* Nguồn:theo Derek J Hausenloy và cs(2009)[83]. 1.2.3.3. Chức năng của visfatin:
* Chức năng của cytokine và yếu tố điều biến miễn dịch:
Các tế bào đích khác -Tế bào bọt, mảng vữa xơ
-Tế bào cơ trơn mạch máu
-Tác dụng chống chết tế bào theo chương trình
Chuyển hóa
-Tác dụng giống insulin? -Giảm glucose
Nội mạc mạch máu -Rối loạn chức năng nội mạc -Hoạt hóa hình thành mạch
Tại tim
-Bảo vệ chống tổn thương tái tưới máu -Ức chế mở kênh vận chuyển tại các ty thể
Tác dung mạn tính
- Visfatin được coi như là một adipocytokine tiền viêm, visfatin có thể tăng cường sự sản xuất các cytokine tiền viêm cũng như các cytokine viêm như IL-1 IL- 1Ra, IL-6, IL-10 và TNF- từ các tế bào bạch cầu đơn nhân ở người có vai trò quan trọng trong một loạt các bệnh lý nhiễm khuẩn và viêm khác nhau [5]. Tăng nồng độ visfatin huyết thanh ở những bệnh nhân viêm khớp dạng thấp hoặc có tổn thương phổi cấp tính, trong bệnh Crohn, niêm mạc đại tràng là nơi sản xuất visfatin vào tuần hoàn chung. Các tế bào ở pha cấp (Acute phase cells -APC) như tế bào tua gai, đại thực bào, tế bào biểu mô có tiềm năng sản xuất visfatin trong các tổ chức niêm mạc đại tràng [78].
- Tăng cường bộc lộ của visfatin xuất hiện ở một số trạng thái bệnh lý như nhiễm khuẩn huyết, vảy nến thông thường thể nặng. Đại thực bào được cho là nguồn gốc chính của visfatin tương tự như các tế bào mỡ.
* Visfatin với vai trò là enzyme:
Visfatin tham gia vào quá trình sinh tổng hợp của nicotinamide adenine dinucleotide (NAD +). NAD + là một coenzyme quan trọng tham gia vào nhiều quá trình cơ bản trong tế bào như:
- Trao đổi electron trong phản ứng oxy hoá - khử nội bào.
- Điều hoà hoạt động của các yếu tố then chốt liên quan đến đời sống của tế bào. - Đóng vai trò cơ chất cho các phân tử có hoạt tính sinh học khác nhau.
NAD+ là coenzyme cần thiết cho hoạt động của SIRTs (silent information regulator 2 – điều biến thông tin im lặng), các sirtuin (SIRT) có liên quan với quá trình lão hoá, quá trình phiên mã cũng như tác dụng kháng lại các stress. Visfatin gián tiếp kéo dài đời sống của các tế bào. Trên thực tế điều này đã được chứng minh khi visfatin kéo dài “tuổi thọ” và thúc đẩy sự phát triển tế bào cơ trơn ở người thông qua việc kích thích SIRT1 [78].
* Visfatin là phân tử có khả năng chống lại sự chết theo chương trình của tế bào, là khâu quan trọng nhằm giải quyết quá trình viêm, giúp loại bỏ các bạch cầu đa nhân trung tính đồng thời cũng hạn chế việc tổn thương các mô.
Ở bệnh nhân nhiễm khuẩn huyết có tăng tình trạng phiên mã gen của visfatin từ các bạch cầu đa nhân trung tính, khi sử dụng một oligonucleotide ngăn cản quá trình phiên mã của visfatin giúp hồi phục gần như bình thường động học của quá trình tế bào chết theo chương trình. Vai trò của visfatin trong điều hoà ức chế quá trình chết theo chương trình của tế bào còn chưa được hiểu biết đầy đủ [5].
