TỔNG QUAN
Tổng quan bệnh đái tháo đường
1.1.1 Định nghĩa và dịch tễ học
Bệnh đái tháo đường là một rối loạn chuyển hóa đặc trưng bởi tình trạng tăng glucose huyết mạn tính, do sự khiếm khuyết trong tiết insulin, tác động của insulin, hoặc cả hai Tình trạng tăng glucose kéo dài có thể dẫn đến rối loạn chuyển hóa carbohydrat, protid, lipid, gây tổn thương cho nhiều cơ quan, đặc biệt là tim mạch, thận, mắt và hệ thần kinh.
Theo dự đoán của IDF vào năm 2021, số người mắc bệnh đái tháo đường ở Khu vực Đông Nam Á sẽ gia tăng 68%, đạt 152 triệu người vào năm 2045 Trong giai đoạn này, tỷ lệ mắc bệnh đái tháo đường trong khu vực sẽ tăng 30%, lên tới 11,3% Đặc biệt, tỷ lệ bệnh đái tháo đường không được chẩn đoán ở Đông Nam Á đang đứng thứ ba trên thế giới, với 51,2%.
Trong những năm 1990, tỷ lệ bệnh đái tháo đường (ĐTĐ) ở Việt Nam rất thấp, chỉ 1,1% tại Hà Nội, 2,52% tại thành phố Hồ Chí Minh và 0,96% tại thành phố Huế Tuy nhiên, đến năm 2012, tỷ lệ mắc ĐTĐ ở người trưởng thành đã tăng lên 5,42%, với 63,6% trường hợp chưa được chẩn đoán Theo điều tra năm 2015, tỷ lệ ĐTĐ toàn quốc là 4,1% và tiền ĐTĐ là 3,6%, trong đó 69,9% trường hợp chưa được chẩn đoán Chỉ 28,9% bệnh nhân ĐTĐ được quản lý tại cơ sở y tế, trong khi 71,1% không được quản lý Dữ liệu từ Liên Đoàn đái tháo đường thế giới năm 2019 cho thấy tỷ lệ người trưởng thành mắc ĐTĐ ở Việt Nam đã đạt 6%.
1.1.2 Biến chứng của bệnh ĐTĐ
Nếu không được điều trị kịp thời, bệnh nhân đái tháo đường có thể đối mặt với nhiều biến chứng nghiêm trọng, dẫn đến tử vong Các biến chứng này ảnh hưởng đến cả mạch máu lớn, như bệnh tim mạch, và mạch máu nhỏ, gây ra các vấn đề như bệnh thận, bệnh võng mạc và bệnh thần kinh Hệ quả là tỷ lệ tử vong tăng cao, nguy cơ mù lòa, suy thận, và chất lượng cuộc sống giảm sút ở người mắc bệnh đái tháo đường.
Bệnh thận đái tháo đường (DKD) là một rối loạn tiến triển do chức năng thận suy giảm, thường liên quan đến tăng đường huyết và albumin niệu Chẩn đoán DKD dựa trên hai dấu hiệu chính: tăng albumin niệu và giảm mức lọc cầu thận ước tính (eGFR) Điều trị DKD tập trung vào việc kiểm soát lượng đường trong máu, protein niệu và ngăn ngừa tổn thương thận tiến triển Khi bệnh tiến triển đến giai đoạn cuối, lọc máu hoặc ghép thận thường trở thành biện pháp cần thiết để duy trì sự sống cho bệnh nhân.
Bệnh đái tháo đường là nguyên nhân chính gây tổn thương thần kinh, đặc biệt là các dây thần kinh ngoại biên ở chi dưới Bệnh thần kinh do đái tháo đường có thể được phân loại thành nhiều dạng, trong đó phổ biến nhất là bệnh đa dây thần kinh đối xứng xa, cùng với bệnh thần kinh tự trị, bệnh thần kinh không điển hình và bệnh thần kinh không do đái tháo đường.
Mặc dù nguy cơ mắc bệnh tim mạch ở người mắc bệnh đái tháo đường đã được xác định, cơ chế bệnh sinh vẫn chưa được làm rõ Tùy thuộc vào loại biến cố tim mạch như bệnh tim mạch vành, nhồi máu cơ tim, suy tim, hay đột quỵ, người bệnh đái tháo đường có nguy cơ mắc các biến cố này cao gấp 2 đến 10 lần so với những người không mắc bệnh.
Bệnh võng mạc đái tháo đường
1.2.1 Định nghĩa và dịch tễ học
Bệnh võng mạc đái tháo đường (VMĐTĐ) là một biến chứng nghiêm trọng của bệnh đái tháo đường, xảy ra khi các mạch máu trong võng mạc bị tổn thương Tình trạng này có thể dẫn đến chảy máu, rò rỉ huyết tương, phát triển tân mạch và hình thành tổ chức xơ sẹo, từ đó gây giảm sút hoặc mất hoàn toàn thị lực.
Bệnh võng mạc đái tháo đường (VMĐTĐ) đã gây ra 1,07% trường hợp mù lòa và 1,25% trường hợp suy giảm thị lực nặng vào năm 2015 Mặc dù đã có nỗ lực toàn cầu trong hai thập kỷ qua để giảm thiểu suy giảm thị lực, tỷ lệ mắc VMĐTĐ vẫn tăng 25%, từ 0,032% năm 1990 lên 0,04% năm 2015 Sự gia tăng này chủ yếu do số lượng người mắc bệnh đái tháo đường (ĐTĐ) ngày càng cao Liên đoàn Đái tháo đường thế giới (IDF) dự đoán rằng số người mắc ĐTĐ có thể tăng từ 463 triệu vào năm 2019 lên 578 triệu vào năm 2030.
