Xét nghiệm GH đánh giá chức năng tăng trưởng và bệnh lý tuyến yên

Hormone tăng trưởng (Growth hormone: GH), là một hormone của tuyến yên, cần thiết cho sự tăng trưởng và phát triển của cơ thể, đặc biệt là ở trẻ em. Xét nghiêm GH máu chủ yếu được sử dụng để xác định sự thiếu hụt GH và giúp đánh giá chức năng của tuyến yên

1. Sinh học của GH

             Hormone tăng trưởng (GH) là một hormone peptid chuỗi đơn, gồm 191 gốc acid amin. GH cần thiết cho sự tăng trưởng và phát triển bình thường ở trẻ em. GH thúc đẩy sự phát triển xương một cách phù hợp từ sơ sinh đến tuổi dậy thì. Ở cả trẻ em và người lớn, GH giúp cơ thể điều hòa tốc độ sản sinh năng lượng từ thực phẩm (nhờ sự chuyển hoá) và tổng hợp các  chất béo, protein và glucose. GH cũng giúp điều hòa sự sản sinh các hồng cầu và làm tăng khối lượng cơ bắp.

  Hormone tăng trưởng được sản xuất bởi thùy trước tuyến yên (anterior pituitary gland), một tuyến nhỏ nằm ở nền não (Hell W 1997 [1]). GH thường được giải phóng vào máu từng đợt (pules) trong suốt cả ngày và đêm với các mức độ cao nhất (peaks) xảy ra chủ yếu vào ban đêm. Vì vậy, nếu chỉ đo GH máu một lần duy nhất thì khó có thể giải thích và thường không hữu ích trong lâm sàng. Các giá trị sẽ cao hơn nếu mẫu được thực hiện trong một xung và thấp hơn nếu nó được thực hiện trong một khoảng thời gian giữa các xung. GH kích thích và ức chế kiểm tra được do đó thường được sử dụng để chẩn đoán bất thường GH.

Sự thiếu hụt GH

Các trẻ em sản xuất GH không đủ phát triển chậm hơn và có kích thước cơ thể nhỏ hơn so với tuổi của chúng. Một số trẻ có tình trạng thiếu GH khi sinh (bẩm sinh), nhưng một số có thể phát triển một sự thiếu hụt sau do chấn thương não hoặc u não. Những tình trạng này có thể ảnh hưởng đến tuyến yên, gây giảm chức năng tuyến yên, dẫn đến sản xuất giảm hormone tuyến yên (suy tuyến yên). Đôi khi, nguyên nhân của sự thiếu hụt không được biết.

Hormone tăng trưởng (GH)

Ở người lớn, GH đóng vai trò trong việc điều hòa mật độ xương, khối lượng cơ, chuyển hóa glucose và lipid. GH cũng có thể ảnh hưởng đến chức năng của tim và thận. Sự thiếu hụt GH có thể bắt đầu ở thời thơ ấu hoặc phát triển ở tuổi trưởng thành. Sự thiếu hụt GH có thể phát triển do sự tổn thương tuyến yên gây ra do chấn thương ở đầu, do u não, do phẫu thuật hoặc xạ trị. Các tổn thương này có thể dẫn đến sự giảm bài tiết các hormon tuyến yên (suy tuyến yên). Việc thiếu hụt GH có thể dẫn đến sự giảm mật độ xương, giảm khối lượng cơ và làm nồng độ lipid thay đổi. Tuy nhiên, xét nghiệm để đánh giá sự thiếu hụt GH không phải là thường quy ở người lớn đã giảm mật độ xương và / hoặc sức mạnh cơ bắp hoặc tăng lipid. Sự thiếu hụt GH là một nguyên nhân rất hiếm của những rối loạn này.

Sự dư thừa GH

Sự dư thừa GH thường do khối u tuyến yên tiết ra GH và thường là lành tính. Nói chung, các khối u tuyến yên gây ra dư thừa GH có thể được điều trị bằng phẫu thuật cắt bỏ và / hoặc điều trị bằng thuốc hay xạ trị. Trong phần lớn các trường hợp, việc điều trị có thể làm mức độ GH và IGF-1 trở lại mức độ bình thường hoặc gần bình thường.

Sự dư thừa quá nhiều GH ở trẻ em có thể làm cho các xương dài của trẻ tiếp tục phát triển vượt quá tuổi dậy thì, dẫn đến một tình trạng vô cùng hiếm, đó là chứng khổng lồ (gigantism) với chiều cao từ 2,1 m trở lên (Melmed S 2011 [2]). Những người bị dư thừa GH cũng có thể một khuôn mặt bì bì, yếu cơ, chậm dậy thì và hay đau đầu.

