1.2.1. Định nghĩa
Đái tháo đường (ĐTĐ), là tình trạng rối loạn chuyển hóa glucid gây tăng đường huyết mạn tính do thiếu Insulin tương đối hoặc tuyệt đối của tụy [93].
1.2.2. Chẩn đoán đái tháo đường
Tiêu chuẩn chẩn đoán ĐTĐ theo WHO năm 2001 [93]:
- Chẩn đoán xác định ĐTĐ khi bệnh nhân có bất kỳ 1 trong 3 tiêu chuẩn sau:
Glucose huyết tương ≥ 11,1 mmol/l (200mg/dl) ở bất kỳ thời điểm nào.
Kèm theo các triệu chứng uống nhiều, đái nhiều, giảm cân và có glucose niệu, có thể có ceton niệu.
Glucose huyết tương lúc đói ≥ 7 mmol/l (126 mg/dl) xét nghiệm lúc bệnh nhân đã nhịn đói hơn 10 giờ.
Glucose huyết sau làm nghiệm pháp tăng glucose huyết với 75 gam glu- cose sau 2 giờ ≥ 11,1 mmol/l (200mg/dl).
1.2.3. Đái tháo đường týp 2 [3] [16] [2]
Là týp thường gặp nhất. Được đặc trưng bởi rối loạn hoạt động hay tiết Insulin: thay đổi từ đề kháng Insulin chiếm ưu thế với thiếu Insulin tương đối đến khiếm khuyết tiết Insulin chiếm ưu thế kèm đề kháng Insulin hay không.
Thường không được chẩn đoán trong nhiều năm vì mức độ tăng glucose máu không trầm trọng, nhiều trường hợp được chỉ phát hiện tình cờ. Thường xảy ra ở người lớn tuổi > 40 tuổi, nhưng đôi khi cũng xảy ra ở trẻ nhỏ, có tính gia
đình. Nồng độ Insulin máu bình thường hoặc cao trong trường hợp đề kháng Insulin chiếm ưu thế; hoặc nồng độ Insulin giảm trong trường hợp có khiếm khuyết khả năng tiết Insulin. Các yếu tố nguy cơ của đái tháo đường týp 2 bao gồm: tuổi lớn, béo phì, ít hoạt động thể lực, tăng huyết áp, rối loạn lipid máu, tiền sử gia đình đái tháo đường, tiền sử bị đái tháo đường thai nghén và thuộc một số nhóm chủng tộc có nguy cơ cao mắc đái tháo đường.
1.2.4. Mối liên quan loãng xương, gãy xương và đái tháo đường týp 2 Loãng xương và hậu quả trực tiếp là gãy xương do loãng xương từ lâu đã được mô tả trên bệnh nhân ĐTĐ. Bệnh ĐTĐ ảnh hưởng tới cấu trúc và chất lượng xương qua một vài cơ chế, một vài trong số chúng có tác dụng đối lập nhau.
a. Tình trạng tăng đường máu [95] [99]
Tăng đường huyết là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến chức năng tạo cốt bào và sự hình thành khung xương. Tình trạng tăng đường huyết làm tăng tạo thành IL -6 ở trên các tạo cốt bào. IL- 6 kích thích các hủy cốt bào tăng cường hấp thụ xương. Cùng với đó, việc tăng các sản phẩm đường hóa cuối cùng (AGEs) trên các collagen cấu tạo xương dẫn tới giảm chất lượng và sức mạnh của xương, phá hủy cấu trúc và đặc tính cơ học của xương. Ngoài ra, tình trạng tăng đường huyết dẫn tới tích lũy mỡ trong tủy của các xương dài dẫn đến giãn rộng khoang tủy và làm mỏng vùng xương. Sự biến đổi của các tạo cốt bào thành tế bào mỡ cũng có thể gây ra sự giảm phân bố các tạo cốt bào đã được biệt hóa được huy động cho quá trình hình thành khung xương.
b. Tình trạng hạ đường máu [95]
Nguy cơ gãy xương của bệnh nhân ĐTĐ còn bị ảnh hưởng bởi quá trình điều trị và biến cố hạ đường huyết do dùng thuốc Metformin, TZDs hay dùng Insulin.
