Luận án: Hiệu quả điều trị vết thương mạn tính bằng tế bào gốc mô mỡ tự thân

Chuyên khảo điều trị vết thương mạn tính bằng tế bào gốc mô mỡ phân tích chuyên sâu các khía cạnh quan trọng trong lĩnh vực hiện nay

• Tác giả: Nguyễn Tiến Dũng
• Người hướng dẫn: Quản Hoàng Lâm
• Trường học: Học Viện Quân Y
• Chuyên ngành: Ngoại Bỏng
• Đề tài: Nghiên cứu một số đặc điểm của vết thương mạn tính và hiệu quả điều trị của ghép tế bào gốc từ mô mỡ tự thân
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ y học
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tế bào gốc mô mỡ Hy vọng mới điều trị vết thương mạn tính

Vết thương mạn tính, đặc biệt là các loại vết loét khó lành như vết loét tiểu đường hay vết loét tì đè, là một thách thức lớn trong y học hiện đại. Các phương pháp điều trị truyền thống thường chỉ giải quyết triệu chứng mà không tác động sâu vào cơ chế tái tạo mô. Sự ra đời của y học tái tạo, với trọng tâm là liệu pháp tế bào gốc mô mỡ, đã mở ra một kỷ nguyên mới. Phương pháp này không chỉ là một giải pháp hỗ trợ mà còn là một phương pháp điều trị tiên tiến có khả năng khởi động lại quá trình làm lành tự nhiên của cơ thể. Tế bào gốc từ mô mỡ, hay còn gọi là tế bào gốc trung mô từ mô mỡ (ADSCs), được xem là nguồn tài nguyên quý giá nhờ khả năng biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau, tiết ra các yếu tố tăng trưởng và điều hòa phản ứng viêm. Chính những đặc tính này đã biến chúng thành công cụ đắc lực để chữa vết thương khó lành, mang lại hy vọng phục hồi hoàn toàn cho người bệnh. Việc ứng dụng công nghệ tế bào gốc tự thân đảm bảo tính tương thích sinh học cao, giảm thiểu nguy cơ thải ghép và tối ưu hóa hiệu quả điều trị.

1.1. Y học tái tạo và vai trò đột phá của tế bào gốc

Y học tái tạo là lĩnh vực y học tập trung vào việc sửa chữa, thay thế hoặc tái tạo các tế bào, mô hoặc cơ quan bị tổn thương để khôi phục chức năng bình thường. Tế bào gốc là nền tảng của lĩnh vực này. Chúng là những tế bào chưa biệt hóa, có hai đặc tính cơ bản: khả năng tự làm mới (tạo ra nhiều tế bào gốc hơn) và khả năng biệt hóa (phát triển thành các loại tế bào chuyên biệt như tế bào da, tế bào cơ, tế bào xương). Trong điều trị vết thương, tế bào gốc hoạt động như một "nhà máy sinh học" tại chỗ, cung cấp các yếu tố cần thiết để thúc đẩy quá trình tái tạo mô bằng tế bào gốc, điều khiển các giai đoạn liền vết thương một cách có trật tự và hiệu quả, từ việc dọn dẹp các mô hoại tử đến việc hình thành mô hạt và biểu mô hóa.

1.2. Vết thương mạn tính là gì và tại sao lại khó chữa

Theo định nghĩa y khoa, vết thương mạn tính là những tổn thương không tiến triển qua các giai đoạn làm lành bình thường theo một trình tự và thời gian cụ thể, thường kéo dài trên 6 tuần. Nguyên nhân khiến chúng khó chữa nằm ở một vòng luẩn quẩn bệnh lý tại chỗ vết thương. Môi trường này đặc trưng bởi tình trạng viêm kéo dài, sự hiện diện của các enzyme phân hủy protein (MMPs) ở nồng độ cao làm phá hủy các mô mới hình thành, thiếu hụt các yếu tố tăng trưởng, tuần hoàn máu kém và sự tồn tại của các tế bào lão hóa, giảm khả năng phân chia và di chuyển. Đặc biệt, các bệnh nền như đái tháo đường hay suy tĩnh mạch càng làm trầm trọng thêm tình trạng này, khiến quá trình liền sẹo vết thương bị đình trệ vô thời hạn.