* Vai trò của visfatin trong ĐTĐ và hội chứng chuyển hoá (HCCH):
Nồng độ visfatin huyết thanh tăng ở bệnh nhân ĐTĐ týp 2 và những người có HCCH. Nồng độ ARN thông tin của visaftin có mối liên quan chặt chẽ với sự biểu hiện của các gen tiền viêm bao gồm CD+ 68 và TNF- ở cả lớp mỡ nội tạng cũng như lớp mỡ dưới da. Sự biểu hiện của visfatin tăng cường điều chỉnh ở các tế bào bạch cầu đơn nhân máu ngoại vi ở các bệnh nhân ĐTĐ týp 2 có béo phì so với những người béo phì không bị ĐTĐ [84].
Nồng độ visfatin là một chỉ dấu quan trọng của chỉ số lipid có lợi ở người Châu Âu không có ĐTĐ, chuyển hoá lipid có thể liên quan với tình trạng béo “nội tạng”, kháng insulin thông qua việc bộc lộ visfatin ở lớp mỡ nội tạng (VAT) [85].
Các chức năng chính của visfatin trong sinh lý và bệnh lý: PBEF/Nampt/Visfatin là cytokine tiền viêm, yếu tố điều hòa miễn dịch, chức năng của enzyme.
Visfatin có tác dụng giống insulin, visfatin có chức năng của phân tử kháng hiện tượng chết tế bào theo chương trình. Các nghiên cứu về visfatin trong thừa cân, béo phì, ĐTĐ týp 2, ĐTĐ thai kỳ, ĐTĐ týp 1, với các yếu tố nguy cơ tim mạch, tổn thương thận và các trạng thái bệnh lý khác trên động vật và trên người còn tồn tại nhiều ý kiến trái chiều, vai trò của visfatin cần được tiếp tục nghiên cứu [5].
1.2.4. Phương pháp định lượng nồng độ resistin, visfatin và các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả xét nghiệm
1.2.4.1. Phương pháp định lượng nồng độ resistin, visfatin
- Resistin và visfatin có cấu trúc là các polypetide, trọng lượng phân tử của resistin là 12,5kDa gồm 108 acid amin, visfatin là 52 kDa gồm 491 acid amin. Nồng độ các polypetide, protein, hormone trong các dịch sinh học được xác định bằng nhiều
phương pháp khác nhau. Hiện nay dùng phổ biến nhất trong nghiên cứu và lâm sàng là phương pháp miễn dịch enzyme (EIA, ELISA). Tất cả các phương pháp xét nghiêm đều dùng enzyme để phát hiện phản ứng kháng nguyên, kháng thể. Nguyên lý của phản ứng giống nhau. Các loại xét nghiệm ELISA hiện có 2 phương pháp đó là ELISA đồng nhất và ELISA không đồng nhất. Phương pháp ELISA đồng nhất là các enzyme không được hoạt hóa khi gắn với kháng nguyên và do đó không cần đến công đoạn rửa khi tách kháng nguyên khỏi dịch đệm, phương pháp này thường dùng để định lượng các chất có nồng độ thấp, phương pháp này đắt tiền và có độ nhậy thấp. Phương pháp ELISA không đồng nhất được sử dụng thường xuyên hơn. Các loại xét nghiệm ELISA của phương pháp này cần loại các yếu tố nhiễu bởi các phân tử khác bằng cách sau khi phức hợp KN-KT đã được gắn trên thành ống nghiệm cần trải qua bước rửa các phân tử gây nhiễu.
- Các loại xét nghiệm ELISA: trực tiếp, gián tiếp, kẹp (sandwich), cạnh tranh. - Phương pháp ELISA được sử dụng rất phổ biến để định lượng các peptide và protein, xét nghiệm cho kết quả nhanh có độ nhạy, độ đặc hiệu và dễ tiến hành không cần các thiết bị phức tạp như RIA nhưng độ nhạy gần tương đương. Tổng hợp các ưu điểm và hạn chế của các loại xét nghiệm ELISA như sau:
Loại XN Phát hiện hạn chế ưu điểm Trực tiếp KT (+) giả Độ nhậy thấp Gián tiếp KN/KT cố định không đặc hiệu Độ nhậy cao Kẹp KN - Độ nhậy rất cao Cạnh tranh KT - Độ nhậy cao
Nguyên lý phương pháp ELISA để định lượng resistin và visfatin
- Nguyên lý: Phản ứng kết hợp kháng nguyên-kháng thể kiểu sandwich.