Số người mắc bệnh VMĐTĐ dự kiến sẽ tăng đáng kể trong vài thập kỷ tới, từ khoảng 103 triệu người vào năm 2020, lên 130 triệu người vào năm 2030 và 161 triệu
Dự báo đến năm 2045, gánh nặng bệnh VMĐTĐ sẽ gia tăng, gây áp lực lên hệ thống chăm sóc sức khỏe vốn đã quá tải Chi phí kinh tế liên quan đến VMĐTĐ và các biến chứng của nó cũng tạo ra gánh nặng lớn Theo dự báo dịch tễ học đến năm 2030, tỷ lệ mắc VMĐTĐ ở các khu vực thu nhập cao như Bắc Mỹ và Châu Âu sẽ tăng từ 10,8% đến 18,0%, trong khi đó, các khu vực thu nhập trung bình và thấp như Tây Thái Bình Dương, Nam và Trung Mỹ, Châu Á, Châu Phi, Trung Đông và Bắc Phi sẽ chứng kiến tỷ lệ gia tăng cao hơn, từ 20,6% đến 47,2% Tại Việt Nam, tỷ lệ người mắc ĐTĐ ngày càng tăng, cùng với tuổi thọ trung bình gia tăng, dẫn đến tỷ lệ người mắc bệnh VMĐTĐ cũng tăng theo.
1.2.2 Cơ chế bệnh sinh và tiến triển bệnh võng mạc đái tháo đường
1.2.2.1 Cơ chế bệnh sinh và các yếu tố nguy cơ Ở bệnh võng mạc đái tháo đường, tăng đường huyết có thể gây tổn thương các mạch máu ở võng mạc, có thể dẫn đến xuất huyết, bong võng mạc và mù lòa Bệnh võng mạc đái tháo đường (VMĐTĐ) có thể được phân loại thành dạng không tăng sinh sớm, phổ biến hơn, được đại diện bởi các mạch máu bị suy yếu và dạng VMĐTĐ tăng sinh giai đoạn cuối, nghiêm trọng hơn, đại diện bởi sự phát triển của các mạch máu mới dễ vỡ và rò rỉ vào võng mạc và vào thủy tinh thể trong mắt Một dạng khác của VMĐTĐ liên quan đến tổn thương trực tiếp đến hoàng điểm gọi là phù hoàng điểm VMĐTĐ là biến chứng đái tháo đường khá phổ biến, với tỷ lệ lưu hành chung ở những người mắc bệnh đái tháo đường khoảng 35% [9] Hơn nữa, VMĐTĐ là nguyên nhân hàng đầu gây mù lòa ở người lớn ở Mỹ [12] và Anh [14] Mức độ nghiêm trọng của VMĐTĐ có liên quan đến thời gian mắc bệnh đái tháo đường, tuổi chẩn đoán, nồng độ HbA1c, huyết áp, sử dụng insulin và sự hiện diện của protein niệu
Bệnh võng mạc đái tháo đường (VMĐTĐ) là biến chứng vi mạch quan trọng của đái tháo đường tuýp 1 và tuýp 2, thường xuất hiện sau 5–7 năm mắc bệnh ĐTĐ tuýp 2 và ở tuổi dậy thì với ĐTĐ tuýp 1 Bệnh tiến triển từ giai đoạn nhẹ, không tăng sinh đến các giai đoạn nặng hơn như bệnh võng mạc đái tháo đường không tăng sinh trung bình, nặng và bệnh võng mạc đái tháo đường tăng sinh Phù hoàng điểm do đái tháo đường có thể xảy ra ở bất kỳ giai đoạn nào của bệnh, đe dọa thị lực do nhiều cơ chế khác nhau.
6 điểm, thiếu máu cục bộ ở hoàng điểm, chảy máu từ các mạch mới và co thắt mô sợi kèm theo, dẫn đến bong võng mạc [10]
Phân loại bệnh VMĐTĐ theo Hiệp hội Nhãn khoa Quốc tế (ICO) về hướng dẫn chăm sóc bệnh VMĐTĐ năm 2017 [10]
Bảng 1-1: Phân loại bệnh VMĐTĐ theo Hiệp hội Nhãn khoa Quốc tế (ICO) năm
Tình trạng Kết quả lâm sàng*
Bệnh võng mạc đái tháo đường
Không thấy tổn thương trên võng mạc
Bệnh VMĐTĐ không tăng sinh - nhẹ
Có ít vi phình mạch và tập trung chủ yếu ở cực sau
Bệnh VMĐTĐ không tăng sinh -vừa
Có vi phình mạch và tổn thương khác (chấm xuất huyết, xuất tiết cứng, xuất tiết mềm) nhưng nhẹ hơn giai đoạn không tăng sinh - nặng
Bệnh VMĐTĐ không tăng sinh - nặng
Bệnh VMĐTĐ không tăng sinh - vừa và có thêm một trong các dấu hiệu sau:
• Xuất huyết trong võng mạc cả 4 cung phần tư (≥ 20 điểm trong mỗi cung phần tư)
• Phình tĩnh mạch chuỗi hạt (ở 2 cung phần tư)
• Các bất thường vi mạch trong võng mạc (trong 1 cung phần tư)
• Không có dấu hiệu bệnh VMĐTĐ tăng sinh VMĐTĐ tăng sinh Bệnh VMĐTĐ không tăng sinh - nặng và có thêm một hoặc nhiều dấu hiệu sau:
• Tân mạch võng mạc/đĩa thị/mống mắt
• Xuất huyết dịch kính/ xuất huyết trước võng mạc/bong võng mạc co kéo/glôcôm tân mạch Phù hoàng điểm ĐTĐ
Không phù Không có võng mạc dày hay xuất tiết cứng ở hoàng điểm Phù hoàng điểm ngoài trung tâm
Dày võng mạc ngoài hoàng điểm, cách hố trung tâm hoàng điểm 1mm
Phù hoàng điểm trung tâm
Dày võng mạc cách hố trung tâm hoàng điểm dưới 1mm
1.2.3 Các phương pháp chẩn đoán bệnh võng mạc đái tháo đường
Một số kỹ thuật chẩn đoán hiệu quả cho bệnh võng mạc đái tháo đường (VMĐTĐ) bao gồm soi đáy mắt trực tiếp và gián tiếp, chụp ảnh kỹ thuật số, chụp mạch huỳnh quang đáy mắt trường siêu rộng (UWFA), chụp cắt lớp kết hợp quang học (OCT) và chụp mạch huỳnh quang Trong đó, soi đáy mắt là phương pháp phổ biến nhất để xác định và kiểm tra hiệu quả điều trị VMĐTĐ.
