn, gần như không đáng kể gọi là các NST tâm đầu (acrocentric). Tất cả 3 cặp NST này đều có vệ tinh ở nhánh ngắn. • Nhóm E có 3 cặp 16, 17,18 tương đối ngắn. NST số 16 tâm giữa, 17 và 18 tâm lệch. • Nhóm F có 2 cặp NST 19 và 20, ngắn và có tâm giữa. • Nhóm G có 2 cặp 21 và 22, kích thước ngắn và tâm đầu, có vệ tinh. NST Y cũng được xếp vào nhóm này nhưng không có vệ tinh. 1.2.3. Các rối loạn về bộ nhiễm sắc thể người 1.2.3.1. Rối loạn số lượng Rối loạn số lượng NST gồm hai dạng: đa bội (polyploidy) và lệch bội (aneuploidy). * Đa bội thể: là hiện tượng tăng chẵn hoặc tăng lẻ cả bộ NST. Ví dụ: ở người 3n = 69 NST = thể tam bội (3n) thuộc dạng thể đa bội lẻ, 4n = 96 NST = thể tứ bội (4n) thuộc dạng thể đa bội chẵn. Ở người, các trường hợp đa bội phần lớn phôi thai chết ở giai đoạn trước sinh, một vài trường hợp sống đến khi sinh hoặc sau sinh nhưng hầu hết là các sơ sinh bị dị tật. Một số trường hợp đa bội thể ở người: - Đa bội thể ở người hầu hết quan sát thấy ở những thai sảy tự nhiên hoặc ở một số thai sống sót vài giờ sau khi sinh hoặc ở phần lớn các khối u. - Thể tam bội (3n) thuần (69,XXY hoặc 69,XYY) đã quan sát ở những thai sảy tự nhiên hoặc ở một số thai sống sót vài giờ sau khi sinh. 6 - Thể khảm (3n/2n) hoặc (4n/2n) đứa trẻ có thể sống được vài năm nhưng chậm phát triển trí tuệ và nhiều dị tật bẩm sinh khác: dị dạng mắt, thoát vị màng tủy, dị tật tim, dị tật cơ quan sinh dục… Karyotype ở những đứa trẻ này là: 46,XY/69,XXY hoặc 46,XX/92,XXYY * Lệch bội: là hiện tượng số lượng NST của tế bào tăng lên hoặc giảm đi một hoặc vài NST so với bộ NST lưỡng bội. * Lệch bội NST thường Ở người, hợp tử trisomi thuần NST thường có được tiếp tục phát triển hay không, số lượng các dị tật và khả năng sống sót của thai ở bên trong hay bên ngoài tử cung còn phụ thuộc vào trisomi về NST nào trong bộ NST. Trong số 22 cặp NST thường, chỉ có trisomi nhóm D (13,14,15), trisomi 18 và trisomi 21 thai nhi có thể sống ở bên ngoài tử cung, đặc biệt trisomi 21 có khả năng sống lâu hơn, thậm chí có thể sống đến tuổi trưởng thành. Nhìn chung trisomi của nhóm A (1-3), nhóm B (45) hoặc nhóm C (6-12), phôi thai thường chết ở giai đoạn sớm trong tử cung. Những dòng tế bào hoặc hợp tử monosomi NST thường, nhìn chung không có khả năng phát triển và thường chết ở giai đoạn sớm. * Lệch bội NST giới tính Trường hợp trisomi thuần NST giới tính, thai nhi có thể phát triển được đến tuổi trưởng thành, nhưng thường có các bất thường, dị tật ở cơ quan sinh dục và một số tính trạng khác bất thường, dị tật. Chỉ có trường hợp monosomi NST giới X là có khả năng sống đến tuổi trưởng thành nhưng có những biểu hiện rối loạn phát triển hình thái của cơ thể, về cơ quan sinh dục và có thể chậm phát triển trí tuệ. 7 * Thể khảm lệch bội: NST thường và giới tính tức là cá thể có từ hai hoặc nhiều dòng, hay gặp nhất là một dòng tế bào lưỡng bội và một dòng tế bào lệch bội hoặc là thừa một NST (trisomi) hoặc là thiếu một NST (monosomi). * Lệch bội phức tạp – (lệch bội kép): trong tế bào của cơ thể có dư 2 NST ở hai cặp tương đồng khác nhau (thông thường là một cặp NST thường và một cặp NST giới tính). 