CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. BỆNH PHỔI TẮC NGHẼN MẠN TÍNH VÀ VIÊM TOÀN THÂN 1. Định nghĩa và tiêu chuẩn chẩn đoán bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính Định nghĩa BPTNMT của “Chiến lược toàn cầu về BPTNMT” (The Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease - GOLD) cập nhật năm 2018: BPTNMT là một bệnh phổ biến, có thể phòng ngừa và điều trị được, đặc trưng bởi triệu chứng hô hấp và giới hạn luồng khí dai dẳng do bất thường của đường thở và/ hoặc phế nang thường gây ra bởi tiếp xúc quan trọng với các hạt hay khí độc [84]. Chẩn đoán BPTNMT: theo “Chiến lược toàn cầu về BPTNMT” (GOLD) năm 2018: BPTNMT được định nghĩa khi tỷ số FEV1/ FVC sau nghiệm pháp giãn phế quản < 0,7 trên hô hấp ký, có triệu chứng phù hợp ( khó thở, ho hay khạc đàm mạn tính) và có phơi nhiễm quan trọng với các yếu tố nguy cơ [84].
Viêm toàn thân trong bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính 1. Cơ chế gây viêm toàn thân trong bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính Nguồn gốc viêm toàn thân trong BPTNMT được cho là do nhiều cơ chế. Viêm toàn thân có thể bắt nguồn từ nhu mô phổi viêm, làm “tràn” phân tử tiền viêm từ phổi hoặc bằng cách kích hoạt các tế bào viêm (bạch cầu đa nhân trung tính, bạch cầu đơn nhân và bạch cầu lympho) trong quá trình di chuyển qua tuần hoàn phổi [196]. Khói thuốc lá là yếu tố nguy cơ chính của BPTNMT vốn có khả năng sinh ra viêm toàn thân [37].
Thay đổi sinh bệnh học xảy ra trong phổi bệnh nhân BPTNMT như tình trạng thiếu oxy và căng phồng phổi (pulmonary hyperinflation) cũng có thể dẫn đến viêm toàn thân [17]. Viêm toàn thân trong BPTNMT còn được cho là một phần của quá trình lão hóa bình thường [37]. Các cơ quan khác như cơ xương, gan, tủy xương,…cũng góp phần sản xuất các cytokine viêm trong BPTNMT [17]. Đặc điểm viêm toàn thân trong bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính BPTNMT được đặc trưng bởi tiến trình viêm tiến triển ở đường hô hấp, nhu mô và mạch máu phổi, đáp ứng với nhiều loại khí hoặc các hạt độc hại (chủ yếu là 5 khói thuốc lá).
Đáp ứng viêm tại phổi đặc trưng bởi: (1) tăng số lượng bạch cầu đa nhân trung tính (BCĐNTT), đại thực bào và tế bào lympho T-với ưu thế CD8; (2) tăng nồng độ các cytokine như leukotriene B4, interleukin 8 (IL-8) và yếu tố hoại tử khối u alpha (TNF-α) và (3) bằng chứng của gánh nặng oxy hóa do hít chất oxy hóa (khói thuốc lá) hoặc hoạt hoá tế bào viêm kể trên. Nhiều bằng chứng cho thấy những thay đổi viêm tương tự xảy ra trong hệ tuần hoàn của bệnh nhân BPTNMT, bao gồm tăng gánh nặng oxy hóa, hiện diện các tế bào viêm hoạt hóa và tăng nồng độ các cytokine tiền viêm trong máu [38]. Vì thế, một số tác giả đề nghị BPTNMT cần được xem xét như là “bệnh viêm toàn thân mạn tính” [17], [213]. Cytokine Cytokine là yếu tố hòa tan được sản xuất bởi tế bào và tác động lên tế bào khác, nhằm thay đổi chức năng của các tế bào đích, tương tự như các hormone trong hệ nội tiết.
Nói cách khác, có thể xem cytokine là "hormone" của các đáp ứng miễn dịch và viêm. Tuy nhiên, cytokine khác với các hormone kinh điển vì chúng được sản xuất bởi nhiều loại tổ chức khác nhau mà không phải bởi các tuyến chuyên biệt nào. Trong các cơ quan lymphoid, vai trò của cytokine trong các phản ứng miễn dịch qua trung gian dịch thể và tế bào với kháng nguyên, chủ yếu là tại chỗ với hoạt động cận tiết (paracrine) và xúc tiết (juxtacrine). Nhưng trong phản ứng viêm toàn thân, cytokine có hoạt động giống nội tiết, như tổng hợp protein giai đoạn cấp ở gan và giải phóng bạch cầu từ tủy xương, ở xa vị trí nhiễm trùng hoặc viêm.