II. Thách thức lớn trong việc chữa các vết thương khó lành hiện nay

Việc điều trị các vết thương khó lành như bàn chân đái tháo đường đối mặt với nhiều rào cản sinh học và hạn chế từ các phương pháp truyền thống. Môi trường sinh hóa tại vết thương mạn tính là một trong những trở ngại lớn nhất. Nó bị mắc kẹt ở giai đoạn viêm, dẫn đến sự tích tụ của các tế bào viêm, giải phóng các cytokine tiền viêm và các gốc oxy hóa tự do, gây tổn thương thêm cho các mô xung quanh. Sự mất cân bằng giữa enzyme phân hủy và các yếu tố tái tạo khiến mọi nỗ lực hình thành mô mới đều trở nên vô ích. Các phương pháp điều trị thông thường như cắt lọc, thay băng, sử dụng kháng sinh tuy cần thiết nhưng thường không đủ mạnh để phá vỡ vòng luẩn quẩn bệnh lý này. Chúng chỉ có thể tạo ra một môi trường sạch sẽ hơn một cách thụ động, chứ không chủ động kích thích quá trình tái tạo. Đây chính là lúc liệu pháp tế bào gốc mô mỡ cho thấy vai trò vượt trội của mình.

2.1. Đặc điểm sinh học cản trở quá trình liền vết thương tự nhiên

Tại vết thương mạn tính, các tế bào như nguyên bào sợi và tế bào sừng (keratinocyte) trở nên lão hóa, giảm khả năng tăng sinh và di cư để khép miệng vết thương. Luận án của Nguyễn Tiến Dũng (2018) chỉ ra rằng, nguyên bào sợi tại vết thương mạn tính có tuổi thọ ngắn hơn và đáp ứng kém với các tín hiệu kích thích. Thêm vào đó, sự thiếu hụt mạch máu tân tạo làm giảm cung cấp oxy và chất dinh dưỡng, trong khi tình trạng nhiễm khuẩn dai dẳng tạo ra một môi trường độc hại. Các yếu tố này kết hợp lại tạo thành một hàng rào vững chắc, ngăn cản quá trình làm lành vết thương không để lại sẹo và thậm chí có thể dẫn đến các biến chứng nghiêm trọng như hoại tử và cắt cụt chi.

2.2. Hạn chế cố hữu của các phương pháp điều trị truyền thống

Các phương pháp truyền thống bao gồm cắt lọc hoại tử, sử dụng băng gạc chuyên dụng, liệu pháp áp lực âm và oxy cao áp. Mặc dù có những lợi ích nhất định trong việc kiểm soát nhiễm trùng và quản lý dịch tiết, chúng vẫn có những hạn chế lớn. Các phương pháp này chủ yếu mang tính hỗ trợ, phụ thuộc vào khả năng tự chữa lành còn lại của cơ thể. Chúng không cung cấp thêm các tế bào hoạt động mới hay các yếuator tăng trưởng cần thiết. Trong nhiều trường hợp, đặc biệt với các vết loét lớn và sâu, những biện pháp này không đủ để kích hoạt quá trình tái tạo mô một cách hiệu quả, dẫn đến thời gian điều trị kéo dài, chi phí tốn kém và kết quả không chắc chắn.

III. Cách tế bào gốc mô mỡ thúc đẩy làm lành vết thương hiệu quả

Cơ chế tác động của tế bào gốc mô mỡ trong việc chữa lành vết thương là một quá trình đa chiều và phức tạp. Thay vì chỉ tác động lên một khía cạnh, chúng điều phối toàn bộ môi trường vết thương. Đầu tiên, chúng thực hiện chức năng chống viêm và giảm đau mạnh mẽ, giúp phá vỡ giai đoạn viêm mạn tính. Tiếp theo, thông qua cơ chế cận tiết (paracrine), chúng giải phóng một loạt các yếu tố tăng trưởng và cytokine, hoạt động như những "sứ giả" sinh học, ra lệnh cho các tế bào xung quanh bắt đầu quá trình sửa chữa. Chúng kích thích sự hình thành mạch máu mới, huy động các nguyên bào sợi sản xuất collagen, và thúc đẩy các tế bào biểu mô di chuyển để che phủ vết thương. Quá trình ghép tế bào gốc tự thân đưa một lượng lớn các "công nhân" ưu tú này trực tiếp vào "công trường" đang bị đình trệ, khởi động lại toàn bộ bộ máy tái tạo của cơ thể. Đây là một bước đột phá thực sự so với các phương pháp điều trị thụ động.