Proteomic và phát hiện dấu ấn sinh học
1.3.1 Giới thiệu chung về proteomic và các phương pháp
Proteomics là nghiên cứu về proteome, phần bổ sung protein của bộ gen, được đặt ra bởi Marc Wilkins và các đồng nghiệp vào đầu những năm 1990, tương tự như các thuật ngữ “genomics” và “genome” Các thuật ngữ “-omics” phản ánh sự định nghĩa lại về sinh học và hoạt động của các hệ thống sống Trước giữa những năm 1990, các nhà khoa học chủ yếu nghiên cứu các gen và protein riêng lẻ hoặc các cụm nhỏ, gặp khó khăn trong việc lập biểu đồ gen hoặc protein do các kỹ thuật như Northern blots và Western blots Proteomics đóng vai trò quan trọng trong việc hiểu chức năng của gen thông qua biểu hiện protein, cho phép xác định sự dao động về mức độ biểu hiện gen bằng cách phân tích hệ phiên mã hoặc hệ protein để phân biệt giữa các trạng thái sinh học của tế bào.
Protein đóng vai trò quan trọng trong chức năng sinh học, và mức độ của chúng không chỉ phụ thuộc vào mRNA mà còn vào sự kiểm soát của vật chủ Do đó, proteomics được coi là bộ dữ liệu tối ưu để mô tả hệ thống sinh học Các kỹ thuật tinh chế protein thường gặp bao gồm sắc ký trao đổi ion (IEC), sắc ký loại trừ kích thước (SEC), và sắc ký ái lực Để phân tích các protein cụ thể, có thể áp dụng xét nghiệm hấp thụ miễn dịch.
Kỹ thuật enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) và Western blotting có khả năng phân tích protein riêng lẻ nhưng không thể xác định mức độ biểu hiện protein Để tách các mẫu protein phức tạp, các phương pháp như điện di trên gel polyacrylamide (SDS-PAGE), điện di trên gel hai chiều (2-DE) và điện di trên gel vi phân hai chiều (2D-DIGE) được áp dụng.
Microarray hoặc chip protein đã được phát triển để phân tích biểu hiện nhanh và hiệu suất cao, nhưng việc sử dụng chúng để khám phá chức năng của toàn bộ bộ gen vẫn là một thách thức Các phương pháp proteomics như khối phổ (MS) đã được cải tiến để phân tích các hỗn hợp protein phức tạp với độ nhạy cao hơn Phân hủy Edman cũng đã được áp dụng để xác định trình tự axit amin của các protein cụ thể Các kỹ thuật ghi nhãn như ICAT, SILAC và iTRAQ đã được phát triển gần đây nhằm định lượng protein một cách chính xác Cuối cùng, quang phổ học tinh thể tia X và cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) là hai kỹ thuật quan trọng giúp cung cấp cấu trúc ba chiều (3D) của protein, từ đó hỗ trợ hiểu biết về chức năng sinh học của chúng.
Với sự hỗ trợ của công nghệ thông lượng cao, lượng lớn dữ liệu proteomics đã được thu thập, dẫn đến việc thiết lập cơ sở dữ liệu tin sinh học để xử lý và lưu trữ thông tin khổng lồ này Nhiều công cụ tin sinh học đã được phát triển nhằm dự đoán cấu trúc 3D, phân tích miền protein, tương tác protein-protein, và dữ liệu từ MS Các công cụ căn chỉnh giúp xác định mối quan hệ tiến hóa thông qua việc căn chỉnh trình tự và cấu trúc Phân tích hệ protein cung cấp cái nhìn toàn diện về cấu trúc, chức năng tế bào, cũng như cơ chế phản ứng của tế bào đối với các loại căng thẳng và thuốc khác nhau thông qua các kỹ thuật proteomics.
1.3.2 Kỹ thuật thông lượng cao: Khối phổ
1.3.2.1 Các kỹ thuật thông lượng cao
Các phương pháp khối phổ (MS), proteomics đơn phân tử (SMP) và proteomics đơn bào (SCP) đã được áp dụng rộng rãi để xác định và định lượng protein mới trong giai đoạn khám phá ban đầu Kỹ thuật mảng con đường protein (PPA) cho phép khám phá quy định về tương tác protein-protein, tương tác giữa các con đường và chức năng sinh học, từ đó xác định vị trí của các protein mới.
