Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Hormon tuyến thượng thận 1. Đặc điểm tuyến thượng thận Tuyến thượng thận là một trong những tuyến nội tiết quan trọng của cơ thể, gồm hai tuyến nhỏ hình tam giác định vị sau phúc mạc nằm ở phần trên và mặt trong của hai thận. Ở người lớn trọng lượng của mỗi tuyến nặng khoảng 4- 5 gram [3], [48].
Cấu trúc của tuyến được cấu tạo bởi 2 phần riêng biệt gồm phần vỏ thượng thận (chiếm 80%) và phần tủy thượng thận (chiếm 20%). Cấu trúc của vỏ thượng thận từ ngoài vào trong gồm có 3 lớp riêng biệt: - Lớp cầu là lớp mỏng nhất nằm ở ngoài cùng của tuyến thượng thận. Lớp này cũng tìm thấy trên động vật, nó bài tiết ra aldosteron là loại hormon vỏ chuyển hóa muối (mineralocorticoid) có chức năng điều hòa vận chuyển chất điện phân trên bề mặt biểu mô, đặc biệt là giữ natri và thải kali ở tế bào ống thận [3]. - Lớp thứ 2 là lớp bó nằm giữa và lớp lưới nằm sát phía trong cùng gần phần tủy thượng thận.
Cả hai lớp này hoạt động như một thể thống nhất, nó tiết ra cortisol (glucocorticoids) và androgen. Vai trò chủ yếu là chống viêm và làm tăng quá trình đường phân ở gan [3], [7]. Tủy thượng thận nằm ở phần trung tâm của tuyến, nó bao gồm các tế bào ưa chrom, tổng hợp và tiết ra catecholamin (chủ yếu là adrenalin và một lượng nhỏ noradrenalin). Các tế bào ưa chrom cũng sản xuất ra amin sinh học và peptid như histamine, serotonin, chromogranins, neuropeptide.
Các hormon này gây nên cùng tác dụng như kích thích trực tiếp dây thần kinh giao cảm và chịu trách nhiệm cho phản ứng ở các phần của cơ thể bao gồm: tác động co bóp cơ tim, giãn phế quản, co mạch ngoại biên và nội tại bằng giãn cơ vân, phản ứng chuyển hóa gồm thoái hóa glycogen, thoái hóa lipid, tiết renin. 4 Lớp cầu Vỏ thượng thận Lớp bó Lớp lưới Tủy thượng thận Aldostreron Cortisol Androgens Catecholamines Hình 1.1: Cấu trúc của tuyến thượng thận (Nguồn: Anatomy and Physiology of the Adrenal Gland, 2019 [50]) + Sự điều hòa bài tiết hormon thượng thận Sự bài tiết cortisol được điều hòa chặt chẽ bởi ACTH, Có 3 cơ chế điều hòa như sau: - Nhịp điều hòa ngày đêm Bình thường nồng độ cortisol được tiết thay đổi theo nhịp ngày đêm khoảng 15-30mg (40-80 µmol). Trong máu 80% cortisol gắn với a-globulin transcortin, 10% gắn với albumin và 10% còn lại ở trạng thái tự do có hoạt tính sinh học. Nhịp ngày đêm chi phối sự tiết ACTH và cortisol theo đợt.
Nồng độ cortisol giảm vào cuối buổi chiều và tiếp tục giảm những giờ sau đó kể cả khi ngủ, có thể giảm đến mức không đo được. Khi ngủ đến giờ thứ ba cortisol bắt đầu tăng và tăng nhiều nhất sau khi ngủ từ 6 đến 8 giờ. Sau đó cortisol giảm dần khi tỉnh dậy, đợt tiết ít đi và cường độ cũng giảm. Tuy nhiên khi ăn và tập luyện sự tiết cortisol sẽ gia tăng [3], [9].2: Sinh lý nồng độ cortisol máu trong 24 giờ (Nguồn: Adrenal Insufficiency Coalition, 2020 [28]) - Cơ chế điều hòa ức chế ngược Khi nồng độ cortisol trong máu cao sẽ gây ra tác dụng điều hoà ngược âm tính (-) trên vùng hạ đồi và tuyến yên trước làm giảm tiết CRH và ACTH, từ đó ức chế sự tiết cortisol.
