Gen CFTR là gì? Vai trò của gen CFTR đối với cơ thể

Không phải ai cũng biết rằng một đột biến nhỏ ở gen CFTR có thể ảnh hưởng đến hoạt động của nhiều cơ quan như phổi, tụy và hệ tiêu hóa. Hiểu rõ gen CFTR là gen gì, chức năng của gen cũng như các bệnh lý liên quan sẽ giúp phát hiện sớm nguy cơ và có hướng theo dõi, điều trị phù hợp.

Gen CFTR là gì?

Gen CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator) là một gen nằm trên nhánh dài của nhiễm sắc thể số 7 (7q31.2). Gen này chứa các chỉ dẫn di truyền để tổng hợp protein CFTR - một kênh ion chloride được hoạt hóa bởi ATP, đồng thời tham gia điều hòa sự vận chuyển bicarbonate trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua tương tác với các chất vận chuyển ion khác.

Protein CFTR góp phần duy trì sự cân bằng nước và điện giải trong các mô. Không chỉ liên quan đến bệnh xơ nang, gen CFTR còn có vai trò thiết yếu đối với hoạt động bình thường của phổi, tuyến tụy, gan, ruột và tuyến mồ hôi.

Protein CFTR được tổng hợp dựa trên thông tin di truyền lưu trữ trong gen CFTR. Quá trình này diễn ra theo trình tự từ DNA được phiên mã thành mRNA, sau đó mRNA được dịch mã để tạo thành protein CFTR.

Sau khi được tổng hợp, protein sẽ được vận chuyển đến màng tế bào biểu mô để thực hiện chức năng của mình. Tại đây, protein CFTR hoạt động như một “cánh cổng” kiểm soát sự di chuyển của các ion chloride, bicarbonate và nước qua màng tế bào, giúp duy trì môi trường ổn định cho các cơ quan hoạt động hiệu quả.

Vai trò của gen CFTR đối với cơ thể

Gen CFTR đảm nhận các chức năng quan trọng như:

Điều hòa vận chuyển ion chloride

Vai trò quan trọng nhất của protein CFTR là điều hòa sự vận chuyển ion chloride qua màng tế bào biểu mô. Quá trình này góp phần duy trì cân bằng điện giải và tạo điều kiện để các tế bào hoạt động ổn định. Ngoài chloride, protein CFTR còn tham gia điều hòa sự vận chuyển ion bicarbonate, giúp duy trì môi trường thích hợp cho nhiều cơ quan trong cơ thể.

Kiểm soát sự vận chuyển nước

Khi protein CFTR hoạt động bình thường, sự vận chuyển chloride tạo ra chênh lệch áp suất thẩm thấu, từ đó nước di chuyển theo cơ chế thẩm thấu giúp duy trì độ loãng của dịch tiết, giúp lưu thông dễ dàng. Ngược lại, nếu protein CFTR bị suy giảm chức năng, lượng nước trong dịch tiết giảm, khiến chất nhầy trở nên đặc và khó được đào thải ra ngoài.

Duy trì chức năng của nhiều cơ quan

Protein CFTR có mặt ở nhiều cơ quan trong cơ thể nên đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì chức năng sinh lý bình thường.

• Phổi: Protein CFTR giúp giữ chất nhầy trong đường hô hấp ở trạng thái đủ loãng để lông chuyển dễ dàng đẩy ra ngoài, góp phần làm sạch đường thở và giảm nguy cơ vi khuẩn tích tụ.
• Tuyến tụy: Protein CFTR điều hòa bài tiết bicarbonate và nước ở tế bào ống tụy, giúp dịch tụy loãng, tạo điều kiện để các enzyme tiêu hóa do tế bào nang tụy tiết ra được vận chuyển thuận lợi xuống ruột non.
• Gan và đường mật: Protein CFTR được biểu hiện chủ yếu ở tế bào biểu mô đường mật, giúp điều hòa bài tiết chloride, bicarbonate và nước, từ đó duy trì dòng chảy của dịch mật.
• Ruột: Tại ruột, protein CFTR giúp điều hòa lượng nước trong dịch tiêu hóa, tạo điều kiện cho thức ăn di chuyển thuận lợi và giúp duy trì lượng nước trong lòng ruột, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tiêu hóa và hấp thu chất dinh dưỡng.
• Tuyến mồ hôi: Protein CFTR tham gia tái hấp thu ion chloride và gián tiếp điều hòa natri trong ống tuyến mồ hôi. Nhờ cơ chế này, cơ thể duy trì cân bằng điện giải và hạn chế mất muối quá mức qua mồ hôi.

Điều gì xảy ra khi gen CFTR bị đột biến?

