Kẻ giết người ẩn náu 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 “công việc hàng ngày” của gen RYR1—nó hoạt động như “người gác cổng kênh canxi"trong tế bào cơ. Trong điều kiện bình thường, khi chó di chuyển hoặc cần co cơ, kênh được điều khiển 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 về trạng thái dự trữ, cơ giãn ra và

toàn bộ quá trình vẫn diễn ra theo trật tự và được kiểm soát, mà không tạo ra nhiệt độ quá cao.

Tuy nhiên, khi gen RYR1 đột biến (và di truyền trội trên nhiễm sắc thể thường đồng nghĩa với việc một bản sao đột biến có thể gây bệnh), "người gác cổng" này mất kiểm soát. Nó trở nên quá nhạy cảm và có xu hướng mở ra dưới một số kích thích nhất định, khiến một lượng lớn ion canxi tràn vào các sợi cơ một cách không kiểm soát.

Tại thời điểm này, các tế bào cơ rơi vào trạng thái “sự kích thích quá mức”—ngay cả khi không có tín hiệu co bóp, chúng vẫn tiếp tục tham gia vào quá trình co bóp và trao đổi chất vô ích. Điều này nhanh chóng tiêu thụ năng lượng và giải phóng một lượng nhiệt khổng lồ. Vì khả năng tản nhiệt của chó có hạn, khi nhiệt sinh ra vượt xa khả năng tản nhiệt, nhiệt độ cơ thể có thể tăng vọt trong vòng vài phút (từ 38–39°C bình thường lên hơn 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 cơ quá mức 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 khi co bóp liên tục, gây ra tình trạng tiêu cơ vân, dẫn đến cứng cơ, đau và nước tiểu có màu trà sẫm (myoglobin niệu). Các trường hợp nghiêm trọng có thể bị loạn nhịp tim, hạ huyết áp, thở nhanh và suy đa cơ quan—nếu không can thiệp cấp cứu kịp thời, tỷ lệ tử vong là cực kỳ cao.

Ở đây, chúng ta cần nhấn mạnh đến tính thấm không hoàn toàn: một số chó mang đột biến RYR1 nhưng không biểu hiện triệu chứng trong cuộc sống hàng ngày vì biểu hiện gen đòi hỏi một tác nhân kích hoạt. Chỉ khi một số 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 người mang gen vẫn khỏe mạnh suốt đời dù không bao giờ tiếp xúc với tác nhân kích hoạt—nhưng có thể bị khởi phát đột ngột khi được kích hoạt.