Đó cú bằng chứng rừ ràng về tỏc dụng gõy giảm MĐX của cỏc thuốc TZDs thông qua tác dụng tăng độ nhạy cảm của các mô với Insulin và đồng thời gây tăng tác dụng của Insulin trên chuyển hóa xương.
c. Insulin [79]
- Thiếu hụt Insulin
Insulin là một Polypeptid có trọng lượng phân tử là 6.000 Dalton, được tổng hợp từ tế bào β của tụy tạng. Insulin có tác dụng điều chỉnh sự hủy xương và cú kớch thớch rừ rệt lờn sự tổng hợp chất nền của xương nờn nú rất cần thiết cho sự calci hóa bình thường của xương.
Insulin kích thích quá trình tổng hợp các chất nền của xương là kết quả của tác động trực tiếp lên hoạt động của tế bào tạo xương hơn là làm tăng các tế bào sản sinh collagen.
Insulin kích thích trực tiếp vào các mô xương hoặc tác động thông qua việc gắn lên receptor của Insulin như một yếu tố tăng trưởng giống Insulin (IFG-1) kích thích tạo xương.
Insulin không điều hoà quá trình tái hấp thu xương nhưng nó kích thích quá trình tổng hợp khung xương và tạo sụn. Insulin cần thiết cho quá trình khoáng hoá bình thường của xương.
Mặt khác khi Insulin giảm cũng làm giảm yếu tố IGF-1 (yếu tố tăng trưởng như Insulin) dẫn đến giảm hoạt động của các nguyên bào tạo xương. Do vậy khi Insulin thấp sẽ dẫn đến nguy cơ loãng xương cao.
- Tình trạng kháng Insulin ảnh hưởng đến MĐX
Cơ chế gây loãng xương chủ yếu là do rối loạn quá trình tạo xương hoặc do thay đổi khối lượng xương, trong đó rối loạn tạo xương là chủ yếu.
Ở người bị ĐTĐ týp 2 có sự đề kháng Insulin của các cơ quan ngoại biên và giảm chất lượng Insulin, làm giảm tiết IGF1 gây giảm MĐX. IGF1 được sản xuất tại gan có tác dụng làm tăng tạo xương nhờ quá trình tăng tổng hợp acid
amin và collagen tạo chất nền của xương. Tế bào xương có receptor cho cả Insulin và IGF1. Khi Insulin giảm cũng làm giảm IGF1, từ đó gây ra hiện tượng giảm nguyên bào tạo xương dẫn đến giảm tạo xương. Các mức IGF1 có khuynh hướng bị giảm ở BN kiểm soát đường máu không tốt và được cải thiện với BN kiểm soát đường máu tốt.
d. Yếu tố di truyền [75]
MĐX bị ảnh hưởng bởi nhiều nhân tố, môi trường và di truyền. Gen qui định cấu trúc A1 týp 1 collagen (COL1A1) ở bệnh nhân ĐTĐ có liên quan đến giảm MĐX ở cổ xương đùi và giảm nồng độ Vitamin D.
e. Thay đổi cấu trúc collagen tạo xương [75]
Chất căn bản của xương bao gồm có hai phần chính là khung Protein bao gồm 95% là các sợi Collagen được tạo nên bởi Hydroxyprolin và hydroxylysin, 1 % là chất căn bản mà bản chất là aminopolysaccarid, và một số chất không có cấu trúc sợi như AGEs (trong đó có pentosidine là một marker đang được nghiên cứu để ứng dụng trong chẩn đoán loãng xương cho bệnh nhân ĐTĐ).
