TCNCYH 25 (5) - 2003 Nồng độ hóc môn Insulin-like Growth Factor-I /IGF-I huyết thanh ở trẻ em việt nam - lứa tuổi tiền học đờng Nguyễn Xuân Ninh Khoa Vi chất dinh dỡng - Viện Dinh Dỡng Nghiên cứu đợc tiến hành trên 642 trẻ em lứa tuổi tiền học đờng, nhằm xác định trị số qui chiếu của IGF-I huyết thanh, một hóc môn tăng trởng quan trọng của cơ thể, và một số yếu tố liên quan. Kết quả cho thấy rằng: 1)-Nồng độ IGF-I ở trẻ em (0-<60 tháng tuổi) tăng dần theo mỗi nhóm tuổi, IGF-I ở trẻ nữ cao hơn trẻ nam cùng lứa tuổi. 2)- Nồng độ IGF-I giảm thấp có ý nghĩa ở những trẻ bị suy dinh dỡng (SDD) ở cả 3 thể: cân nặng/tuổi (40,7 22,3ng/mL), chiều cao/tuổi (39,5 21,3ng/mL) và cân nặng/chiều cao (35,7 22,2ng/mL) so với 46-48ng/mL ở trẻ không SDD. 3)-Trị số IGF-I ở những trẻ khỏe mạnh (có cân nặng, chiều cao bình thờng so với quần thể tham khảo NCHS), có thể sử dụng nh trị số qui chiếu tham khảo cho chẩn đoán, theo dõi và điều trị một số vấn đề rối loạn tăng trởng ở trẻ em. 4)- Cần có những đánh giá nồng độ IGF-I trên những bệnh nhân bị bệnh khổng lồ (acromegaly), với những dấu hiệu lâm sàng điển hình để có thể thiết lập giá trị ranh giới (cut-off) giữa bình thờng và bệnh lý trong chuẩn đoán lâm sàng. I. Đặt vấn đề IGF-I, một hóc môn tăng trởng quan trọng đợc phát hiện và chứng minh tác dụng trong hơn thập kỷ qua, là hóc môn trung gian chủ yếu của GH (Growth Hormone) trong vai trò kích thích tăng trởng ở ngời và động vật sau khi sinh [1, 8]. Gan là cơ quan tổng hợp 80% lợng IGF-I của cơ thể, dới sự điều hoà của hóc môn GH; ngoài ra một phần IGF-I còn đợc tổng hợp tại các mô của cơ thể. Trong trờng hợp bình thờng, nồng độ IGF-I và GH huyết thanh có liên quan chặt chẽ, tuyến tính. Trong bệnh lý to cực (acromegaly), GH và IGF- I đều tăng cao hơn giới hạn bình thờng, chúng đều giảm thấp khi bệnh nhân đợc điều trị [9]. IGF-I cũng có những cơ chế tác dụng độc lập với GH: tiêm trực tiếp IGF-I cho ngời và động vật có tác dụng tăng đồng hoá, kích thích phát triển cơ, xơng mà không cần hóc môn GH; trẻ bị SDD (có cân nặng, chiều cao thấp) có nồng độ hóc môn GH bình thờng hoặc cao hơn mức bình thờng, trong khi nồng độ IGF-I ở mức thấp, cho thấy tác dụng của hóc môn GH bị kháng lại ở trẻ suy dinh dỡng. Tơng tự, ở động vật thiếu kẽm tốc độ phát triển chiều dài, cân nặng đều giảm thấp, kết hợp với giảm nồng độ IGF-I huyết thanh. Những kết quả này cho thấy cơ chế điều hoà tăng tr ởng của các chất dinh dỡng thông qua hóc môn IGF-I; IGF-I có thời gian bán huỷ tơng đối ngắn (vài giờ). Vì vậy, IGF-I cũng đợc coi là một trong những chỉ số nhạy đánh giá tình trạng dinh dỡng [3,5,6,7]. Kỹ thuật phân tích IGF-I mới đợc thiết lập trong vài năm gần đây, cùng với tiến bộ của việc xác định đợc cấu trúc và tổng