Cơ chế này gồm hai hình thức là sự ức chế ngược (-) nhanh và chậm [7]: + Cơ chế điều hoà ngược nhanh: tuỳ thuộc vào tốc độ tăng của glucocorticoid máu, không phụ thộc vào nồng độ. Nồng độ căn bản và nồng độ sau khi bị kích thích của ACTH đều giảm vài phút sau khi glucocorticoid trong máu tăng. Quá trình này diễn ra nhanh và không quá 10 phút. + Cơ chế điều hoà ngược chậm: sau giai đoạn điều hoà phụ thuộc vào tốc độ, glucocorticoid sẽ ức chế CRH và ACTH vừa tuỳ thuộc tốc độ, vừa tuỳ thuộc nồng độ.
Nếu glucocorticoid tăng kéo dài, ACTH sẽ tiếp tục giảm và không tăng nếu bị kích thích. Do đó khi sử dụng các chế phẩm có chứa glucocorticoids kéo dài thường có biểu hiện ức chế trục hạ đồi – tuyến yên – thuyến thượng thận. Hormon glucocorticoids Tác dụng sinh lý của GCs + Trên chuyển hóa - Chuyển hóa glucid: cortisol có tác dụng tân tạo đường do làm tăng tổng hợp các men cần thiết cho sự chuyển các acid amin thành glucose trong tế bào gan. Bên cạnh đó, glucocorticoid còn huy động các acid amin từ các tổ chức ngoài gan, chủ yếu là ở cơ để cung cấp nguyên liệu tổng hợp đường.
Tác dụng khác của hormon này là sự tiêu thụ glucose của các tế bào. - Chuyển hóa protid: tăng thoái hoá protein ở tế bào và giảm sinh tổng hợp protein suy ra giảm dự trữ protein của tất cả các tế bào trong cơ thể ngoại trừ tế bào gan. Cơ chế do cortisol làm giảm sự vận chuyển acid amin vào trong các tổ chức ngoài gan, do đó làm tăng sử dụng acid amin ở tế bào gan và tăng nồng độ acid amin trong huyết tương suy ra biểu hiện teo cơ. - Chuyển hóa lipid: mô mỡ được tăng cường ly giải làm cho nồng độ glycerol và acid béo tự do trong huyết tương gia tăng.
Ngoài ra, sự giảm thu nạp glucose ở các mô ngoại vi cũng như sự kích hoạt các hormon khác ly giải mô mỡ. Cortisol cũng làm tăng sự oxy hoá acid béo trong tế bào [10]. + Tác dụng chống stress ACTH và cortisol tăng vài phút sau khi có stress thực thể như phẫu thuật, chấn thương, nhiễm trùng, hạ đường huyết. Nhờ đó mà cơ thể có thể chống lại được các stress và đây là tác dụng có tính sinh mạng.
Hệ thần kinh trung ương đáp ứng với stress và làm tăng CRH, do đó ACTH sẽ tăng. Nếu dùng glucocorticoids liều cao lâu ngày hoặc bị hội chứng Cushing sẽ không có đáp ứng của ACTH và cortisol với stress. Ngược lại, sau khi cắt tuyến thượng thận, đáp ứng của ACTH sẽ gia tăng với stress. 7 + Tác dụng chống viêm Cortisol có nhiệm vụ tham gia làm giảm tất cả các giai đoạn của quá trình viêm nên có tác dụng chống việm cực mạnh qua cơ chế làm bền vững màng lysosome, làm giảm sự giải phóng các enzym phân giải protein tử mô viêm.
Ngoài ra, cortisol cũng gây ức chế phospholipase A2 là enzym tham gia sinh tổng hợp prostaglandin, leukotrien, do vậy làm giảm phản ứng viêm. + Trên các cơ quan và mô [10] - Tế bào máu: glucocorticoid ảnh hưởng không đáng kể lên sự sản xuất hồng cầu và nồng độ hemoglobin. Glucocorticoid làm ảnh hưởng lên sự di chuyển và chức năng của các tế bào bạch cầu. Ngoài ra, nó còn làm tăng phóng thích neutrophile, giảm lympho, eosinophile và ngược lại khi bị suy thận.
Nó còn làm hạn chế sự di tản của các tế bào viêm đến vùng bị tổn thương. - Tác dụng lên xương và chuyển hoá canxi: Glucocorticoid gây hạn chế sự tăng sinh tạo cốt bào và kích thích trực tiếp lên tế bào hủy xương, tăng thải hydroxyprolin qua nước tiểu. Ngoài ra, GCs làm gia tăng phóng thích hormon tuyến cận giáp và 1,25-dihydroxycholecalciferol, do đó góp phần gây tiêu hủy xương. GCs cũng gây tăng hấp thu canxi ở ruột và tăng thải ra theo nước tiểu.