Sự dư thừa GH ở người lớn có thể dẫn đến một tình trạng hiếm là bệnh to đầu chi (acromegaly) với nét đặc trưng không phải do sự kéo dài xương mà do sự dày xương (. Mặc dù các triệu chứng như dày da, đổ mồ hôi, mệt mỏi, đau đầu và đau khớp có thể được tinh tế lúc ban đầu, mức độ GH tăng có thể dẫn đến bàn tay và bàn chân to ra, xương mặt phì, hội chứng ống cổ tay và các cơ quan nội tạng to bất thường. Sự thừa GH cũng có thể gây ra các thẻ da (skin tags) và polyp ruột.

Nếu không được điều trị, chứng khổng lồ và bệnh to cực có thể dẫn đến các biến chứng như đái tháo đường type 2, tăng nguy cơ bệnh tim mạch, huyết áp cao, viêm khớp và nói chung, tuổi thọ giảm.

2. Sự sử dụng xét nghiệm GH

- Xét nghiêm GH máu chủ yếu được sử dụng để xác định sự thiếu hụt GH và  giúp đánh giá chức năng của tuyến yên, thường là theo dõi kết quả của các xét nghiệm hormone tuyến yên bất thường khác.

- Xét nghiệm GH cũng được sử dụng để phát hiện sự dư thừa GH, để giúp chẩn đoán và theo dõi điều trị chứng khổng lồ và bệnh to đầu chi.

- GH cần thiết cho sự tăng trưởng và phát triển bình thường ở trẻ em và giúp điều hòa sự trao đổi chất ở cả trẻ em và người lớn. Tuyến yên sản xuất và giải phóng GH vào máu từng đợt trong cả ngày. Vì GH được giải phóng vào máu từng đợt trong ngày nên việc đo GH máu một lần duy nhất thường không có ích lợi về mặt lâm sàng. Do đó, xét nghiệm kích thích hay kìm hãm sự giải phóng GH từ tuyến yên thường được thực hiện.

Thiếu hụt GH dẫn đến sự chậm phát triển của trẻ em

- Xét nghiệm kích thích GH giúp chẩn đoán thiếu hụt GH và suy tuyến yên. Để làm xét nghiệm kích thích GH, một mẫu máu được lấy vào lúc đói, nghĩa là sau 10-12 giờ nhịn ăn. Sau đó, dưới sự giám sát chặt chẽ về y tế, bệnh nhân được tiêm vào tĩnh mạch một chất thường kích thích sự giải phóng GH từ tuyến yên. Sau đó các mẫu máu được lấy theo những khoảng thời gian và mức độ GH được xét nghiệm trong mỗi để xem liệu tuyến yên có được kích thích để sản xuất các mức dự kiến ​​của GH hay không? Các chất kích thích GH thường được sử dụng nhất là arginine, các chất kích thích khác có thể là  clonidine và glucagon. Vì tập thể dục thường gây ra sự tăng bài tiết GH nên những bài tập mạnh cũng có thể được sử dụng như là chất kích thích bài tiết GH.

- Xét nghiệm kìm hãm GH giúp chẩn đoán sự dư thừa GH. Để xét nghiệm kìm hãm GH, một mẫu máu được lấy vào lúc đói, nghĩa là sau 10-12 giờ nhịn ăn. Sau đó bệnh nhân được uống một dung dịch glucose chuẩn (thường là 100 gram glucose). Sau đó các mẫu máu được lấy theo những khoảng thời gian và mức độ GH được xét nghiệm trong mỗi để xem liệu tuyến yên bị ức chế bởi một liều glucose uống vào hay không?

- GH cũng kích thích sản xuất yếu tố tăng trưởng giống Insulin -1 (IGF-1). IGF-1 là một hormone làm trung gian cho các tác dụng của GH và giúp thúc đẩy sự tăng trưởng và phát triển xương và mô một cách bình thường . Tuy nhiên, khác với GH, mức độ của IGF-1 trong máu ổn định trong suốt cả ngày. Điều này làm cho IGF-1 là một chỉ số hữu ích của mức độ GH trung bình và xét nghiệm IGF-1 thường được sử dụng để giúp đánh giá sự thiếu hụt GH hoặc dư thừa GH.

- Xét nghiệm kìm hãm GH và IGF-1 cũng có thể được sử dụng để theo dõi điều trị của một khối u tuyến yên sản xuất GH. Nếu có một khối u, mức độ GH và IGF-1 có thể được đo sau khi loại bỏ khối u để xác định xem toàn bộ khối u đã được loại thành công hay không? Các xét nghiệm này có thể được chỉ đinh ở những khoảng thời gian trong nhiều năm sau đó để theo dõi sự sản xuất GH và để phát hiện sự tái phát của khối u.

