CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN 1. Bệnh viêm đại tràng 1. Khái niệm Theo Tổ chức Crohn's and Colitis Vương quốc Anh, viêm đại tràng được định nghĩa là một trong hai dạng chính của bệnh viêm ruột (Inflammatory Bowel Disease – IBD). Bệnh liên quan đến tình trạng viêm lan tỏa ở niêm mạc đại tràng.
Trong viêm đại tràng, các vết loét phát triển trên bề mặt niêm mạc ruột, có thể tiết nhầy hoặc là chảy máu. Đây là một viêm ruột vô căn; mạn tính, diễn ra liên tục, suốt đời [10]. Dịch tễ học và yếu tố nguy cơ Tỷ lệ phổ biến và tỷ lệ mắc viêm đại tràng (UC) trên toàn cầu đã tăng lên trong những thập kỷ gần đây ở các quốc gia phát triển và các quốc gia đang phát triển [9]. Nghiên cứu của Johan Burisch chỉ ra rằng, tỷ lệ mắc bệnh viêm loét đại tràng tăng ở châu Âu từ 6,0/100.000 người vào năm 1962 lên 9,8/100.000 người vào năm 2010 [12].
Tỷ lệ mắc bệnh UC của cộng đồng châu Á đang tăng lên song song với tốc độ đô thị hóa nhanh chóng; cao nhất ở Đông Á (Hàn Quốc, Nhật Bản, Trung Quốc, Hồng Kông) và Nam Á (Ấn Độ) từ 0,54 đến 3,44 trên 100. Tỷ lệ thấp hơn đã được báo cáo ở các nước Đông Nam Á [13]. Một số yếu tố môi trường ảnh hưởng đến tỷ lệ mắc bệnh và bùn phát các triệu chứng đã được phân tích trong một nghiên cứu của Ashwin N Ananthakrishnan bao gồm: hút thuốc lá, cắt ruột thừa, chế độ ăn uống, vitamin D… [12,13]. Viêm loét đại tràng có tỷ lệ mắc với đỉnh điểm khởi phát chính ở độ tuổi từ 15 đến 30 tuổi, và đỉnh thứ hai là trong độ tuổi từ 50 đến 70 tuổi.
Tiền sử gia đình mắc bệnh viêm ruột là yếu tố nguy cơ độc lập quan trọng nhất. Nguy cơ đặc biệt cao ở những người thân cấp độ một: 5,7–15,5% 3 bệnh nhân viêm loét đại tràng có người thân cấp độ một mắc bệnh tương tự [16]. Cơ chế bệnh sinh Sự biểu hiện của các bệnh viêm ruột nói chung và viêm đại tràng nói riêng, được cho là phụ thuộc vào sự tác động lẫn nhau của các yếu tố môi trường, di truyền và miễn dịch [9]. Rối loạn chức năng miễn dịch trong niêm mạc ruột được công nhận là cơ chế sinh học trong sự phát triển của UC [14].
Ở bệnh nhân UC, một số lượng lớn các tế bào miễn dịch (tế bào T, tế bào B, đại thực bào và tế bào đuôi gai) và các cytokin [các cytokin tiền viêm như yếu tố hoại tử khối u (TNF-α), interferon (IFN) -γ, interleukin (IL) - 6, IL-12, IL-17, IL-21, IL-23; các cytokin chống viêm như IL-10, yếu tố tăng trưởng biến đổi (TGF) -β và IL-35] được biểu hiện bất thường ở đại tràng [17]. La Kruidenier chỉ ra một số cơ chế tác động liên quan đến các chất oxy hóa hay các loại oxy/ nitơ phản ứng (ROS/RNS), có thể gây ra tổn thương tế bào hoặc mô quá mức, viêm mạn tính và phá hủy mô; các triệu chứng thường được quan sát thấy trong bệnh viêm ruột. Sản xuất quá nhiều gốc tự do làm gây ra tình trạng viêm trong ruột; chịu trách nhiệm cho việc tăng cường chất điện giải và bài tiết nước, dẫn đến tiêu chảy ở những bệnh nhân mắc bệnh viêm ruột [30].1: Tương tác giữa các loài phản ứng đường ruột (RSI) và các chất oxy hóa khử có hệ thống trong niêm mạc đường ruột khỏe mạnh và bị viêm. Biến chứng Bệnh nếu không được phát hiện và điều trị đúng, kịp thời thì có thế dẫn đến một trong các biến chứng nguy hiểm như sau: - Xuất huyết tiêu hóa: à triệu chứng của bệnh nhưng trong các đợt tiến triển thấy dấu hiệu xuất huyết tiêu hóa nặng lên.
