ĐẶT VẤN ĐỀ Thoái hóa khớp gối là bệnh lý tổn thương của toàn bộ các thành phần của một khớp như sụn, xương dưới sụn, dây chằng, màng hoạt dịch, cơ cạnh khớp, trong đó tổn thương sụn là chủ yếu [16]. Đây là một bệnh khớp rất thường gặp ở người cao tuổi và ở mọi quốc gia trên thế giới. Tổ chức y tế thế giới ước tính khoảng 25% người già trên 65 tuổi bị đau khớp và tàn phế do mắc bệnh thoái hóa khớp gối [66]. Năm 2005, ở Mỹ có 27 triệu người tương đương với hơn 10% dân số của Mỹ mắc bệnh thoái hóa khớp và đến năm 2009, thoái hóa khớp đứng hàng thứ 4 khiến cho người bệnh phải nhập viện điều trị.
Thoái hóa khớp là nguyên nhân đứng đầu trong việc phải phẫu thuật thay khớp: 905.000 trường hợp thay khớp háng và gối đã được thực hiện trong năm 2009 với chi phí rất cao 24,3 tỷ đô la Mỹ [57]. Thoái hóa khớp gối là nguyên nhân gây tàn tật cho người có tuổi đứng thứ hai sau bệnh tim mạch [34]. Với tuổi thọ trung bình ngày càng cao và sự gia tăng béo phì trong dân số nói chung, tỷ lệ mắc thoái hóa khớp gối ngày càng tăng ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng sống và nền kinh tế xã hội. Chẩn đoán thoái hóa khớp gối khá đơn giản, thường chỉ dựa vào các triệu chứng lâm sàng và chụp Xquang khớp gối thường quy là có thể chẩn đoán xác định và chẩn đoán giai đoạn bệnh.
Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu cho thấy có sự không tương xứng giữa các triệu chứng lâm sàng và tổn thương phát hiện được trên Xquang. Hơn nữa, tổn thương trên Xquang thường phát hiện được ở giai đoạn khá muộn [45]. Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển và tiến bộ không ngừng của khoa học kỹ thuật nói chung và khoa học kỹ thuật trong chuyên ngành chẩn đoán hình ảnh, các phương pháp chẩn đoán hình ảnh, đặc biệt là siêu âm và cộng hưởng từ cũng đã góp phần vào chẩn đoán và theo dõi điều trị bệnh thoái hóa khớp gối [58]. Cho đến nay, việc điều trị bệnh rất tốn kém 2 cho cá nhân người bệnh và cả xã hội trong khi hiệu quả điều trị nhiều khi chưa đạt được mong muốn.
Các biện pháp nội khoa và ngoại khoa điều trị thoái hóa khớp gối chủ yếu nhằm điều trị triệu chứng bệnh và chưa đạt được tới đích cải thiện được chất lượng sụn khớp, thậm chí chưa thể làm ngừng quá trình thoái hóa. Xu hướng tìm kiếm các thuốc mới, đặc biệt là các nguồn gốc thảo dược trong điều trị vì vậy đang nhận được sự quan tâm lớn do tính an toàn và cơ chế tác dụng đa dạng, đa mục tiêu. Một trong số đó phải kể đến những bài thuốc nghiệm phương được sử dụng nhiều năm tại các Bệnh viện y học cổ truyền. “KNC” là bài thuốc kinh nghiệm của Phó giáo sư, tiến sỹ Đậu Xuân Cảnh dựa trên nền tảng cơ sở là bài “Độc hoạt tang kí sinh” gia giảm có tác dụng tốt trong điều trị các chứng đau cơ xương khớp trên lâm sàng [18], được sử dụng tại Bệnh viện Tuệ Tĩnh có kết quả tốt.
Thuốc đã được thử độc tính cấp và bán trường diễn chứng minh an toàn trên động vật thực nghiệm và có tác dụng trên mô hình chống viêm giảm đau in vivo. Do đó, với mong muốn tìm hiểu tác dụng chống chống thoái hóa khớp gối của thuốc dưới dạng cao đặc, làm tiền đề cho những nghiên cứu tiếp sau, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu tác dụng điều trị thoái hóa khớp gối của cao đặc KNC trên động vật thực nghiệm” với 2 mục tiêu sau: 1. Đánh giá tác dụng của cao đặc KNC lên sự thay đổi hình dáng của khớp gối, ngưỡng đau và phản ứng đau trên thực nghiệm. Đánh giá tác động của cao đặc KNC trên một số chất trung gian hóa học gây viêm và mô bệnh học khớp gối trên thực nghiệm.