1.2.3.2. Rối loạn cấu trúc nhiễm sắc thể * Mất đoạn (deletion): là hiện tượng NST bị đứt rời ra một hoặc nhiều đoạn, đoạn bị đứt rời ra không có tâm sẽ tiêu biến đi hoặc gắn sang NST khác, phần còn lại mang tâm trở lên ngắn hơn bình thường. Mất đoạn gồm các dạng: mất đoạn cuối đơn, mất đoạn cuối kép, mất đoạn giữa. Sự mất đoạn NST tức là sự mất đi vật liệu di truyền và tùy theo mức độ tổn thương nhiều hay ít mà ảnh hưởng xấu tới sự phát triển của phôi thai, hoặc thai nhi sinh ra với nhiều dị tật. Ở người tần số gặp mất đoạn rất hiếm. Ví dụ: hội chứng mèo kêu: 46, XX(XY), del (5p)… đã được mô tả bởi Lejeune và cs năm 1963. Triệu chứng lâm sàng là trọng lượng khi sinh thấp, thời kỳ sơ sinh, trẻ nhỏ có tiếng khóc không bình thường, yếu, rên rỉ giống như tiếng mèo kêu, đầu nhỏ, mặt tròn như mặt trăng, hai mắt xa nhau, có nếp quạt, lẹm cằm… Nhiều bệnh nhân sống đến tuổi trưởng thành nhưng cơ thể vẫn trong tình trạng kém phát triển. Một số trường hợp có biểu hiện chậm phát triển trí tuệ và rối loạn cơ quan sinh dục, hay gặp trong số đó là NST X hình vòng. Ví dụ: Hội chứng Turner: 46,Xr(Xq). * Chuyển đoạn (Translocation) Chuyển đoạn là hiện tượng trao đổi các đoạn của NST. Chuyển đoạn NST đã được xác định là hay gặp nhất trong rối loạn cấu trúc của NST [64]. Có hai kiểu chuyển đoạn là chuyển đoạn tương hỗ (reciprocal translocation) và chuyển đoạn hòa hợp tâm (Robertsonian translocation). 8 - Chuyển đoạn tương hỗ (reciprocal translocation): là hiện tượng trao đổi đoạn giữa hai NST. Mỗi NST đứt một chỗ, trao đổi đoạn đứt cho nhau và hình thành hai NST mới. Cả hai đều thay đổi hình thái nếu những đoạn trao đổi khác nhau về kích thước. Người mang NST chuyển đoạn tương hỗ có phenotype hoàn toàn bình thường và trong bộ NST chứa 46 chiếc với 2 NST bất thường. Trong quá trình hình thành giao tử, hợp tử và sinh ra những đứa con hoặc là monosomi (thường chết) hoặc trisomi hoặc có karyotype bình thường hoặc mang chuyển đoạn cân bằng giống bố mẹ. Dưới đây là sơ đồ mô tả quá trình hình thành giao tử và hợp tử ở những người mang chuyển đoạn tương hỗ. Hình 1. Sơ đồ hình thành giao tử và hợp tử ở người mang chuyển đoạn tương hỗ giữa NST số 3 và NST số 21. - Chuyển đoạn hòa hợp tâm (Robertsonian translocation): Chuyển đoạn hòa hợp tâm là do phần tâm của hai NST hợp nhất hình thành và hay gặp nhất là sự chuyển đoạn giữa các NST tâm đầu số 13,14,15 (nhóm D), số 21,22 (nhóm G) bao gồm là sự chuyển đoạn giữa các NST nhóm D với nhóm D (D/D) hoặc giữa nhóm D với nhóm G (D/G) hoặc giữa nhóm G với nhóm G (G/G). Nhìn chung trong quần 9 thể, chuyển đoạn hòa hợp tâm chiếm tỷ lệ khoảng 1,23% ở trẻ sơ sinh còn sống [15]. Ở những người mang chuyển đoạn hòa hợp tâm trong bộ NST có 45 chiếc thiếu 2 NST tâm đầu và thay vào đó 1 NST tâm giữa có kích thước lớn nếu là sự chuyển đoạn giữa các NST nhóm D với nhóm D (D/D) hoặc 1 NST có kích thước trung bình tâm lệch nếu là sự chuyển đoạn giữa các NST nhóm D với các NST nhóm G (D/G) hoặc 1 NST kích thước nhỏ tâm giữa nếu là sự chuyển đoạn giữa các NST nhóm G với các NST nhóm G (G/G). Những người mang NST chuyển đoạn hòa hợp tâm thì có phenotype bình thường nhưng trong quá trình hình thành giao tử, hợp tử và sinh ra những đứa con hoặc là monosomi (thường chết trong thời kỳ bào thai) hoặc có bộ NST bình thường hoặc mang chuyển đoạn hòa hợp tâm giống như bố mẹ, hoặc mang chuyển đoạn không cân bằng (chết trong thời kỳ bào thai hoặc sinh ra bị dị tật bẩm sinh) [49]. Hình 2. Sơ đồ hình thành giao tử và hợp tử của người mang chuyển đoạn hòa hợp tâm t(14q;21q). 