ĐẶT VẤN ĐỀ Những năm gần đây, tỷ lệ mắc bệnh đái tháo đường (ĐTĐ), một bệnh rối loạn chuyển hóa mạn tính, tăng nhanh liên tục đã khiến cho căn bệnh này trở thành vấn đề sức khỏe toàn cầu và là một gánh nặng kinh tế cho rất nhiều quốc gia trên toàn thế giới. Năm 2021, theo báo cáo của Liên đoàn Đái tháo đường Quốc tế (IDF) số người trưởng thành mắc đái tháo đường là 537 triệu người và xu hướng sẽ tăng lên 783 triệu người vào năm 2045 [31], [12], [27]. ĐTĐ đã được xem là một đại dịch không lây nhiễm với tỷ lệ tử vong xếp hàng thứ 3 chỉ sau bệnh ung thư và tim mạch. Theo các nghiên cứu gần đây, ĐTĐ được coi là một trong những yếu tố không những làm tăng nguy cơ nhiễm trùng máu mà còn thúc đẩy sự tiến triển nhanh chóng và nguy cơ tiên lượng nặng ở bệnh nhân mắc COVID-19 [4].
Các chất ức chế alpha glucosidase (AGIs) được sử dụng khá rộng rãi trên lâm sàng để điều trị ĐTĐ typ 2 với mục đích làm giảm đường huyết sau ăn, bảo vệ bệnh nhân tránh khỏi các biến chứng tim mạch và do đó giảm tỷ lệ tử vong ở bệnh nhân ĐTĐ do biến chứng nguy hiểm này. Mặc dù, các AGIs truyền thống như acarbose và voglibose có thể kiểm soát tốt đường huyết sau ăn, tuy nhiên những tác dụng không mong muốn của những thuốc này cũng phần nào hạn chế việc sử dụng chúng trên lâm sàng. Do đó, trong những thập kỷ gần đây, các nhà khoa học rất nỗ lực để tìm kiếm những AGIs mới, vừa có tác dụng điều trị tốt mà lại ít tác dụng không mong muốn. Bên cạnh nguồn tổng hợp Hóa Dược, xu hướng hiện nay trên thế giới và cả ở Việt Nam là quan tâm và chú trọng việc nghiên cứu và phát triển các loại thuốc hạ đường huyết có nguồn gốc sinh học, đặc biệt là sinh tổng hợp các chất từ nấm và vi khuẩn.
Trong số các vi sinh vật tiềm năng, nấm Aspergillus là một trong các chủng đang được nghiên cứu sinh tổng hợp các chất ức chế enzym α-glucosidase ứng dụng để điều trị bệnh ĐTĐ [19]. Mặc dù vậy, tại Việt Nam, các nghiên cứu cứu về hợp chất ức chế enzym α-glucosidase từ chủng Aspergillus còn khá hạn chế, cho đến nay mới có một số nghiên cứu của Phạm Minh Hồng (2020) [5], Bùi Hồng Sơn (2021) [6], bước đầu nghiên cứu sinh tổng hợp hoạt chất α-glucosidase từ chủng Aspergillus niger. Chính vì vậy, đề tài “Tách chiết và tinh sạch hoạt chất ức chế alpha glucosidase từ chủng Aspergillus niger” được tiến hành để mở rộng nghiên cứu chủng nấm tiềm năng này tại Việt Nam, giúp mở ra hướng điều trị ĐTĐ mới an toàn, hiệu quả. Đề tài được tiến hành nhằm đạt được 2 mục tiêu sau: 1.
Lựa chọn được dung môi tách chiết hợp chất ức chế α-glucosidase từ chủng A. Lựa chọn được điều kiện tinh chế hoạt chất ức chế α-glucosidase từ chủng A. Bệnh Đái tháo đường 1. Khái niệm Theo hiệp hội Đái tháo đường Hoa Kỳ, bệnh Đái tháo đường (ĐTĐ) là một tập hợp những rối loạn chuyển hóa mạn tính đặc trưng bởi sự tăng glucose huyết do suy giảm sản xuất insulin và/hoặc do không đáp ứng với insulin tại các mô.
Sự tăng glucose huyết mạn tính trong ĐTĐ có liên quan mật thiết với những tổn thương lâu dài, rối loạn và suy giảm chức năng của nhiều cơ quan, đặc biệt là mắt, thận, thần kinh, tim mạch và mạch máu [8]. Phân loại Theo phân loại của ADA năm 2021 ĐTĐ được chia làm 4 loại [12]: - ĐTĐ typ 1 (phụ thuộc insulin): Chiếm khoảng 5-10% trong số người mắc bệnh ĐTĐ. ĐTĐ typ 1 xảy ra do tế bào β đảo tụy bị phá hủy, nên bệnh nhân không còn hoặc rất ít insulin gây ra thiếu insulin tuyệt đối. Nguyên nhân thường 95% do cơ chế tự miễn (typ 1A) và 5% vô căn (typ 1B).