Các phương pháp như Luminex, Meso-scale Discovery (MSD), Simoa và Olink là những công nghệ hiệu quả trong việc xác nhận các dấu hiệu proteomic đã được xác minh bằng microarray (TMA) trong mạng tín hiệu tế bào.
1.3.2.2 Giới thiệu về khối phổ
Khối phổ (MS) là một kỹ thuật hiện đại dùng để xác định trọng lượng phân tử của hợp chất, được phát triển lần đầu bởi JJ Thompson vào năm 1912 Hiện nay, máy đo khối phổ có nhiều ứng dụng quan trọng trong các lĩnh vực như dược phẩm (khám phá thuốc, dược động học, chuyển hóa thuốc), lâm sàng (sàng lọc sơ sinh, phân tích huyết sắc tố, thử nghiệm thuốc), môi trường (đánh giá chất lượng nước, ô nhiễm thực phẩm, xác định chất ô nhiễm), địa chất (phân tích thành phần dầu, xác định hydrocacbon trong ngành dầu khí), pháp y (xác định chất độc và chất chuyển hóa ma túy) và công nghệ sinh học (phân tích protein, peptit).
Phương pháp khối phổ dựa trên sự tạo ra ion dương, với mô hình phổ biến nhất là sự ion hóa tác động điện tử kết hợp với máy phân tích từ trường Trong quá trình này, mẫu được khảo sát được chuyển thành pha hơi và bị bắn phá bằng các điện tử có năng lượng đủ (> 10 eV) để đánh bật một điện tử ra khỏi nó, tạo ra ion tích điện dương, được gọi là ion phân tử hoặc ion mẹ, ký hiệu là M+.
Molecule mang điện tích M + thường không ổn định và khi năng lượng tăng (10–70 eV), chúng sẽ phân rã thành các mảnh gọi là mảnh hoặc ion con M +1 Các ion này được tách ra trong máy phân tích dưới tác động của điện trường và từ trường, sau đó được máy dò ghi lại để tạo ra phổ khối lượng.
1.3.3 Ứng dụng của proteomic và phát hiện dấu ấn sinh học
Proteomics là một kỹ thuật cách mạng trong y học, đặc biệt trong phát triển thuốc và phát hiện dấu ấn sinh học Kỹ thuật này cho phép xác định và giám sát các dấu ấn sinh học thông qua phân tích protein trong các chất dịch cơ thể như nước tiểu, huyết thanh, hơi thở và dịch não tủy Bên cạnh đó, proteomics hỗ trợ phát triển thuốc bằng cách cung cấp một bản đồ toàn diện về các tương tác protein liên quan đến con đường bệnh tật.
Dấu ấn sinh học là chỉ số quan trọng giúp đánh giá trạng thái sinh học bình thường hoặc bất thường trong cơ thể Trong lĩnh vực lâm sàng, các dấu ấn sinh học ung thư được sử dụng để theo dõi sự phát triển của bệnh ung thư cũng như phản ứng của bệnh nhân đối với các liệu pháp điều trị.
Kỹ thuật 2D-PAGE được áp dụng để phát hiện các dấu ấn sinh học thông qua việc so sánh cấu trúc protein giữa tế bào bình thường và tế bào bệnh, như mô khối u và dịch cơ thể Những dấu ấn này có thể dự đoán khả năng đáp ứng với liệu pháp điều trị Chẳng hạn, trong bệnh ung thư vú, sự kích hoạt mạnh mẽ của thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì 2 ở bệnh nhân có thể dự đoán hiệu quả của trastuzumab Tương tự, trong ung thư đại trực tràng, đột biến gen vi rút Kirsten sarcoma ở chuột có thể cho thấy khả năng kháng lại thuốc ức chế thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì như cetuximab.
Các dấu ấn sinh học có khả năng dự đoán kết quả điều trị lâm sàng, như dấu hiệu lặp lại 21 gen trong ung thư vú, giúp tiên lượng tái phát và sống sót sau điều trị bằng tamoxifen Trong ung thư đại trực tràng, xét nghiệm DNA đóng vai trò là dấu ấn sinh học chẩn đoán Những dấu ấn này có thể được phát hiện trong mô, huyết thanh và nước tiểu, đồng thời tiến triển trong nhiều bệnh lý như hội chứng suy giảm miễn dịch, bệnh tim mạch, đái tháo đường, ung thư và bệnh thận Đặc biệt, trong bệnh thận, mẫu nước tiểu được sử dụng để đánh giá protein, phản ánh sự thay đổi chức năng thận Tuy nhiên, việc sử dụng huyết tương để phát hiện dấu ấn sinh học gặp phải một số thách thức, bao gồm tính năng động của protein và sự thay đổi của bệnh nhân Hiện nay, phần lớn các nghiên cứu về dấu ấn sinh học tập trung vào các bệnh ung thư do tầm quan trọng lâm sàng của chúng.
Mặt khác, các dấu ấn sinh học có thể tiên lượng kết quả điều trị trên lâm sàng
Dấu hiệu lặp lại 21 gen có thể dự đoán tái phát và sống sót ở bệnh nhân ung thư vú được điều trị bằng tamoxifen Trong ung thư đại trực tràng, xét nghiệm DNA được sử dụng như một dấu ấn sinh học chẩn đoán Các dấu ấn sinh học này hiện diện trong mô, huyết thanh và nước tiểu, và việc phát hiện chúng đang tiến triển trong nhiều bệnh như hội chứng suy giảm miễn dịch, bệnh tim mạch, đái tháo đường, ung thư và bệnh thận Đặc biệt, mẫu nước tiểu được sử dụng để đánh giá protein, phản ánh những thay đổi trong chức năng thận Tuy nhiên, việc sử dụng huyết plasma để phát hiện dấu ấn sinh học gặp phải một số thách thức, bao gồm tính năng động của protein và sự thay đổi của bệnh nhân, cũng như sự phong phú thấp của dấu ấn sinh học trong huyết plasma Hầu hết các nghiên cứu hiện nay tập trung vào các dấu ấn sinh học liên quan đến ung thư do tầm quan trọng lâm sàng của chúng.
Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
Hiện nay, nhiều nghiên cứu trên thế giới đã phát hiện ra một số dấu ấn sinh học đặc trưng cho biến chứng VM do ĐTĐ tuýp 2
Các dấu hiệu sinh học toàn thân như CRP, homocysteine và các sản phẩm cuối cùng của glycation (AGE) có liên quan đến quá trình gây bệnh và nguy cơ mắc bệnh võng mạc đái tháo đường Nhiều dấu ấn sinh học khác đã được xác định thông qua phương pháp proteomic, bao gồm retinol‐binding protein 1 (RBP1), diphosphoinositol polyphosphohydrolase 3 alpha, neuroglobin (NGB), tiểu đơn vị hemoglobin 2 (HBG2) và kháng nguyên CD 160 Trong số các protein này, nồng độ neuroglobin trong huyết tương có thể là một dấu ấn sinh học tiềm năng cho bệnh võng mạc đái tháo đường.
Dấu ấn sinh học ở mắt được xác định thông qua việc lấy mẫu thủy tinh thể và nước mắt, cùng với việc chụp ảnh mắt Sự gia tăng các yếu tố tạo mạch, đặc biệt là yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu (VEGF) và yếu tố tăng trưởng có nguồn gốc từ tiểu cầu (PDGF), đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu này.
Các yếu tố chống tạo mạch như yếu tố dẫn xuất biểu mô sắc tố (PEDF) đã được phát hiện trong thủy tinh thể của bệnh võng mạc đái tháo đường Tuy nhiên, hầu hết các dấu ấn sinh học mới vẫn chưa được ứng dụng trong thực hành lâm sàng và cần thêm nhiều nghiên cứu để dự đoán bệnh võng mạc đái tháo đường và đánh giá hiệu quả lâm sàng Tại Việt Nam, nghiên cứu về hệ protein và dấu ấn sinh học của bệnh nhân võng mạc đái tháo đường còn hạn chế, với phần lớn các nghiên cứu hiện tại tập trung vào đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng, sàng lọc và điều trị.
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Địa điểm, thời gian nghiên cứu
Địa điểm nghiên cứu: Bệnh viện E, Trường Đại học Y Dược và Trường Đại học Khoa học tự nhiên- Đại học Quốc gia Hà Nội
Thời gian nghiên cứu: từ tháng 6/2022-12/2022
Đối tượng nghiên cứu
Trong khoảng thời gian từ tháng 6/2022 đến tháng 12/2022, bệnh nhân được chẩn đoán mắc bệnh đái tháo đường tuýp 2, bao gồm cả những trường hợp không có biến chứng võng mạc, đã đến khám tại bệnh viện E.
- Bệnh nhân đồng ý tham gia nghiên cứu
- Bệnh nhân được chia thành 2 nhóm: nhóm 1 (ĐTĐ không có biến chứng võng mạc- KVMĐTĐ) và nhóm 2 (ĐTĐ có biến chứng võng mạc- VMĐTĐ)
- ĐTĐ thai kì, mắc các bệnh khác về mắt.
Thiết kế nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu
2.4.1 Các biến số nghiên cứu
Bảng 2-1: Các biến số nghiên cứu
STT Biến số Đơn vị/ cách tính
STT Chỉ số Đơn vị/ cách tính
1 Tuổi Tuổi (năm) = 2022-năm sinh dương lịch
2 BMI (kg/m 2 ) / (Cân nặng/Chiều cao 2 )
3 Thời gian mắc bệnh Chia làm 4 nhóm:
Nhóm 1: 15 năm
5 Huyết áp tâm thu (mmHg)
6 Huyết áp tâm trương (mmHg)
Chỉ số cận lâm sàng
2.4.2 Cách đánh giá các biến số nghiên cứu
Bảng 2-2: Phân loại BMI theo tiêu chuẩn của WHO áp dụng cho người Châu Á[44]
❖ Tiêu chí chẩn đoán đái tháo đường tuýp 2
Theo hướng dẫn của Bộ Y tế năm 2020, chẩn đoán đái tháo đường típ 2 dựa vào một trong bốn tiêu chí: 1) Glucose huyết tương lúc đói ≥ 126 mg/dL (7 mmol/L); 2) Glucose huyết tương sau 2 giờ làm nghiệm pháp dung nạp với 75g glucose ≥ 200 mg/dL (11,1 mmol/L); 3) HbA1c ≥ 6,5% (48 mmol/mol), xét nghiệm HbA1c phải thực hiện theo phương pháp chuẩn hóa quốc tế; 4) Bệnh nhân có triệu chứng kinh điển của tăng glucose huyết kèm mức glucose huyết tương bất kỳ ≥ 200 mg/dL (11,1 mmol/L).
Chẩn đoán xác định được thực hiện khi có 2 kết quả tương ứng trong cùng một mẫu máu xét nghiệm hoặc tại 2 thời điểm khác nhau đối với các tiêu chí a, b, hoặc c Riêng đối với tiêu chí d, chỉ cần một lần xét nghiệm duy nhất để khẳng định kết quả.