10 Hình 3. Sơ đồ hình thành giao tử và hợp tử của người mang chuyển đoạn hòa hợp tâm t(21q;21q). * Lặp đoạn (duplication) là hiện tượng một đoạn nào đó của NST được nhân đôi lên. Lặp đoạn xảy ra khi 2 NST tương đồng ghép đôi với nhau không tương xứng trong kỳ đầu của phân bào giảm phân, có sự đứt của 2 NST và trao đổi đoạn giữa 2 đoạn khác nhau của 2 NST trong cặp tương đồng. Trong trường hợp này có 2 NST bị thay đổi cấu trúc, nhưng không mất đi hoặc tăng thêm vật liệu di truyền trong tế bào. Khi các NST trong cặp tương đồng này phân ly nhau trong giảm phân sẽ tạo ra hợp tử mang NST lặp đoạn (trisomi từng phần) hoặc NST thiếu một đoạn có liên quan (monosomi từng phần)… Ở người hay gặp trisomi một phần nhánh dài hoặc monosomi một phần nhánh dài hoặc nhánh ngắn của NST số 18 (nhóm E). Biểu hiên lâm sàng với triệu chứng là chậm phát triển trí tuệ, đặc biệt là dị dạng về mắt, sọ nhỏ, cổ ngắn, kèm theo dị tật chân và tay… * Đảo đoạn (invertion) là sự bất thường cấu trúc do NST bị đứt ở hai điểm, đoạn giữa hai điểm đứt quay ngược 1800 rồi nối lại, do đó một số gen bị đảo ngược thứ 11 tự so với đoạn ban đầu. Có ba kiểu đảo đoạn: đảo đoạn ngoài tâm, đảo đoạn quanh tâm đối xứng, đảo đoạn quanh tâm không đối xứng. - Đảo đoạn ngoài tâm: hai chỗ đứt ở cùng một nhánh của NST và đoạn đảo không chứa tâm, NST không thay đổi hình thái. - Đảo đoạn quanh tâm đối xứng: hai chỗ đứt ở hai nhánh và cách đều tâm, NST không thay đổi hình thái. - Đảo đoạn quanh tâm không đối xứng: hai chỗ đứt ở hai nhánh, khoảng cách tâm không đều nhau, NST có cấu trúc lại và thay đổi hình thái. 1.3. Tình hình nghiên cứu bộ nhiễm sắc thể ở những cặp vợ chồng có tiền sử sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh trên thế giới 1.3.1. Tần số rối loạn nhiễm sắc thể trong những cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh U Diedrich và cs (1983) nghiên cứu di truyền tế bào ở 136 cặp vợ chồng với tiến sử sảy thai hai lần trở lên. Các tác giả đã phát hiện 15 trường hợp (chiếm tỷ lệ 11%) có bất thường NST [70]. Báo cáo của J.P. Fryns và cs (1984) khi phân tích NST trong 1068 cặp với tiền sử sảy thai liên tiếp và sinh ra con bị dị tật bẩm sinh. Trong tổng số 1068 cặp được nghiên cứu, có 59 trường hợp mang bất thường NST (chiếm 5,5%) [41]. Một nghiên cứu khác trên 202 cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp được thực hiện bởi Kroshikina VG và cs năm 1984 cho thấy tỷ lệ các cặp mà một trong hai người có rối loạn NST là 2,5% [44]. Năm 1998 Fryns JP và Buggenhout GV khi phân tích NST của 1743 cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp các tác giả đã phát hiện 5,34% trong số họ mang bất thường NST [31]. 