Bệnh có thể xảy ra ở mọi lứa tuổi nhưng chủ yếu là ở trẻ em và thanh thiếu niên. - ĐTĐ typ 2 (không phụ thuộc insulin) Thường được gọi là ĐTĐ của người lớn tuổi hay ĐTĐ không phụ thuộc insulin với tỷ lệ chiếm khoảng 90-95% số người mắc ĐTĐ. Nguyên nhân do giảm bài tiết insulin tương đối của tiểu đảo tụy kết hợp với hiện tượng kháng insulin ở mô. - ĐTĐ thai kỳ (GDM): ĐTĐ thai kì được định nghĩa là bất cứ rối loạn dung nạp glucose huyết nào khởi phát hoặc lần đầu tiên được chẩn đoán phát hiện trong thời kì mang thai ở trong 3 tháng giữa hoặc 3 tháng cuối thai kỳ và không có bằng chứng về ĐTĐ typ 1, typ 2 trước đó.
Khoảng 7% phụ nữ có thai mắc phải ĐTĐ thai kì. - Các loại ĐTĐ đặc biệt do các nguyên nhân khác như: Giảm chức năng tế bào beta do khiếm khuyết gen MODY(maturity Onset Diabetes of the young- khởi phát ở người trẻ tuổi, thường trước 25 tuổi). Giảm hoạt tính insulin do khiếm khuyết gen INSR. Bệnh lý tụy ngoại tiết: viêm tụy, chấn thương, cắt bỏ tụy, ung thư tụy.
Bệnh nội tiết (to đầu chi, hội chứng cushing, u tiết glucagon, u tủy thượng thận tăng tiết catecholamin, cường giáp, u tiết somatostatin, u tiết aldosteron). ĐTĐ do sử dụng thuốc và hóa chất: glucocorticoid, điều trị HIV/AIDS hoặc sau cấy ghép mô,… 2 1. Cơ chế bệnh sinh và biến chứng 1. Cơ chế của ĐTĐ typ 1 ĐTĐ typ 1 được coi là một trong hơn 80 bệnh được có nguyên nhân do cơ chế tự miễn dịch, do hậu quả của sự phá hủy cơ quan miễn dịch của các tế bào sản xuất insulin trong các tế bào đảo tụy của Langerhans [9].
Trước tiên, do sự phá vỡ cơ chế điều hòa miễn dịch, dẫn đến mở rộng các tế bào T-CD4 và T-CD8 [14], [21], [25], tế bào lympho B sản xuất tự kháng thể [24], [29], [48] và kích hoạt hệ thống miễn dịch bẩm sinh để tiêu diệt các tế bào β-tiểu đảo Langerhans sản xuất insulin [18], [59] gây ra ĐTĐ typ 1. Bệnh ĐTĐ typ 1 phát triển do sự kết hợp của khuynh hướng di truyền, các yếu tố môi trường và các sự kiện ngẫu nhiên. Vì nhiều lý do, được cho là liên quan đến vệ sinh dân số, tiếp xúc với ánh nắng mặt trời và các yếu tố môi trường khác, tỷ lệ mắc bệnh đã tăng mạnh trong hai thập kỷ qua, đặc biệt là ở trẻ em dưới 5 tuổi [26]. Những người dưới 18 tuổi thường mắc ĐTĐ typ 1 [38], nhưng cũng có một số lượng người trên 18 tuổi [13].
Cơ chế của ĐTĐ typ 2 Đái tháo đường typ 2 là một rối loạn không đồng nhất do sự kết hợp của các yếu tố di truyền liên quan đến suy giảm bài tiết insulin, kháng insulin và các yếu tố môi trường như béo phì, ăn quá nhiều, lười vận động, căng thẳng cũng như lão hóa. ĐTĐ typ 2 điển hình là một bệnh đa yếu tố liên quan đến nhiều gen và các yếu tố môi trường [27]. Trong điều kiện sinh lý bình thường, nồng độ glucose huyết tương được duy trì trong một phạm vi hẹp, bất chấp sự biến động lớn về cung và cầu, thông qua sự tương tác giữa mô nhạy cảm với insulin (đặc biệt là ở gan) và bài tiết insulin. Trong ĐTĐ typ 2 những cơ chế trên bị phá vỡ, gây ra hậu quả là suy giảm bài tiết insulin do rối loạn chức năng của tế bào β tuyến tụy và suy giảm hoạt động của insulin thông qua kháng insulin [27].
