Gen Protein nhiễm sắc tố sắt mô (HFE) ở người có liên quan đến sự tổng hợp protein HFE. Protein này đã được chứng minh là có liên quan đến sự điều hòa sắt tuần hoàn bằng cách điều chỉnh sự tương tác của thụ thể transferrin với transferrin.

Nồng độ sắt trong máu được phát hiện bởi phức hợp HFE, thụ thể transferrin 1 và thụ thể transferrin 2. Khi transferrin diferric (hai nguyên tử sắt) liên kết với thụ thể transferrin 1, protein HFE sẽ được loại bỏ, sau đó liên kết với thụ thể transferrin 2, sau đó liên kết với thụ thể transferrin 2 và kích hoạt giải phóng hepcidin (một loại hormone điều chỉnh sự hấp thu sắt)

Những người khỏe mạnh thường nạp tới 8 đến 10% chất sắt từ chế độ ăn uống (khoảng 1mg), tuy nhiên, một số người có xu hướng hấp thụ gần gấp 4 lần. Lượng sắt bổ sung tích lũy chậm và dẫn đến một tình trạng được gọi là nhiễm sắc tố sắt mô.

Có nhiều dạng đa hình nucleotide đơn liên quan đến gen này, nhưng chúng tôi xem xét hai dạng đa hình quan trọng được chứng minh là có liên quan đến sự phát triển của bệnh nhiễm sắc tố sắt mô, đó là rs1800562rs1799945. Biến thể của gen HFE được chứng minh là có liên quan đến sự suy giảm giải phóng hepcidin, làm tăng sự hấp thu sắt từ ruột và tăng lưu trữ sắt trong gan và các mô khác.

Tổ tiên

Các biến đổi trong gen HFE đã được chứng minh là làm tăng sự hấp thụ và do đó làm tăng mức dự trữ sắt có lẽ là sự thích nghi để bảo vệ chống lại tình trạng thiếu sắt của người mẹ cho thai nhi.

Một trong những biến đổi này (rs1800562) bắt nguồn từ một đột biến khoảng 6000 năm trước, trong số các tổ tiên của dân tộc Celt. Trong biến thể này (C282Y), tyrosine thay thế cytosine, ngăn không cho protein gấp lại đúng cách. Điều này dẫn đến việc protein HFE không có khả năng liên kết với thụ thể transferrin, làm giảm sản sinh hepcidin. Chỉ những người mang biến thể AA của gen được chứng minh có liên quan đến tình trạng quá tải sắt.

Một biến thể giữ sắt khác của gen HFE là rs1799945, được phát triển vài nghìn năm trước ở vùng Basque Bắc Tây Ban Nha. Biến đổi này có liên quan đến khả năng giữ sắt thấp hơn rs1800562.

Những người có biến thể AA của rs1800562 có nguy cơ mắc bệnh nhiễm sắc tố sắt mô cao hơn nhưng chế độ ăn uống và giới tính đóng vai trò quan trọng trong mức độ chất sắt có trong máu. Đàn ông và phụ nữ sau mãn kinh có nguy cơ mắc bệnh nhiễm sắc tố sắt mô cao hơn, vì phụ nữ trong độ tuổi sinh sản có xu hướng mất chất sắt trong chu kỳ kinh nguyệt. Không phải tất cả mọi người có alen biến thể của gen này đều mắc bệnh nhiễm sắc tố sắt mô, nhưng sự hiểu biết về kiểu gen đang mang sẽ giúp theo dõi nồng độ sắt trong máu và theo dõi các triệu chứng quá tải sắt.

Triệu chứng quá tải sắt

Các triệu chứng của tình trạng quá tải sắt bao gồm đau bụng, vấn đề về trí nhớ, mệt mỏi, màu da bất thường (màu xám tro) và nhịp tim không đều. Tình trạng quá tải sắt cũng có thể dẫn đến các tình trạng bệnh liên quan khác như tim to, suy gan, viêm xương khớp và giảm năng tuyến sinh dục.

Ngưỡng sàng lọc đối với bệnh nhiễm sắc tố sắt mô di truyền

Ngưỡng sàng lọc đối với những người mắc bệnh nhiễm sắc tố sắt mô di truyền là

  • Độ bão hòa transferrin khi nhịn ăn là 45-50%
  • Nồng độ sắt trong huyết thanh lớn hơn 150 mcg/dL

Liên quan đến nồng độ sắt:

Trong một nghiên cứu được thực hiện trên 1657 bệnh nhân nam và 2077 bệnh nhân nữ, những người có biến thể AA của gen (rs1800562) đã được chứng minh là có liên quan đến bệnh nhiễm sắc tố sắt mô di truyền, với nồng độ sắt trong huyết thanh và hemoglobin cao hơn. Trong một nghiên cứu khác được thực hiện trên phụ nữ có kinh nguyệt, sự hiện diện của các alen nhỏ (AA của rs1800562, GG của rs1799945) có tác dụng bù vào nồng độ sắt.

