Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.2.4. Cỏc phương phỏp đỏnh giỏ độ nhạy/khỏng insulin
Khỏi niệm nhạy cảm insulin dựng để chỉ sự đỏp ứng với tỏc động của insulin, như vậy nú cú nghĩa đối lập với khỏng niệm khỏng insulin. Vỡ vậy khi chỉ số đỏnh giỏ độ nhạy insulin giảm thỡ chỉ số đỏnh giỏ khỏng insulin tăng và ngược lại.
1.2.4.1. Đỏnh giỏ trực tiếp độ nhạy/khỏng insulin
Kỹ thuật kẹp tăng insulin – glucose mỏu bỡnh thường được sử dụng để đỏnh giỏ độ nhạy insulin ở trạng thỏi ổn định khi insulin được “kẹp” ở nồng cao và glucose được “kẹp” ở mức bỡnh thường bằng điều chỉnh tốc độ truyền tĩnh mạch glucose. Khi đú lượng glucose được truyền vào chớnh bằng lượng glucose được hấp thụ vào cỏc cơ quan và nú tỷ lệ thuận với độ nhạy của insulin. Đõy là phương phỏp đỏnh giỏ trực tiếp độ nhạy insulin của toàn bộ cơ thể và được coi là phương phỏp chuẩn tham chiếu để đỏnh giỏ độ nhạy/khỏng
insulin. Tuy nhiờn phương phỏp này rất phức tạp và chỉ được sử dụng trong
cỏc phũng xột nghiệm nghiờn cứu hiện đại.
1.2.4.2. Đỏnh giỏ giỏn tiếp độ nhạy/khỏng insulin
Mụ hỡnh phõn tớch tối thiểu NPDNG tĩnh mạch nhiều mẫu (Frequently
sampled intravenous glucose tolerance tests - FSIVGTT) là phương phỏp động
đỏnh giỏ giỏn tiếp độ nhạy insulin trong điều kiện nồng độ insulin và glucose thay đổi sau truyền một lượng glucose và insulin định sẵn, nhiều mẫu mỏu (25 mẫu) được lấy để định lượng glucose và insulin. Một phần mềm vi tớnh
MINMOD được sử dụng để tớnh độ nhạy insulin là lượng glucose thoỏt đi (glucose disappearance) trờn một đơn vị nồng độ insulin. Phương phỏp này đơn giản hơn và độ nhạy insulin thu được cú tương quan chặt chẽ so với độ nhạy thu được bằng phương phỏp chuẩn là kỹ thuật kẹp. Mặc dự vậy, phương phỏp này cũn khỏ phức tạp và thường đỏnh giỏ độ nhạy insulin thấp hơn thực sự.
1.2.4.3. Cỏc chỉ số thay thế được xõy dựng ở trạng thỏi ổn định lỳc đúi
Cỏc chỉ số thay thế dựa trờn nồng độ insulin và glucose ở trạng thỏi đúi - trạng thỏi ổn định cơ sở khi nồng độ glucose mỏu được duy trỡ ổn định, nồng độ insulin khụng thay đổi nhiều, và cú sự cõn bằng giữa bài xuất glucose từ ở gan và sự thu nhận glucose vào cỏc mụ của cơ thể. Cỏc chỉ số thay thế được xõy dựng ởtrạng thỏi đúi thường được sử dụng là:
* Đỏnh giỏ bằng mụ hỡnh cõn bằng nội mụi (Homeostasis model assessment –
HOMA) (hỡnh 2.1).
Mụ hỡnh được xõy dựng dựa trờn cỏc phương trỡnh khụng tuyến tớnh rỳt ra từ thực nghiệm. Trong thực hành, Mathews và CS (1985) sử dụng một phương trỡnh toỏn học đơn giản mụ tả gần đỳng mối tương quan khụng tuyến tớnh này để tớnh chỉ số HOMA khỏng insulin (HOMA1-IR) = [Insulin lỳc đúi (àU/ml) x Glucose lỳc đúi (mmol/l)]/22,5. Trong đú 22,5 là hệ số chuẩn húa, bằng tớch cỏc giỏ trị bỡnh thường lỳc đúi của nồng độ glucose (4,5 mmol/l) và insulin (5 àU/ml). Đõy được gọi là mụ hỡnh HOMA1 (phần A hỡnh 1.2) .
Mụ hỡnh HOMA cập nhật, cũn gọi là HOMA vi tớnh húa hay HOMA2 được Đại học Oxford (vương quốc Anh) xõy dựng năm 1996 từ HOMA gốc nhưng cú cỏc ưu điểm so với HOMA1: HOMA2 tớnh toỏn bằng chương trỡnh vi tớnh cỏc phương trỡnh khụng tuyến tớnh gốc của mụ hỡnh một cỏch chớnh xỏc hơn. HOMA2 cũn tớnh đến khỏng glucose của gan (giảm tỏc dụng của tăng glucose mỏu ức chế sản xuất glucose ở gan) và khỏng glucose ở ngoại vi (giảm tỏc dụng của tăng glucose mỏu kớch thớch hấp thụ glucose vào cơ và mụ mỡ).