3.1. Cơ chế chống viêm và điều hòa miễn dịch tại chỗ vết thương

Tế bào gốc trung mô từ mô mỡ (ADSCs) có khả năng điều hòa hệ thống miễn dịch một cách thông minh. Chúng làm giảm sản xuất các cytokine gây viêm như TNF-α và tăng cường sản xuất các cytokine chống viêm như IL-10. Nghiên cứu cho thấy ADSCs có thể thúc đẩy sự chuyển đổi của đại thực bào từ kiểu hình M1 (gây viêm) sang kiểu hình M2 (thúc đẩy sửa chữa mô). Bằng cách dập tắt "đám cháy" viêm nhiễm mạn tính, chúng tạo ra một môi trường thuận lợi cho các giai đoạn tiếp theo của quá trình liền vết thương, giúp giảm sưng, đỏ và đau tại chỗ.

3.2. Khả năng tăng sinh mạch máu và tái tạo mô một cách mạnh mẽ

Một trong những vai trò quan trọng nhất của ADSCs là thúc đẩy tăng sinh mạch máu (angiogenesis). Chúng tiết ra các yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu (VEGF), yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi (FGF), kích thích các tế bào nội mô hình thành các mao mạch mới. Mạng lưới mạch máu này mang oxy và chất dinh dưỡng thiết yếu đến vết thương, đồng thời loại bỏ các chất thải độc hại. Ngoài ra, ADSCs còn trực tiếp kích thích sự tăng sinh và di cư của nguyên bào sợi và tế bào sừng, hai loại tế bào chủ chốt trong việc xây dựng chất nền ngoại bào và tái tạo lớp biểu bì da, giúp vết thương đầy lên và khép miệng nhanh chóng.

IV. Quy trình ghép tế bào gốc tự thân từ mô mỡ chuẩn y khoa

Công nghệ tế bào gốc tự thân trong điều trị vết thương mạn tính là một quy trình gồm nhiều bước được kiểm soát chặt chẽ trong điều kiện vô trùng tuyệt đối. Quy trình này bắt đầu bằng việc thu nhận một lượng nhỏ mô mỡ từ chính cơ thể người bệnh, thường là ở vùng bụng hoặc đùi. Đây là một thủ thuật ít xâm lấn và an toàn. Mô mỡ sau đó được chuyển đến phòng thí nghiệm để xử lý và phân lập quần thể tế bào gốc tinh khiết. Các tế bào này sau đó được nuôi cấy để nhân lên về số lượng trước khi được đưa lên một giá thể sinh học đặc biệt để tạo thành tấm tế bào. Tấm tế bào sống này sau đó được ghép trực tiếp lên nền vết thương đã được chuẩn bị sạch sẽ. Toàn bộ quy trình ghép tế bào gốc tự thân đảm bảo tính an toàn tối đa, vì tế bào của chính bệnh nhân sẽ không gây ra phản ứng miễn dịch. Đây là một phương pháp điều trị tiên tiến và đầy hứa hẹn.

4.1. Bước 1 Thu nhận và phân lập tế bào gốc từ mô mỡ

Quá trình bắt đầu bằng một thủ thuật hút mỡ nhỏ, chỉ cần gây tê tại chỗ. Khoảng 50-100 ml mô mỡ được lấy ra và vận chuyển ngay đến phòng thí nghiệm. Tại đây, mô mỡ được xử lý bằng các enzyme chuyên dụng, chẳng hạn như collagenase, để phá vỡ cấu trúc mô liên kết và giải phóng các tế bào. Hỗn dịch tế bào sau đó được ly tâm để tách riêng phần chứa các tế bào gốc trung mô từ mô mỡ (ADSCs). Quá trình này đòi hỏi kỹ thuật cao và môi trường vô trùng nghiêm ngặt để đảm bảo chất lượng và sự an toàn của tế bào.