3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tổng quan về các mô hình thoái hóa khớp 1. Vai trò của mô hình in vitro và in vivo trong đánh giá các tổn thƣơng của khớp 1. Mô hình in vitro - Mô hình giải thích được nhiều vấn đề quan trọng liên quan đến sự biệt hóa và chức năng sụn khớp.
- Được sử dụng để xác định sự tương tác giữa tế bào với chất nền [81]. Mô hình in vivo - Khám phá ra sự tăng trưởng và biệt hóa của tế bào trong vi môi trường sụn-khớp [46]. - Đánh giá được tính an toàn cục bộ và hệ thống. - Đánh giá được sự ổn định chức năng của tế bào, sự biểu hiện marker và đặc tính cơ học của sụn khớp mới.
- Đánh giá được ảnh hưởng lâu dài của sự tái thiết lập mô trong và quanh vùng tổn thương/vùng được điều trị [47]. Tính ứng dụng Hầu hết các tiến bộ y học của thế kỷ trước bắt đầu với nghiên cứu ở động vật [51]. Thực tế cho thấy, có khá nhiều điểm tương đồng trong cấu trúc sụn khớp giữa động vật (cừu, lợn) và người [59]. Động vật đồng thời cũng cho chỉ số an toàn tốt.
Điều này có tác động qua lại bởi khi tiến hành nghiên cứu trước trên động vật sẽ hỗ trợ cho nghiên cứu trên người và đồng thời, nghiên cứu trên người cũng phải được hỗ trợ bằng các nghiên cứu trên động vật [19]. Mô hình động vật trong đánh giá các tổn thƣơng khớp 1. Mô hình động vật sẵn có - Loài gặm nhấm (chuột) - Động vật nhai lại (cừu, dê) - Thỏ - Lợn - Ngựa - Linh trưởng [72]. Các tiêu chí trong chọn lựa mô hình động vật - Đặc tính cấu tạo - Tốc độ sinh sản cao - Tuổi thọ trung bình ngắn - Di truyền tương đương với con người [19] 1.
Các mô hình thoái hóa khớp kinh điển 1. Mô hình tiêm monosodium iodoacetate vào khớp xương bánh chè Viêm xương khớp được gây ra thông qua một mũi tiêm iodoacetate ở khớp gối. Động vật (chuột) được chia thành hai nhóm thí nghiệm dựa trên liều iodoacetate đơn chất: 0,2 mg và 1 mg. Những thay đổi về mô bệnh học ở sụn khớp và gân xương bánh chè được kiểm tra sau 3 ngày, 1 tuần, 2 tuần, 4 tuần, 8 tuần và 12 tuần sau khi tiêm iodoacetate [67].
Trong nhóm 1 mg, các kết quả giải phẫu mô bệnh học đại diện của tình trạng thoái hóa khớp đã được quan sát thấy trong phần sụn khớp của gân xương bánh chè theo thời gian. Tình trạng viêm màng hoạt dịch trong cả hai nhóm cao nhất ở thời điểm 3 ngày sau tiêm và giảm dần theo thời gian. Ở chuột, mô hình monosodium iodoacetate (MIA) được thiết lập tốt, và viêm khớp phản ứng giống như viêm khớp thoái hóa ở người về mặt mô học và các hành vi liên quan đến đau [32],[50]. MIA là một chất ức chế chuyển 5 hóa phá vỡ con đường glycolysis hiếu khí của tế bào, do đó, gây chết tế bào bằng cách ức chế hoạt động của glyceraldehyd-3-phosphate dehydrogenase trong chondrocytes [52].