Các chất này đóng vai trò khác nhau trong việc hình thành khung xương và chức năng của xương. Không chỉ tình trạng tăng đường máu mà cả các sản phẩm của phản ứng ô xy hóa làm giảm hoạt động có ích từ các enzyme tạo chất căn bản xương và tạo ra các chất AGEs bất lợi cho xương.
f. Thay đổi các dấu ấn chu chuyển xương [8] [7]
Chu chuyển xương là quá trình liên tục chuyển hóa và đổi mới của xương nhằm đảm bảo duy trì ổn định nồng độ calci trong máu để ổn định nội môi và duy trì sức mạnh của xương. Với mỗi giai đoạn chu chuyển xương sẽ có những dấu ấn sinh học được tạo ra bởi những tế bào trong chu chuyển xương. Một vài dấu ấn, đặc biệt là Osteocalcitonin (OC), C Terminal Telopeptide (CTX), và Procllagen týp 1 Terminal Propeptide (P1NP) rất phân tán khi có tình trạng tăng đường huyết, khiến chúng không giống như marker của chu chuyển xương mà
trở thành marker của sự chuyển hóa đường huyết. Trong hầu hết các nghiên cứu về chu chuyển xương osteocalci, một marker của quá trình tạo xương, bị giảm trên bệnh nhân ĐTĐ týp 2. Trong khi các dấu ấn khác không cho thấy sự khỏc biệt rừ ràng trờn bệnh nhõn ĐTĐ týp 2. Và cỏc dấu ấn của quỏ trỡnh hủy xương được báo cáo tăng, giảm, hoặc không có sự khác biệt ở trên bệnh nhân ĐTĐ .
g. Vitamin D [29] [6]
Hầu hết các nghiên cứu cắt ngang ở các vùng địa lí khác nhau cho thấy rằng nồng độ Vitamin D giảm thấp ở các bệnh nhân ĐTĐ týp 2 so sánh với quần thể cư dân khỏe mạnh. Nguyên nhân của tình trạng này có liên quan đến gen ở các bệnh nhân ĐTĐ týp1, tăng BMI ở bệnh nhân ĐTĐ týp 2, tăng albumin niệu, tăng thải Vitamin D qua đường niệu và gồm cả các protein gắn với Vitamin D.
h. Nồng độ Osteoprotegerin và RANKL [49]
Nồng độ Osteoprotegerin huyết thanh tăng cao có ý nghĩa thống kê trên các bệnh nhân ĐTĐ. Osteoprotegerin là một protein thuộc về nhóm các yếu tố hoạt tử u, có khả năng gắn với các receptor hoạt hóa của các RANKL và làm ức chế quá trình hoạt động của các tạo cốt bào.
i. Béo phì và BMI [40] [35]
Một chỉ số BMI thấp có ảnh hưởng làm giảm MĐX, tăng nguy cơ bị loãng xương, và tăng nguy cơ gãy xương. Một nghiên cứu cộng gộp tập trung vào việc làm rừ ảnh hưởng của BMI lờn MĐX bệnh nhõn ĐTĐ và cho kết quả: thừa cân và béo phì là các tình trạng phổ biến ở bệnh nhân ĐTĐ týp 2 là một yếu tố bảo vệ MĐX ở các bệnh nhân ĐTĐ tye 2. Tình trạng thừa cân có mối liên quan mật thiết đến các yếu tố hormon gồm: Insulin, estrogen, leptin.
j. Biến chứng của ĐTĐ [75] [37]
Một vài nghiên cứu gần đây về mối liên quan giữa bệnh ĐTĐ có biến chứng với nguy cơ góy xương nhưng kết quả cũn chưa cú mối liờn quan rừ ràng.
Như vậy bệnh nhân đái tháo đường týp 2 ngoài việc bị ảnh hưởng bởi các yếu tố tới MĐX, tình trạng loãng xương giống như người không bị đái tháo đường týp 2 thì còn có nguy cơ giảm MĐX, chất lượng xương do tình trạng đề kháng và thiếu hụt Insulin, trình trạng gia tăng các yếu tố ngoại lai như IGF 1, giảm tốc độ chu chuyển xương, gãy xương vi thể do các yếu tố gan và môi trường tác động. Vấn đề can thiệp vào các yếu tố này liệu có thể thay đổi tình trạng MĐX hay không còn cần có nhiều nghiên cứu sâu hơn.
1.3. Gãy xương do loãng xương và các mô hình dự báo nguy cơ gãy