Đồ án công nghệ 1: Tìm hiểu về bệnh tiểu đường và các phương pháp chuẩn đoán

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA – Tên đề tài Tìm hiểu về bệnh tiểu đường và các phương pháp chuẩn đoán Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện MSSV Lớp SH Lớp HP Hà Nội, ngày.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA HÓA –

  

Tên đề tài: tài:

Tìm hiểu về bệnh tiểu đường và các phương pháp chuẩn đoán

Giáo viên hướng dẫn :

Sinh viên thực hiện :

LỜI CẢM ƠN

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô– người đã cùng với tri thức và tâm huyết củamình trực tiếp giảng dạy và hướng dẫn cho em những kiến thức, kỹ năng cơ bản cần có đểhoàn thành đề tài nguyên cứu này và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ em trong quá trìnhhọc tập

Tuy nhiên trong quá trình nghiên cứu đề tài, do trình độ nghiên cứu còn hạn chế nên emvẫn còn nhiều thiếu sót khi tìm hiểu, đánh giá và trình bày về đề tài Rất mong nhận được sựquan tâm, góp ý của thầy để đề tài của em được đầy đủ và hoàn chỉnh hơn

Sau cùng, em xin kính chúc cô thật dồi dào sức khỏe để tiếp tục thực hiện sứ mệnh caođẹp của mình là truyền đạt kiến thức thế hệ mai sau

Em xin chân thành cảm ơn!

, ngày 3 tháng 6 năm 2022

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đây là đồ án công nghệ của riêng em Các số liệu trong đồ án được

sử dụng trung thực, nguồn trích dẫn có chú thích rõ ràng, minh bạch, có tính thừa kế, phát

triển từ sách, tài liệu, bài báo, tạp chí, các công trình nghiên cứu khoa học đã công bố, các

1.1 Bệnh tiểu đường 2

1.1.1 Định nghĩa về bệnh tiểu đường 2

1.1.2 Tình hình bệnh tiểu đường trên thế giới và Việt Nam 2

1.1.3 Các tổn thương và hậu quả của bệnh tiểu đường 3

1.1.4 Phân loại các loại bệnh tiểu đường 3

Chương 2 : Phân loại bệnh tiểu đường 5

2.1 Tìm hiểu về insulin và kháng insulin 5

2.1.1 Tìm hiểu về insulin 5

2.1.2 Kháng insulin 6

2.2 Bệnh tiểu đường Type 1 7

2.2.1 Nguyên nhân, cơ chế sinh bệnh 7

2.3 Bệnh tiểu đường type 2 9

2.3.1 Nguyên nhân và cơ chế sinh bệnh 9

2.4 Bệnh tiểu đường thai kì 12

2.4.1 Định nghĩa tiểu đường thai kì 12

2.4.2 Nguyên nhân bệnh tiểu đường thai kì 13

2.5 Dấu hiệu nhận biết của bệnh tiểu đường 13

2.6 Các yếu tố nguy cơ của bệnh tiểu đường 14

2.7 Các biến chứng của bệnh tiểu đường 16

2.8 Tiền đái tháo đường 18

2.8.1 Sơ lược tiền đái tháo đường 18

2.8.2 Cách điều trị tiền đái tháo đường 18

II Chương 3: Các phương pháp điều trị bệnh tiểu đường 19

3.1 Các phương pháp điều trị 19

3.2 Phương pháp điều trị 20

3.2.1 Mục tiêu điều trị: 20

3.2.2 Các phương thức điều trị insulin ở bệnh nhân tiểu đường type 2 20

3.2.3 Các loại thuốc hỗ trợ điều trị tiểu đường 22

3.3 Các đột phá, , nghiên cứu mới trong chữa trị bệnh tiểu đường 23

1 iGlarLixi 23

2 Imeglimin 24

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DPP - 4 Enzyme dipeptidyl peptidase – 4

GIP Peptid hướng insulin phụ thuộc glucose (Gastric inhibitory

polypeptide)

GLP – 1 Peptid giống glucagon - 1 (Glucagon like peptide - 1)

HbA1C Hemoglobin A1c

HDL-C Lipoprotein cholesterol tỷ trọng cao (Hight Density Lipoprotein

-Cholesterol)

ĐẶT VẤN ĐỀ

Bệnh tiểu đường là một trong những căn bệnh mang tính toàn cầu hiện nay Tình trạngbéo phì, lười vận động của đại đa số người dân trên thế giới đã khiến cho lượng người mắcbệnh tiểu đường ngày càng gia tăng ở các quốc gia trên thế giới Theo thống kê năm 2014 từ

Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), bệnh tiểu đường đang ảnh hưởng đến 422 triệu người trêntoàn cầu Nếu không có sự tăng cường nhận thức và can thiệp kịp thời, tiểu đường sẽ trởthành một trong bảy nguyên nhân hàng đầu gây chết người vào năm 2030 [1]

Tại Việt Nam, tình hình mắc bệnh tiểu đường đang có chiều hướng gia tăng Theo sốliệu thống kê bệnh tiểu đường Việt Nam 2015 của Bộ y tế cho thấy, nước ta có tới 3.53 triệungười đang mắc bệnh, và mỗi ngày có ít nhất 80 trường hợp tử vong vì các biến chứng có liênquan Dự báo con số này có thể tăng lên đến 6.3 triệu vào năm 2045, tức là tăng khoảng78.5% chỉ trong 28 năm.[2]

Tiểu đường là bệnh mãn tính nên rất dễ gây nguy hiểm đến tính mạng Bệnh tiểuđường gây ra những nguy cơ, hậu quả nghiêm trọng cho sức khỏe con người nếu không đượcphát hiện và điều trị kịp thời Một số nguy cơ có thể kể ra như: đột quỵ, nhồi máu cơ tim, mùlòa, suy thận, hay các biến chứng nguy hiểm như: phù hoàng điểm, nhiễm toan ceton, tổnthương hệ thần kinh,

Nhận thấy sự cần thiết và cấp bách của đề tài, tôi đã tiến hành thực hiện đồ án mangtên: Tìm hiểu về bệnh tiểu đường và các phương pháp chuẩn đoán

I Chương 1: TỔNG QUAN

1.1 Bệnh tiểu đường

1.1.1 Định nghĩa về bệnh tiểu đường

Theo Hội Tiểu đường Mỹ (ADA), năm 2020, định nghĩa bệnh tiểu đường: “Tiểuđường là bệnh chuyển hóa đặc trưng bởi tăng đường huyết do sự phối hợp giữa kháng insulin

và thiếu đáp ứng insulin” [3]

Bệnh tiểu đường là một rối loạn mạn tính, có những thuộc tính sau:

1 Tăng glucose máu;

2 Kết hợp với những bất thường về chuyển hóa carbonhydrat, lipid và protein;

3 Bệnh luôn gắn liền với xu hướng phát triển các bệnh lý về thận, đáy mắt, thần kinh và các bệnh tim mạch khác [4]

Hình 1 : Diễn biến bệnh tiểu đường

Bệnh tiểu đường là bệnh rối loạn chuyển hóa với đặc điểm là tăng lượng glucose trongmáu do sự khiếm khuyết về insulin trong cơ thể, với sự tăng lượng glucose trong thời gian dàikhiến cho cơ thể xảy ra những rối loạn trong việc chuyển hóa carbonhydrat, protein, lipit, gây tổn thương ở nhiều có quan khác nhau, đặc biệt là nguyên nhân gây nên tim mạch, mùlòa

1.1.2 Tình hình bệnh tiểu đường trên thế giới và Việt Nam

Vào những năm cuối thế kỷ 20 và những năm đầu thế kỷ 21, bệnh tiểu đường là bệnhkhông lây nhiễm có tốc độ phát triển nhanh nhất trên thế giới Bệnh tiểu đường là nguyênnhân gây tử vong đứng hàng thứ tư hoặc thứ năm ở các nước phát triển; nó được xem như là

“đại dịch” ở các nước đang phát triển Tiểu đường không chỉ tăng nhanh ở các nước pháttriển mà còn tăng nhanh ở cả những nước đang phát triển Trong số này, đa số là tiểu đườngtype 2 Nguyên nhân đầu tiên của sự gia tăng bệnh tiểu đường trong cộng đồng là do tìnhtrạng đô thị hóa nhanh chóng, thay đổi tình trạng dinh dưỡng và gia tăng lối sống tĩnh.[5]

Theo thống kê của Hiệp hội tiểu đường quốc tế IDF (International DiabetesFederation), năm 2019 thế giới có 463 triệu người mắc bệnh tiểu đường type 2 Dự đoán sẽtăng lên 578 triệu người trong năm 2030 và 700 triệu người vào năm 2045, có nghĩa là nghĩa

là cứ 11 người trên thế giới là sẽ có 01 người bị tiểu đường

Ở Việt Nam, theo thống kê của Bộ Y Tế năm 2021, bệnh tiểu đường có khoảng 5,3triệu người bị tiền đái tháo đường và 2/3 số này (chiếm 70%) sẽ chuyển thành tiểu đường vớinguy cơ tử vong cao Tỷ lệ này được dự đoán ngày càng tăng trong những năm tiếp theo.Nhìn vào các số liệu trên cho thấy, bệnh tiểu đường ngày càng lan rộng trong cộng đồng, vàcần có sự tuyên truyền về cách phòng ngừa cũng như cách chữa trị kịp thời để tránh các biếnchứng sau này.