4.2. Bước 2 Nuôi cấy và chế tạo tấm tế bào gốc chuyên dụng

Sau khi được phân lập, các ADSCs được đưa vào môi trường nuôi cấy đặc biệt chứa đầy đủ chất dinh dưỡng và yếu tố tăng trưởng. Trong khoảng 2-3 tuần, các tế bào sẽ tăng sinh mạnh mẽ, đạt đến số lượng hàng chục triệu tế bào. Khi đã đủ số lượng, chúng được cấy lên một màng sinh học (ví dụ màng polycarbonat) để tạo thành một "tấm tế bào gốc". Tấm này là một cấu trúc mỏng, mềm dẻo, chứa một lớp dày đặc các tế bào gốc sống và sẵn sàng hoạt động ngay khi được ghép.

4.3. Bước 3 Chuẩn bị và thực hiện ghép tấm tế bào gốc lên vết thương

Trước khi ghép, vết thương của bệnh nhân được làm sạch hoàn toàn, loại bỏ tất cả các mô hoại tử và giả mạc để lộ ra nền mô hạt khỏe mạnh. Tấm tế bào gốc sau đó được đặt nhẹ nhàng lên toàn bộ bề mặt vết thương. Tấm ghép sẽ được cố định bằng một lớp băng gạc chuyên dụng để duy trì độ ẩm và bảo vệ. Các tế bào gốc từ tấm ghép sẽ ngay lập tức bắt đầu hoạt động, tiết ra các yếu tố chữa lành và tương tác với môi trường xung quanh để khởi động quá trình tái tạo mô bằng tế bào gốc.

V. Kết quả thực tiễn điều trị vết loét tiểu đường và tì đè

Hiệu quả của liệu pháp tế bào gốc mô mỡ đã được chứng minh qua nhiều nghiên cứu lâm sàng, trong đó có luận án tiến sĩ của tác giả Nguyễn Tiến Dũng tại Học viện Quân Y năm 2018. Nghiên cứu này đánh giá hiệu quả của việc ghép tế bào gốc tự thân trên các bệnh nhân có vết thương mạn tính. Kết quả cho thấy sự cải thiện rõ rệt trên nhiều phương diện. Về mặt lâm sàng, kích thước vết thương giảm đáng kể theo thời gian, nền vết thương trở nên sạch hơn, mô hạt phát triển tốt và quá trình biểu mô hóa từ mép vết thương diễn ra mạnh mẽ. Các phân tích vi thể cũng cung cấp bằng chứng thuyết phục về sự tái tạo mô ở cấp độ tế bào. Quan trọng hơn, quy trình này được chứng minh là an toàn, không gây ra các tác dụng phụ đáng kể, khẳng định vị thế là một trong những phương pháp điều trị tiên tiến và hiệu quả nhất để chữa vết thương khó lành hiện nay.

5.1. Phân tích hiệu quả lâm sàng sau khi ghép tế bào gốc

Theo kết quả nghiên cứu trong luận án, sau khi ghép tấm tế bào gốc, diện tích vết thương của các bệnh nhân giảm trung bình một cách có ý nghĩa thống kê qua các tuần theo dõi (Biểu đồ 3.4). Các chỉ số viêm tại chỗ như sưng, nóng, đỏ, đau đều giảm. Tình trạng dịch tiết được cải thiện, pH bề mặt vết thương có xu hướng chuyển về môi trường axit sinh lý, thuận lợi cho việc lành thương. Đặc biệt, phương pháp này cho thấy hiệu quả cao đối với các trường hợp khó như vết loét tì đè ở bệnh nhân liệt giường hoặc bàn chân đái tháo đường, những ca bệnh mà các phương pháp khác thường thất bại.

5.2. Bằng chứng vi thể về tái tạo mô và liền sẹo vết thương

Các mẫu sinh thiết mô từ vết thương trước và sau khi điều trị đã được phân tích dưới kính hiển vi. Kết quả cho thấy sau khi ghép tế bào gốc, mật độ mạch máu tân tạo tăng lên rõ rệt, số lượng nguyên bào sợi hoạt động và các sợi collagen được sắp xếp có tổ chức hơn. Đồng thời, số lượng tế bào viêm giảm đi đáng kể (Biểu đồ 3.7). Những thay đổi này ở cấp độ vi thể giải thích cho sự cải thiện nhanh chóng trên lâm sàng và cho thấy tiềm năng làm lành vết thương không để lại sẹo xấu, thay vào đó là một cấu trúc da mới gần với da lành hơn.

