Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu nồng độ B- hydroxybutyrate ở trên bệnh nhân đái tháo đường ở Việt Nam

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

51
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn với hai mục tiêu sau: Khảo sát nồng độ B-hydroxybutyrate máu ở người bình thường và ở bệnh nhân đái tháo đường typ 1; đánh giá mối liên quan giữa nồng độ B-hydroxybutyrate máu với một số chỉ số hóa sinh và biến chứng mạn tính thường gặp ở bệnh nhân đái tháo đường typ 1.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu nồng độ B- hydroxybutyrate ở trên bệnh nhân đái tháo đường ở Việt Nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ----------------------- Phùng Thị Thu Phương NGHIÊN CỨU NỒNG ĐỘ β – HYDROXYBUTYRATE MÁU Ở BỆNH NHÂN ĐÁI THÁO ĐƯỜNG Ở VIỆT NAM Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 60420114 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2015
Luận văn được hoàn thành tại: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: TS. BS. Bùi Tuấn Anh Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Gia Bình Phản biện 2: TS. Nguyễn Đình Thắng Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn Thạc sĩ Họp tại: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN Vào hồi 13h30 ngày 18 tháng 1 năm 2016 Có thể tìm đọc luận văn tại: - Trung tâm thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội - Khoa Sau đại học, Đại học Quốc gia Hà Nội.
ĐẶT VẤN ĐỀ Đái tháo đường (ĐTĐ) là bệnh rối loạn chuyển hóa glucid mạn tính. Bệnh có tốc độ gia tăng nhanh chóng trên thế giới, đặc biệt ở các nước đang phát triển trong đó có Việt Nam. Theo Hiệp hội Đái tháo đường quốc tế (Internaltional Diabetes Federation- IDF): năm 1994 cả thế giới có 110 triệu người mắc bệnh đái tháo đường. Năm 2000 có 151 triệu người mắc bệnh ĐTĐ. Tới năm 2006 có 246 triệu người mắc bệnh ĐTĐ. Tới năm 2011 có 366 triệu người mắc ĐTĐ, và ước tính năm 2013 là 382 triệu người mắc ĐTĐ . ĐTĐ làm giảm chất lượng cuộc sống của người bệnh và đang trở thành gánh nặng đối với sự phát triển kinh tế và xã hội. Năm 1997, thế giới đã phải chi ra 1030 tỷ đô la cho điều trị bệnh ĐTĐ, riêng nước Mỹ với 15 triệu người mắc bệnh ĐTĐ đã phải tiêu tốn 98,2 tỷ đô la. Ở các nước công nghiệp phát triển, chi phí điều trị bệnh ĐTĐ thường chiếm từ 5 – 10% ngân sách dành cho ngành Y tế [3]. Mặt khác, ĐTĐ còn gây biến chứng tim mạch, th n, th n kinh và là nguyên nhân gây t vong hàng đ u trong các bệnh nội tiết. ĐTĐ được chia ra làm hai nhóm chính typ 1 và typ 2. Trong đó, đái tháo đường typ 1 chiếm tỷ lệ từ 5 đến 10% trong t ng số các bệnh nhân ĐTĐ nói chung [21]. Nhiễm toan ceton là một biến chứng cấp tính của đái tháo đường, gặp chủ yếu ở ĐTĐ typ 1, hiếm gặp ở ĐTĐ typ 2, và gây ra nhiều rối loạn chuyển hóa thứ phát nặng nề có thể dẫn tới t vong. Đây là một cấp cứu nội khoa, c n được theo dõi và điều trị tại các khoa điều trị tích cực [3]. Để chẩn đoán nhiễm toan ceton ở bệnh nhân đái tháo đường, người ta phải dựa vào các dấu hiệu lâm sàng điển hình như: dấu hiệu mệt mỏi, mất nước, thở nhanh, tình trạng lơ mơ, hơi thở có mùi aceton. Nhưng nhiều khi các dấu hiệu này không điển hình, bệnh nhân chỉ biểu hiện đau bụng dữ dội hoặc rối loạn tâm th n hoặc tình trạng shock, tụt huyết áp… Trên phương diện hóa sinh lâm sàng có thể giúp ích cho chẩn đoán như: xét nghiệm khí máu thấy bệnh nhân rơi vào tình trạng toan chuyển hóa, phát hiện thể ceton trong nước tiểu – đây là một xét nghiệm quan trọng nhưng chỉ phát hiện (định tính) được thành ph n acetoacetat (chỉ chiếm khoảng 22%) nên nhiều khi khó phát hiện hoặc chỉ dương tính nhẹ. Một kỹ thu t mới có thể giúp định lượng chất beta-hydroxybutyric acid trong máu (là thành ph n chủ yếu, chiếm tới 78% t ng số các thể ceton) có thể giúp ích đắc lực cho lâm sàng trong chẩn đoán và theo dõi điều trị các trường hợp nhiễm toan ceton - một biến chứng có thể gây t vong ở bệnh nhân ĐTĐ typ 1. -1-
Do v y, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu nồng độ - hydroxybutyrate ở trên bệnh nhân đái tháo đường ở Việt Nam” với hai mục tiêu sau: 1. Khảo sát nồng độ -hydroxybutyrate máu ở người bình thường và ở bệnh nhân đái tháo đường typ 1. 2. Đánh giá mối liên quan giữa nồng độ -hydroxybutyrate máu với một số chỉ số hóa sinh và biến chứng mạn tính thường gặp ở bệnh nhân đái tháo đường typ 1. -2-