MIA tiêm nội khớp dẫn đến giảm số lượng tế bào sụn và dẫn đến các thay đổi về mô học và hình thái khớp, tương tự như những thay đổi trong viêm khớp ở người [32]. Ngoài những thay đổi mô bệnh học ở sụn khớp, tiêm MIA nội khớp gây ra những thay đổi mô bệnh học ở màng hoạt dịch. Đây có thể được coi là mô hình lý tưởng đánh giá thoái hóa và viêm khớp gối [71]. Chứng 3 ngày 1 tuần 2 tuần 4 tuần 8 tuần 12 tuần Nhuộm HE Nhuộmsafranin-O Hình 1.
Thay đổi mô bệnh học của sụn khớp trong mô hình gây thoái hóa khớp gối bằng iodoacetate 1mg [67] Chứng 3 ngày 1 tuần 2 tuần 4 tuần 8 tuần 12 tuần 6 Nhuộm HE Nhuộmsafranin-O Hình 1. Thay đổi mô bệnh học của sụn khớp trong mô hình gây thoái hóa khớp gối bằng iodoacetate 0,2mg [67] 1. Mô hình phẫu thuật cắt bỏ sụn khớp Chuột được gây mê bằng isoflurane, cạo sạch lông vùng khớp gối để chuẩn bị cho phẫu thuật. Tiến hành cắt bỏ dây chằng và sụn khớp.
Sau 1, 2, 3 hoặc 6 tuần, giết chuột, đồng thời cắt rời phần đầu gối và xương chày, nhuộm bằng dung dịch 0,125% Evan’s lue trong nước muối sinh lý. Khớp gối sau đó được cố định trong dung dịch formalin 10% trong 48 giờ trước khi lấy tiêu bản đọc kết quả [25],[63]. Tổn thƣơng khớp sau cắt sụn khớp và dây chằng [25] a. Nhóm không phẫu thuật; b.
Nhóm phẫu thuật cắt sụn khớp sau 3 tuần Hình 1. Hình ảnh mô bệnh học của tổn thƣơng khớp trong mô hình nhuộm Toluidine blue [25] a. 6 tuần sau khi cắt dây chằng nhưng không cắt sụn khớp, chỉ xuất hiện mất protein tối thiểu b. 1 tuần sau khi cắt dây chằng, cắt sụn khớp, có sự tái tạo sụn mới (mũi tên đen) và sự tăng sinh sớm sụn ở vùng cận biên (mũi tên đỏ) 8 c.
2 tuần sau khi cắt dây chằng, cắt sụn khớp, có hiện tượng chảy máu kéo dài trên 2/3 bề mặt của sụn khớp và 1/3 ngoài có chảy máu nghiêm trọng (mũi tên đen); xuất hiện tình trạng loãng xương (mũi tên đỏ) d. 3 tuần sau khi cắt dây chằng, cắt sụn khớp, có sự thoái hóa sụn rõ rệt ở 1/3 ngoài (mũi tên đỏ) e. 6 tuần sau khi cắt dây chằng, sụn khớp, thoái hóa sụn nghiêm trọng được quan sát thấy ở phần ngoài của xương chày (mũi tên đen) và loãng xương rõ rệt (mũi tên đỏ) kết hợp dày màng đáy. Phẫu thuật rút ngắn dây chằng xương bánh chè Phẫu thuật rút ngắn dây chằng xƣơng bánh chè - Chuột được gây mê bằng cách tiêm pentobarbital trong phúc mạc và thực hiện phẫu thuật đầu gối (phẫu thuật cắt ngắn dây chằng hoặc không).
- Dự phòng bằng kháng sinh với penicillin (150 IU/kg) được dùng trước và sau 3 ngày phẫu thuật. - Cạo sạch lông vùng da phẫu thuật và sát trùng. - Rạch một đường 1 cm từ xương bánh chè đến ống xương chày; sau đó dây chằng xương bánh chè được tách ra. - Một sợi dây Kirschner có chiều dài 7 mm và đường kính 2 mm được sử dụng với chỉ khâu nylon cỡ 1-0 được đặt trên rãnh (khoảng giữa 1 mm ở hai đầu) và được chèn dưới gân bánh chè từ trung gian đến vùng bên, khâu chéo ở đầu tận cùng của gân xương bánh chè.
- Chỉ khâu sau đó được đưa vào dưới cả hai rãnh và dây chằng xương bánh chè được thắt chặt với đầu gối ở vị trí mở rộng tối đa. - Cuối cùng, đóng da bằng chỉ khâu nylon 3-0 [28],[70].