5.3. Đánh giá tính an toàn và tác dụng không mong muốn

Tính an toàn là một ưu điểm vượt trội của công nghệ tế bào gốc tự thân. Vì tế bào được lấy từ chính cơ thể bệnh nhân nên không có nguy cơ thải ghép hay lây truyền bệnh. Trong nghiên cứu được đề cập, không ghi nhận trường hợp nào có tác dụng không mong muốn nghiêm trọng liên quan đến quy trình ghép, như phản ứng dị ứng, nhiễm trùng tại vị trí ghép hay sự hình thành khối u (Bảng 3.22). Bệnh nhân dung nạp tốt với liệu pháp, chỉ có một số ít cảm giác khó chịu nhẹ tại vùng lấy mỡ và sẽ hết sau vài ngày. Điều này khẳng định đây là một liệu pháp an toàn và đáng tin cậy.

VI. Tương lai của liệu pháp tế bào gốc trong y học tái tạo hiện đại

Việc điều trị thành công vết thương mạn tính bằng tế bào gốc mô mỡ chỉ là bước khởi đầu cho một cuộc cách mạng trong y học tái tạo. Tiềm năng của liệu pháp tế bào gốc mô mỡ không chỉ giới hạn ở việc chữa lành da mà còn mở rộng sang nhiều lĩnh vực khác. Các nhà khoa học đang nghiên cứu ứng dụng chúng trong việc tái tạo sụn khớp, sửa chữa tổn thương tim mạch, điều trị các bệnh tự miễn và làm chậm quá trình lão hóa. Trong tương lai, công nghệ tế bào gốc tự thân có thể được tối ưu hóa hơn nữa, ví dụ như kết hợp với các vật liệu sinh học thông minh hoặc kỹ thuật in 3D sinh học để tạo ra các mảnh ghép mô phức tạp. Hướng đi này hứa hẹn sẽ mang lại những giải pháp điều trị đột phá, giúp phục hồi chức năng và cải thiện chất lượng cuộc sống cho hàng triệu người bệnh trên toàn thế giới, khẳng định vai trò không thể thiếu của tế bào gốc trong y học thế kỷ 21.

6.1. Tiềm năng mở rộng ứng dụng của tế bào gốc từ mô mỡ

Ngoài da liễu và điều trị vết thương, ADSCs đang được khám phá trong nhiều chuyên khoa. Trong phẫu thuật thẩm mỹ, chúng được dùng để trẻ hóa da, làm đầy các khuyết điểm mô mềm. Trong chấn thương chỉnh hình, chúng được tiêm vào khớp để điều trị thoái hóa sụn. Các nghiên cứu tiền lâm sàng cũng cho thấy tiềm năng trong việc điều trị các bệnh lý như Crohn, lupus, hoặc phục hồi sau đột quỵ. Sự linh hoạt và tính an toàn của ADSCs khiến chúng trở thành một trong những ứng cử viên sáng giá nhất cho các liệu pháp tái tạo trong tương lai.