Dấu hiệu là phân có máu đỏ tươi số lượng nhiều kèm tình trạng mất máu. - Thủng đại tràng: bệnh cảnh viêm phúc mạc. Là cấp cứu ngoại khoa. - Giãn đại tràng cấp tính: thường gặp ở thể viêm loét đại tràng nặng, viêm toàn bộ đại tràng.
Đại tràng giãn to chù yếu giãn đại tràng ngang, đường kính > 6cm. Đây là những trường hợp có nguy cơ thủng đại tràng. 5 - Ung thư đại tràng: Khi niêm mạc đại tràng bị viêm loét kéo dài hoặc viêm loét tái phát nhiều lần làm các tế bào biểu mô niêm mạch dễ có nguy cơ bị loạn sản sau đó chuyển thành u ác tính ở đại tràng. Ung thư bắt đầu xuất hiện khoảng 7 năm sau khi khởi phát bệnh ở những bệnh nhân viêm đại tràng lan rộng và sau đó tiến triển khoảng 0,5 đến 1% bệnh nhân mỗi năm.
Do đó, sau 20 năm bị bệnh, khoảng 7% đến 10% bệnh nhân sẽ tiến triển thành ung thư và khoảng 30% sau 35 năm bị bệnh. Phương pháp điều trị hiện nay 1. Mục tiêu và phương pháp điều trị [1] Viêm đại tràng là bệnh mạn tính, yêu cầu chăm sóc y tế lâu dài và suốt đời. Mục tiêu điều trị hướng đến là giảm triệu chứng bệnh và cải thiện chất lượng cuộc sống của từng bệnh nhân.
Một số thuốc được sử dụng trong điều trị viêm đại tràng được sử dụng hiện nay bao gồm thuốc chống viêm và thuốc ức chế miễn dịch. - Thuốc chống viêm nhóm 5-ASA (5-aminosalicylat): sulfasalazin (Azulfidine), olsalazin (Dipentum), và mesalazin (Pentasa, Asacol, Rowasa). - Thuốc chống viêm glucocorticoid dùng đường uống và tiêm tĩnh mạch: prednisolon, dexamethason, betamethason - Thuốc ức chế miễn dịch: azathioprine (Imuran), infliximab (Remicade) hoặc Cyclosporine (Sandimum) Các thuốc này thường được báo cáo là gây ra một số tác dụng phụ trên mắt, xương, đường tiêu hóa, gan, tuyến tụy và hệ thống miễn dịch [18]. 6 Ngoài ra một số thuốc được sử dụng để làm giảm triệu chứng của bệnh như: Thuốc chống tiêu chảy (loperamid, diphenoxylat.); thuốc giảm đau, hạ sốt (acetaminophen.); kháng sinh (metronidazole, ciprofloxacin).
Sulfasalazin Sulfasalazin là sulfonamid tổng hợp bằng diazo hóa sulfapyridin và ghép đôi muối diazoni với axit salicylic. Liên kết diazo khi vào cơ thể bị phân cắt tạo thành sulfapyridin và 5-ASA (mesalamin) [5].1: CTCT của Sulfasalazin Sulfasalazin ban đầu được sử dụng để điều trị viêm khớp dạng thấp vào những năm 1940, sau đó qua các nghiên cứu nhanh chóng được công nhận là có hiệu quả trong điều trị viêm đại tràng; là thuốc điều trị UC chính trong hơn 50 năm. Tại đại tràng, azo reductase trong hệ vi khuẩn đại tràng phân chia phân tử thuốc giải phóng 5-ASA và sulfapyridin tự do [19]. Nhóm hoạt động trong sulfasalazin là 5-ASA; tiếp xúc trực tiếp với niêm mạc đại tràng, ức chế cyclooxygenase và sự sản xuất prostaglandin E2; ức chế tổng hợp leukotrien; ngăn ngừa các phản ứng viêm bằng việc ức chế sinh IL-1, IL-6 and TNF-a [20].
Trong đó, cơ chế bảo vệ được thể hiện rõ rệt qua việc bảo vệ niêm mạc ruột với các sản phẩm sinh ra trong quá trình ức chế superoxid dismutase (SOD)- một chất 7 bảo vệ chống oxy hóa rất quan trọng chống lại stress oxy hóa trong cơ thể. Phần lớn sulfasalazin được hấp thu được bài tiết vào mật; chỉ một phần nhỏ được thải qua nước tiểu. 5-ASA được hấp thu kém từ ruột kết và phần lớn được bài tiết qua phân. Sulfapyridine được hấp thu nhanh chóng từ ruột kết, chuyển hóa qua gan và bài tiết qua nước tiểu, chỉ còn lại một lượng nhỏ trong phân [19].