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. ĐÁI THÁO ĐƢỜNG 1.1.1. Dịch tễ của bệnh đái tháo đƣờng: Vào cuối thế kỷ XX, đ u thế kỷ XXI, bệnh đái tháo đường (ĐTĐ) đã trở thành một trong số 10 bệnh gây t vong nhiều nhất. ĐTĐ tăng nhanh ở các nước đang phát triển [54]. ĐTĐ là một trong những rối loạn chuyển hóa ph biến nhất trên thế giới, tỷ lệ ĐTĐ ở người lớn đang tăng nhanh trong những th p kỷ vừa qua. Sự bùng n ĐTĐ và các biến chứng đang là thách thức lớn đối với cộng đồng. [47],[53] Theo Hiệp hội ĐTĐ quốc tế (IDF), t ng số bệnh nhân mắc ĐTĐ năm 1994 là 110 triệu người, tăng lên 151 triệu người vào năm 2000, tới năm 2006 là 246 triệu người, năm 2011 có 366 triệu người mắc ĐTĐ, ước tính năm 2013 có 382 triệu người mắc ĐTĐ, con số này dự tính tăng 55%, lên tới 592 triệu người vào năm 2035. H u hết các bệnh nhân ĐTĐ gặp ở các quốc gia có thu nh p thấp và trung bình, những nơi mà sẽ có số bệnh nhân ĐTĐ tăng cao nhất trong 22 năm tới [3],[34]. Ở Việt Nam, điều tra trên toàn quốc năm 2002 – 2003 cho thấy tỷ lệ mắc ĐTĐ chung là 2,7%. Trong đó tỷ lệ ĐTĐ ở vùng núi cao là 2,1%, vùng trung du là 2,2%, vùng đồng bằng và ven biển là 2,7%, khu đô thị và khu công nghiệp là 4,4%. Tỷ lệ giảm dung nạp glucose (Impaired Flucose Tolerance - IGT) tại khu vực đô thị là 6,5%, tại vùng đồng bằng là 7,0%, tại miền núi là 7,1% và tại trung du là 8,3%. Tỷ lệ IGT trên toàn quốc là 7,3% [3]. Bệnh ĐTĐ đã, đang và sẽ là gánh nặng cho nền kinh tế, xã hội của cả thế giới và mỗi quốc gia vào thế kỷ 21. Đái tháo đường gắn liền với các biến chứng, nhất là biến chứng tim mạch. Các biến chứng này cùng với các stress về tâm lý không chỉ làm chất lượng cuộc sống của người bệnh giảm đi, mà còn làm hao t n cả tu i thọ. 1.1.2. Định nghĩa đái tháo đƣờng: Đái tháo đường là rối loạn chuyển hóa của nhiều nguyên nhân, bệnh được đặc trưng bởi tình trạng tăng đường huyết mạn tính phối hợp với rối loạn chuyển hóa carbohydrat, lipid và protein do thiếu hụt của tình trạng tiết insulin, tác dụng của insulin hoặc cả hai . -3-
1.1.3. Phân loại bệnh đái tháo đƣờng: 1.1.3.1. Phân loại truyền thống a. ĐTĐ type 1: Tế bào β của đảo tụy bị phá hủy, đặc trưng bởi sự thiếu hụt hoàn toàn insulin. Do đó trong điều trị c n phải s dụng insulin ngoại lai để duy trì chuyển hóa, ngăn ngừa tình trạng nhiễm toan ceton có thể gây hôn mê và t vong. b. ĐTĐ type 2: Trước đây còn được gọi là bệnh ĐTĐ không phụ thuộc insulin hay ĐTĐ ở người lớn. Bệnh chiếm tỉ lệ 90-95% t ng số bệnh nhân ĐTĐ. Đặc trưng của bệnh là sự kết hợp giữa tình trạng kháng insulin và sự thiếu hụt insulin một cách tương đối. Ph n lớn các bệnh nhân ĐTĐ type 2 thường xuất hiện ở lứa tu i trung niên, thừa cân hoặc béo phì. Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng béo phì là một nguyên nhân gây nên tình trạng kháng insulin, đặc biệt là béo bụng. Tình trạng kháng insulin còn gặp ở những bệnh nhân không có béo phì nhưng tăng phân bố mô mỡ ở dưới da bụng. Bệnh nhân bị ĐTĐ type 2 hiếm khi bị toan ceton tự phát mà nguy cơ tăng lên thường do stress hoặc mắc các bệnh lý khác ví dụ như nhiễm trùng. c. Đái tháo đƣờng thai kỳ Là tình trạng rối loạn dung nạp glucose ở bất kỳ mức độ nào, khởi phát hoặc được phát hiện l n đ u tiên trong lúc mang thai. d. Đái tháo đƣờng do các nguyên nhân khác ĐTĐ còn được thấy xuất hiện bởi các nguyên nhân khác như thiếu hụt di truyền chức năng tế bào β, thiếu hụt di truyền về tác động của insulin, người ta thường thấy ở các bệnh nhân mắc bệnh thuộc tuyến tụy ngoại tiết như: xơ nang tụy, ung thư tụy. Một số xuất hiện sau khi dùng thuốc hoặc hóa chất như: các bệnh nhân sau khi điều trị thuốc chống thải ghép sau ghép gan, th n hoặc bệnh nhân sau s dụng thuốc điều trị HIV/AIDS. 1.2.ĐÁI THÁO ĐƢỜNG CÓ NGUY CƠ NHIỄM TOAN CETON 1.2.1. Đại cƣơng Năm 1968, Adadevoh đã mô tả một số bệnh nhân người Negeria mắc toan ceton do ĐTĐ nhưng chỉ phụ thuộc insulin trong giai đoạn đ u . Năm 1978 Oli đã mô tả 7 bệnh nhân người Negeria cũng với bệnh cảnh nhiễm toan ceton do ĐTĐ và c n insulin điều trị -4-