6.2. Các hướng nghiên cứu và phát triển công nghệ mới hiện nay

Nghiên cứu trong tương lai sẽ tập trung vào việc nâng cao hiệu quả và đơn giản hóa quy trình. Các nhà khoa học đang tìm cách "biên tập gen" tế bào gốc để tăng cường khả năng chữa lành của chúng hoặc phát triển các sản phẩm "có sẵn" từ tế bào gốc đồng loài (từ người hiến tặng) đã qua xử lý để loại bỏ tính sinh miễn dịch. Việc kết hợp tế bào gốc với các khung đỡ sinh học (scaffolds) có khả năng phân hủy sinh học cũng là một hướng đi đầy hứa hẹn, giúp định hướng sự phát triển của mô mới theo cấu trúc mong muốn, mở ra khả năng tái tạo các bộ phận cơ thể phức tạp hơn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Trong xã hội hiện đại, khi chất lượng cuộc sống người dân tăng lên thì tỷ lệ bệnh nhân có vết thương mạn tính cũng tăng theo cùng với sự gia tăng của những mặt bệnh như béo phì, đái tháo đường, bệnh lý tim mạch. Vết thương mạn tính là thách thức đối với các chuyên gia chăm sóc vết thương và đòi hỏi một nguồn lực y tế lớn trong chăm sóc và điều trị. Trong năm 2005- 2006, chỉ tính riêng chi phí điều trị cho ba nhóm bệnh nhân bị loét tĩnh mạch chi dưới, loét bàn chân do bệnh đái tháo đường và loét do tỳ đè là 2,3-3,1 tỷ bảng Anh [1]. Trong năm 2014, trong số 430 bệnh nhân vào khoa Liền vết thương, Viện bỏng Quốc gia điều trị thì có tới 87,67% bệnh nhân có vết thương mạn tính do các nguyên nhân khác nhau [2].

Ở những bệnh nhân có vết thương mạn tính, bệnh lý nền thường là nguyên nhân làm cho quá trình liền vết thương không thực hiện được và cũng chính bệnh lý nền làm cho vết thương mạn tính cũng có đặc điểm hết sức phong phú và tạo ra nhiều loại vết thương mạn tính khác nhau [3]. Hiện nay, tại các trung tâm liền vết thương ở các nước phát triển như Mỹ, Pháp, Canada việc nghiên cứu các biện pháp chăm sóc và điều trị vết thương mạn tính tập trung vào tối ưu hóa vi môi trường tại chỗ vết thương như duy trì cân bằng ẩm, phục hồi tưới máu, kiểm soát nhiễm khuẩn, trị liệu tế bào. Trị liệu tế bào nhằm khắc phục những khiếm khuyết mô tại chỗ vết thương đang được ứng dụng rất rộng rãi, trong đó có trị liệu tế bào gốc từ mô mỡ. Tế bào gốc phân lập được từ mô mỡ là tế bào gốc trung mô có hình dáng nguyên bào sợi, có khả năng tạo colony và biệt hóa thành nhiều loại mô khác nhau [4], [5], [6], [7].

Hiện nay tế bào gốc từ mô mỡ được ứng dụng nhiều trong y học tái tạo và sửa chữa trong đó có điều trị các vết thương mạn tính. Đối với vết thương mạn tính, tại chỗ vết thương tiết quá nhiều cytokin tiền viêm và các enzyme phân hủy protein, kèm theo các tế bào thì lão hóa, nhiễm trùng dai dẳng và thiếu hụt các tế bào gốc [3]. Trên thực nghiệm, tế 2 bào gốc từ mô mỡ được cho là có khả năng kích thích tăng sinh nguyên bào sợi, chế tiết các protein của chất nền ngoại bào, kích thích biểu mô hóa và tăng sinh mạch máu tân tạo một trong những yếu tố quan trọng của quá trình liền vết thương [4], [8], [9]. Tại Viện Bỏng Quốc Gia, trị liệu tế bào trong điều trị các vết thương, vết bỏng đã được triển khai khá rộng rãi như ghép tấm nguyên bào sợi nuôi cấy, đắp dịch tiết của nguyên bào sợi điều trị vết thương.

Năm 2012, đề tài "Nghiên cứu quy trình tách tế bào gốc từ mô mỡ và thử nghiệm chế tạo sinh phẩm dùng trong điều trị vết thương, vết bỏng" được nghiệm thu trong chương trình đề tài tiềm năng KC-10 của Bộ khoa học và công nghệ [4]. Kết quả của đề tài đã mở ra một hướng đi mới trong việc điều trị các vết thương, vết bỏng tại Viện bỏng Quốc gia. Bên cạnh đó việc ghép tự thân các chế phẩm tế bào thường mang lại kết quả cao do không gặp phản ứng thải ghép. Xuất phát từ những yếu tố trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: ―Nghiên cứu một số đặc điểm của vết thương mạn tính và hiệu quả điều trị của ghép tế bào gốc từ mô mỡ tự thân‖.