hợp nhân tạo phân tử IGF-I. Cũng giống nh các chỉ tiêu đánh giá khác, việc thiết lập một trị số trung bình tơng ứng cho một nhóm đối tợng, tìm hiểu ảnh hởng của một số yếu tố liên quan là cần thiết trong việc ứng dụng vào chẩn đoán, theo dõi bệnh. Mục tiêu nghiên cứu của chúng tôi là: 1. Xác định nồng độ IGF-I ở trẻ em tuổi tiền học đờng, 2. Tìm hiểu một số yếu tố liên quan: tuổi, giới, tình trạng dinh dỡng ở trẻ em nông thôn. 45 TCNCYH 25 (5) - 2003 II. Đối tợng và phơng pháp nghiên cứu 1. Đối tợng: Trẻ em trớc tuổi đi học (0-<60 tháng tuổi) ở 2 vùng đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Mê kông đợc chọn vào nghiên cứu. Tiêu chuẩn chọn lựa: trẻ trong độ tuổi trên, không mắc các bệnh dị tật bẩm sinh, không mắc các bệnh nhiễm trùng cấp tính, mãn tính. 2. Cỡ mẫu: Xây dựng chỉ số qui chiếu trung bình: ớc tính 30trẻ/nhóm tuổi dựa vào sự chênh lệch nồng độ IGF-I giữa 2 nhóm có thể phát hiện =10ng/ml; SD=15 ng/mL; =0.05; =0.01; thêm 15% hệ số an toàn, số trẻ lý thuyết cho mỗi nhóm là 36-40 trẻ. Với 5 nhóm trẻ (0-<12, 12-<24, 24-<36, 36- <48, 48-<60 tháng tuổi), số trẻ khoẻ mạnh sẽ đợc điều tra là 40 trẻ/nhóm x 5 nhóm = 200 trẻ. Để chọn đủ 200 trẻ không bị SDD về chiều cao, cân nặng, cần phải điều tra trên 600 trẻ ở cộng đồng (ớc tính 30-40% trẻ có cân nặng, chiều cao không SDD). 3. Phơng pháp thu thập mẫu: 3.1. Tình trạng dinh dỡng (TTDD): Chọn ngẫu nhiên 12 xã đại diện (6 xã/1 vùng ĐB), mỗi xã 50 trẻ (10 trẻ/nhóm tuổi) để điều tra. Số trẻ /xã đợc chọn nh sau: lập danh sách toàn bộ số trẻ <5 tuổi/xã, chia cho 50 để tìm hệ số k, sau đó chọn ngẫu trẻ trên danh sách cho đủ 50 trẻ. Cân nặng, chiều cao đợc đo bằng phơng pháp chuẩn với độ chính xác 0.1 kg và 0.1 cm. Ngày sinh của trẻ dựa vào sổ tiêm chủng của trạm y tế. TTDD đợc tính theo các chỉ số Z score về cân nặng/tuổi, cao/tuổi, nặng/ cao, dựa theo quần thể tham khảo NCHS. 3.2. Chỉ số IGF-I huyết thanh: Khoảng 1.5mL máu tĩnh mạch đợc thu thập vào thời gian 8h-11h, máu đợc giữ trong hộp lạnh, kín ánh sáng và đợc ly tâm tách huyết thanh vào buổi chiều (14h-16h). Huyết thanh đợc cất giữ ở nhiệt độ âm 30 0 C cho đến khi phân tích IGF-I. IGF-I đợc xác định bằng phơng pháp miễn dịch hoá phát quang, tại Labo Dinh dỡng & Tiểu đờng (ĐH Tổng hợp Louvain- Vơng quốc Bỉ). 3.3. Xử lý thống kê: Các kết quả đợc tính theo gía trị trung bình, độ lệch chuẩn; những giá trị phân bố không chuẩn đợc logarit hoá trớc khi so sánh. Tơng quan giữa các biến số liên tục đợc tính bằng tơng quan tuyến tính. Sử dụng các phần mềm SPSS10.05 và Epi- infor 6.04; P<0.05 đợc coi là khác nhau có ý nghĩa. 3.5. Thời gian: tại thực địa (tháng 2- 3/2001); phân tích tại Labo (tháng 7-8/2001). 