Kẻ giết người thầm lặng trong thế giới loài chó: Tăng thân nhiệt ác tính

Để hiểu cơ chế của chứng tăng thân nhiệt ác tính ở chó, trước tiên chúng ta cần biết “chức năng chính” của gen RYR1—nó hoạt động như “người gác cổng của các kênh canxiTrong tế bào cơ. Trong điều kiện bình thường, khi chó di chuyển hoặc cần co cơ, kênh được điều hòa bởi gen RYR1 sẽ mở ra, giải phóng các ion canxi dự trữ vào các sợi cơ để bắt đầu co cơ. Sau khi co cơ, kênh đóng lại, canxi trở lại kho dự trữ, cơ giãn ra và...

Toàn bộ quy trình diễn ra một cách trật tự và được kiểm soát, mà không tạo ra nhiệt lượng quá mức.

Tuy nhiên, khi gen RYR1 bị đột biến (và di truyền trội trên nhiễm sắc thể thường có nghĩa là chỉ một bản sao đột biến cũng có thể gây bệnh), "cánh cổng" này sẽ mất kiểm soát. Nó trở nên quá nhạy cảm và có xu hướng mở liên tục dưới một số tác nhân kích thích nhất định, khiến một lượng lớn ion canxi tràn vào các sợi cơ một cách không kiểm soát.

Đến giai đoạn này, các tế bào cơ rơi vào trạng thái “kích thích quá mức“—ngay cả khi không có tín hiệu co cơ, chúng vẫn tiếp tục co cơ và trao đổi chất một cách vô ích. Điều này nhanh chóng tiêu hao năng lượng và giải phóng một lượng nhiệt khổng lồ. Vì chó có khả năng tản nhiệt hạn chế, khi lượng nhiệt sản sinh vượt xa lượng nhiệt tản ra, nhiệt độ cơ thể có thể tăng vọt trong vòng vài phút (từ mức bình thường 38–39°C lên trên 41°C). Sự sản sinh nhiệt quá mức này là dấu hiệu điển hình của chứng tăng thân nhiệt ác tính. Nguy hiểm hơn, sự mất cân bằng canxi liên tục gây ra một loạt các vấn đề: quá trình trao đổi chất quá mức của cơ bắp tạo ra một lượng lớn axit lactic và creatine kinase, tích tụ trong máu và gây tổn thương các cơ quan như thận (creatine kinase có thể làm tắc nghẽn ống thận) và gan. Các sợi cơ có thể bị đứt dưới sự co cơ kéo dài, gây ra tiêu cơ vân, dẫn đến cứng cơ, đau và nước tiểu màu trà sẫm (myoglobin niệu). Các trường hợp nặng có thể phát triển chứng loạn nhịp tim, hạ huyết áp, thở nhanh và suy đa cơ quan—nếu không được can thiệp cấp cứu kịp thời, tỷ lệ tử vong cực kỳ cao.

Ở đây chúng ta cần nhấn mạnh tính không hoàn toàn thâm nhập: một số con chó mang đột biến RYR1 nhưng không biểu hiện triệu chứng trong cuộc sống hàng ngày vì sự biểu hiện gen cần có tác nhân kích hoạt. Chỉ khi có những tác nhân kích thích nhất định xảy ra, đột biến mới được kích hoạt và các kênh canxi mất kiểm soát. Điều này giải thích tại sao nhiều cá thể mang đột biến vẫn khỏe mạnh suốt đời nếu không bao giờ tiếp xúc với tác nhân kích hoạt – nhưng có thể bị khởi phát đột ngột khi bị kích hoạt.