Glucose huyết đói được xác định khi bệnh nhân nhịn ăn ít nhất 8 giờ, thường là qua đêm từ 8 đến 14 giờ Trong thời gian này, bệnh nhân không nên tiêu thụ nước ngọt, nhưng có thể uống nước lọc hoặc nước đun sôi để nguội.
Nghiệm pháp dung nạp glucose bằng đường uống cần tuân thủ hướng dẫn của Tổ chức Y tế thế giới Bệnh nhân phải nhịn đói từ nửa đêm trước khi thực hiện, uống 75g glucose hòa trong 250-300 mL nước trong vòng 5 phút Trước đó, trong 3 ngày, bệnh nhân cần tiêu thụ khoảng 150-200 gam carbohydrate mỗi ngày, không mắc các bệnh lý cấp tính và không sử dụng thuốc làm tăng glucose huyết Cuối cùng, cần định lượng glucose huyết tương tĩnh mạch để đánh giá kết quả.
❖ Tiêu chí chẩn đoán võng mạc đái tháo đường
Theo hướng dẫn năm 2022 về chẩn đoán, điều trị và quản lý bệnh võng mạc đái tháo đường, bệnh nhân mắc bệnh võng mạc đái tháo đường (VMĐTĐ) là những người đã được chẩn đoán mắc bệnh đái tháo đường và có ít nhất một trong hai dấu hiệu sau đây.
+ Các dấu hiệu lâm sàng trên khám đáy mắt hoặc dấu hiệu trên ảnh chụp
15 đáy mắt không huỳnh quang
+ Các dấu hiệu trên chụp mạch huỳnh quang
- Chụp OCT để xác định có phù hoàng điểm hay không, độ nặng của phù hoàng điểm
2.4.3 Quy trình phân tích hệ protein
2.4.3.1 Thu thập, xử lý và bảo quản mẫu bệnh phẩm
Mẫu máu tĩnh mạch 10ml từ người tham gia nghiên cứu được thu thập trong ống chứa K2-EDTA Sau đó, ống máu được ly tâm ở 3000 vòng/phút trong 10 phút tại 40oC, huyết tương được tách ra và chuyển vào ống mới, sau đó được lưu trữ ở nhiệt độ -80oC.
2.4.3.2 Xử lý protein và định danh dấu ấn sinh học
Mẫu huyết tương được tiến hành điện di SDS PAGE để xác định độ tinh sạch và các thành phần protein
Nồng độ protein tổng số trong huyết tương được xác định bằng phương pháp Bradford (BCA) Để tách chiết biomarker, chúng tôi áp dụng phương pháp của Zakharova và cs (2017) nhằm thu nhận mẫu đầu vào cho quy trình làm giàu biomarker và phân tích khối phổ Mỗi mẫu huyết tương được pha loãng với tỷ lệ 1:400 bằng nước cất (DW) Để giảm thiểu lỗi pipet, chúng tôi sử dụng dầu tuýp và ống Eppendorf loại nhỏ nhằm hạn chế sự bám dính của biomarker hoặc protein vào bề mặt ống.
2.4.3.3 Phân tích hệ protein theo kết quả nhận được
Sử dụng chương trình tin sinh để phân tích và so sánh cấu trúc, chức năng cũng như sự tương tác của protein giữa hai nhóm bệnh nhân Kết quả phân tích hệ protein được thực hiện tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, thuộc Đại học Quốc gia Hà Nội.
Phân tích thống kê được thực hiện bằng phần mềm SPSS 26.0, trong đó các biến định tính được thể hiện qua tần số và tỷ lệ, bao gồm tuổi, giới và thời gian mắc bệnh Các biến định lượng được trình bày dưới dạng trung bình ± độ lệch chuẩn (X̅ ± SD), bao gồm Glucose, Ure, Creatinin, Protein toàn phần, Albumin, Acid uric, Cholesterol, Triglycerit, HDL-C, LDL-C và HbA1C Để so sánh sự khác biệt giữa hai nhóm bệnh nhân, sử dụng t-test độc lập hoặc kiểm định χ² nếu dữ liệu phân bố chuẩn, hoặc thử nghiệm Mann-Whitney cho dữ liệu không phân bố chuẩn.
Whitney U nếu số liệu phân bố không chuẩn Giá trị p 0,05)
3.1.2 Đặc điểm cận lâm sàng
Bảng 3-4: Các thông số cận lâm sàng của 2 nhóm bệnh nhân
Chỉ số (đơn vị) Nhóm 1
Glucose (mmol/L) 7,82 ± 2,47 9,54±3,50 0,245 b HbA1C (%) 8,61 ± 2,41 10,10 ± 1,54 0,137 b Ure (mmol/L) 4,90 ± 1,87 5,85 ± 0,84 0,190 b Creatinin (àmol/L) 59,51 ± 9,46 73,56 + 13,71 0,022 b
Protein toàn phần (g/L) 74,42 ± 10,41 72,42 ± 6,42 0,632 b Albumin (g/L) 37,48 ± 4,07 40,01 ± 2,74 0,141 b Acid uric (àmol/L) 289,90 ± 96,02 387,41 ± 99,90 0,051 b Cholesterol (mmol/L) 5,02 ± 1,16 4,30 ± 1,12 0,201 b Triglycerit (mmol/L) 2,26 ± 0,93 2,96 ± 1,61 0,276 b HDL-C (mmol/L) 1,18 ± 0,15 1,14 ± 0,19 0,667 b
LDL-C(mmol/L) 2,72 ± 0,88 2,19 ± 1,00 0,247 b a: Mann-Whitney Test b: t-test
Kết quả nghiên cứu cho thấy không có sự khác biệt đáng kể về các chỉ số Glucose, Ure, Creatinin, Protein toàn phần, Albumin, Acid uric, Cholesterol, Triglycerit, HDL-C và LDL-C giữa nhóm bệnh nhân VMĐTĐ và KVMĐTĐ (p>0,05) Tuy nhiên, chỉ số creatinin ở nhóm VMĐTĐ cao hơn rõ rệt so với nhóm không có biến chứng VMĐTĐ (p=0,022).