4. Đạo đức nghiên cứu: Đề cơng nghiên cứu đợc hội đồng Y đức Viện Dinh dỡng thông qua, với sự nhất trí của địa phơng và bố mẹ của các cháu. Các dụng cụ lấy máu và xét nghiệm đợc đảm bảo vô trùng; kỹ thuật lấy máu do các y tá chuyên khoa nhi thực hiện. III. Kết quả 642 trẻ, thuộc 12 xã của 2 vùng sinh thái (ĐB sông Hồng và ĐB sông Mê kông) đợc chọn đánh giá TTDD và lấy máu xét nghiệm. Nhóm 0-12 tháng tuổi có số trẻ ít hơn các nhóm khác do nhiều bố mẹ không đồng ý cho lấy máu xét nghiệm. Các kết quả đợc trình bày theo tuổi, giới, TTDD. 1. Nồng độ IGF-I theo tuổi: Bảng 1 cho thấy, nồng độ IGF-I có xu hớng tăng dần theo nhóm tuổi, thấp nhất ở nhóm 0-12 tháng, cao nhất ở nhóm 48-<60 tháng. Có sự khác biệt có ý nghĩa (P<0.01) về giá trị trung bình IGF-I giữa nhóm trẻ 0-< 24 tháng tuổi với nhóm 24-<60 tháng. 46 TCNCYH 25 (5) - 2003 Bảng 1: Nồng độ IGF-I theo nhóm tuổi Nhóm tuổi Số trẻ Mean SD CI. 95% mean 0-<12 tháng 69 29,8 17,4 (25,6-34,0) a 12-<24 tháng 152 35,2 18,4 (32,3-38,1) a 24-<36 tháng 147 44,9 24,5 (40,9-49,0) b 36-<48 tháng 146 51,7 23,7 (47,8-55,5) b,c 48-<60 tháng 128 57,7 28,9 (52,7-62,7) c,d Tổng số 642 45,1 25,1 (43,1-47,0) P<0.0001 giữa các nhóm (ANOVA test) Khác biệt giữa các nhóm với P<0.01 khi các chữ (a, b, c, d, e) khác nhau Hình 1: Tơng quan giữa tuổi và nồng độ IGF-I Phơng trình Y = 24,41 + 0,64X; trong đó: Y = IGF-I (ng/mL); X = tuổi (tháng) (n= 642; R 2 =0,1477; P< 0.001) Hình 1 cũng cho thấy có một mối tơng quan tuyến tính, thuận chiều, chặt chẽ (P<0.001), giữa tuổi và nồng độ IGF-I ở quần thể trẻ em điều tra. Dựa vào phơng trình này có thể ớc tính nồng độ IGF-I khi biết tháng tuổi của trẻ. 0 10 20 30 40 50 60 70 AGE 160 140 120 100 80 60 40 20 0 -20 IGF _ I Bảng 2: Nồng độ IGF-I theo tuổi và giới Nhóm tuổi Giới Số trẻ Mean SD CI. 95% mean p (t test) Nam 30 28.6 18.4 21.7-35.5 0-<12 tháng Nữ 39 30.6 16.7 25 2-36.0 0.6386 Nam 72 33.5 18.7 29.1-37.9 12-<24 tháng Nữ 80 36.8 18.2 32.7-40.9 0.2723 Nam 85 42.0 24.4 36.7-47.2 24-<36 tháng Nữ 62 48.9 24.3 42.7-55.1 0.0920 Nam 76 45.5 18.7 40.8-49.4 36-<48 tháng Nữ 70 59.5 25.4 53.4-65.6 0.0002 Nam 64 52.1 22.7 46.4-57.8 48-<60 tháng Nữ 64 64.5 25.3 58.2-70.8 0.0042 Nam 327 41.6 23.9 39.0-44.2 0-<60 tháng Nữ 315 48.7 25.9 45.8-51.6 0.0003 47 TCNCYH 25 (5) - 2003 2. Nồng độ IGF-I theo giới: Bảng 1 cho thấy nồng độ IGF-I ở trẻ nữ có xu hớng cao hơn trẻ nam, sự khác biệt càng rõ khi trẻ càng lớn. Từ sau 36 tháng, nồng độ IGF-I của trẻ nữ cao hơn của trẻ nam một cách có ý nghĩa. Với cùng độ tuổi, IGF-I của nữ cao hơn của nam 10-12 ng/mL khi trẻ từ 36 tháng tuổi, và từ 4-6ng/mL cho trẻ <36 tháng tuổi. Khi so sánh tổng thể về nồng độ IGF-I giữa nam và nữ (từ 0-<60 tháng tuổi), có một sự khác biệt với P=0.0003. Hình 2 cho thấy xu hớng tách xa dần giữa nồng độ IGF-I của trẻ nam