tạm thời nhưng sau đó thì thuyên giảm d n sự phụ thuộc insulin [44]. Tác giả Winter (1987) mô tả nhóm trẻ em béo phì người Mỹ gốc Phi khởi phát bệnh ĐTĐ với biểu hiện nhiễm toan ceton nhưng không tìm thấy sự có mặt của tự kháng thể và sau đó trở thành ĐTĐ không phụ thuộc insulin . Năm 1994, Banergi và cộng sự đã mô tả một vài trường hợp không điển hình ở người trưởng thành thừa cân ở Caribbean gốc Phi có biểu hiện nhiễm toan ceton nhưng lại có đặc điểm lâm sàng giống như ĐTĐ type 2 . Đến năm 1995, Umpierrez và cộng sự đã nghiên cứu trên đối tượng béo phì người Mỹ gốc Phi ở Atlanta, Georgia khởi phát ĐTĐ muộn với bệnh cảnh nhiễm toan ceton cho kết quả dự trữ chức năng tế bào β ở nhóm đối tượng này cao hơn so với nhóm bệnh nhân toan ceton thể trạng g y và chức năng tế bào β cải thiện tốt sau 12 tu n điều trị . Và đến năm 2004, Mauvaris-Jarvis và cộng sự đã đưa ra tiêu chuẩn chọn lựa bệnh nhân ĐTĐ type 2 có nguy cơ nhiễm toan ceton: “Bệnh ĐTĐ mới khởi phát mà có ceton niệu dương tính hoặc có bệnh cảnh của nhiễm toan ceton thực sự và không có sự có mặt của kháng thể ICAs hoặc GAD 65” . Dựa vào các nghiên cứu trên đối tượng bệnh nhân ĐTĐ có nguy cơ nhiễm toan đã làm sáng tỏ d n đặc điểm lâm sàng và phân loại ĐTĐ có nguy cơ nhiễm toan như dạng trung gian giữa ĐTĐ type 1 và ĐTĐ type 2. Nh n định đó cũng trùng hợp với vấn đề đang được bàn lu n nhiều về khái niệm thiếu hụt chức năng tế bào β có vẻ là t n thương tiên phát trong sinh lý bệnh ĐTĐ bất lu n là thuộc type nào. Do nhiều trường hợp khởi phát ĐTĐ có rơi vào tình trạng nhiễm toan ceton hoặc có nguy cơ nhiễm toan ceton mà lại không có biểu hiện của ĐTĐ type 1 tự miễn điển hình nên nghiên cứu các đối tượng này mở ra một trang mới và sẽ đem lại đóng góp giá trị cho nghiêm cứu về cơ chế gây thiếu hụt chức năng tế bào β. 1.2.2. Phân loại Hiện nay phân loại ĐTĐ có nguy cơ nhiễm toan ceton thành các dạng lâm sàng và các dưới nhóm dựa vào tiêu chuẩn về kháng thể, dựa vào tiêu chuẩn về kháng thể và nhu c u về insulin, dựa vào BMI, dựa vào tiêu chuẩn về kháng thể và sự bảo tồn chức năng tế bào β. Từ đó hình thành nên bốn cách phân loại ĐTĐ có nguy cơ nhiễm toan ceton khác nhau: Phân loại theo ADA, phân loại ADA có s a đ i, phân loại dựa trên BMI và phân loại theo hệ thống Aβ [23]. - Phân loại thứ nhất: Theo phân loại của ADA thì ĐTĐ có nguy cơ nhiễm toan ceton được xếp vào nhóm ĐTĐ type 1. Những bệnh nhân ĐTĐ có nguy có nhiễm toan -5-
ceton có giảm chức năng tế bào β, có sự có mặt của kháng thể và có đặc điểm lâm sàng giống như ĐTĐ type 1 thì được xếp vào nhóm 1A. Những bệnh nhân ĐTĐ có nguy cơ nhiễm toan ceton còn chức năng tế bào β, không có sự có mặt của kháng thể và có đặc điểm lâm sàng giống như ĐTĐ type 2 thì được xếp vào type 1B. Cũng theo phân loại này thì cả type 1A và 1B đều phụ thuộc insulin và không đề c p đến khả năng trở thành không phụ thuộc insulin của bệnh nhân. Tuy nhiên nhóm nghiên cứu của Dallas thấy rằng type 1B có vẻ giống type 2 hơn và có thể trở thành không phụ thuộc insulin [24]. Đây cũng là mặt hạn chế trong phân loại ĐTĐ có nguy cơ nhiễm toan ceton theo ADA. - Phân loại thứ hai: Phân loại ADA có s a đ i, nhóm tác giả Franck Mauvais- Jarvis và cộng sự, phân loại ĐTĐ có nguy cơ nhiễm toan ceton thành ba nhóm. Bệnh nhân có kháng thể thì chia thành nhóm 1A giống như ADA. Còn lại nếu không có kháng thể thì chia thành 2 dưới nhóm tùy theo có phụ thuộc insulin dài hạn hay không: ĐTĐ có nguy cơ nhiễm toan ceton phụ thuộc insulin (Ketosis-prone-diabetes-insulin dependent: KDP-ID) và ĐTĐ có nguy cơ nhiễm toan ceton không phụ thuộc insulin (Ketosis-prone- diabetes-noninsulin dependent: KDP-NID). ĐTĐ type 1a và KDP-ID đều có đặc điểm lâm sàng giống như ĐTĐ type 1 với đặc điểm chức năng tế bào β bị suy kiệt trong khi đó KDP-NID có đặc điểm lâm sàng giống như ĐTĐ type 2 đó là chức năng tế bào β còn bảo tồn [32]. - Phân loại thứ ba: dựa vào BMI theo nhóm tác giả Guillermo E.Umpierrez và cộng sự chia ĐTĐ có nguy cơ nhiễm toan ceton thành nhóm béo (BMI28 kg/m2) và nhóm g y (BMI
