Bệnh McArdle, còn được gọi là bệnh dự trữ glycogen loại V (GSD5), là một bệnh cơ chuyển hóa do thiếu hụt hoàn toàn myophosphorylase, làm suy giảm khả năng phân giải glycogen cơ. Lần đầu tiên được báo cáo bởi Brian McArdle vào năm 1951.
Di truyền và Nguyên nhân
Gen gây bệnh: Gen PYGM (11q13). Hơn 100 biến thể gây bệnh đã được xác định. 1)2)
Kiểu di truyền: Di truyền lặn trên nhiễm sắc thể thường. 1)
Thiếu hụt enzyme: Thiếu hoàn toàn enzyme phosphorylase cơ, khiến glycogen cơ không thể chuyển hóa thành glucose-1-phosphate. 1)
Dịch tễ học và Khởi phát
Tỷ lệ mắc: Ước tính từ 1:100.000 đến 1:167.000. 1)
Tuổi khởi phát: Thường xuất hiện ở tuổi thiếu niên đến đầu tuổi trưởng thành. 1)
Liên quan nhãn khoa: Vì RPE biểu hiện đồng phân phosphorylase cơ, rối loạn chuyển hóa glycogen có thể gây loạn dưỡng võng mạc dạng hình.
Triệu chứng chính
Giảm khả năng chịu đựng vận động: Xuất hiện ở cả vận động hiếu khí và kỵ khí. 1)
Tiêu cơ vân: Hơn 50% bệnh nhân gặp ít nhất một lần trong đời. 2)
Triệu chứng nhãn khoa: Loạn dưỡng võng mạc dạng hình hiếm gặp nhưng có thể đi kèm.
Phosphorylase cơ là enzyme cắt các nhánh ngoài của glycogen để tạo ra glucose-1-phosphate, cung cấp năng lượng cho con đường đường phân. 1) Khi enzyme này bị thiếu hụt, cơ không thể sử dụng glycogen làm nguồn năng lượng khi vận động.
Về mặt nhãn khoa, người ta biết rằng RPE biểu hiện phosphorylase loại cơ, và rối loạn chức năng của enzyme này được cho là gây giảm cung cấp năng lượng cho võng mạc ngoài, dẫn đến loạn dưỡng võng mạc dạng mô hình. Cũng được biết rằng nói chung trong các bệnh dự trữ glycogen, có thể xảy ra lắng đọng glycogen ở biểu mô giác mạc và tế bào quanh mạch máu võng mạc.
Tỷ lệ hiện mắc ước tính từ 1:100.000 đến 1:167.000, là một bệnh rất hiếm gặp. 1) Hơn 100 đột biến gây bệnh đã được xác định trong gen PYGM, và các nghiên cứu về mối tương quan kiểu gen - kiểu hình vẫn đang tiếp tục. 2)
Triệu chứng chủ quan chính là triệu chứng cơ liên quan đến vận động.1)
Về mặt nhãn khoa, nếu có loạn dưỡng võng mạc dạng hoa văn, bệnh nhân có thể nhận thấy giảm thị lực nhẹ hoặc bất thường thị trường.
Dấu hiệu toàn thân
Tiêu cơ vân là một biến chứng nghiêm trọng mà hơn 50% bệnh nhân gặp phải ít nhất một lần. 2) Các bất thường xét nghiệm liên quan đến tiêu cơ vân được trình bày dưới đây.
| Xét nghiệm | Ví dụ giá trị bất thường | Ý nghĩa lâm sàng |
|---|---|---|
| CK | Cơ bản 1.000–2.000 U/L, hàng chục nghìn U/L trở lên khi cơn | Chỉ số tổn thương cơ |
| Cr | Tăng (ví dụ: 7,71 mg/dL) 2) | Rối loạn chức năng thận |
| AST/ALT và LDH | Tăng (ví dụ: LDH 2.145 U/L) 2) | Tổn thương cơ và gan |
Trong các trường hợp nặng, đã có báo cáo về suy thận cấp (CK 89.243 U/L, Cr 7,71 mg/dL, LDH 2.145 U/L) và bệnh não do urê huyết. 2) Cũng ghi nhận rối loạn điện giải (hạ kali máu) và tăng axit uric máu. 2)
Hiện tượng gió thứ hai là dấu hiệu đặc trưng của bệnh này. Khoảng 10 phút sau khi bắt đầu vận động, các triệu chứng giảm bớt và có thể tiếp tục vận động. 1) Chi tiết được giải thích trong phần “Sinh lý bệnh”.
Kết quả khám mắt
Hiện tượng gió thứ hai là hiện tượng xảy ra khoảng 6-10 phút sau khi bắt đầu vận động, khiến cơn đau cơ, co thắt cơ và mệt mỏi trước đó giảm bớt, cho phép người bệnh tiếp tục vận động trở lại.1) Hiện tượng này xảy ra do nguồn năng lượng chuyển từ glycogen cơ sang glucose và axit béo từ dòng máu. Xem phần “Sinh lý bệnh” để biết chi tiết.