Cytokine có nhiều tên gọi khác nhau như lymphokine, interleukin và chemokine dựa trên chức năng giả định, tế bào chế tiết hoặc đích tác dụng của chúng. Các cytokine tiền viêm (như TNF-α, IL-1 và IL-6), các cytokine kháng viêm (như IL-10, chất đối kháng thụ thể IL-1). Tên gọi chemokine được dùng cho một lớp các cytokine cụ thể làm trung gian hoá ứng động giữa các tế bào. IL-8 là một chemokine được gọi tên nguyên thủy là interleukin [66].
Hơn 50 cytokine đã biết có liên quan với BPTNMT, nhưng vai trò của chúng trong sinh lý bệnh học phức tạp của BPTNMT chưa được biết rõ [34], [38]. Các cytokine được xem là hữu ích để đánh giá mức độ nặng trong tiến triển của BPTNMT gồm IL-6, TNF-α, IL-10, chemokine IL-8 và 6 CCL18/PARC (chemokine (C-C motif) ligand/ pulmonary and activation-regulated chemokine) vì nồng độ của chúng tăng trong máu bệnh nhân BPTNMT. Những cytokine này không duy nhất cho BPTNMT mà có thể sinh ra do đáp ứng với nhiều kích thích viêm, bao gồm nhiễm trùng và các kiểu tổn thương mô khác nhau. - IL-6 là một cytokine có hiệu lực tiền viêm, sản xuất bởi nhiều quần thể tế bào khác nhau.
IL-6 đóng vai trò quan trọng trong viêm hoặc trực tiếp bằng cách hoạt hoá tế bào bạch cầu và tế bào cấu trúc bao gồm tế bào biểu mô phổi hoặc gây ra tăng tổng hợp các chất phản ứng giai đoạn cấp như CRP hay fibrinogen [8]. Nồng độ IL-6 trong máu tương quan với mức độ tăng CRP, và IL-6 là cơ chế chủ yếu kích thích giải phóng CRP từ gan. Nồng độ IL-6 tăng trong đàm, dịch phế quản, trong máu bệnh nhân BPTNMT và đạt nồng độ cao hơn trong đợt kịch phát BPTNMT. Không giống như hầu hết các cytokine khác, IL-6 ổn định trong máu tuần hoàn.
IL- 6 có thể tham gia vào một số biểu hiện toàn thân của BPTNMT, làm xấu hơn các bệnh đồng mắc, đặc biệt IL-6 góp phần vào suy giảm chức năng tế bào nội mạc, đề kháng insulin, loãng xương và trầm cảm [38]. Một trong những phát hiện thú vị trong nghiên cứu Framingham Heart là liên quan giữa IL-6 máu và FEV1 [219]. Cấu trúc đa hình dạng của IL-6 liên quan đến suy giảm nhanh chức năng phổi và tăng nguy cơ phát triển BPTNMT ở người hút thuốc lá [105]. Nghiên cứu tiến cứu kéo dài 3 năm của Ferrari cho thấy tăng nồng độ IL-6 máu liên quan với tử vong và hoạt động thể lực xấu hơn (đánh giá bằng khoảng cách đi bộ 6 phút) [79].
- IL-8 được sản sinh bởi một số quần thể tế bào, gồm tế bào biểu mô phế quản hoạt hoá, đại thực bào, BCĐNTT. IL-8 có khả năng hoá ứng động với BCĐNTT và tế bào đơn nhân, và phụ thuộc vào vị trí giải phẫu, có thể góp phần huy động những quần thể bạch cầu này vào phổi. Trong một số nghiên cứu, nồng độ IL-8 tăng trong đàm của bệnh nhân BPTNMT, nồng độ tương quan với tỷ lệ bạch cầu trung tính và cũng có thể tăng trong đàm trong đợt kịch phát BPTNMT [118]. - TNF-α, còn gọi là cachectin, là một cytokine tiền viêm quan trọng và có khả năng gây viêm bằng cơ chế trực tiếp lẫn gián tiếp.