- Dựa trên phản ứng đặc hiệu giữa kháng thể được gắn ở đáy giếng ELISA với kháng nguyên resistin, visfatin có trong huyết thanh bệnh nhân kết hợp với sự chuyển màu cơ chất đặc hiệu trong phản ứng ELISA.
1.2.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả của xét nghiệm resistin, visfatin. - Các yếu tố kỹ thuật
- Các bước tiến hành xét nghiệm và một số yếu tố ảnh hưởng đến kết quả xét nghiệm. Xét nghiệm ELISA chia làm 3 khâu chủ yếu. Tất cả các khâu đều có thể sai sót ảnh hưởng đến kết quả.
+ Khâu chuẩn bị dụng cụ và hóa chất gồm các dụng cụ chuyên dùng, ống nghiệm, automatic pipette, dịch chuẩn, dịch đệm, chứng dương và mẫu v.v… Đây là khâu rất quan trọng trước khi tiến hành xét nghiệm.
Những sai sót hay gặp nhất khâu này là sự thất bại khi thêm các chất ức chế enzyme vào các ống nghiệm để ngăn các peptide và protein chống lại các protease.
+ Khâu tiến hành xét nghiệm gồm 10 công đoạn khác nhau theo quy trình (xin được trình bày chi tiết ở phần phương pháp nghiên cứu).
+ Khâu phân tích kết quả.
- Lấy mẫu và bảo quản mẫu: sau khi ly tâm các mẫu cần được bảo quản ở nhiệt độ từ
−20◦C đến −80◦C cho đến khi làm xét nghiệm.
- Pha tiến hành xét nghiệm
Sai số do sử dụng các kít khác nhau để định lượng các chất trên cùng 1 bệnh nhân, sai sót trong các bước tiến hành đều có ảnh hưởng chung đến kết quả [86].
- GH thấy ở bệnh nhân to đầu chi (acromegaly) tăng tỷ lệ ĐTĐ và THA.
- Tăng glucose máu làm tăng oxygen phản ứng (ROS) và nitrogen phản ứng (RNS), hai chất này gây stress oxy hóa dẫn đến bất thường về biểu hiện gen.
- Hormon steroid Desamethason làm tăng biểu hiện của mRNA resistin.
- Hormon sinh dục làm tăng biểu hiện của mRNA resistin và có liên quan giữa hormon steroid và chuyển hóa glucose, gây thừa cân, béo phì và ĐTĐ.
- Neuropetid Y(NPY) có vai trò điều hòa biểu hiện gen resistin ở mô mỡ trắng và ở chất trắng của não.
- Tuổi tình trạng TCBP và ĐTĐ tăng theo tuổi. Khối mỡ và mỡ tạng cũng tăng theo tuổi nhất là sau 65 tuổi [65]. Các chất ức chế biểu hiện resistin:
+ Insulin có thể ức chế biểu hiện resistin thông qua con đường p13-kinase hoặc MAPK.
+ Nhịn ăn làm giảm biểu hiện resistin ở mô mỡ trắng nhưng không thay đổi ở mô mỡ nâu.
+ Somatropin, hormone tuyến giáp, endothelium-1, neurotransmiter
- Các yếu tố dinh dưỡng thiếu vitamin E, vitamin D. Những bệnh nhân bị bệnh thận do ĐTĐ dùng chế độ ăn nghèo năng lượng làm giảm nồng độ resistin và các marker viêm [87], [88].
- Điều trị ĐTĐ bằng rosiglitazone (RSG) ức chế sự kích thích và bài tiết resistin của insulin. Tác dụng tương tự đối với các cytokines tiền viêm khác như leptin, IL-6, TNF-α, tác dụng giảm resistin của RSG có thể liên quan đến các cơ chế khác của RSG với sự tăng độ nhạy của insulin [89].