Đột biến gen là sự thay đổi trong trình tự DNA của một gen, có thể làm thay đổi cách gen hoạt động hoặc ảnh hưởng đến protein mà gen đó tạo ra. Đến nay đã ghi nhận hơn 2.000 biến thể của gen CFTR, nhưng chỉ một phần trong số đó được xác định là gây bệnh.

Đột biến gen CFTR có thể liên quan đến nhiều bệnh lý với mức độ biểu hiện khác nhau.

Bệnh xơ nang

Bệnh xơ nang là bệnh di truyền lặn trên nhiễm sắc thể thường, xảy ra khi một người nhận hai bản sao gen CFTR đột biến từ cả cha và mẹ. Khi protein CFTR hoạt động không bình thường, dịch tiết ở nhiều cơ quan trở nên đặc quánh, gây tắc nghẽn và tổn thương mô. Người mắc bệnh có thể xuất hiện các triệu chứng như ho kéo dài, nhiễm trùng phổi tái phát, suy dinh dưỡng do kém hấp thu, phân nhiều mỡ và mồ hôi có nồng độ muối cao hơn bình thường.

Vô sinh nam liên quan đến CFTR

Một số đột biến gen CFTR có liên quan đến bất sản bẩm sinh ống dẫn tinh hai bên (CBAVD) - nguyên nhân gây vô sinh ở nam giới. Trong trường hợp này, tinh hoàn vẫn có thể sản xuất tinh trùng bình thường nhưng do thiếu hoặc không có ống dẫn tinh, tinh trùng không thể đi ra ngoài theo tinh dịch. Nhiều trường hợp chỉ được phát hiện mang đột biến CFTR khi đi khám vì vô sinh.

Một số bệnh lý khác có liên quan

Ngoài bệnh xơ nang và vô sinh nam, đột biến gen CFTR còn được ghi nhận có liên quan đến một số bệnh lý khác ở một số người như: Viêm tụy mãn tính, viêm xoang mãn tính. Bên cạnh đó, các rối loạn chức năng của protein CFTR có thể góp phần làm tăng nguy cơ mắc một số bệnh lý hô hấp và tiêu hóa.

Ai nên xét nghiệm gen CFTR?

Những đối tượng sau thường được khuyến nghị hoặc cân nhắc xét nghiệm gen CFTR để chẩn đoán, đánh giá nguy cơ hoặc hỗ trợ tư vấn di truyền:

• Người nghi ngờ mắc bệnh xơ nang: Có các triệu chứng như nhiễm trùng hô hấp tái diễn, ho mãn tính, giãn phế quản, suy tụy ngoại tiết, tiêu chảy kéo dài, chậm tăng trưởng hoặc kết quả test mồ hôi bất thường.
• Nam giới vô sinh do không có ống dẫn tinh bẩm sinh hai bên (CBAVD): Khoảng 70 - 80% trường hợp CBAVD có liên quan đến biến thể của gen CFTR, vì vậy xét nghiệm giúp xác định nguyên nhân và tư vấn sinh sản.
• Người có tiền sử gia đình mắc bệnh xơ nang hoặc mang đột biến gen CFTR: Xét nghiệm giúp xác định nguy cơ di truyền cho bản thân và con cái.
• Các cặp vợ chồng đang có kế hoạch mang thai hoặc chuẩn bị thực hiện hỗ trợ sinh sản: Đặc biệt khi một hoặc cả hai người có tiền sử gia đình mắc bệnh xơ nang, thuộc nhóm dân số có tỷ lệ người mang gen cao hoặc người chồng bị CBAVD.
• Phụ nữ mang thai có nguy cơ sinh con mắc bệnh xơ nang: Nếu kết quả sàng lọc cho thấy nguy cơ cao hoặc người bố/mẹ đã được xác định mang biến thể gây bệnh ở gen CFTR, bác sĩ có thể chỉ định xét nghiệm cho người còn lại hoặc thực hiện chẩn đoán trước sinh.
• Trẻ sơ sinh có kết quả sàng lọc sơ sinh bất thường: Khi xét nghiệm sàng lọc cho thấy tăng immunoreactive trypsinogen (IRT) hoặc nghi ngờ bệnh xơ nang, xét nghiệm gen CFTR giúp hỗ trợ xác định chẩn đoán cùng với test mồ hôi.

Với những thông tin trên đây hy vọng bạn đã biết gen CFTR là gì. Đột biến gen CFTR có thể gây ra nhiều bệnh lý, trong đó phổ biến nhất là bệnh xơ nang. Việc phát hiện sớm thông qua tư vấn di truyền và xét nghiệm khi có chỉ định sẽ giúp đánh giá nguy cơ, hỗ trợ chẩn đoán và xây dựng kế hoạch điều trị, theo dõi phù hợp.