sau 12 tháng kể từ khi bị nhiễm toan ceton với độ nhạy là 99,4%; độ đặc hiệu là 95,9%; giá trị dự báo dương tính và âm tính l n lượt là 97,1% và 99,2%. Cũng theo nghiên cứu này phân loại theo ADA tỏ ra kém hiệu quả nhất [23]. G n đây khái niệm ĐTĐ có nguy có nhiễm toan ceton đã được đề c p nhiều trong y văn. Thông thường nó đề c p dưới nhóm A-β+. Đặc điểm dưới nhóm này là ĐTĐ khởi phát có nhiễm toan ceton hoặc nhiễm toan ceton không do nguyên nhân khác [23]. Đây là dưới nhóm đông đảo nhất của ĐTĐ có nguy cơ nhiễm toan ceton (55% trong số những bệnh nhân có nguy có nhiễm toan ceton được theo dõi sau 12 tháng và chiếm 74% trong nhóm ĐTĐ khởi phát có nguy cơ nhiễm toan ceton) [23]. Trong nhóm này bệnh nhân thường nh p viện do nhiễm toan ceton và có bệnh cảnh lâm sàng giống ĐTĐ type 2. Do đó tên gọi ĐTĐ type 2 có nguy có nhiễm toan ceton có vẻ phù hợp với dưới nhóm này. Tuy nhiên cách gọi dưới nhóm theo phân loại hệ thống Aβ cũng thể hiện rõ nét hơn liên quan với cơ chế bệnh sinh. 1.2.3. Biến chứng nhiễm toan ceton ở bệnh nhân ĐTĐ Là một biến chứng nguy hiểm đến tính mạng người bệnh, nguyên nhân là do thiếu insulin đã gây ra những rối loạn nặng nề trong chuyển hóa protid, lipid và carbohydrate. Toan ceton là biến chứng gây t vong hàng đ u trong các biến chứng của ĐTĐ ở trẻ em. Theo thống kê ở Mỹ t vong do toan ceton chiếm 83% các nguyên nhân gây t vong ở bệnh nhân ĐTĐ dưới 20 tu i từ năm 1990-1996 (n=116) 1.2.3.1. Những đặc điểm chính trong sinh lý bệnh Toan ceton do ĐTĐ gây ra do thiếu hụt insulin kèm theo sự tăng các hormone đối kháng như glucagon, catecholamines, cortisol và growth hormone (GH). Chính điều này làm tăng glucose máu do tăng phân hủy glycogen từ gan, tăng t ng hợp glucose tại gan từ các aminoacid và giảm s dụng glucose ở mô ngoại vi (cơ vân và mô mỡ). Tăng phân hủy mô mỡ làm tăng sản xuất thể ceton bao gồm β-hydrobutyrate [β-OH β], aceton và acetoacetate, chính các sản phẩm này gây ra toan chuyển hóa. Thể ceton tăng lên trong vòng từ 1-2 giờ sau khi lượng insulin máu hạ xuống. Tăng glucose máu dẫn đến tăng thải đường niệu, kéo theo mất nước và điện giải. Tình trạng nhiễm toan ceton còn gây nôn, làm tình trạng mất nước ở người bệnh càng nặng nề thêm. Người ta thấy nếu một người bị mất vào khoảng 5-7 lít dịch sẽ kèm theo một lượng điện giải bị mất bao gồm: -7-
- Natri mất từ 700-1000 mmol/L - Kali mất từ 250-500 mmol/L - Chlorid mất từ 500-700 mmol/L - Calci mất từ 50-150 mmol/L - Phosphate mất từ 50-150 mmol/L 1.2.3.2. Biểu hiện lâm sàng của nhiễm toan ceton ĐTĐ a. Yếu tố thuận lợi Nhiễm toan ceton nhiều khi xảy ra không rõ nguyên nhân, nhưng sẽ dễ dàng xảy ra nếu người mắc bệnh ĐTĐ có thêm: - Các bệnh nhiễm trùng như viêm ph i, viêm màng não, các nhiễm trùng đường tiêu hóa, nhiễm trùng đường tiết niệu, cảm cúm… - Chấn thương, kể cả stress về tinh th n - Nhồi máu cơ tim, đột quỵ… - S dụng các thuốc có cocain - S dụng thuốc hạ glucose máu không đúng chỉ định và liều lượng b. Các triệu chứng và dấu hiệu lâm sàng * Các triệu chứng - Buồn nôn và nôn - Khát nhiều, uống nhiều và tiểu nhiều - Mệt mỏi và/hoặc chán ăn - Đau bụng - Nhìn mờ - Các triệu chứng về ý thức như ngủ gà, mơ màng * Các dấu hiệu - Nhịp tim nhanh - Hạ huyết áp - Mất nước - Da khô nóng - Thở kiểu Kussmaul - Suy giảm ý thức và/hoặc hôn mê - Hơi thở có mùi ceton - Sụt cân -8-
1.2.3.3. Các triệu chứng cận lâm sàng Các mức độ nhiễm toan Nhẹ Trung bình Nặng Glucose máu (mmol/L) > 13,9 > 13,9 > 13,9 pH 7,25 – 7,30 7,00– 7,24 10 > 12 >12 Ceton máu + + + Ceton niệu + + + 1.4. CÁC THỂ CETON TRONG CƠ THỂ 1.4.1. Khái niệm về thể ceton: Thể ceton là những phân t giàu năng lượng, bao gồm Acetoacetat (AcAc), Beta- hydroxybutyric acid (BHB) và Aceton. AcAc được tích lũy trong quá trình chuyển hóa chất béo trong điều kiện thiếu hụt carbohydrat. AcAc được chuyển hóa bởi enzym beta- hydroxybutyrat dehydrogenase thành BHB. BHB là thành ph n chủ yếu trong các thể ceton với 78%. Aceton được tạo thành bởi sự tự kh nhóm carboxyl của AcAc, và thường chỉ chiếm 2% t ng lượng ceton. Aceton không thể được chuyển hóa thành acetyl- CoA, nó được thải ra ngoài qua nước tiểu và qua hơi thở. Đó là nguyên nhân gây ra hơi thở mùi trái cây ở bệnh nhân nhiễm toan ceton (DKA) [41],[51]. 