Bệnh McArdle do các đột biến gây bệnh trong gen PYGM dẫn đến thiếu hụt hoàn toàn phosphorylase cơ.2) Vì là bệnh di truyền lặn trên nhiễm sắc thể thường, bệnh biểu hiện khi người bệnh có đột biến ở cả hai alen.
Các yếu tố chính gây tiêu cơ vân như sau:1)
Về mặt nhãn khoa, do RPE biểu hiện đồng dạng phosphorylase cơ, rối loạn chức năng của enzyme này làm giảm cung cấp năng lượng cho võng mạc ngoài, do đó trở thành yếu tố nguy cơ gây tổn thương võng mạc.
Tập thể dục gắng sức là nguyên nhân phổ biến nhất, nhưng lặn biển, sinh nở, chán ăn tâm thần, cơn hen suyễn và co giật do rượu cũng có thể là nguyên nhân. 1) Các thuốc như statin và acetazolamide cũng làm tăng nguy cơ tiêu cơ vân, do đó cần báo cho bác sĩ khi được kê đơn.
Chẩn đoán được thực hiện thông qua sự kết hợp của các triệu chứng lâm sàng, xét nghiệm sinh hóa, sinh thiết cơ và xét nghiệm di truyền.
| Xét nghiệm | Kết quả chính | Ý nghĩa chẩn đoán |
|---|---|---|
| Sinh thiết cơ | Mất phosphorylase | Xác định |
| Xét nghiệm di truyền | Đột biến PYGM | Xác định |
| CK·LDH | Tăng nền | Hỗ trợ |
Sinh thiết cơ
Sự tích tụ glycogen được xác nhận bằng nhuộm axit periodic-Schiff (PAS) ở các dính mống mắt trước ngoại vi, và các bóng dưới sarcolemma (subsarcolemmal blebs) là dấu hiệu đặc trưng. 2) Nhuộm hóa mô miễn dịch phosphorylase cho thấy mất hoạt tính enzyme.
Xét nghiệm sinh hóa
Xét nghiệm điện sinh lý
Điện cơ (EMG) có thể cho thấy dấu hiệu bệnh cơ nhẹ. 2)
Xét nghiệm di truyền
Phân tích trình tự gen PYGM xác định các đột biến gây bệnh. Có thể đối chiếu với hơn 100 đột biến đã biết.
Khám mắt
Khám đáy mắt và FAF được sử dụng để đánh giá loạn dưỡng võng mạc dạng mô hình. Sau khi chẩn đoán xác định, khuyến cáo khám đáy mắt định kỳ.
Sinh thiết cơ để xác nhận mất phosphorylase là tiêu chuẩn vàng. 2) Tích tụ glycogen trên nhuộm dính mống mắt trước và không bào dưới cân là các dấu hiệu đặc trưng. Xét nghiệm gen PYGM cũng được sử dụng để chẩn đoán xác định. Xét nghiệm sinh hóa cho thấy tăng CK lúc nghỉ ngơi hữu ích như chẩn đoán hỗ trợ, và trong cơn tiêu cơ vân, cần đánh giá chức năng thận và điện giải. 1)2)
Chưa có liệu pháp chữa khỏi được thiết lập, và điều trị tập trung vào kiểm soát triệu chứng và phòng ngừa biến chứng.
Điều trị giai đoạn cấp
Truyền dịch khối lượng lớn: Trong cơn tiêu cơ vân, truyền dịch nhanh để giảm độc tính trên thận của myoglobin. 1)2)
Theo dõi chức năng thận: Theo dõi liên tục CK, creatinin, điện giải và lượng nước tiểu. 1)2)
Lọc máu khẩn cấp: Nếu suy thận cấp trở nên nghiêm trọng, tiến hành lọc máu khẩn cấp. 2)
Quản lý dài hạn
Chương trình tập thể dục có giám sát: Cải thiện dần khả năng hiếu khí dưới sự hướng dẫn của chuyên gia. 2)
Quản lý chế độ ăn: Khuyến nghị chế độ ăn giàu carbohydrate phức hợp và ít chất béo. 2)
Bổ sung đường sucrose trước khi tập thể dục: Bổ sung đường ngay trước khi tập thể dục được cho là có hiệu quả trong việc giảm triệu chứng. 1)
Quản lý nhãn khoa
Khám đáy mắt định kỳ: Theo dõi sự tiến triển của loạn dưỡng võng mạc dạng mô hình thường xuyên.
Xét nghiệm FAF: Đánh giá sự thay đổi của mô hình huỳnh quang tự phát theo thời gian.
