Bài giảng môn Sinh lý bệnh - Chương: Rối loạn chuyển hóa Protid

RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA PROTID 
 MỤC TIÊU: 
 1. Giải thích sự cân bằng protid. 
 2. Nêu nguyên nhân và hậu quả của sự thay 
đổi protid huyết tương. 
 3. Nhắc lại quá trình điều hòa tổng hợp 
protid. 
 4. Giải thích cơ chế một số bệnh lý do rối 
loạn tổng hợp protid. 
 5. Minh họa rối loạn tổng hợp protid trong 
bệnh thiếu máu hồng cầu liềm và bệnh 
Thalassémie. 
RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA PROTID 
 SỰ CÂN BẰNG PROTID: 
 Xét nghiệm về cân bằng protid thường để xác định mức 
protein tăng hay giảm trong cơ thể bằng cách đo lượng 
protein đưa vào cơ thể và lượng protein tiêu thụ. Vì 
Nitrogen là sản phẩm thoái hóa của protid nên người ta 
gọi đó là cân bằng Nitrogen. Lượng protein tiêu thụ tổng 
cộng gấp 6,9 lần lượng N trong nước tiểu, và gấp 6,25 
lần Nitrogen trong nước tiểu và phân. Xét nghiệm chỉ có 
giá trị khi tiếp tục đo 1 tuần trở lên. 
RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA PROTID 
 SỰ CÂN BẰNG PROTID: 
 ù Cân bằng N dương tính: Khi cơ thể nhận, tân 
tạo protid nhiều; phân hủy, thoái hóa ít. Xảy ra 
ở cơ thể đang trưởng thành, có thai, hồi phục 
bệnh, dùng những hormone làm tăng tổng hợp 
protid như testosterone. 
RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA PROTID 
 SỰ CÂN BẰNG PROTID: 
 Cân bằng N âm tính: Khi protid thoái hóa, 
thải nhiều hơn nhận. 
Xảy ra ở trường hợp đói, suy dinh dưỡng, sau 
sốt nặng kéo dài, rối loạn tiêu hóa, tiểu ra 
protein, dùng những hormone phân hủy protid 
như glucocorticoid làm tăng tách acid amin từ 
các mô ngoài gan. 
RỐI LOẠN TỔNG HỢP PROTID 
CÁC BƯỚC TỔNG HỢP PROTID: 
RỐI LOẠN TỔNG HỢP PROTID 
QUÁ TRÌNH ĐIỀU HÒA TỔNG HỢP PROTID: 
 Đơn vị biểu hiện gen là operon gồm: 
 Một số gen cấu trúc (Structural gene) liên kết chặt với nhau và 
cùng chịu sự điều khiển của gen tác động. 
 Gen tác động (Operator) hoạt động với sự tham gia của gen khởi 
động và chịu sự kiểm soát của gen điều hòa. 
 Gen khởi động (Promoter) là nơi gắn RNA polymerase là men 
xúc tác quá trình chuyển mã tổng hợp mRNA. 
 Gen điều hòa (Regulator) kiểm soát gen tác động thông qua chất 
kềm hãm là một protein được tổng hợp dưới sự điều khiển của gen 
điều hòa. 
 Chất kềm hãm - tùy trường hợp - có thể ức chế hay không ức chế 
gen tác động, qua đó ức chế hay không ức chế các gen cấu trúc của 
operon, tức là làm cho quá trình giải mã không xảy ra hay xảy ra 
đối với các gen cấu trúc S1, S2, S3... đồng thời và cùng mức độ. 
RỐI LOẠN TỔNG HỢP PROTID 
QUÁ TRÌNH ĐIỀU HÒA TỔNG HỢP PROTID: 
RỐI LOẠN TỔNG HỢP PROTID 
 Hemoglobin gồm nhóm ngoại là hème (protoporphyrin kết hợp 1 nguyên tử 
Fe
++
) và phần protein là globin. Globin gồm 4 chuỗi polypeptid liên kết với 
nhau bởi những tương tác không đồng hóa trị. Mỗi chuỗi kết hợp với 1 
hème, nên 1 phân tử Hb có thể nhận 4 phân tử oxy. Chuỗi polypeptid được 
gọi tên theo chữ Hy Lạp , , , ... Mỗi chuỗi polypeptid là 1 dưới đơn vị 
của Hb. 