và trẻ nữ, sự khác biệt có ý nghĩa bắt đầu ở độ tuổi 36 48 tháng tuổi. Khi phân tích bằng tơng quan đa biến (IGF-I với tuổi và giới), kết quả cho thấy cả tuổi và giới đều có hệ số tơng quan có ý nghĩa (P<0.01), tuyến tính với nồng độ IGF-I. Hình 2: Nồng độ IGF-I ở trẻ nam và trẻ nữ 0 10 20 30 40 50 60 70 0-12th 12- 24th 24- 36th 36- 48th 48- 60th th á IGF-I (ng/mL) 3. Nồng độ IGF-I và tình trạng dinh dỡng Bảng 3: Nồng độ IGF-I (ng/mL) theo các chỉ số dinh dỡng Thể suy dinh dỡng Tình trạng dinh dỡng Cân/tuổi Cao/tuổi Cân/cao IGF-I/trẻ không SDD 48,0 26,5 [387] 47,9 26,6 [421] 45,9 25,2 [592] IGF-I/ trẻ SDD 40,7 22,3 [255] 39,5 21,3 [221] 35,7 22,2 [50] P (t- test) 0,0003 <0,0001 0,0057 Số liệu đợc biểu thị bằng X SD; số mẫu đợc đặt trong [] Bảng 3 cho thấy nồng độ IGF-I ở trẻ SDD (cho cả 3 thể: thiếu cân, thiếu cao, thiếu cả cân và cao), đều thấp hơn có ý nghĩa so với trẻ không bị SDD. 4. Trị số qui chiếu IGF-I cho trẻ không bị SDD: Bảng 4 trình bày nồng độ IGF-I ở những trẻ không bị SDD tính theo nhóm tuổi, nam và nữ. Số trẻ/ nhóm/giới đều đạt so với tính toán ban đầu (30 trẻ/nhóm), trừ nhóm 0-12 tháng chỉ có 26 trẻ nam. 48 TCNCYH 25 (5) - 2003 Bảng 4: Nồng độ IGF-I (ng/mL) ở trẻ không bị SDD, theo tuổi, giới Nhóm tuổi Giới Số trẻ Mean SD CI,95%mean 0-<12 tháng Nam 26 29,419,3 21,6-37,2 Nữ 31 31,117,2 24,7-37,4 12-<24 tháng Nam 35 35,218,7 28,8-41,6 Nữ 41 39,717,4 34,2-45,2 24-<36 tháng Nam 43 42,624,6 36,8-48,4 Nữ 39 50,224,5 44,6-55,8 36-<48 tháng Nam 41 49,717,4 44,2-55,2 Nữ 38 65,125,5 56,7-73,5 48-<60 tháng Nam 36 62,130,1 51,9-72,3 Nữ 36 70,927,9 61,5-80,3 IV. Bàn luận Kết quả nghiên cứu của chúng tôi đợc thực hiện lần đầu tiên nhằm đánh giá nồng độ IGF-I, và một số yếu tố liên quan, ở em Việt Nam lứa tuổi tiền học đờng. Mẫu đã đợc chọn với số lợng đại diện thống kê cho mỗi nhóm tuổi (12 tháng/nhóm). Kỹ thuật phân tích đợc thực hiện bằng phơng pháp hiện đại, hoàn toàn tự động, tại labo đạt tiêu chuẩn quốc tế và đã có nhiều bài báo đợc xuất bản trên các tạp chí quốc tế trong lĩnh vực này [3,4,5], nên kết quả đa ra đảm bảo tính khoa học. Kết quả chỉ ra rằng nồng độ IGF-I tăng dần theo tuổi, trong một độ tuổi nồng độ IGF-I của trẻ nữ có xu hớng cao hơn trẻ nam, sự khác biệt càng rõ rệt khi tuổi càng lớn. Khi so sánh với nghiên cứu của Juul et al. 1994 [2], thực hiện tại Copenhagen (Hà Lan) trên cùng nhóm tuổi, cũng cho thấy nồng độ IGF-I ở trẻ nữ cao hơn ở trẻ nam, và tăng dần theo nhóm tuổi; tuy nhiên nồng độ tuyệt đối IGF-I lại cao hơn (ví dụ, 0-12 tháng: 76 (26-153) ng/mL, 48-60 tháng: 126 (40-260) ng/mL) so với trong nghiên cứu của chúng tôi. Sự khác biệt có thể là do tình trạng dinh dỡng của trẻ, và yếu tố di truyền khác nhau giữa 2 nghiên cứu. Sự khác biệt về