- Phụ nữ có hội chứng buồng trứng đa nang nồng độ resistin, visfatin tăng cao so với nhóm chứng[77].
- Có mối liên quan giữa tình trạng viêm quanh răng ở bệnh nhân ĐTĐ với tăng nồng độ resistin [90]. Nồng độ resistin ở nước bọt của bệnh nhân ĐTĐ týp 2 tăng so với người không ĐTĐ và không bị ảnh hưởng bởi bữa ăn và có tương quan với nồng độ resistin trong huyết thanh [91].
- Các bệnh cũng có ảnh hưởng đến nồng độ các chất trong các dịch sinh học. Vấn đề quan trọng trong xét nghiệm ELISA là việc sử dụng các Kit. Cho đến nay có khoảng 40 công ty trên thế giới sản xuất Kit dùng trong xét nghiệm. Kít của các công ty khác nhau, nghiệm của các kỹ thuật viên có thể ảnh hưởng đến kết quả xét nghiệm. Trong nghiên cứu này chúng tôi sử dụng bộ kit của hãng Sigma-Aldrich nay thuộc hãng Merck Hoa kỳ
- Các yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến kết quả xét nghiệm như các thuốc đang dùng, các thức ăn, cafe, chè đặc, uống rượu. Tuổi, giới, nhịp ngày đêm, sốt cao, thiếu vitamin D, …
Tuy nhiên đây là hai chất mới có nguồn gốc từ mô mỡ là chủ yếu, chức năng của chúng cũng còn nhiều vấn đề chưa đồng thuận giữa các nghiên cứu. Trên thực tế lâm sàng nghiên cứu rất khó chọn được mẫu thuần tập nên khó tránh khỏi sai số. Khắc phục vấn đề thường cố gắng tăng cỡ mẫu nghiên cứu
1.3. Mối liên quan giữa nồng độ resistin, visfatin với một số yếu tố nguy cơ tim mạch – chuyển hóa ở bệnh nhân ĐTĐ týp 2 trên thế giới và trong nước
1.3.1. Các nghiên cứu về resistin trên thế giới
Nghiên cứu nồng độ resistin ở bệnh nhân ĐTĐ týp 2 thấy tăng so với người không ĐTĐ [92], tương quan thuận với nồng độ glucose máu lúc đói [93]. Nồng độ resistin có mối tương quan thuận có ý nghĩa với vòng bụng, cân nặng, insulin và chỉ số HOMA- R ở bệnh nhân ĐTĐ týp 2 có béo phì [94]. Resistin là cầu nối giữa béo phì và ĐTĐ týp 2 nhưng cần phải tiếp tục nghiên cứu thêm [95].
Nồng độ resistin huyết tương có mối tương quan thuận với số lượng bạch cầu, với hs-CRP nhưng không tương quan với nồng độ insulin và glucose huyết tương. Các yếu tố viêm quan trọng hơn so với insulin và glucose trong mối liên quan với resistin máu [96].
Nồng độ resistin tăng cao có ý nghĩa ở nhóm ĐTĐ týp 2 có THA, tương quan thuận với trị số huyết áp ở bệnh nhân ĐTĐ týp 2 có THA, không có tương quan ở nhóm THA không bị ĐTĐ týp 2 [97].
Nồng độ resistin trong huyết tương và nước bọt bệnh nhân ĐTĐ týp 2 mới phát hiện cao hơn có ý nghĩa. Nồng độ resistin có mối tương quan thuận giữa với BMI và chỉ số HOMA-IR ở bệnh nhân ĐTĐ týp 2 [98].
Nồng độ resistin, visfatin, ghrelin ở nước bọt tăng cao hơn ở nhóm bệnh nhân ĐTĐ týp 2. Đây là phương pháp không xâm lấn để nghiên cứu vai trò của các adipokine trong bệnh sinh ĐTĐ týp 2 [99].