1.4.2. Sự hình thành và chuyển hóa thể ceton: Các thể ceton được hình thành từ các acid béo tự do, sản phẩm của quá trình thoái hóa các mô mỡ do sự thiếu hụt glucose trong tế bào. Sản xuất acid béo trong mô mỡ được kích thích bởi epinephrin và glucagon và ức chế bởi insulin. Quá trình này diễn ra trong ti thể của tế bào gan. Khi vào trong ti thể, các acid béo trải qua quá trình beta-oxi hóa chuyển thành các acetyl-CoA. Trong những trường hợp bình thường, các acetyl-CoA sẽ đi vào chu trình acid citric. Muốn v y, các acetyl-CoA trước hết phải liên kết với oxaloacetat được hình thành từ pyruvat trong quá trình đường phân. Do đó c n thiết phải có nồng độ glucose đảm bảo cho quá trình đường phân để cung cấp đủ oxaloacetat kết hợp với acetyl-CoA. Nếu nồng độ glucose trong tế bào trở nên quá thấp (ví dụ như trong khi đói hoặc nồng độ insulin thấp trong bệnh ĐTĐ) thì oxaloacetat được ưu tiên s dụng -9-
cho quá trình tạo glucose, thay vì kết hợp với acetyl-CoA. Sau đó acetyl-CoA được chuyển sang hình thành các thể ceton. Ở người lớn khỏe mạnh, gan có khả năng sản xuất lên đến 185g các thể ceton mỗi ngày. Quá trình này bao gồm các bước sau: β-oxy hóa acid béo để tạo acetyl-CoA, hình thành các acetoacetyl-CoA, biến đ i acetoacetyl-CoA thành β-hydroxy-β-methylglutaryl- CoA (HMG-CoA) và sau đó đến acetoacetat, và cuối cùng là biến đ i acetoacetat để tạo thành beta-hydroxybutyric acid. Các enzym trong tế bào gan có liên quan đến sự hình thành thể ceton. Các acyl- CoA được v n chuyển vào ty thể thông qua kênh carnitin, được điều hòa bởi carnitin palmitoyltransferase 1 (CPT1). Acetyl-CoA carboxylase xúc tác phản ứng tạo malonyl- CoA từ acetyl-CoA. Vì malonyl-CoA ức chế CPT1, nên khi hoạt động của acetyl-CoA carboxylase giảm sẽ kích thích sự v n chuyển các acid béo vào ty thể. Phản ứng tạo acetoacetyl-CoA từ acetyl-CoA được xúc tác bởi 3-ketothiolase. HMG-CoA được hình thành từ acetoacetyl-CoA nhờ xúc tác của HMG-CoA synthase (MHS) của ti thể. Bước này được kích thích bởi tình trạng đói, nồng độ thấp của insulin, và việc tiêu thụ một chế độ ăn nhiều chất béo. HMG-CoA cũng được sản xuất từ các acid amin như leucin, lysin, tryptophan và thông qua một quá trình enzym riêng biệt. Sau đó HMG-CoA được phân tách thành AcAc thông qua HMG-CoA lyase (HL). Acetoacetat chuyển hóa thành BHB bởi BHB dehydrogenase (HBD), và aceton được hình thành bởi các phản ứng tự kh carboxyl của acetoacetat. Beta-hydroxybutyrat dehydrogenase là một enzym choline phụ thuộc phosphatidyl. Trong bước này, NADH được oxy hóa thành NAD+ , do đó, tỷ lệ giữa BHB và AcAc trong máu phụ thuộc vào khả năng oxy hóa kh (tức là tỷ lệ NADH / NAD+) trong ty thể của tế bào gan. Acetoacetat và BHB là những acid hữu cơ chuỗi ngắn (4-carbon) có thể tự do khuếch tán qua màng tế bào. Do đó, thể ceton đóng vai trò như là một nguồn năng lượng cho não (không s dụng được các acid béo) và các cơ quan khác. Thể ceton được lọc và tái hấp thu ở th n. Tại pH sinh lý, các acid hữu cơ phân tách hoàn toàn. Lượng lớn ion H+ được tạo ra trong quá trình bệnh lý, như là trong toan ceton do ĐTĐ, nhanh chóng lấn át khả năng đệm bình thường của cơ thể và dẫn đến tình trạng toan chuyển hóa có tăng khoảng trống anion. -10-
Sự hình thành thể ceton phụ thuộc vào hoạt động của ba loại enzym: lipase nhạy cảm với hormon (hoặc lipase triglyceride) trong các tế bào mỡ ngoại vi, và acetyl-CoA carboxylase và MHS của gan. Hai enzym đ u tiên, lipase nhạy cảm với hormon và acetyl-CoA carboxylase, l n lượt được kiểm soát chặt chẽ bởi nồng độ insulin có tác dụng ức chế sự hình thành thể ceton, epinephrin và glucagon có tác dụng kích thích sự hình thành thể ceton. Insulin ức chế phân giải lipid và kích thích quá trình t ng hợp lipid thông qua bất hoạt lipase nhạy cảm với hormon và hoạt hóa acetyl-CoA carboxylase. Nói cách khác, tỷ lệ glucagon/insulin thấp ức chế sự hình thành thể ceton, trong khi tỷ lệ glucagon/insulin cao (như khi nhịn ăn hoặc mắc ĐTĐ) sẽ kích thích tạo thể ceton thông qua thúc đẩy quá trình phân giải lipid trong các tế bào mỡ và kích thích β-oxy hóa các acid béo tự do trong gan. Lipase nhạy cảm với hormon xúc tác cho quá trình chuyển hóa triglycerid thành diglycerid và cuối cùng là các acid béo tự do đóng vai trò như nguyên liệu của quá trình hình thành thể ceton. Trái lại, acetyl-CoA carboxylase