Kết quả phát hiện các protein trong các nhóm bệnh nhân
3.2.1 Định danh các protein trong các nhóm
Chúng tôi đã tiến hành phân tích danh sách các protein ở hai nhóm bệnh nhân: Nhóm 1 bao gồm những người mắc đái tháo đường không có biến chứng võng mạc, trong khi Nhóm 2 là những bệnh nhân đái tháo đường có biến chứng võng mạc.
Kết quả sơ bộ cho thấy nhóm 1 có 68 protein liên quan đến ĐTĐ không có biến chứng võng mạc, trong khi nhóm 2 có 26 protein đại diện cho nhóm có biến chứng võng mạc Sự khác biệt giữa hai nhóm này sẽ giúp giải thích con đường phân tử gây ra biến chứng võng mạc ở bệnh nhân ĐTĐ Tổng cộng, có 90 protein chung giữa hai nhóm, là các protein không đặc thù cho bệnh võng mạc ĐTĐ.
Hình 3-2: Các protein đại diện cho 2 nhóm bệnh nhân
Nhóm 1: Đái tháo đường không biến chứng võng mạc, Nhóm 2: Nhóm đái tháo đường có biến chứng võng mạc
Bảng 3-5: Danh sách 26 protein đại diện nhóm bệnh nhân ĐTĐ có biến chứng võng mạc
SHBG Sex Hormone Binding Globulin
C4BPA Complement Component 4 Binding Protein Alpha
CYP11B1 Cytochrome P450 Family 11 Subfamily B Member 1 PPBP Pro-Platelet Basic Protein
IGF2BP3 Insulin Like Growth Factor 2 MRNA Binding Protein 3
3.2.2 Kết quả phân tích tương tác giữa các protein trong các nhóm
Phân tích cho thấy nhóm 26 protein liên quan đến biến chứng võng mạc có mức độ tương tác thấp hơn so với nhóm không có biến chứng Hơn nữa, các protein chung giữa hai nhóm cũng thể hiện mức độ tương tác thấp.
Hình 3-3: Mạng lưới tương tác giữa các protein trong các nhóm
A) Mạng lưới tương tác của 26 protein đại diện nhóm đái tháo đường có biến chứng võng mạc; B) Mạng lưới tương tác của 68 protein đại diện nhóm đái tháo đường không có biến chứng võng mạc; C) Mạng lưới tương tác của 90 protein chung giữa
Phân tích dữ liệu String cho thấy sự tương tác khác biệt giữa các nhóm protein Cụ thể, mức độ tương tác của các protein nhóm đặc hiệu tương đối thấp, cho thấy sự tương tác lỏng lẻo giữa chúng Ngược lại, nhóm protein chung cho thấy mức độ tương tác cao hơn.
Trong nhóm bệnh nhân mắc đái tháo đường (ĐTĐ) có biến chứng võng mạc, một số protein có mức độ tương tác cao bao gồm: C4BPA, APCS, APOA1, APOA4, SAA1, LCAT, FGB, FGG, F138 và C1QA.
Phân tích chức năng, vị trí các protein trong nhóm
3.3.1 Kết quả phân tích chức năng của protein các nhóm Để hiểu về chức năng của protein các nhóm, các phân tích được dựa trên Revigo, sử dụng Go term Theo đó, các nhóm protein được phân tích dựa trên làm giàu chức năng của chúng Kết quả cho thấy các protein của các nhóm khác nhau tham gia vào những quá trình khác biệt đáng kể
Nhóm 26 protein đặc hiệu trong nhóm VMĐTĐ có liên quan nhiều hơn đến các quá trình sinh tổng hợp Nhóm 68 protein đại diện nhóm ĐTĐ không biến chứng
VM liên quan đến vận chuyển và các quá trình thần kinh, với việc phân tích chức năng protein nhằm xác định các nhóm protein quan trọng Qua phân tích SQ-MRM, 15 protein đã được phân loại chức năng và quy trình sinh học bằng chương trình PANTHER, trong đó “miễn dịch và bảo vệ” chiếm tỉ lệ lớn nhất (33% và 20%) Năm protein (APOH, C4B, C5, C7 và CD14) liên quan đến “miễn dịch và phòng thủ” đều cho thấy sự giảm điều hòa (100%) khi so sánh nhóm không có VMĐTĐT với nhóm VMĐTĐ không tăng sinh Hai protein (APLP2 và KRT1) liên quan đến phát triển tiểu thể loại quy trình sinh học cũng cho thấy sự giảm điều hòa (100%) Để nghiên cứu các đường dẫn tín hiệu của 15 protein đã xác minh, chúng tôi xác định được hai con đường truyền tín hiệu trong cơ sở dữ liệu KEGG, bao gồm con đường xếp tầng tế bào actin và bổ sung, với CD14, FN1 và GSN đóng vai trò quan trọng.
Trong nghiên cứu, 25 con đường khung tế bào actin đã được xác định, với sự điều chỉnh giảm của CD14 và GSN, trong khi FN1 có sự điều chỉnh lại Ngoài ra, C4B, C5 và C7 cũng được phát hiện là có vai trò quan trọng trong lộ trình bổ thể, và cả ba protein này đều được điều hòa.