Theo một nghiên cứu chỉ ra rằng ĐTĐ typ 2 ảnh hưởng 1-2% người da trắng và tỷ lệ này cao hơn nhiều ở một số nhóm dân tộc như người da đỏ Pima và người Ả Rập và tiếp cận đến 50% ở Nam Ấn Độ [43]. Biến chứng của ĐTĐ ĐTĐ gây ra những biến chứng nguy hiểm cấp tính và mạn tính. Biến chứng cấp tính thường gặp là nhiễm toan ceton, nhiễm toan lactic, hạ đường huyết, tăng áp lực thẩm thấu. Khi mức đường huyết trong máu cao lâu dài có thể dẫn đến các biến chứng mạn tính gây ra bệnh nghiêm trọng ảnh hưởng đến tim, mạch máu, mắt, thận, thần kinh,.
Theo một nghiên cứu chỉ ra tỷ lệ tổn thương thần kinh do ĐTĐ là thường gặp nhất, chiếm 40-45% số bệnh nhân mắc ĐTĐ; bên cạnh đó sự xuất hiện của bệnh thận ở khoảng 20-40% thay đổi tùy theo sắc tộc, quốc gia [1]. Đây là nguyên nhân hàng đầu gây suy thận giai đoạn cuối, cần phải lọc thận và ghép thận ở các nước phát triển. Người lớn mắc 3 ĐTĐ có nguy cơ tăng gấp 2-3 nhồi máu cơ tim và đột quỵ. Bệnh võng mạc tiểu đường là một nguyên nhân quan trọng gây mù có khoảng 2,6% bệnh mù toàn cầu có thể là do ĐTĐ [1].
Do các biến chứng nghiêm trọng của ĐTĐ nên việc duy trì mức đường máu, huyết áp và cholesterol bình thường hoặc gần bình thường có thể giúp trì hoãn hoặc ngăn ngừa các biến chứng ĐTĐ. Các nguyên tắc điều trị bệnh đái tháo đường 1. Mục tiêu điều trị ĐTĐ là bệnh rối loạn chuyển hóa có ảnh hưởng đến nhiều cơ quan trong cơ thể. Do vậy, trong điều trị ĐTĐ các mục tiêu quan trọng cần kiểm soát là: giảm đường huyết, đạt cân nặng hợp lý, làm chậm xuất hiện các biến chứng và nâng cao chất lượng đời sống của bệnh nhân.
Ngoài ra còn kiểm soát các chỉ tiêu về lipid huyết, huyết áp, chỉ số khối cơ thể [1]. Mục tiêu điều trị ĐTĐ ở người trưởng thành, không có thai được trình bày ở Bảng 1. Mục tiêu điều trị cho BN ĐTĐ ở người trưởng thành, không có thai Mục tiêu Chỉ số HbA1c < 7% (53mmol/mol) Glucose huyết tương 80-130 mg/dL (4,4-7,2 mmol/L)* lúc đói, trước ăn Đỉnh glucose huyết <180 mg/dL (10,0 mmol/L)* tương sau ăn 1-2 giờ Huyết áp Tâm thu <140 mmHg, Tâm trương <90 mmHg Nếu đã có biến chứng thận, hoặc có yếu tố nguy cơ tim mạch do xơ vữa cao: Huyết áp <130/80 mmHg Lipid máu LDL cholesterol <100 mg/dL (2,6 mmol/L), nếu chưa có biến chứng tim mạch LDL cholesterol <70 mg/dL (1,8 mmol/L) nếu đã có bệnh tim mạch vữa xơ, hoặc có thể thấp hơn <50 mg/dL nếu có yếu tố nguy cơ xơ vữa cao Triglycerid <150 mg/dL (1,7 mmol/L) HDL cholesterol >40 mg/dL (1,0 mmol/L) ở nam và >50 mg/dL (1,3 mmol/L) ở nữ * Mục tiêu điều trị ở các cá nhân có thể khác nhau [1]: - Mục tiêu có thể thấp hơn (HbA1c <6,5%) ở BN trẻ, mới chẩn đoán, không có các bệnh lý tim mạch, nguy cơ hạ glucose máu thấp. 4 - Ngược lại, mục tiêu có thể cao hơn (HbA1c từ 7,5 – 8%) ở những BN lớn tuổi, mắc bệnh ĐTĐ đã lâu, có nhiều bệnh lý đi kèm, có tiền sử hạ glucose máu nặng trước đó.