RỐI LOẠN TỔNG HỢP PROTID 
Hô hấp ngoại 
RỐI LOẠN TỔNG HỢP PROTID 
Hô hấp nội 
RỐI LOẠN TỔNG HỢP PROTID 
Tùy theo giai đoạn phát triển mà xuất hiện những dạng Hb 
khác nhau với cấu trúc dưới đơn vị khác nhau. 
 Hb chủ yếu của bào thai (95%) là HbF (Fetal Hb) 
công thức dưới đơn vị  2  2. 
 Hb chủ yếu của người trưởng thành là HbA (Adult 
Hb) công thức dưới đơn vị 2 2. HbA chiếm lượng 
nhiều nhất và hoạt động lâu nhất trong quá trình sống 
của người. Ở người trưởng thành: HbA hay HbA 1 chiếm 
97% Hb toàn phần, HbA 2 (2 2) < 3%, HbF < 1%. 
RỐI LOẠN TỔNG HỢP PROTID 
BỆNH LÝ DO RỐI LOẠN GEN CẤU TRÚC 
BỆNH LÝ DO RỐI LOẠN GEN CẤU TRÚC 
Bệnh thiếu máu hồng cầu liềm 
(Sickle cell anemia) 
BỆNH LÝ DO RỐI LOẠN GEN CẤU TRÚC 
Bệnh thiếu máu hồng cầu liềm 
(Sickle cell anemia) 
 1904, James Herrich phát hiện đầu tiên khi xét nghiệm máu một sinh viên bị thiếu 
máu. 
 Hồng cầu liềm có dạng giống cái liềm, xuất hiện khi PO
2
 thấp (như khi đặt dưới 
lamelle một thời gian không khí không lọt vào được). 
BỆNH LÝ DO RỐI LOẠN GEN CẤU TRÚC 
Bệnh thiếu máu hồng cầu liềm 
(Sickle cell anemia) 
 Lần đầu tiên Pauling phát hiện được một Hb bất thường mở ra chương mới 
trong bệnh lý học: bệnh lý phân tử. Pauling chạy điện di Hb bệnh nhân 
thiếu máu hồng cầu liềm (HbS) và Hb người bình thường, kết quả HbS về 
cực âm, HbA về cực dương, chứng tỏ có khác nhau về tích điện của Hb. 
BỆNH LÝ DO RỐI LOẠN GEN CẤU TRÚC 
Bệnh thiếu máu hồng cầu liềm 
(Sickle cell anemia) 
 1954 -1958, dùng kỹ thuật dấu vết ngón tay (finger print), Ingram phát hiện 
những sự thay thế trong phân tử HbS: 2 chuỗi  bình thường, trong khi có 
đột biến acid amin ở chuỗi : vị trí 6 là Val (acid amin trung tính) thay vì 
Glu (acid amin điện âm). Do đó, điện tích HbS thay đổi, tích điện dương 
nhiều hơn HbA nên di chuyển tới cực âm trong phép điện di. 
BỆNH LÝ DO RỐI LOẠN GEN CẤU TRÚC 
CƠ CHẾ HÌNH THÀNH HỒNG CẦU LIỀM 
BỆNH LÝ DO RỐI LOẠN GEN CẤU TRÚC 
 Nhánh bên của Val (trong HbS) không phân cực, nhánh bên của Glu 
(trong HbA) phân cực mạnh. Sự thay Glu  6 bằng Val đặt acid 
amin không phân cực trên mặt ngoài của HbS làm giảm nhiều độ 
hòa tan của deoxy HbS, nhưng ít tác dụng trên oxy HbS. Do đó, khi 
để hồng cầu giữa lame và lamelle trong vài giờ, PO
2
 giảm, dạng 
deoxy HbS bị kết tủa dưới dạng sợi làm biến dạng hồng cầu . 
BỆNH LÝ DO RỐI LOẠN GEN CẤU TRÚC 
 Trong cơ thể, ở mạch máu nhỏ ngọai vi, 
khi dạng deoxy HbS có hàm lượng lớn, 
chúng kết hợp với nhau (polymer hóa) 
thành sợi xoắn có đường kính 170 A. 