xúc tác cho quá trình chuyển đ i acetyl-CoA thành malonyl-CoA, làm tăng nồng độ nguyên liệu chính của quá trình sinh t ng hợp acid béo trong gan. Nồng độ malonyl-CoA liên quan trực tiếp với tỷ lệ t ng hợp acid béo, và tỷ lệ nghịch với tỷ lệ oxy hóa acid béo. Do v y, malonyl-CoA đóng một vai trò quan trọng trong sự hình thành thể ceton. Insulin ức chế tạo thể ceton thông qua việc khởi phát quá trình dephosphoryl hóa enzym lipase nhạy cảm với hormon và hoạt hóa quá trình t ng hợp lipid bằng việc kích thích enzym acetyl-CoA carboxylase. Trong mô mỡ, quá trình dephosphoryl hóa enzym lipase nhạy cảm với hormon sẽ làm giảm phân giải triglycerid thành acid béo và glycerol, do đó làm giảm nguyên liệu cho quá trình tạo thể ceton. Thêm vào đó, dưới tác dụng của insulin lên acetyl-CoA carboxylase làm tăng malonyl-CoA, do đó cũng làm giảm acid béo bị oxy hóa cho quá trình tạo thể ceton. Glucagon kích thích tạo thể ceton bằng cách kích hoạt quá trình phosphoryl hóa cả lipase và acetyl-CoA carboxylase thông qua AMP vòng phụ thuộc protein kinase. Tại mô mỡ, sự phosphoryl hóa lipase kích thích giải phóng các acid béo từ triglycerid, glyceryl khuếch tán ra khỏi mô mỡ vào máu để v n chuyển tới gan. Các acid béo tự do vào máu liên kết với albumin để hấp thu và chuyển hóa ở các mô khác như tim, cơ xương, th n, -11-
gan. Tại gan, sự phosphoryl hóa acetyl-CoA carboxylase làm giảm malonyl-CoA, do đó kích thích các acid béo vào ti thể, làm tăng nguyên liệu cho quá trình tạo thể ceton. Enzym HMG-CoA synthase (MHS) của ty thể gan là enzym chủ yếu thứ ba liên quan đến sự hình thành thể ceton. Hoạt động của enzym này tăng lên trong tình trạng đói hoặc một chế độ ăn nhiều chất béo, và giảm đi bởi insulin. MHG tăng hoạt động sẽ dẫn tới tăng tạo thể ceton [41]. Các thể ceton là những acid hữu cơ có thể di chuyển tự do qua màng tế bào, th m chí là hàng rào máu não. Không giống với các mô khác, não không thể s dụng các acid béo như một nguồn năng lượng khi nồng độ glucose máu thấp. Trong trường hợp này, các thể ceton đóng vai trò quan trọng, cung cấp 2/3 nhu c u năng lượng của não. Các thể ceton tồn tại trong máu với một lượng nhỏ ở người khỏe mạnh khi nhịn đói hoặc t p luyện kéo dài. Người ta cũng tìm thấy thể ceton ở trẻ sơ sinh và phụ nữ có thai. Nồng độ thể ceton tăng lên bất thường trong máu gặp ở những người nhiễm toan ceton do ĐTĐ, toan ceton do rượu, ngộ độc salicylat, và 1 số trường hợp hiếm gặp khác [41]. Khi các thể ceton tăng lên sẽ ứ lại trong máu và bài tiết qua th n, xuất hiện trong nước tiểu. Những chất này ứ trệ trong máu sẽ gây toan hóa máu. 1.4.3. Các phƣơng pháp phân tích thể ceton trong hóa sinh lâm sàng:  Phƣơng pháp truyền thống: Phản ứng Legal: cho natri nitropruxiat hay natri nitrosoferixyanua [Fe(CN)5NO]NO2 tác dụng với các thể ceton tạo thành màu đỏ hoặc màu xanh (nếu cho CO gắn với bột nhân thơm) Phản ứng Rothera: Đây là phản ứng phát hiện ceton nhạy hơn so với phản ứng Legal tới 5-10 l n. Dựa trên phản ứng: cho nitropruxiat tác dụng với nước tiểu bão hòa amoniac sulfat trong môi trường sunfuric. Nếu xuất hiện màu tím hay hồng: phản ứng dương tính. Nếu xuất hiện màu hồng nhạt và biến mất sau thời gian 5 phút: phản ứng âm tính. Phương pháp phát hiện ceton trên thanh thử: Nguyên lý của xét nghiệm dựa trên phản ứng Legal có độ nhạy với chất acetoacetat hơn aceton. Thuốc th được gắn trên bề mặt thanh th nước tiểu. Sự kết hợp giữa phenylketon và phtalein tạo thành phức hợp màu đỏ (từ màu tím đến màu đỏ). Độ nhạy của xét nghiệm với chất ceton có nồng độ khoảng  0,5 mmol/L ( 5 mg/dL) -12-