- Các xét nghiệm máu khác có thể được sử dụng để đánh giá chức năng tuyến yên bao gồm prolactin, T4 tự do, TSH, cortisol, FSH, LH và testosterone. Những xét nghiệm này thường được thực hiện trước khi xét nghiệm GH để đảm bảo rằng chúng là bình thường và / hoặc đã được kiểm soát bằng thuốc trước khi xét nghiệm GH được thực hiện. Ví dụ, sự suy giáp (hypothryoidism) phải được điều trị trước khi xét nghiệm  sự thiếu hụt GH ở trẻ em; nếu không, có thể thấy một kết quả GH thấp giả.

3. Chỉ định

    3.1. Đối với xét nghiệm kích thích GH:

      - Xét nghiệm kích thích GH có thể được chỉ định một trẻ khi có những dấu hiệu và triệu chứng của sự thiếu hụt GH, chẳng hạn như:

+ Tốc độ tăng trưởng chậm lại trong thời thơ ấu

+ Tầm vóc nhỏ hơn so với những trẻ em khác cùng lứa tuổi

+ Dậy thì muộn

+ Chậm phát triển xương (được phát hiện bằng chụp X-quang)

      - Xét nghiệm kích thích GH có thể được chỉ định ở một người lớn khi có những dấu hiệu và triệu chứng của sự thiếu hụt GH và / hoặc suy tuyến yên, chẳng hạn như:

+ Mật độ xương giảm

+ Mệt mỏi

+ Những thay đổi lipid có hại, chẳng hạn như cholesterol cao

+ Khả năng chịu đựng tập luyện giảm

        - Các xét nghiệm hormone khác, chẳng hạn như các xét nghiệm về chức năng tuyến giáp thường được thực hiện đầu tiên để loại trừ các tình trạng khác có thể gây ra các triệu chứng tương tự. Sự thiếu hụt GH hiếm gặp ở trẻ em và người lớn. Sự thiếu hụt GH có thể gặp ở người lớn nếu sự thiếu hụt GH đã được chẩn đoán ở khi còn trẻ hoặc bản thân vốn có tiền sử bệnh vùng dưới đồi hoặc tuyến yên.

3.2. Đối với xét nghiệm kìm hãm GH:

       - Xét nghiệm kìm hãm GH thường không phổ biến nhưng có thể được thực hiện khi trẻ em hoặc người lớn có dấu hiệu và triệu chứng của sự dư thừa GH như bị chứng khổng lồ hoặc bệnh to đầu chi (O'Holloran DJ 1995 [3]).

       - Xét nghiệm kìm hãm GH cũng có thể được thực hiện khi một khối u tuyến yên bị nghi ngờ gây ra dư thừa GH và đôi khi có thể được sử dụng cùng với các cấp độ IGF-1 và mức độ các hormone khác để giám sát hiệu quả điều trị cho các bệnh này.

       - Các xét nghiệm GH và IGF-1 còn có thể được chỉ định trong những khoảng thời gian nhất định trong nhiều năm để theo dõi sự tái phát bất thường của GH trong những trường hợp dư thừa GH.

4. Giá trị tham chiếu:

4.1. Giá trị GH máu ở người khỏe mạnh là:

- Ở trẻ mới sinh:              < 5-40 ng/mL hoặc 226-1808 pmmol/L

- Ở trẻ em:                       < 0-20 ng/mL hoặc 0-904 pmmol/L

- Ở người lớn:  ở nam:     < 5 ng/mL hoặc < 226 mmol/L

< 10 ng/mL hoặc < 452 pmmol/L

    4.2. Giá trị của xét nghiệm kích thích GH (sử dụng arginine, glucagon hoặc insulin):

            - Giá trị đỉnh bình thường: > 10 ng/mL hoặc > 452 pmmol/L

            - Giá trị đỉnh trung gian:    > 5 ng/mL hoặc > 226 pmol/L

            - Giá trị dưới bình thường: < 5 ng/mL hoặc < 226 pmol/L

     4.3. Giá trị của xét nghiệm kìm hãm GH máu:

                                    0-2 ng/mL hoặc 0-90 pmol/L hoặc không phát hiện được

5. Ý nghĩa lâm sàng

5.1. Ý nghĩa lâm sàng của xét nghiệm kích thích GH

- Nếu mức độ GH không được kích thích một cách có ý nghĩa trong trình xét nghiệm kích thích GH (nghĩa là mức độ GH vẫn thấp hơn mức độ cần thiết) và người đó lại có dấu hiệu và triệu chứng thiếu hụt GH và có một mức độ IGF-1 thấp, thì người đó bị thiếu hụt GH (Teale JD 1994 [5]) và cần phải được điều trị.