Chưa có phương pháp điều trị xác lập: Hiện chưa có phương pháp điều trị đặc hiệu cho tổn thương võng mạc.
Xử trí giai đoạn cấp tính
Trong cơn tiêu cơ vân, ưu tiên điều trị hàng đầu là truyền dịch tĩnh mạch với lượng lớn.1)2) Cần theo dõi chặt chẽ lượng dịch truyền, lượng nước tiểu và cân bằng điện giải để ngăn ngừa suy thận cấp. Trong trường hợp suy thận cấp nặng, có thể cần phải chạy thận nhân tạo khẩn cấp.2)
Quản lý dài hạn
Bình thường, glycogen cơ được chuyển đổi thành glucose-1-phosphate bởi enzyme phosphorylase cơ, sau đó được sử dụng để sản xuất ATP qua đường phân. 1) Trong bệnh McArdle, con đường này bị chặn hoàn toàn, do đó nguồn cung cấp năng lượng kỵ khí ngay sau khi bắt đầu vận động bị hạn chế nghiêm trọng. 2)
Kết quả của sự thiếu hụt năng lượng cơ, các cơ chế phân tử sau đây gây ra tiêu cơ vân. 2)
Khoảng 6 đến 10 phút sau khi bắt đầu tập thể dục, glucose từ dòng máu (từ glycogen gan) và axit béo tự do (từ mô mỡ) được huy động làm nguồn năng lượng cho cơ. 1) Điều này cải thiện trạng thái năng lượng của cơ và làm giảm triệu chứng. Hiện tượng này đặc hiệu cho bệnh McArdle và có giá trị chẩn đoán.
Khi lặn biển, tác động kết hợp của áp suất cao, hạ thân nhiệt và gắng sức làm giảm cung cấp oxy cho cơ, làm tăng thêm nguy cơ tiêu cơ vân.1)
McCann và Park (2023) đã báo cáo một trường hợp bệnh nhân mắc bệnh McArdle bị tiêu cơ vân sau khi lặn biển. 1) Môi trường áp suất cao và hạ thân nhiệt trong khi lặn làm hạn chế thêm việc cung cấp oxy cho cơ, dẫn đến tiêu cơ vân được kích hoạt bởi mức độ gắng sức nhẹ hơn so với các trường hợp điển hình.
RPE biểu hiện đồng dạng phosphorylase cơ (PYGM). Thiếu hụt PYGM làm suy giảm quá trình phân giải glycogen trong RPE, giảm cung cấp dinh dưỡng cho võng mạc ngoài, gây thiếu năng lượng cần thiết cho quá trình luân chuyển đoạn ngoài tế bào cảm thụ ánh sáng và chu trình chuyển đổi quang học. Cơ chế này được cho là cơ chế bệnh sinh của loạn dưỡng võng mạc dạng mô hình.
Biểu mô sắc tố võng mạc (RPE) biểu hiện cùng loại phosphorylase (PYGM) với cơ. Do đó, trong bệnh McArdle, quá trình phân giải glycogen trong RPE cũng bị suy giảm, làm giảm cung cấp năng lượng cho võng mạc ngoài. Kết quả là teo RPE và mất đoạn ngoài tế bào cảm thụ ánh sáng, gây ra loạn dưỡng võng mạc dạng mô hình.
McCann và Park (2023) đã phân tích chi tiết một trường hợp tiêu cơ vân trong bệnh McArdle do lặn biển, và báo cáo ảnh hưởng của môi trường áp suất cao, hạ thân nhiệt và oxy cao lên chuyển hóa năng lượng cơ. 1) Đặc biệt, khả năng lặn với oxy nồng độ cao (nitrox 36%) làm giảm mệt mỏi cơ đã được đề cập, và nghiên cứu đang được tiến hành để xây dựng hướng dẫn hoạt động trong môi trường đặc biệt.
Hơn 100 đột biến PYGM đã được xác định cho đến nay, 2) và nghiên cứu đang được tiến hành để làm sáng tỏ mối liên quan giữa các đột biến cụ thể và kiểu hình lâm sàng (tần suất và mức độ nghiêm trọng của tiêu cơ vân, sự hiện diện của biến chứng nhãn khoa). Nếu mối tương quan kiểu gen-kiểu hình trở nên rõ ràng, nó được kỳ vọng sẽ được ứng dụng trong y học cá nhân hóa.
Thông qua việc làm sáng tỏ chức năng của phosphorylase cơ trong RPE, các nghiên cứu tiếp tục để hiểu rõ hơn về cơ chế bệnh sinh của thoái hóa võng mạc liên quan đến bệnh McArdle. Việc phát triển các can thiệp đặc hiệu cho tổn thương võng mạc được kỳ vọng trong tương lai, nhưng hiện tại vẫn đang ở giai đoạn nghiên cứu.