Nhận xét: Các phương pháp trên chỉ phát hiện được thành ph n acetoacetat và aceton trong nước tiểu, không phát hiện được sự có mặt của beta-hydroxybutyric acid, là thành ph n chính của thể ceton (78%). Đây là phương pháp bán định lượng, không đo được giá trị chính xác của thể ceton trong nước tiểu hoặc trong máu. Kết quả có thể dương tính giả khi có mặt một số loại thuốc như captopril, mesna, N-acetylcystein, dimercaprol, penicillamin [30], [55]. Kết quả có thể âm tính giả khi que th tiếp xúc với không khí trong một thời gian dài hoặc nước tiểu có tính acid cao, như sau khi ăn một lượng lớn acid ascorbic [31].  Phƣơng pháp định lƣợng beta-hydroxybutyric acid trong máu: Nguyên tắc: Beta-hydroxybutyric acid được biến đ i thành acetoacetat dưới sự xúc tác của beta hydroxybutyrat dehydrogenase và sự có mặt của coenzym NAD. NADH được hình thành trong phản ứng sẽ chuyển đ i sang NAD bởi tác dụng với chất oxy hóa INT và enzym diaphorase. Sự giảm m t độ quang sẽ tỷ lệ nghịch với nồng độ chất c n phân tích - hydroxybutyrat, được xác định bởi quang kế tại bước sóng 505 nm. Nhận xét: Phương pháp xác định được chính xác giá trị của thể ceton trong máu, loại bỏ các vấn đề dương tính giả do thuốc. 1.5. BETA- HYDROXYBUTYRIC ACID VÀ ĐÁI THÁO ĐƢỜNG Nhiễm toan ceton là một biến chứng cấp tính của bệnh ĐTĐ, đặc biệt là ĐTĐ typ 1, gây ra nhiều rối loạn chuyển hóa, th m chí có thể dẫn tới t vong. Tình trạng này đặc trưng bởi các dấu hiệu lâm sàng: buồn nôn, nôn, mất nước, nhìn mờ, ý thức lơ mơ, nhịp tim nhanh, kiểu thở Kussmaul, hơi thở có mùi aceton. Các dấu hiệu c n lâm sàng bao gồm: pH ≤ 7,3, đường huyết ˃ 13,9 mmol/L, tăng khoảng trống anion > 12, có thể ceton trong nước tiểu hoặc trong máu. Đây là một cấp cứu nội khoa c n được theo dõi tại các khoa điều trị tích cực [3],[4]. Nhiễm toan ceton do ĐTĐ (DKA) đặc trưng bởi tình trạng thiếu hụt insulin và tăng nồng độ của các hormon đối kháng. Điều này sẽ làm giảm khả năng tái este hóa các -13-
acid béo tự do tại gan, cũng làm giảm khả năng t ng hợp lipid của gan, đồng thời xúc tác quá trình v n chuyển các acid béo tự do vào ty thể tế bào gan và chuyển hóa thành thể ceton [41]. Tình trạng nội tiết này kéo dài sẽ làm t ng hợp các thể ceton liên tục, dẫn đến tích lũy quá nhiều các thể ceton trong máu. Bên cạnh việc nồng độ các thể ceton trong máu tăng cao ở bệnh nhân DKA thì cũng có sự thay đ i tỷ lệ các thể ceton. Bình thường, tỷ lệ BHB:AcAc là 1:1, nhưng ở bệnh nhân DKA, tỷ lệ này tăng tới 3:1, th m chí có thể cao hơn (10:1). Sự tăng nồng độ thể ceton trong máu ở bệnh nhân DKA có thể được bù trừ ph n nào bằng việc tăng s dụng ở não, cơ xương, th n. Một lượng lớn các thể ceton cũng được lọc qua th n, trong đó một ph n nhỏ không được tái hấp thu thì được thải qua nước tiểu. Trong DKA, tình trạng thiếu hụt insulin làm giảm độ thanh thải của th n với thể ceton nhưng chưa rõ cơ chế. Việc s dụng thể ceton ở cơ xương cũng giảm do cơ chế hấp thu đã bão hòa. Khả năng hấp thu BHB của cơ giảm trong ĐTĐ, và insulin không làm tăng khả năng này. Tuy nhiên, việc sản xuất quá nhiều chứ không phải là hấp thu kém, là yếu tố chính dẫn tới tăng ceton máu. Trong mọi trường hợp, tỷ lệ ceton sản xuất luôn luôn vượt quá khả năng s dụng và đào thải ở bệnh nhân DKA, nồng độ ceton máu có thể cao hơn 200-300 l n ở những trường hợp nhịn đói. BHB và AcAc là những acid hữu cơ mạnh, phân ly hoàn toàn ở pH sinh lý. Lượng ion H+ trong máu tăng nhanh chóng và không ngừng, vượt quá khả năng đệm của máu và các mô, h u quả là dẫn tới toan chuyển hóa. Thể ceton thứ ba, aceton, được hình thành do phản ứng tự kh nhóm carboxyl của AcAc trong DKA. Khi có mặt với nồng độ cao trong máu, aceton không tham gia tình trạng toan chuyển hóa, vì nó không phân ly ra ion H+. Aceton hòa tan được, và được thải ra ngoài qua ph i. Chính điều này gây nên hơi thở mùi trái cây ở bệnh nhân toan ceton do ĐTĐ. -14-
CHƢƠNG 2 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1.Địa điểm và thời gian nghiên cứu: - Địa điểm nghiên cứu: Nghiên cứu được tiến hành tại Khoa Hóa sinh – Bệnh viện Bạch Mai và Bệnh viện Nội tiết Trung ương (Thái Thịnh đống Đa Hà Nội) - Thời gian nghiên cứu: từ tháng 3/2014 đến tháng 5/2015. 2.2.Đối tƣợng nghiên cứu: Chúng tôi lựa chọn đối tượng đồng ý tham gia nghiên cứu gồm 133 người chia thành 2 nhóm: 2.2.1. Nhóm bệnh:  Tiêu chuẩn lựa chọn: Đối tượng gồm 83 bệnh nhân điều trị tại Khoa Nội trú ĐTĐ – Bệnh viện Nội tiết Trung ương với chẩn đoán xác định: ĐTĐ typ 1 2.2.2. Nhóm chứng: Các đối tượng gồm 50 người khỏe mạnh, gồm cả nam và nữ, có tu i trung bình tương đương với tu i trung bình của nhóm bệnh, được lựa chọn qua đợt khám sức khỏe định kỳ qua khám lâm sàng và làm các xét nghiệm, các kết quả bình thường, không mắc bệnh gì. 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu: 2.3.1. Thiết kế nghiên cứu: Nghiên cứu tiến cứu mô tả cắt ngang có đối chứng. Cỡ mẫu nghiên cứu: nhóm bệnh: mẫu thu n tiện 2.3.2. Thu thập số liệu: - Tất cả các đối tượng nghiên cứu thỏa mãn với các tiêu chuẩn đã chọn được khai thác bệnh s , tiền s , và các yếu tố liên quan đến mẫu bệnh án, khám lâm sàng và làm xét nghiệm một số chỉ số hóa sinh phù hợp, c n thiết và định lượng nồng độ beta- hydroxybutyric acid trong máu. 2.3.3 . Xử lý số liệu: - Các kết quả nghiên cứu được x lý theo thu t toán thống kê y học, s dụng ph n mềm SPSS 22.0. - Các biến định tính: tính tỷ lệ ph n trăm, so sánh các tỷ lệ dựa vào test χ2 -15-