Hình 3-4: Chức năng của các protein của các nhóm
Nhóm 68 protein đại diện cho nhóm không có biến chứng võng mạc chủ yếu liên quan đến vận chuyển như: vận chuyển trung gian qua túi, quá trình bài tiết, và các quá trình thần kinh như: nhận dạng tế bào thần kinh, sự trưởng thành của tế bào thần kinh
Hình 3-5: Chức năng của 26 protein nhóm đại diện nhóm biến chứng võng mạc
Nhóm 26 protein đại diện cho biến chứng võng mạc có liên quan chủ yếu đến các quá trình sinh tổng hợp: quá trình sinh tổng hợp lypoprotein, quá trình chuyển hóa lypoprotein, quá trình sinh tổng hợp alcolhol, ; và tham gia vào các phản ứng khác nhau như phản ứng viêm cấp tính, phản ứng với vết thương, phản ứng với hóa chất, phản ứng với ion kim loại,
3.3.2 Kết quả phân tích vị trí biểu hiện
Hình 3-6: Vị trí nhóm protein đại diện có biến chứng võng mạc
Hình 3.6 cho thấy các protein đặc hiệu có biểu hiện rõ rệt tại võng mạc, xác nhận tính chính xác của phân tích khối phổ đã được thực hiện.
Hình 3-7: Vị trí 68 protein đại diện nhóm không biến chứng võng mạc
Hình 3-7 cho thấy: Nhóm 68 protein thì xuất hiện rải rác ở các vùng mô cơ quan khác nhau như tim, gan, não, tụy, ruột, võng mạc, tế bào bạch cầu
Hình 3-8: Vị trí biểu hiện của các protein
Nhóm 88 protein chung có biểu hiện cao ở nhiều mô khác ngoài võng mạc, bao gồm phổi, tinh hoàn, tuyến thượng thận, túi mật, đại tràng, trực tràng, bàng quang tiết niệu và tuyến tiền liệt.
BÀN LUẬN
Đặc điểm chung của nhóm đối tượng nghiên cứu
4.1.1 Về đặc điểm lâm sàng của 2 nhóm bệnh nhân
Các yếu tố nguy cơ liên quan đến sự phát triển của bệnh võng mạc do đái tháo đường bao gồm thời gian mắc bệnh đái tháo đường, nồng độ đường huyết, thói quen hút thuốc lá, cũng như các bệnh lý kèm theo như béo phì, tăng huyết áp, tăng lipid máu, bệnh thận và tình trạng mang thai.
Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã thu thập thông tin và mẫu máu từ 18 bệnh nhân mắc ĐTĐ tuýp 2, bao gồm 09 bệnh nhân không có biến chứng võng mạc và 09 bệnh nhân có biến chứng võng mạc, nhằm phân tích hệ protein.
Tất cả bệnh nhân trong nghiên cứu đều trên 40 tuổi, với độ tuổi trung bình khoảng 65-70, không có sự khác biệt về độ tuổi giữa hai nhóm Trong nhóm bệnh nhân VMĐTĐ, 80% là nữ, trong khi 100% bệnh nhân ĐTĐ không biến chứng võng mạc cũng là nữ Mặc dù không có sự khác biệt về giới tính giữa hai nhóm, nghiên cứu LALES năm 2007 tại Los Angeles cho thấy nam giới có nguy cơ mắc võng mạc đái tháo đường cao hơn 50% so với nữ, và nghiên cứu UKPDS cũng đưa ra kết luận tương tự Tuy nhiên, một số nghiên cứu khác lại không tìm thấy mối liên hệ giữa bệnh võng mạc ĐTĐ và giới tính.
Nghiên cứu cho thấy, bệnh nhân mắc bệnh ĐTĐ có biến chứng võng mạc thường có thời gian mắc bệnh trên 10 năm, trong khi bệnh nhân không có biến chứng này thường mắc bệnh dưới 5 năm Điều này chỉ ra mối liên hệ rõ ràng giữa thời gian mắc ĐTĐ lâu năm và sự tiến triển của bệnh lý võng mạc ĐTĐ Một nghiên cứu tại bệnh viện Tikur Anbessa, Ethiopia vào năm 2018 đã hỗ trợ cho những phát hiện này.
[51], đã cho kết luận tương tự: thời gian mắc bệnh ĐTĐ càng lâu thì nguy cơ tiến triển bệnh VMĐTĐ càng tăng [52]
Trong nghiên cứu này, 67% bệnh nhân nhóm ĐTĐ không biến chứng và 78% bệnh nhân nhóm ĐTĐ có biến chứng võng mạc đều có tình trạng thừa cân, béo phì Tuy nhiên, không có sự khác biệt về chỉ số BMI giữa hai nhóm bệnh nhân Nghiên cứu của R Rajalakshmi năm 2014 chỉ ra rằng tình trạng béo phì có liên quan đến nguy cơ bệnh võng mạc ĐTĐ, với mỗi 5cm vòng eo tăng lên, nguy cơ mắc bệnh này tăng 1,28 lần Một số nghiên cứu khác lại không tìm thấy mối liên quan giữa chỉ số BMI cao và bệnh võng mạc ĐTĐ.
Nhiều nghiên cứu, bao gồm cả nghiên cứu Wisconsin, đã chỉ ra mối quan hệ nghịch đảo giữa chỉ số khối cơ thể (BMI) và bệnh võng mạc đái tháo đường, cho thấy bệnh nhân nhẹ cân có nguy cơ mắc bệnh này.