Hỡnh 1.2. Biểu đồ tương quan giữa glucose và insulin mỏu trong cỏc mụ hỡnh HOMA1 (A) và HOMA2 (B)
Nguồn: Wallace và CS [84]
Chỳ thớch: Cỏc đường theo chiều dưới trỏi – trờn phải biểu diễn chức năng tế bào beta; cỏc đường theo chiều trờn trỏi – dưới phải biểu diễn độ nhạy insulin; mỗi cặp nồng độ glucose (trục hoành) và insulin (trục tung) HT lỳc đúi tương ứng với một điểm cú giỏ trị độ nhạy insulin nằm trờn đường độ nhạy insulin và giỏ trị chức năng tế bào beta nằm trờn đường chức năng tế bào beta; %S: độ nhạy insulin tớnh bằng %; %B/%β: chức năng tế bào beta tớnh bằng %.
Giảm chức năng TB beta (%) Insulin (%) Giảm độ nhạy In su lin h uy ết tư ơ ng c ơ s ở (p m ol /L ) In su lin đ ặc h iệ u hu yế t t ư ơ ng lỳ c đú i ( pm ol /L )
Glucose huyết tương cơ sở (nmol/L)
HOMA2 cũng tớnh đến sự tăng bài tiết insulin đỏp ứng với nồng độ
glucose huyết tương từ 10 mmol/l trở lờn và thải glucose qua thận. Mụ hỡnh
cú thể sử dụng xột nghiệm insulin toàn phần hoặc insulin đặc hiệu, C-peptid cú thể thay thế cho insulin.
C-peptid là peptid nối 2 chuỗi peptid của phõn tử proinsulin. Trước khi bài tiết từ tế bào beta vào mỏu, proinsulin được tỏch thành C-peptid và insulin. Như vậy, C-peptid và insulin được bài tiết vào mỏu với số lượng phõn tử như nhau và nồng độ C-peptid mỏu cũng phản ỏnh chức năng bài tiết insulin của tế bào beta và tỡnh trạng khỏng insulin tương tự như nồng độ insulin mỏu. Tuy nhiờn, nồng độ C-peptid huyết tương cao hơn insulin nhiều lần do thời gian bỏn hủy trong huyết tương của C-peptid dài hơn insulin nhiều lần (30 phỳt so với 4 phỳt). Mặt khỏc, C-peptid khụng cú tỏc động lờn chuyển húa glucose. Do vậy chỉ số HOMA dựa vào C-peptid được ưu tiờn sử dụng để đỏnh giỏ chức năng tế bào beta, cũn HOMA dựa vào insulin được ưu tiờn sử dụng để đỏnh giỏ khỏng insulin.
Ưu điểm chớnh của đỏnh giỏ khỏng insulin bằng HOMA là sự đơn giản nhưng cho kết quả cú tương quan chặt chẽ với chỉ số độ nhạy insulin thu được từ kỹ thuật kẹp, với hệ số tương quan r từ 0,73 đến 0,87 trong cỏc nghiờn cứu
khỏc nhau. Do đú HOMA là phương phỏp đỏnh giỏ khỏng insulin được sử
dụng phổ biến nhất trong nghiờn cứu và thực hành lõm sàng.
* Chỉ số kiểm tra định lượng độ nhạy insulin (Quantitative insulin sensitivity
check index – QUICKI)
Cỏc tỷ số 1/Insulin lỳc đúi và Glucose/Insulin lỳc đúi là cỏc chỉ số đỏnh giỏ độ nhạy/khỏng insulin nhưng khụng chớnh xỏc ở những đối tượng cú tăng glucose mỏu và suy giảm chức năng tế bào beta. Khi đú, logarit húa cỏc chỉ số này thu được chỉ số đỏnh giỏ khỏng insulin cú tương quan chặt chẽ hơn với chỉ số độ nhạy insulin thu được bằng kỹ thuật kẹp. QUICKI là một chỉ số
đỏnh giỏ khỏng insulin thu được bằng thực nghiệm từ chuyển dạng toỏn học logarit húa mối tương quan giữa glucose và insulin lỳc đúi: QUICKI =1/[log(Insulin lỳc đúi, àU/ml) + log(Glucose lỳc đúi, mmol/l)]. Về mặt toỏn học QUICKI tỷ lệ nghịch với HOMA-IR, thực chất là QUICKI tỷ lệ thuận với 1/log(HOMA-IR).
1.2.4.4. Cỏc chỉ số thay thế được xõy dựng trờn cỏc test động
Mụ hỡnh tối thiểu được ỏp dụng trong xõy dựng mụ hỡnh động glucose
và insulin trong thời gian thực hiện test dung nạp glucose uống/bữa ăn hoặc
test dung nạp glucose tĩnh mạch. Cỏc chỉ số được xõy dựng trờn test động tớnh đến mức glucose và insulin cả ở trạng thỏi ổn định lỳc đúi và trạng thỏi động sau tải glucose như chỉ số độ nhạy insulin Matsuda, chỉ số Gutt, chỉ số Strumvol, chỉ số Avignon. Cỏc phương phỏp này thu được chỉ số khỏng insulin cú tương quan tương đối chặt chẽ với chỉ số thu được bằng kỹ thuật kẹp, đồng thời cũng đỏnh giỏ được chức năng tế bào beta. Tuy nhiờn, khi chỉ
quan tõm đến khỏng insulin thỡ cỏc chỉ số thu được từ trạng thỏi đúi cú ưu thế
hơn do thực hiện đơn giản hơn.