1.4. Khái quát về độc tính bán trường diễn và mô hình gây bệnh thận mạn bằng
1.4.3. Phương pháp gây bệnh thận mạn bằng Adenine
Mô hình bệnh thận mạn (CKD) sử dụng adenine, được Yokowaza đề xuất năm 1986, dựa trên việc cung cấp adenine qua đường ăn uống hoặc tiêm, gây tắc nghẽn ống thận, mất nephron, tăng ure huyết, rối loạn chuyển hóa và suy thận [53], [54].
Adenine và chất chuyển hóa 2,8-dihydroxyadenine (2,8-DHA) đóng vai trò chính trong cơ chế bệnh sinh. 2,8-DHA kết tủa trong ống thận, gây tổn thương mô thận nghiêm trọng.
Adenine, một nucleobase purine thiết yếu, được chuyển hóa qua enzym APRT thành AMP hoặc qua enzym XO thành 2,8-DHA. Mô hình này là công cụ quan trọng để nghiên cứu cơ chế bệnh sinh CKD [51], [52], [53], [54], [55], [56].
Cơ chế gây bệnh thận mạn ở chuột ăn chế độ ăn giàu adenin [53], [54], [56].
Viêm và tổn thương ống thận: Tinh thể 2,8-DHA gây tổn thương tế bào ống thận, kích hoạt thụ thể toll-like (TLRs) trên đại thực bào và NF-κB trên lympho B, dẫn đến viêm kéo dài với sự xâm nhập của đại thực bào và các tế bào miễn dịch khác. Viêm hạt hình thành xung quanh tinh thể, giúp loại bỏ tinh thể khỏi ống thận.
Tuy nhiên, nếu tổn thương kéo dài, viêm mạn tính làm tăng sản xuất cytokine gây xơ hóa và thúc đẩy xơ hóa thận. Stress oxy hóa và thiếu oxy thận: tắc nghẽn ống thận do tinh thể 2,8-DHA gây áp lực lên mao mạch quanh ống, dẫn đến thiếu oxy và tăng sản xuất hypoxanthine, kích hoạt xanthine oxidase (XO) và stress oxy hóa.
Stress oxy hóa góp phần tổn thương thêm ống thận và thúc đẩy viêm. Tế bào chết theo chương trình: Chết theo chương trình bao gồm apoptosis, necroptosis, ferroptosis, pyroptosis và autophagy. Rối loạn chuyển hoá: CKD do adenine gây rối loạn nhiều con đường chuyển hóa, bao gồm tryptophan, acid mật, phospholipid và acid béo. Sự suy giảm tryptophan 5-MTP và TPH-1 kích hoạt NF-κB, ức chế Nrf2, thúc đẩy tích lũy chất nền ngoại bào và xơ hóa thận. Xơ hóa và chuyển đổi trung mô-biểu mô (EMT): Tổn thương kéo dài ở RTECs kích thích sản xuất các yếu tố tăng trưởng và cytokine, thúc đẩy nguyên bào sợi biệt hóa thành myofibroblast.
Myofibroblast tăng sinh nhanh, sản xuất ECM (collagen, fibronectin), làm trầm trọng xơ hóa thận thông qua các con đường tín hiệu như TGF-β/Smad và Wnt/β- catenin.
So sánh cơ chế gây bệnh thận mạn của adenin và bệnh thận mạn trên người Hai cơ chế mô tả về tổn thương thận liên quan đến viêm, tổn thương ống thận do tinh thể 2,8-DHA và quá trình xơ hóa thận trong CKD có nhiều điểm giống nhau, đặc biệt trong các cơ chế sinh bệnh và các yếu tố thúc đẩy tổn thương. Các điểm giống nhau bao gồm:
Quá trình viêm kéo dài: Trong cả hai cơ chế, tình trạng viêm kéo dài đóng vai trò trung tâm trong thúc đẩy tổn thương thận. Viêm gây ra sự xâm nhập của các
tế bào miễn dịch như đại thực bào và lympho T/B, đồng thời kích thích sản xuất cytokine viêm (TNF-α, IL-1β, IL-6) và các yếu tố trung gian hóa học khác.
Xơ hóa thận và tích lũy chất nền ngoại bào (ECM): Cả hai cơ chế đều dẫn đến xơ hóa thận thông qua tích lũy ECM (collagen, fibronectin). Quá trình này được thúc đẩy bởi các yếu tố tăng trưởng như TGF-β và các con đường tín hiệu như TGF- β/Smad hoặc Wnt/β-catenin.
Vai trò của stress oxy hóa: Stress oxy hóa là yếu tố chung, góp phần gây tổn thương thêm tế bào ống thận và thúc đẩy viêm. Trong viêm do tinh thể 2,8- DHA, sự tắc nghẽn ống thận gây thiếu oxy cục bộ, kích hoạt stress oxy hóa thông qua enzyme xanthine oxidase (XO). Tương tự, trong CKD, stress oxy hóa gia tăng do mất cân bằng vi tuần hoàn quanh ống thận và các tín hiệu viêm mạn tính.
Sự chết tế bào theo chương trình: Cả hai cơ chế, các hình thức chết tế bào theo chương trình như apoptosis, necroptosis, hoặc pyroptosis đóng vai trò quan trọng trong sự tiến triển tổn thương thận. Dẫn đến làm giảm số lượng tế bào chức năng, tạo điều kiện cho xơ hóa lan rộng.
Vai trò của chuyển đổi biểu mô - trung mô (EMT): Trong cả hai cơ chế, quá trình EMT đóng vai trò chính trong việc kích thích sự hình thành myofibroblast, các tế bào này sản xuất ECM, dẫn đến xơ hóa kẽ ống thận.
Vòng xoắn bệnh lý: Cả hai cơ chế đều thể hiện một vòng xoắn bệnh lý, trong đó tổn thương tế bào, viêm, stress oxy hóa và xơ hóa liên tục củng cố lẫn nhau, dẫn đến sự tiến triển không hồi phục của tổn thương thận.
Nhìn chung, hai cơ chế đều phản ánh các con đường bệnh lý chung trong tổn thương thận: viêm, stress oxy hóa, xơ hóa, và mất chức năng của nephron.
Theo khuyến cáo, liều lượng adenine để gây bệnh thường được thiết lập ở mức 0,75% w/w đối với chuột cống và 0,20% w/w đối với chuột nhắt. Chuột nhắt có ngưỡng dung nạp adenine thấp hơn, do đó liều lượng được kiểm soát ở mức 0,20%
w/w nhằm tránh gây độc quá mức. Ngược lại, chuột cống có khả năng dung nạp adenine tốt hơn, cho phép thiết lập liều lượng ở mức cao hơn, khoảng 0,75% w/w [56]. Việc tối ưu hóa liều lượng adenine trong chế độ ăn là cần thiết để xây dựng mô hình CKD phù hợp, cung cấp nền tảng cho nghiên cứu cơ chế bệnh sinh và phát
triển liệu pháp điều trị.
Để xác định tác dụng của cao khô “Thăng thanh giáng trọc” trên mô hình bệnh thận mạn bằng adenine chúng tôi tiến hành gây mô hình bệnh thận mạn trên thực nghiệm bằng adenine 0,2% (w/w) [56], [57], phù hợp với điều kiện nghiên cứu tại các phòng thí nghiệm ở Việt Nam.