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1. Mô tả một số đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng và hình thái cấu trúc vết thương mạn tính 2. Đánh giá hiệu quả của ghép tế bào gốc từ mô mỡ tự thân trong điều trị vết thương mạn tính. 3 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.

Quá trình liền vết thƣơng Quá trình liền vết thương (LVT) diễn ra theo tiến trình 3 giai đoạn là giai đoạn viêm (Inflammation), giai đoạn tăng sinh (Proliferation) và giai đoạn liền sẹo (Remodelling) [10].1 Giai đoạn viêm (Inflammation) Giai đoạn viêm thường kéo dài tới 4 ngày sau chấn thương và có các dấu hiệu lâm sàng điển hình là sưng, nóng, đỏ, đau [11]. Khởi đầu giai đoạn viêm là quá trình đông máu, quá trình này không chỉ dừng lại ở việc làm ngừng chảy máu mà nó còn cung cấp một số marker sinh học tham gia vào quá trình LVT. Ngay sau khi xuất hiện vết thương, bằng việc giải phóng ra các amin hoạt mạch làm các mạch máu xung quanh vị trí tổn thương lập tức co lại để làm giảm chảy máu. Dưới ảnh hưởng của Adenosine Diphosphate (ADP) được tiết ra từ các mô bị tổn thương, các tiểu cầu được huy động, kích hoạt và tập trung về vùng có vết thương.

Các tiểu cầu kích hoạt sẽ tiết ra Glycoprotein có tác dụng kết dính các tiểu cầu lại với nhau. Bên cạnh đó tiểu cầu cũng tiết ra các yếu tố kích thích quá trình đông máu, thông qua việc sản xuất thrombin, mà ban đầu từ việc hình thành fibrin từ fibrinogen. Các fibrin hình thành mạng lưới giúp tăng việc ngăn và giữ tiểu cầu tại chỗ vết thương, làm cho cục máu đông ổn định [11]. Tiểu cầu cũng tiết ra các yếu tố tăng trưởng như yếu tố tăng trưởng nguồn gốc tiểu cầu (Platelet derived growth factor-PDGF), yếu tố tăng trưởng chuyển dạng an pha và bê ta (Transforming growth factor – α và- β (TGF-α và TGF - β)), yếu tố tăng trưởng biểu bì (Epidermal growth factors -EGFs), yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi (Fibroblast growth factor-2 (FGF-2)) [12].

Các yếu tố tăng trưởng này là một trong những yếu tố đầu tiên trong việc khởi xướng các giai đoạn tiếp theo của quá trình LVT. 4 Sau khi co mạch ban đầu để giảm mất máu ở quá trình đông máu, thì tiếp theo mạch máu sẽ giãn, do các tế bào nội mô và tế bào Mast chịu sự tác động của các yếu tố như histamine, prostaglandins và leucotrienes được tiết ra từ các tế bào đã bị tổn thương. Đồng thời các tế bào nội mô tách ra, tạo khoảng trống cho huyết tương và các bạch cầu thoát khỏi lòng mạch ra gian bào của mô xung quanh vết thương. Huyết tương thoát ra vùng gian bào gây triệu chứng phù nề, góp phần vào cảm giác đau, một đặc trưng của phản ứng viêm [12].

Ban đầu là bạch cầu đa nhân trung tính, tiếp theo là các bạch cầu đơn nhân, bạch cầu lympho, bạch cầu ái toan và ái kiềm, từ trong lòng mạch thoát ra ngoài khoảng gian bào. Việc di cư của bạch cầu đa nhân trung tính đạt đỉnh trong vòng 48h sau tổn thương. Các bạch cầu sẽ tham gia vào quá trình dọn dẹp các mảnh vụn tế bào, vi khuẩn để tham gia vào quá trình chống nhiễm trùng. Các bạch cầu đơn nhân sẽ di cư đến vùng tổn thương biến đổi thành các đại thực bào.