Trong BPTNMT, nhiều tế bào có khả năng tiết TNF-α, bao gồm đại thực bào, tế bào biểu mô, tế bào lympho T và tế 7 bào cơ trơn đường hô hấp [34]. Vai trò của TNF-α được xem là trung tâm trong viêm tại phổi và viêm toàn thân trong BPTNMT. Nồng độ TNF-α và thụ thể hòa tan của nó tăng trong máu bệnh nhân BPTNMT. Trong nhiều trường hợp, hoạt hoá thụ thể TNF-α làm sản xuất và giải phóng một số chất trung gian viêm, và các chất trung gian này lần lượt gây cộng hưởng tác động viêm, bao gồm một loạt các cytokine tiền viêm, chemokine, proteases, và phân tử kết dính.
Nồng độ TNF-α tăng trong máu bệnh nhân BPTNMT ổn định lẫn bệnh nhân có đợt kịch phát so với nhóm chứng và mức độ tăng của TNF-α máu tương quan với độ nặng của bệnh [196]. Tăng nồng độ TNF-α máu được biết như một nguyên nhân gây suy mòn, teo cơ xương và suy yếu ở bệnh nhân BPTNMT [38]. C-reactive protein C-reactive protein (CRP) là một protein giai đoạn cấp được tổng hợp chủ yếu ở tế bào gan trong đáp ứng với tổn thương mô hay tình trạng viêm, gây ra biểu hiện cytokine tiền viêm và chemokine, và điều hoà hướng lên phân tử kết dính vốn có khả năng xúc tiến quá trình viêm tại phổi [118]. CRP được xem là một trong những dấu ấn viêm toàn thân nhạy cảm và phá huỷ mô trong viêm cấp tính, mạn tính và nhiễm trùng.
Nồng độ CRP tăng ở phần lớn bệnh nhân BPTNMT giai đoạn ổn định cũng như trong đợt kịch phát [38], [213]. Nồng độ CRP tăng liên quan đến tình trạng sức khỏe kém, khả năng gắng sức, chỉ số khối cơ thể (BMI) và độ nặng của BPTNMT [38], [83]. Nghiên cứu cho thấy nồng độ CRP tăng cao ở bệnh nhân BPTNMT cho dù không có bệnh động mạch vành, không phụ thuộc vào tình trạng hút thuốc lá và nồng độ giảm ở bệnh nhân sử dụng corticosteroid. Nồng độ CRP tăng trong máu của bệnh nhân BPTNMT có liên quan với dấu ấn viêm khác như IL- 6, cytokine điều hòa chủ yếu sản xuất CRP bởi tế bào gan.
Do CRP là một dấu ấn mạnh của viêm toàn thân và liên quan đến mức độ nặng của bệnh tim mạch, các nghiên cứu đã cho thấy viêm toàn thân có thể đóng một vai trò quan trọng trong sự liên quan giữa BPTNMT và bệnh tim thiếu máu cục bộ [213]. Trong BPTNMT, tăng CRP có khả năng tiên đoán nguy cơ tim mạch của bệnh nhân [194]. Tăng CRP máu liên quan đến hiện tượng viêm ở phổi của bệnh nhân BPTNMT trong giai đoạn 8 ổn định. Vì thế, CRP máu một dấu ấn tiềm năng của tiến trình viêm đang tiến triển ở phổi và có thể sử dụng như là yếu tố dự đoán kết cục của BPTNMT.
Ở bệnh nhân BPTNMT, CRP còn được biết như là một chỉ số nhạy với kết quả điều trị. Ngày càng có nhiều sự quan tâm đến việc sử dụng các dấu ấn viêm trong BPTNMT, vì chúng có thể tham gia vào phân loại kiểu hình (phenotype), theo dõi tiến triển của bệnh hay đợt kịch phát và đo lường tác động của can thiệp điều trị. Vai trò của viêm toàn thân trong bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính Viêm toàn thân với sự gia tăng các dấu ấn viêm ảnh hưởng xấu đến tiến triển và kết cục lâm sàng của BPTNMT và được xem là một cơ chế gây ra các bệnh đồng mắc như tim mạch, chuyển hóa, loét dạ dày, ung thư phổi, trầm cảm và loãng xương.