Những sợi này tạo tình trạng gel hóa làm 
cứng màng hồng cầu, tăng độ nhớt máu, 
gây mất nước, thóat potassium ra và 
calcium đi vào làm hồng cầu biến dạng 
hình liềm. 
BỆNH LÝ DO RỐI LOẠN GEN CẤU TRÚC 
 Hồng cầu liềm mất khả năng uốn cong để 
có thể đi qua các mao mạch nhỏ và có 
màng dễ dính kết (nhất là hồng cầu lưới) 
nên bị dính vào nội mạc các mao tĩnh 
mạch gây tắc mạch và vỡ hồng cầu chưa 
trưởng thành dẫn đến thiếu máu tán 
huyết. 
BỆNH LÝ DO RỐI LOẠN GEN CẤU TRÚC 
Quá trình hình thành hồng cầu liềm trong cơ thể 
BỆNH LÝ DO RỐI LOẠN GEN CẤU TRÚC 
 HbC: Glu ( 6) thay bằng Lys. 
 HbI: Lys ( 16) thay bằng Glu. 
BỆNH LÝ DO RỐI LOẠN GEN ĐIỀU HÒA 
 1925 - 1927, Cooley mô tả 7 trẻ em thiếu máu, gan lách to, da 
nhiễm sắc tố, xương dài và xương sọ dày thêm. Bệnh này được gọi 
là bệnh Cooley, và bệnh hay xuất hiện ở vùng Địa trung Hải nên 
còn được gọi là Thalassémie. 
BỆNH LÝ DO RỐI LOẠN GEN ĐIỀU HÒA 
THALASSEMIA 
 Bệnh nhân có hồng cầu hình bia, sức bền hồng cầu giảm, và có bất thường về 
Hb: HbF chiếm tỉ lệ cao hơn nhiều so với bình thường. 
BỆNH LÝ DO RỐI LOẠN GEN ĐIỀU HÒA 
THALASSEMIA 
 HbF là Hb của bào thai, có công thức 2 2. HbF có đặc tính 
gắn DPG (Diphosphoglycerate) không chặt bằng HbA, do đó có ái 
lực oxy cao hơn nên dễ chuyển oxy từ máu mẹ sang tuần hoàn của 
thai. 
 Khi sanh ra, gen  giải ức chế bắt đầu hoạt động, đồng thời ức chế 
gen chuỗi  dần cho đến không hoạt động. 
 Do đó, đến trưởng thành, đa số là HbA: 2 2. Nếu gen chuỗi  
không bị ức chế do rối loạn cơ chế điều hòa thì chuỗi  tiếp tục 
được tổng hợp và sinh nhiều HbF ở người trưởng thành (20-80%). 
 HbF lại không đủ khả năng vận chuyển oxy đến các tổ chức. Cấu 
trúc không thích hợp làm màng hồng cầu kém bền dễ vỡ đưa đến 
thiếu máu số lượng và chất lượng. 
BỆNH LÝ DO RỐI LOẠN GEN ĐIỀU HÒA 
THALASSEMIA 
Trên cơ sở rối loạn gen điều hòa đưa đến xuất hiện Hb bất thường, có 
thể phân Thalassemia thành 2 loại lớn: 
 (1)  Thalassemia: mất hoàn toàn hay giảm tổng hợp chuỗi . Về 
lâm sàng có thể chia 2 loại nhỏ: 
 -  Thalassemia đồng hợp tử: Thalassemia major, Cooley. 
 -  Thalassemia dị hợp tử: Thalassemia minor: triệu chứng 
tương tự nhưng nhẹ hơn. 
 (2)  Thalassemia: giảm hay mất hoàn toàn tổng hợp chuỗi  : Hb 
Barts (4), HbH (4). 
BỆNH LÝ DO RỐI LOẠN GEN ĐIỀU HÒA 
 Khi rối loạn gen điều hòa, có sự xuất hiện những phân tử protid không cần 
thiết và thiếu những phân tử protid cần thiết tạo quá trình bệnh lý.