Các đại thực bào sẽ tiêu diệt vi khuẩn bằng cách thực bào, giải phóng ra oxy có hoạt tính sinh học và các enzyme phân hủy protein (proteases). Có tới 20 loại proteases do đại thực bào, bạch cầu trung tính, các tế bào biểu mô và nguyên bào sợi tiết ra, trong đó đáng chú ý là nhóm enzyme matrix metalloproteases (MMPs). Dưới ảnh hưởng của các Cytokine viêm như yếu tố hoại tử khối u (Tumour necrosis factor alpha – TNF-α), Interlekin- 1 (IL -1) và IL-6, các MMPs sẽ hoạt động và tác động lên cấu trúc ngoại bào, đóng vai trò loại bỏ các mô ốm yếu, sửa chữa các mô bị hư tổn. Hoạt động của MMPs bị ức chế bởi TIMPs (tissue inhibitors of metalloproteases) được các tế bào tại chỗ vết thương tiết ra.

Nếu mất cân bằng giữa MMPs và TIMPs thì MMPs sẽ phá hủy các tế bào mới, ức chế các yếu tố tăng trưởng [11]. Ngoài ra các đại thực bào còn tham gia sản xuất các chất hóa ứng động và các yếu tố tăng trưởng như IL, yếu tố hoại tử khối u (Tumor Necrisis Factor - TNF), TGF tham gia kích thích nguyên bào sợi sản xuất collagen, tăng sinh mạch máu và tăng sinh tế bào sừng [10]. Giai đoạn tăng sinh (Proliferation) Giai đoạn này bắt đầu từ ngày thứ 3 sau chấn thương và kéo dài tới 2 tuần sau đó. Biểu mô hóa, tăng sinh mạch, hình thành mô hạt là những đặc trưng của giai đoạn này [10].

Biểu mô hóa thường diễn ra sớm, biểu hiện là các tế bào sừng phát triển, di cư, bên cạnh việc tái hình thành lại các mô ở phía dưới. Quá trình biểu mô hóa được định nghĩa như sự thay thế các lớp của da và tổ chức mô dưới da sau khi đã mất do chấn thương. Quá trình biểu mô hóa bắt đầu từ việc các tế bào biểu mô từ các phần phụ của da như nang lông, tuyến mồ hôi và vùng mép của vết thương di cư vào trung tâm vết thương. Từ 24 giờ đến 48 giờ sau chấn thương, các tế bào biểu mô ở vùng mép vết thương bắt đầu tăng sinh để đảm bảo việc cung cấp đủ tế bào cho quá trình LVT.

* Tăng sinh và di cư của nguyên bào sợi: Nguyên bào sợi xuất hiện tại chỗ vết thương khoảng ngày thứ 2 đến ngày thứ 4. Sau khi tổn thương, nguyên bào sợi được kích thích, di cư từ các mô vùng lân cận vết thương vào những vùng khiếm khuyết của vết thương, chúng tăng sinh và sản xuất ra các protein cho chất đệm gian bào như fibronectin, hyaluronan, sau đó là collagen và proteoglycan [13]. Các yếu tố kích thích nguyên bào sợi di cư bao gồm PDGF, TGF-β, yếu tố tăng trưởng biểu bì (Epidermal Growth Factor - EGF) và fibronectin. Trong đó PDGF và TGF-β đóng vai trò quan trọng trong vai trò làm tăng sinh chất nền tạo điều kiện cho nguyên bào sợi di cư [12].

* Tổng hợp collagen: Collagen được tổng hợp bởi các nguyên bào sợi. Collagen cũng là một thành phần quan trọng của tất cả các giai đoạn trong quá trình LVT. Ngay sau khi xuất hiện vết thương, collagen được tiết ra, đi vào trong vết thương liên kết với các thành phần của máu, kích hoạt tiểu cầu hoạt động, cũng như kích hoạt các yếu tố miễn dịch để đáp ứng với tổn thương. Sau đó collagen tham gia vào thành phần của chất đệm gian bào tại chỗ vết thương.

Các nguyên bào sợi tổng hợp và tiết ra collagen týp I và III tham gia tạo thành chất đệm gian bào mới [13]. 6 * Tăng sinh mạch: Quá trình hình thành mạch máu mới diễn ra trong suốt quá trình LVT. Mạch máu tân tạo được tạo ra là kết quả của sự tương tác giữa tế bào nội mô, các cytokine kích thích tăng sinh mạch như FGF, VEGF TGF-β cũng như tế bào mast và chất nền ngoại bào.