- Mô liên kết: glucocorticoid gây ức chế tế bào sợi, làm giảm collagen khiến da trở nên mỏng dễ bị bầm tím và dễ trầy xước khi có va chạm nhẹ, có vết rạn da và chậm lành vết thương. + Tác dụng chống dị ứng Glucocorticoid không làm ảnh hưởng đến phản ứng kết hợp dị nguyên và kháng thể nhưng có tác dụng ức chế sự giải phóng trung gian hóa học của phản ứng dị ứng. Các IgE hoạt hóa sẽ gắn lên trên các receptor dưới tác dụng của dị nguyên gây hoạt hóa phospholipase C, chất này tách phosphatidyl – inositol diphosphat ở màng tế bào thành diacylglycerol và inositoltriphosphat. Hai chất này đóng vai trò là “người truyền tin thứ hai”, làm các hạt ở bào tương 8 của tế bào giải phóng các chất trung gian hóa học của phản ứng dị ứng: histamine, serotonin….Dựa vào cơ chế kể trên GCs ức chế phospholipase C gây phong toả giải phóng trung gian hoá học của phản ứng dị ứng.
+ Tác dụng trên hệ miễn dịch Glucocorticoid chủ yếu tác dụng trên miễn dịch tế bào, ít ảnh hưởng đến miễn dịch dịch thể. Tác dụng ức chế miễn dịch biểu hiện ở nhiều khâu: - Ức chế tăng sinh các tế bào lympho T, giảm hoạt tính gây độc tế bào của các lympho T (T8) và các tế bào NK (tế bào diệt tự nhiên), do vậy khi sử dụng GCs kéo dài dễ gây nhiễm trùng. - Ức chế sản xuất TNF (yếu tố hoại tử u) và cả interferon gây giảm hoạt tính diệt khuẩn, gây độc tế bào và nhận dạng kháng nguyên của đại thực bào. Tác dụng bất lợi của GCs Tác dụng phụ của glucocorticoids thường được gọi là biến chứng của việc sử dụng thuốc, thường gặp ở những đối tượng sử dụng thuốc với liều cao và kéo dài.
Những tác dụng không mong muốn của GCs liên quan đến cả liều lượng và thời gian sử dụng thuốc [38]. Các biến chứng thường gặp nhất trên bệnh nhân dùng GCs kéo dài bao gồm: + Hội chứng Cushing do thuốc: hay còn gọi là hội chứng Cushing ngoại sinh là một dạng của hội chứng xảy ra ở những người sử dụng GCs kéo dài. Là một rối loạn khi trong cơ thể có quá mức nồng độ cortisol cao hơn mức sinh lý. Hội chứng Cushing biểu hiện bằng rối loạn phân bố mỡ, tập trung nhiều ở mặt làm mặt tròn như mặt trăng, ở thân mình nhất là bụng, vai, lưng.
Tuy nhiên chân tay bệnh nhân lại teo, sức cơ yếu do có tình trạng thoái hóa protid. Da mỏng, da mặt ửng đỏ, có nhiều mụn trứng cá rải rác, dễ bị bầm tím khi có va chạm nhẹ, có vết nứt, da chậm liền sẹo khi bị thương. Phụ nữ có thể có triệu chứng rậm lông [3], [6], [14].3: Triệu chứng của hội chứng Cushing ngoại sinh (Nguồn: Từ nghiên cứu của chúng tôi) + Suy thượng thận do thuốc: do cơ chế feedback ngược khi dùng thuốc trong thời gian kéo dài, nhất là với liều cao làm cho tuyến yên sẽ bị ức chế gây giảm hoặc ngừng tiết ACTH gây teo vỏ thượng thận. Triệu chứng suy vỏ thượng thận sẽ lộ rõ khi có stress cấp tính hoặc bệnh nhân ngưng thuốc đột ngột [33].
Các loại glucocorticoids tổng hợp thường dùng - Prednisone, Prednisolone: là hai loại GCs tổng hợp được dùng nhiều nhất trên lâm sàng trong việc điều trị. Hoạt tính GCs của chúng cao gấp 4-5 lần cortisol trong khi hoạt tính chuyển hoá muối nước ít hơn. Prednisone là thuốc được ưa chuộng vì nó có lịch sử lâu dài nhất, đáng tin cậy, sẵn có và rẻ tiền.