12 Khi tiến hành làm xét nghiệm NST cho 61 cặp vợ chồng có tiền sử sảy thai liên tiếp từ hai lần trở lên. Jiang J. và cs (2001) đã phát hiện 7 cặp vợ chồng (chiếm tỷ lệ 11,5%) có một trong hai người bị rối loạn NST [42]. M. Azim năm 2003 đã sử dụng kỹ thuật nhuộm băng G phân tích NST ở cả hai vợ chồng của 300 cặp có hai hoặc nhiều hơn hai lần sảy thai tự nhiên. Kết quả cho thấy có 16 cặp (chiếm tỷ lệ 5,3%) có bất thường NST ở một trong hai vợ hoặc chồng [54]. Nghiên cứu ở 742 cặp vợ chồng (1484 trường hợp) có tiền sử sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh. Dubey và cs (2005) phân tích NST và lập karyotype ở những cặp vợ chồng này đã phát hiện được 31 trường hợp ( chiếm tỷ lệ 2%) có bất thường về NST [23]. Lakshmi Rao và cs (2005) đã phân tích NST tổng số 160 cặp với tiền sử sảy thai liên tiếp sử dụng kỹ thuật nhuộm băng G. Kết quả phát hiện 18 trường hợp mang rối loạn NST chiếm 11,25% tổng số các cặp nghiên cứu [46]. Năm 2006 Figen Celepa và cs đã phân tích NST của 645 cặp ( 1290 trường hợp) có tiền sử sảy thai liên tiếp. Kết quả tìm thấy có 25 trường hợp (chiếm tỷ lệ 3,86%) mang bất thường NST [27]. Theo Razied Dehghani Firoozabadi và cs năm 2006: Phân tích NST của 88 cặp vợ chồng có tiền sử sảy thai liên tiếp. Kết quả cho thấy 12.5% trong số họ mang bất thường NST [61]. L.V.Tavokina và cs (2007) đã phát hiện 46 trường hợp (10,95%) có karyotype mang rối loạn NST khi phân tích NST của 210 cặp vợ chồng có vấn đề về sinh sản [51]. Usha R. Dutta (2010) và cs đã phân tích sự bất thường về di truyền tế bào trong 1162 cặp vợ chồng có tiền sử sảy thai liên tiếp ở vùng phía nam Ấn độ. Sử dụng phương pháp nhuộm băng G các tác giả đã phát hiện 78 trường hợp có bất thường NST [72]. 13 1.3.2. Tần số rối loạn nhiễm sắc thể giữa người bố hoặc người mẹ ở những cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh Năm 1981 Claude Stoll đã phân tích NST của 122 cặp vợ chồng có tiền sử sảy thai liên tiếp từ ba lần trở lên. Sử dụng phương pháp nhuộm băng R các tác giả đã phát hiện 5 người nữ và 1 người nam mang chuyển đoạn NST t(2;17), t(5;9), t(11;12),t(17;22) và t(13q14q) [20]. Năm 1983 A.Lippman-Hand đã phân tích NST của 177 cặp vợ chồng có tiền sử sảy thai liên tiếp từ hai lần trở lên. Kết quả chỉ ra rằng số phụ nữ mang rối loạn NST chiếm tỷ lệ nhiều hơn nam giới [13]. J.P. Fryns và cs (1984) đã phân tích NST trong 1068 cặp với tiền sử sảy thai liên tiếp và sinh ra con bị dị tật bẩm sinh. Các tác giả đã phát hiện trong số những người mang NST chuyển đoạn thì chuyển đoạn hòa hợp tâm xảy ra ở nữ cao hơn ở nam còn chuyển đoạn tương hỗ thì ngược lại xảy ra ở nam cao hơn ở nữ [41]. Phân tích NST của 391 cặp vợ chồng sinh con mắc bệnh Down Stoll.C và cs (1998) đã phát hiện được 7 cặp bố mẹ (5 người mẹ và 2 người bố) mang NST chuyển đoạn hòa hợp tâm [63]. M. Azim (2003) sử dụng kỹ thuật nhuộm băng G phân tích NST ở cả hai vợ chồng của 300 cặp có hai hoặc nhiều hơn hai lần sảy thai tự nhiên. Tác giả phát hiện thấy có 5 trường hợp mang đảo đoạn bao gồm: 1 trường hợp bố mẹ mang đảo đoạn quanh tâm NST số 16, 3 người mẹ và 1 người bố mang đảo đoạn NST số 9 [54]. Theo Razied Dehghani Firoozabadi và cs (2006): Phân tích NST của 88 cặp vợ chồng có tiền sử sảy thai liên tiếp cho thấy số phụ nữ mang bất thường về NST nhiều hơn đáng kể so với nam giới [61]. Một báo cáo khác của Franssen M T M và cs (2007) khi nghiên cứu về vai trò của bất thường cấu trúc NST ở những cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp từ 2 lần trở 14