nồng độ IGF-I giữa hai giới cũng đã đợc quan sát thấy, chúng có liên quan với hóc môn giới tính, đặc biệt là giai đoạn tiền dậy thì [2]. Nghiên cứu của chúng tôi cũng cho thấy trẻ SDD có nồng độ IGF-I thấp hơn trẻ bình thờng. Kết quả này phù hợp với một số nghiên cứu khác [6,7,8] trên thế giới, cũng nh một nghiên cứu trớc đây ở trẻ em Việt Nam bị SDD [4], rằng nồng độ IGF-I hạ thấp có ý nghĩa ở trẻ bị SDD so với trẻ bình thờng. Về cơ chế của mối liên quan này đã đợc chứng minh nh sau: thiếu dinh dỡng do thiếu năng lợng, protein, hoặc thiếu kẽm đều dẫn đến giảm quá trình sinh tổng hợp IGF-I từ gan, giảm nồng độ IGF-I lu thông trong máu, dẫn tới làm chậm các quá trình đồng hoá, chậm biệt hoá xơng và phát triển chiều cao, cân nặng [4,5,8]. Nh vậy, một trị số qui chiếu bình thờng IGF-I phải tơng ứng cho lứa tuổi, cho trẻ nam và cho trẻ nữ, loại trừ hoặc hiệu chỉnh trẻ bị SDD. Số liệu của bảng 4 về IGF-I sau khi đã loại trừ những trẻ SDD cho thấy, nồng độ IGF-I có xu hớng cao hơn so với số liệu của bảng 2, vẫn tăng dần theo tuổi, trẻ nữ cao hơn trẻ nam. Tuy nhiên để trả lời câu hỏi với nồng độ nào (ngỡng, cut-off) đợc coi là thấp hoặc cao bệnh lý thì cần phải phối hợp với các nhà lâm sàng, tiến hành trên những nhóm bệnh nhân khác nhau. Việc áp dụng các số liệu của nớc ngoài có thể gây sai số do yếu tố giống nòi, di truyền, hoặc tình trạng dinh dỡng khác nhau gây nên. 49 TCNCYH 25 (5) - 2003 V. KếT LUậN 1. Nồng độ IGF-I ở trẻ em nông thôn Việt Nam, lứa tuổi tiền học đờng (0-<60 tháng tuổi), tăng dần theo mỗi nhóm tuổi, IGF-I ở trẻ nữ cao hơn trẻ nam cùng lứa tuổi. 2. Nồng độ IGF-I giảm thấp có ý nghĩa ở trẻ bị SDD ở cả 3 thể: cân nặng/tuổi (40,7 22,3ng/mL), chiều cao/tuổi (39,521,3ng/mL) và cân nặng/chiều cao (35,7 22,2ng/mL) so với trẻ bình thờng là 46-48ng/mL. 3. Trị số IGF-I ở những trẻ khỏe mạnh (bảng 4), theo nhóm tuổi, giới (có cân nặng, chiều cao bình thờng so với quần thể tham khảo NCHS), có thể sử dụng nh trị số qui chiếu để chẩn đoán, theo dõi điều trị một số vấn đề rối loạn tăng trởng ở trẻ em. Tài liệu tham khảo 1. Cassio A, Cappelli M, Cacciari E, et al 1986. Somatomedin C levels related to gestational age, birth weighr and day of life. Eur J Pediatr 145: 187-189. 2. Juul A, Bang P, Hertel NT et al. (1994). Serum insulin-like growth factor-I in 1030 healthly children. aldolescent, and adults: relation to age, sex, stage of puberty, testicular size, and body mass index. J Clin Endocrinol Metab 78: 744-752. 3. Ninh NX, Maiter D, Lause P, Chrzanowska B, Underwood LE, Ketelslegers JM, Thissen JP (1998) Continuous administration of growth hormone (GH) does not prevent the decrease of IGF-I gene expressionin zinc-deprived rats despite normalization of liver GH binding. Growth Horm & IGF Res 8: 465-472. 