- Các biến định lượng: tính trung bình và so sánh các trung bình dựa vào T-test và test Anova. Sự khác biệt có ý nghĩa thống kê khi p < 0,05. - S dụng phương trình tuyến tính với hệ số tương quan r 2.4. Các phƣơng pháp xét nghiệm và tiêu chuẩn đánh giá: 2.4.1. Định lƣợng beta-hydroxybutyric acid máu: Phương pháp enzym so màu.  Nguyên lý của phản ứng: Beta-hydroxybutyric acid được biến đ i thành acetoacetat dưới sự xúc tác của beta hydroxybutyrat dehydrogenase và sự có mặt của coenzym NAD. NADH được hình thành trong phản ứng sẽ chuyển đ i sang NAD bởi tác dụng với chất oxy hóa INT và enzym diaphorase. Sự giảm m t độ quang sẽ tỷ lệ nghịch với nồng độ chất c n phân tích -hydroxybutyric acid, được xác định bởi quang kế tại bước sóng 505 nm. Phản ứng diễn ra như sau: Hóa chất: Do công ty Mindray cung cấp  Thuốc thử bao gồm:  R1: đệm tris 100 mmol/L, β-hydroxybutyrat dehydrogenase 2 KU/L, diaphorase 2 KU/L, và chất bảo quản 0,5 g/L.  R2: đệm phosphat 20 mmol/L, NAD+ 5 mmol/L, INT 4 mmol/L, oxalat 20 mmol/L, chất bảo quản 2 g/L.  Cal: betahydroxybutyric acid.  Bệnh phẩm: Huyết thanh hoặc huyết tương (có chống đông bằng Heparin lithium) bảo quản được 7 ngày ở nhiệt độ 2 - 8ºC, 6 tháng ở nhiệt độ - 20ºC.  Trang thiết bị: Máy AU 5800 của công ty Backman coulter. Khoảng tham chiếu của beta-hydroxybutyric acid: 0,03 – 0,3 mmol/L -16-
CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 3.1. Đặc điểm chung của đối tƣợng nghiên cứu: 3.1.1. Đặc điểm chung của nhóm chứng: Bảng 3.1. Đặc điểm về tuổi và giới của nhóm chứng Nam Nữ p n 25 25 Giới p=1 % 50 50 Tuổi trung bình 30,4 ± 6,1 29,2 ± 5,8 p = 0,482 ( ± SD) 29,8 ± 6,0 Nhận xét và bàn luận: Nhóm chứng có tỷ lệ nam và nữ là tương đương Tu i trung bình của nhóm chứng là 29,8 ± 6,0 tu i. Tu i trung bình giữa nam và nữ khác biệt không có ý nghĩa thống kê, với p > 0,05. 3.1.2. Đặc điểm chung của nhóm bệnh nhân nghiên cứu: Bảng 3.2. Đặc điểm về tuổi và giới của nhóm bệnh nhân nghiên cứu Nam Nữ p n 32 51 Giới p = 0,046 % 38,55 61,45 Tuổi trung bình 29,4 ± 10,1 30,4 ± 9,1 p = 0,687 ( ± SD) 30,45 ± 9,21 Nhận xét và bàn luận: Tỷ lệ bệnh nhân ĐTĐ typ 1 nữ chiếm 61,45%, nam chiếm 38,55%. Tỷ lệ nữ/nam ≈ 1,6. Tỷ lệ nam và nữ khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05). Tu i trung bình của nhóm bệnh nhân ĐTĐ typ 1 là 30,45 ± 9,21 tu i. Tu i trung bình giữa nam và nữ khác biệt không có ý nghĩa thống kê, với p > 0,05. -17-
Bảng 3.3.Phân bố nhóm bệnh nghiên cứu theo nhóm tuổi Nhóm tuổi n % ≤ 20 13 15,66 21 – 30 24 28,92 31 – 40 31 37,35 41 – 50 14 16,87 > 50 1 1,2 T ng 83 100 Nhận xét và bàn luận: Trong 83 bệnh nhân ĐTĐ typ 1 nghiên cứu, nhóm tu i 31 – 40 chiếm tỷ lệ cao nhất (37,35%), sau đó đến nhóm tu i 21 – 30 (28,92%), nhóm tu i > 50 chiếm tỷ lệ thấp nhất (1,20%). Tu i thấp nhất là 8 tu i, cao nhất là 51 tu i. Bảng 3.4. Phân bố nhóm bệnh nhân nghiên cứu theo biến chứng thận MLCT Nhóm n % (ml/phút/1,73m2) p ± SD Có BC th n 8 9,64 49,6 ± 8,8 p < 0,001 Không có BC th n 75 90,36 97,9 ± 24,1 T ng 83 100 92,6 ± 27,4 Nhận xét và bàn luận: - Trong nhóm bệnh nhân nghiên cứu, có 8 bệnh nhân có biến chứng th n, chiếm tỷ lệ 9,64%, có 75 bệnh nhân không có biến chứng th n (90,36%) - MLCT trung bình của nhóm có biến chứng th n là 49,6 ± 8,8 ml/phút/1,73m2, của nhóm không có biến chứng th n là 92,6 ± 27,4ml/phút/1,73m2. MLCT trung bình của nhóm có biến chứng th n thấp hơn rõ rệt so với nhóm không có biến chứng th n, sự khác biệt có ý nghĩa thống kê, p < 0,001. 3.2.Một số đặc điểm cận lâm sàng của nhóm bệnh nhân nghiên cứu: 3.2.1.Xét nghiệm máu: -18-