Nồng độ resistin có tương quan yếu với kháng insulin ở người béo phì và ĐTĐ týp 2, khi nồng độ resistin máu (≥14,5ng/ml) có mối tương quan thuận với kháng insulin và không thấy mối tương quan khi nồng độ resistin (<14.8ng/ml) [76].
Nồng độ resistin tăng có liên quan với TCBP ở người khỏe, ĐTĐ týp 2 mới chẩn đoán KTCBP và TCBP (p<001) [100].
Resistin làm tăng sinh và phì đại cơ trơn thành mạch, ức chế tổng hợp NO, đóng vai trò điều hòa tương tác giữa nội mac mạch máu và các tế bào bạch cầu đơn nhân, đại thực bào trong cơ chế sinh lý bệnh xơ vữa động mạch [101].
Nồng độ Resistin huyết thanh có mối tương quan thuận với triglyceride lúc đói, LDL trọng lương phân tử rất thấp, tỷ lệ nghịch với HDL [102]. Tăng nồng độ resistin huyết tương có tương quan với chỉ số huyết áp ở cả người ĐTĐ và không ĐTĐ [103]. Nhiều nghiên cứu lâm sàng về giá trị tiên lượng của resistin trong bệnh mạch vành và tử vong do tim mạch vẫn còn tranh cãi [104], [105].
1.3.2. Các nghiên cứu về visfatin trên thế giới
2005 Fukuhara và CS thấy nồng độ Visfatin/PBEF/Nampt có mối tương quan chặt chẽ với mô mỡ nội tạng nhưng chỉ có tương quan yếu với mô mỡ dưới da ở cả nam và nữ tuổi trung niên. Nồng độ visfatin có thể là yếu tố góp phần tiên lượng thừa cân, béo phì, kháng insulin và ĐTĐ týp 2 [5].
Nồng độ visfatin huyết thanh liên quan có ý nghĩa với nồng độ PAI -1, tình trạng đông máu và các nguy cơ bệnh tim mạch [84].
Tăng nồng độ visfatin với nguy cơ xuất hiện tình trạng rối loạn chức năng nội mạc, vữa xơ mạch máu không có triệu chứng ở bệnh nhân béo phì và ĐTĐ týp 2 [106, 107].
Tăng nồng độ visfatin ở bệnh nhân ĐTĐ týp 2 so với người bình thường và giữa ĐTĐ có TCBP và KTCBP [108]. Nồng độ visfatin ở bệnh nhân ĐTĐ týp 2 có liên quan với rối loạn chức năng nội mạc mạch máu [109].
Nồng độ visfatin không có mối tương quan với chỉ số BMI, chỉ số huyết áp, nồng độ adiponectin huyết thanh, nồng độ insulin, hs CRP, glucose và lipid máu, hay chỉ số HOMA – IR. Tình trạng tăng glucose máu dẫn đến tăng nồng độ visfatin huyết thanh ở những bệnh nhân ĐTĐ týp 2 rõ rệt so hơn so với người có rối loạn dung nạp glucose [110].
Tăng nồng độ Visfatin là cơ chế bù trừ cho sự thiếu hụt insulin bằng cách kích thích thụ cảm thể insulin làm tăng độ nhạy của insulin [111], có mối liên quan giữa béo phì và kháng insulin [112]. Ở những người có hội chứng chuyển hóa và tiền ĐTĐ giảm visfatin có thể tham gia vào cơ chế sinh lý bệnh của tiền ĐTĐ và các nguy cơ tim mạch
nhưng cần được nghiên cứu tiếp [113]. Nồng độ visfatin tăng ở bệnh nhân ĐTĐ có biến chứng mạch máu nhỏ như bệnh võng mạc, tổn thương thận và thần kinh ngoại vi [114].
2011 Chang Y.H và cs cho thấy nồng độ visfatin huyết thanh có mối tương quan thuận với tình trạng kháng insulin [111].
Một số nghiên cứu cho thấy nồng độ visfatin thấp hơn ở nhóm bệnh nhân ĐTĐ so