- Nếu mức độ TSH và T4 của một người là bất thường, thì người đó có thể bị rối loạn chức năng tuyến giáp, bị suy tuyến yên hoặc suy giảm chức năng tuyến yên, các tình trạng này đều có thể gây nên các triệu chứng tương tự như thiếu hụt GH. Xét nghiệm GH cho sự thiếu hụt GH không nên được thực hiện trước khi chức năng tuyến giáp của một người được đánh giá. Một trẻ bị suy giáp cần được điều trị và tốc độ tăng trưởng của bé cần được đánh giá trước khi xét nghiệm GH được xem xét.

- Nếu một người tập thể dục mạnh mẽ mà không có sự tăng mức độ GH, thì người đó có thể bị thiếu hụt GH. Phát hiện này sẽ cần phải được đánh giá thêm với các xét nghiệm khác.

5.2. Ý nghĩa lâm sàng của xét nghiệm kìm hãm GH

- Nếu mức độ GH của một người không bị kìm hãm một cách có ý nghĩa khi được xét nghiệm kìm hãm GH, nghĩa là vẫn cao mức độ cần thiết và người đó lại có các dấu hiệu và triệu chứng của sự dư thừa GH (như trong chứng khổng lồ hoặc bệnh to đầu chi) và có một mức độ IGF-1 cao thì có thể người đó sản xuất ra quá nhiều GH. Nếu một người có một khối u được phát hiện trên X-quang, CT scan hoặc MRI, thì có thể đó là một khối u tuyến yên (thường là lành tính). Ở một người đang được theo dõi một khối u đã biết từ trước, nếu mức độ GH tăng lên thì có thể có sự tái phát của khối u.

- Các khối u tuyến yên là những nguyên nhân phổ biến nhất của sự sản xuất dư thừa GH, nhưng chúng cũng có thể gây ra thiếu hụt (Reddy SSK 2009 [4]). Sự hiện diện của một khối u tuyến yên có thể ảnh hưởng đến không chỉ đến sự sản xuất GH mà còn có thể ảnh hưởng đến sản xuất các hormone tuyến yên khác, chẳng hạn như ACTH (tăng trong hội chứng Cushing) hoặc prolactin. Nếu khối u tương đối lớn, nó có thể ức chế sự sản xuất của tất cả các hormone tuyến yên và gây tổn thương các mô xung quanh.

Một số điểm cần chú ý

Vì GH được sản xuất bởi tuyến yên trong các tình huống đột ngột nên việc đo mức độ GH ở các mẫu thu thập tại những thời điểm ngẫu nhiên không phải là hữu ích. Có quá nhiều sự chồng chéo giữa các kết quả bất thường và các biến đổi bình thường hàng ngày. Các mức độ GH thường sẽ cao hơn vào buổi sáng và sẽ tăng lên cùng với sự tập thể dục hoặc sự căng thẳng.

Các yếu tố có thể gây nhiễu xét nghiệm GH gồm:

- Một số thuốc có thể làm tăng GH: amphetamine, arginine, dopamine, estrogen, glucagon, histamin, insulin, levodopa, methyldopa và acid nicotinic.

- Một số thuốc có thể làm giảm nồng độ GH: corticosteroid và các phenothiazin.

- Mức độ GH bất thường thường có thể được thay đổi một khi các nguyên nhân được xác định. GH tổng hợp có thể được sử dụng đê làm giảm bớt sự thiếu hụt GH ở trẻ em trong khi việc điều trị thuốc này cho người lớn bị thiếu hụt GH còn đang gây nhiều tranh cãi. Sự kết hợp giữa phẫu thuật, thuốc và xạ trị có thể được sử dụng để điều trị các khối u tuyến yên gây nên sự sản xuất dư thừa GH. Điều quan trọng là phải xác định GH bất thường trong thời gian sớm nhất có thể cho kết quả điều trị tốt. Nếu không được điều trị, trẻ bị thiếu hụt GH sẽ tiếp tục có một tầm vóc thấp so với các đồng lứa. Tương tự như vậy, những thay đổi về sự tăng trưởng xương liên quan với chứng khổng lồ và tệnh to đầu chi là lâu dài.