Trong một nghiên cứu đánh giá được thực hiện trên 101.168 người tham gia, những người có biến thể AA của gen (rs1800562) được chứng minh là có liên quan đến bệnh nhiễm sắc tố sắt mô, với biểu hiện của bệnh từ không có bằng chứng về tình trạng quá tải sắt cho đến rối loạn chức năng nội tạng và quá tải sắt nghiêm trọng. 10% cá nhân có hợp chất dị hợp tử (một bản sao của biến thể A (rs1800562) và một bản sao của biến thể G (rs1799945)) đã được chứng minh là có liên quan đến tình trạng quá tải sắt nhẹ đến vừa phải, với tình trạng quá tải sắt nghiêm trọng liên quan đến viêm gan virut hoặc nghiện rượu.

Liên quan đến sức bền:

Hemoglobin, là các metallicoprotein chứa sắt, được chứng minh là có liên quan đến việc vận chuyển oxy từ phổi đến phần còn lại của cơ thể, cần thiết để thực hiện bất kỳ hoạt động thể chất nào. Do đó, tình trạng thiếu sắt có liên quan đến việc giảm khả năng thực hiện công việc thể chất. Khả năng chịu đựng cũng bị hạ thấp ở những người thiếu sắt vì khả năng oxy hóa tế bào bị giảm do suy giảm vận chuyển oxy.

Ngoài ra, các cá nhân mang biến thể GG của rs1799945, có xu hướng gia tăng về tình trạng quá tải sắt, cũng có tiềm năng tăng cường khả năng hiếu khí trong số các vận động viên. Nhiều vận động viên sức bền có bổ sung sắt trong suốt đời sống thể thao của họ và một nghiên cứu đã được thực hiện để xác định xem các cá nhân có biến thể A (rs1800562) hay G (rs1799945) của HFE có đại diện đáng kể trong số các vận động viên sức bền. Nghiên cứu cho thấy rằng có tỷ lệ cao các cá nhân có đột biến HFE ở các vận động viên sức bền so với các mẫu đối chứng ít vận động.

KIỂU GEN

RS1800562

KIỂU HÌNH

AA ·       [Hạn chế] Nhiều khả năng có nguy cơ quá tải sắt cao hơn với nồng độ sắt trong huyết thanh cao
AG ·       [Ưu điểm] Ít khả năng có nguy cơ cao bị quá tải sắt
AA ·       [Ưu điểm] Ít khả năng có nguy cơ cao bị quá tải sắt

 

KIỂU GEN

RS1799945

KIỂU HÌNH

GG ·       [Hạn chế] Nhiều khả năng có nguy cơ quá tải sắt vừa phải
CG ·       [Ưu điểm] Ít khả năng có nguy cơ quá tải sắt vừa phải
CC ·       [Ưu điểm] Ít khả năng có nguy cơ quá tải sắt vừa phải

Thông tin này có thể được sử dụng như thế nào?

Điều quan trọng là phải chọn một chế độ ăn uống phù hợp dựa trên hồ sơ di truyền

 Đối với người có biến thể aa (rs1800562) và biến thể g của (rs1799945) – nồng độ sắt trong huyết thanh tăng cao
  • Những người bị quá tải sắt Ở MỨC CAO nên cân nhắc việc hiến máu nhiều lần trong năm, điều này sẽ giúp những người khác và giảm nồng độ trong máu của cá nhân
  • Có nguy cơ nhiễm trùng cao từ vi khuẩn gram âm, vì vậy những người bị quá tải sắt ở mức cao nên tránh ăn hải sản sống
  • Việc uống cà phê đen trong bữa ăn sẽ làm hạn chế sự hấp thụ chất sắt trong thực vật từ chế độ ăn uống
  • Nên tránh các loại ngũ cốc tăng cường chất sắt và các chất bổ sung giàu chất sắt, cùng với việc tiêu thụ thịt đỏ
  • Nên hạn chế uống rượu, trừ khi không có dấu hiệu tổn thương gan.
  • Phụ nữ trẻ có biến thể aa có nguy cơ bị quá tải sắt thấp hơn

 

Đối với người có biến thể g (rs1800562) và biến thể c của (rs1799945)
  • Nam giới nên tiêu thụ chất sắt ít nhất 8mg/ngày từ các nguồn thực phẩm
  • Phụ nữ trong độ tuổi từ 19 đến 50 tuổi nên tiêu thụ chất sắt ít nhất 18mg/ngày từ các nguồn thực phẩm

 

Tham khảo:

  1. https://en.wikipedia.org/wiki/HFE_(gene)
  2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25540266
  3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25976957
  4. http://emedicine.medscape.com/article/177216-workup?pa=Iaxj4CZex7xlP0r1R1U8jmpQNq%2BAbjmPaC7qHzY3Vu8aflTnjm%2FBYhQA%2B6mepu3yodEVd1G%2Fw4Hggsl1jY0FRlGNDqtpq3248G9CjS7rQtE%3D
  5. http://jn.nutrition.org/content/131/2/676S.full
  6. http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0145171
  7. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=15273174