4. Ninh NX, Thissen JP, Collette et al 1996. Zinc supplementation increases growth and circulating insulin-like growth factor I (IGF-I) in Vietnamese growth-retarded children. Am J Clin Nutr 63: 514-519. 5. Ninh NX, Thissen JP, Maiter D, Adam E, Mulumba N and Ketelslegers JM (1995). Reduced liver insulin-like growth factor-I gene expression in young zinc-deprived rats is associated with a decrease in liver growth hormone (GH) receptors and serum GH-binding protein. J Endocrinol 144: 449-456. 6. Oster MH, Levin N, Fielder PJ, et al 1996. Developmental difference in the IGF-I system response to severe and chronic calorie malnutriton. Am J Physiol 270 (Endocrinol Metab 33): E646-E653. 7. Robinson H & Picou D (1997). A comparison of fasting plasma insulin and growth hormone concentration in marasmic, kwashiokor, marasmic-kwashiokor and underweight children. Pediat Res 11: 637-640. 8. Rudman D, Mofftitt SD, Fernhoff PM et al (1981). The relation between growth velocity and serum somatomedin C concentration. J Clin Endocrinol Metab 52: 622-627. 9. Shalet SM, Toogood A, Rahim A, Brennan BMD 1998. The diagnosis of grwoth hormone deficiency in children and adults. Endocr Rev 19 (2): 203-223. Summary Serum insulin-like growth factor I/IGF-I concentrations in Vietnamese pre-school children The study was carried out in 642 pre-school children in order to determine the reference values of serum IGF-I, one very important hormone regulating growth, and their relationship factors. The results showed that: 1) serum IGF-I concentrations in children from 0-60months of age proportional increased by age; higher in female than in male children. 2) Serum IGF-I significantly reduced in all kinds of malnourished children: weight for age (40.7 22.3ng/mL), height for age (39.5 21.3ng/mL) and weight for height (35.7 22.2ng/mL) compared with 46-48ng/mL in normal children. 3) The IGF-I concentrations in healthy children (normal in weight and in height compared with NCHS reference) should be used as reference values for diagnostic, monitoring or treatment the abnormal growth children . 50 . (5) - 2003 Nồng độ hóc môn Insulin -like Growth Factor- I /IGF -I huyết thanh ở trẻ em việt nam - lứa tu i tiền học đờng Nguyễn Xuân Ninh Khoa Vi chất dinh dỡng - Viện Dinh Dỡng Nghiên. rằng: 1) -Nồng độ IGF -I ở trẻ em ( 0-& lt;60 tháng tu i) tăng dần theo m i nhóm tu i, IGF -I ở trẻ nữ cao hơn trẻ nam cùng lứa tu i. 2 )- Nồng độ IGF -I giảm thấp có ý nghĩa ở những trẻ bị suy dinh dỡng. tu i tiền học đờng ( 0-& lt;60 tháng tu i) , tăng dần theo m i nhóm tu i, IGF -I ở trẻ nữ cao hơn trẻ nam cùng lứa tu i. 2. Nồng độ IGF -I giảm thấp có ý nghĩa ở trẻ bị SDD ở cả 3 thể: cân nặng/tuổi