Mô hình gây viêm đại tràng Bởi các mô hình thực nghiệm viêm đại tràng trên chuột cố khả năng mô phỏng chặt chẽ các đặc điểm hình thái, mô bệnh học và triệu chứng bệnh ở người nên việc gây ra UC thực nghiệm đã được sử dụng rộng rãi trên quy mô phòng thí nghiệm để xác định cơ chế bệnh sinh của bệnh và nghiên cứu các đáp ứng điều trị với thuốc mới. Trong số các mô hình viêm đại tràng do hóa chất, viêm đại tràng do axit trinitrobenzen sulfonic (TNBS), oxazolon và dextran sulphat natri (DSS) được sử dụng rộng rãi nhất. TNBS tạo ra phản ứng miễn dịch theo hướng Th-1, trong khi oxazolon biểu hiện chủ yếu phản ứng miễn dịch của kiểu hình Th-2. Mô hình viêm đại tràng do DSS cũng gây ra những thay đổi trong hồ sơ cytokin Th-1/Th-2.
Bên cạnh đó, cysteamin liều cao với cơ chế làm tăng tính nhạy cảm của niêm mạc với stress oxy hóa cũng là một tác nhân được sử dụng để gây mô hình viêm đại tràng ở chuột liên quan đến stress oxy hóa [4]. Hiện nay, cysteamin được phát triển hướng tới điều trị các bệnh như: Huntington, Parkinson, gan nhiễm mỡ không do rượu, ung thư… [22]. 8 Khi sử dụng ở liều lượng cao hơn 140 mg/kg, Quá trình oxy hóa cysteamin khi có mặt các kim loại chuyển tiếp tạo ra các phân tử hydrogen peroxid (H2O2), gây ra quá stress oxy hóa. Ngoài ra, liều cao cysteamin làm giảm hoạt động của glutathion peroxidase, enzym xúc tác quá trình oxy hóa của glutathion thành disulfid của nó [21, 22].
Cysteamin làm giảm các yếu tố bảo vệ của đường tiêu hóa và gây ra loét tá tràng- đại tràng ở chuột [23, 24]. Cysteamin là chất gây độc tế bào, trực tiếp làm tổn thương niêm mạc đại tràng. Theo thí nghiệm của Sikiric, việc áp dụng liều 200 mg/kg cysteamin, tổn thương niêm mạc đại tràng đã đạt đến mức tối đa sau 30 phút, cùng với các tổn thương ít hơn trong khoảng thời gian kéo dài hơn [21, 23].2: CTCT của Cysteamin 1. Mô hình gây viêm đại tràng trên chuột bằng Cysteamin Chuột được nhịn ăn một ngày trước khi cho uống cysteamin.
Ngày đầu tiên của thí nghiệm, chuột được gây mô hình bằng cysteamin. Mô hình được thực hiện bằng cách cho chuột uống cysteamin liều 200 mg/kg thể trọng vào lúc 9h sáng và 13h chiều (uống 2 lần, mỗi lần cách nhau 4 tiếng) [4, 23]. Stress oxy hóa và phương pháp đánh giá hoạt tính chống oxy hóa- Phương pháp định lượng Malondialdehyd. Stress oxy hóa Stress oxy hóa có vai trò quan trọng trong việc khởi phát và làm tăng mức độ nghiêm trọng của viêm đại tràng.
Stress oxy hóa được định nghĩa là sự mất cân bằng giữa việc sản xuất các gốc tự do và các chất chuyển hóa phản ứng, được gọi là chất oxy hóa hoặc các loại oxy phản ứng (ROS) [25]. Cơ chế chính làm phá hủy tế bào và mô của stress oxy hóa là việc giải phóng quá mức các chất oxy hóa [26]. Khi hệ thống miễn dịch suy giảm, các chất oxy hóa được sản xuất quá mức làm tổn thương niêm mạc ruột và gây cản trở quá trình phục hồi của chúng trong điều trị [27]. Ảnh hưởng của stress oxy hóa đến cơ thể: - Stress oxy hóa làm tổn hại đến lipid: làm thay đổi tính thấm và tính chọn lọc qua màng do làm mất các dây nội chưa bão hòa; thay đổi tính đồng nhất của enzym màng do tạo ra những chất có hoạt tính mạnh.