- Có thể có các biến chứng lâu dài do các bất thường về GH. Ví dụ, bệnh to đầu chi có thể gây các polyp đại tràng (làm tăng nguy cơ của mắc bệnh ung thư đại tràng), đái tháo đường, tăng huyết áp và bất thường về thị giác. Nếu một khối u tuyến yên gây tổn thương lâu dài cho các tế bào tuyến yên thì nhiều hormon thay thế có thể là cần thiết. Sự tăng trưởng xương cũng có thể làm cho các dây thần kinh bị mắc kẹt (gặp trong hội chứng carpal tunnel), viêm khớp và xương yếu.

- Cần lưu ý rằng phần lớn các trường hợp vóc người bé nhỏ không phải do thiếu hụt GH. Họ cũng có thể liên quan đến các tính trạng gia đình, nhiều loại bệnh và tình trạng hoặc các rối loạn di truyền khác. Đôi khi có thể gặp một người có thể có những triệu chứng liên quan với thiếu hụt GH nhưng mức độ GH bình thường hoặc tăng, điều này là do có sự kháng di truyền đối với GH. Trong trường hợp kháng GH, trong khi nồng độ GH là cao thì mức độ IGF-1 lại thấp.

- Bên cạnh sự thiếu hụt GH, trẻ có thể được điều trị bằng GH thay thể nếu trẻ có:

+ Bệnh thận mãn tính

+ Hội chứng Prader Willi

+ Hội chứng Turner

- Việc điều trị trẻ bằng GH thay thế ở những trẻ thấp bé nhưng không bị thiếu hụt GH vẫn còn đang  tranh cãi, kể cả đối với người lớn thấp bé có hoặc không thiếu hụt GH, bởi vì các thuốc có thể có nguy cơ, tác dụng phụ, rất tốn kém và lợi ích còn chưa rõ ràng.

- GH thay thế đôi khi được sử dụng ở những người bị HIV/ AIDS, bị mất khối lượng cơ, để giúp duy trì trọng lượng cơ thể.

- Vì GH thúc đẩy tăng trưởng cơ bắp ở người lớn nên nó có thể được sử dụng bởi một số người lớn như một chất tăng cường hiệu suất thể thao. Để phát hiện sự lạm dụng thuốc kích thích trong thể thao, các vận động viên có thể được xét nghiệm GH hoặc IGF-1 cùng với các xét nghiệm phát hiện loại thuốc tăng cường hiệu suất thể thao khác.

Kết luận

1. Hormone tăng trưởng (GH) của tuyến yên cần thiết cho sự tăng trưởng và phát triển của cơ thể, đặc biệt là ở trẻ em. Ngoài GH, cần làm thêm xét nghiệm kích thích GH, kìm hãm GH hoặc IGF-1, GHRH, Cortisol, ACTH, TSH, free T4, glucose máu, Prolactin.

2.Hormone tăng trưởng được sản xuất bởi thùy trước tuyến yên, cần thiết cho sự tăng trưởng và phát triển của cơ thể, đặc biệt là ở trẻ em. GH được giải phóng vào máu từng đợt cả ngày lẫn đêm, với mức độ cao vào ban đêm.

3. Các xét nghiệm GH, GH kích thích hoặc GH ức chế thường được sử dụng để chẩn đoán các bất thường GH như dư thừa hoặc thiếu hụt GH.

4. Các xét nghiệm GH, GH kích thích hoặc GH ức chế thường được chỉ định để chẩn đoán các bất thường GH như dư thừa hoặc thiếu hụt GH khi có các dấu hiệu hoặc triệu chứng của các rối loạn này..

5. Trong dư thừa GH: GH tăng, kìm hãm GH không giảm; trong thiếu hụt GH: GH giảm, kích thích GH không tăng.

Tài liệu tham khảo

1. Hell W, Koberstain R, Zawta B. Reference Ranges for Adult and Children Pre-Analytical Considerations. Boehringer Mannheim GmbH, 1997 Mar: 1072-1079.

2. Melmed S, Kleinberg D. Pituitary masses and tumors. In: Kronenberg HM, Melmed S, Polonsky KS, Larsen PR. Williams Textbook of Endocrinology. 12th ed. Philadelphia, PA: Saunders Elsevier; 2011: chap 9.

3. O'Holloran DJ, Shalet SM. Acromegaly: unravelling a complex disease. Growth Regulation 1995; 5: 119-134.

4. Reddy SSK, Hamrahian AH. Pituitary Disorders and Multiple Endocrine Neoplasia syndromes. In: Stoller JK, Michota FA, Mandell BF. The Cleveland Clinic Foundation Intensive Review of Internal Medicine 2009. Hagerstwon, MD: Lippincott Williams & Wilkins: 525-535.

5. Teale JD. The diagnostic application of serum growth hormone, insulin-like growth factor (IGF), and IGF binding protein measuments JIFCC 1994; 6: 164-168.