1.1.3 Các tổn thương và hậu quả của bệnh tiểu đường

Bệnh tiểu đường là bệnh nguy hiểm đe dọa đến tính mạng và gây ra nhiều biến chứng.Khoảng 50% bệnh nhân mắc bệnh tiểu đường bị các biến chứng như bệnh mạch vành, timmạch, đột quỵ, bệnh lý thần kinh, cắt đoạn chi, suy thận, mù mắt Biến chứng này dẫn đến tàntật và giảm tuổi thọ

Tiểu đường cũng là nguyên nhân làm gia tăng sa sút trí tuệ lên 50%- 100% bao gồm cảAlzheimer và sa sút trí tuệ mạch máu, với nhiều cơ chế bệnh sinh vẫn chưa được biết rõ ràng

và còn đang tiếp tục nghiên cứu

Tiểu đường mang đến cho người bệnh những biến chứng cực kỳ nguy hiểm Biếnchứng của bệnh tiểu đường thường được chia ra theo thời gian xuất hiện và mức độ của cácbiến chứng: gồm các biến chứng cấp tính và biến chứng mạn tính Biến chứng mãn tính dotiểu đường xảy ra như một phần tất yếu trong quá trình phát triển của bệnh, đặc biệt ở nhữngngười không kiểm soát tốt đường huyết Cơ thể bị rối loạn chuyển hóa chất đường, chất đạm

và chất béo, từ đó làm suy giảm chức năng của các cơ quan khác trong cơ thể Một số ví dụ

về biến chứng cấp tính như : biến chứng ở mắt (khiến mao mạch của mắt bị tổn thương dođường huyết cao), biến chứng tim mạch (huyết áp cao, cholesterol cao, glucose máu cao vàcác yếu tố nguy cơ khác góp phần làm tăng nguy cơ biến chứng tim mạch).Còn biến chứngcấp tính của tiểu đường có thể gây ra các hậu quả nghiêm trọng như: biến chứng hạ đườnghuyết, biến chứng nhiễm toan ceton và hôn mê do nhiễm toan ceton, biến chứng tăng áp lựcthẩm thấu do tăng đường máu,

1.1.4 Phân loại các loại bệnh tiểu đường

Trong những năm 2020, Ủy ban chuyên gia của Hội Tiểu đường Mỹ, Hội Tiểu đườngChâu Âu đã cập nhật phân loại như sau:

- Bệnh tiểu đường type 1 là có phá hủy tế bào bêta và thiếu insulin tuyệt đối, được chialàm hai thể theo nguyên nhân là do cơ chế tự miễn và do không tự miễn, không phụ thuộckháng thể kháng bạch cầu ở người (Human Leucocyst Antigen: HLA)

- Bệnh tiểu đường type 2 đặc trưng bởi kháng insulin, giảm tiết insulin, tăng sản xuấtglucose từ gan và bất thường chuyển hóa mỡ Béo phì đặc biệt mỡ nội tạng hoặc béo phìtrung tâm là phổ biến nhất trong tiểu đường type 2

- Các type đặc hiệu khác như tiểu đường do thiếu hụt chức năng tế bào bêta di truyền(MODY 1,2,3,4,5,6), do thiếu hụt hoạt động insulin do di truyền, do các bệnh tuyến tụy ngoạitiết, do các bệnh nội tiết như hội chứng đa nội tiết tự miễn, Cushing, u tế bào tiết glucagon, utủy thượng thận, cường giáp, u tế bào tiết somatin, u vỏ thượng thận, tiểu đường do thuốc

hoặc hóa chất, do nhiễm trùng, hoặc các type tiểu đường do trung gian tự miễn như hội chứngStiff – Man, Down, Klinerfelter, Turner, …

- Tiểu đường thai kì là tiểu đường phát hiện lần đầu lúc mang thai và sau khi sinh phầnlớn glucose máu trở về bình thường, một số ít tiến triển thành tiểu đường type 2

- Gần đây, người ta khám phá ra não có sản xuất insulin Thiếu insulin và glucosetrong máu cao là những yếu tố chính ảnh hưởng xấu đến chức năng của não, hậu quả là giatăng nguy cơ bệnh Alzheimer’s và chứng mất trí Tình trạng này được đề cập như tiểu đườngtype 3.[5]

Chương 2 : Phân loại bệnh tiểu đường

2.1 Tìm hiểu về insulin và kháng insulin

2.1.1 Tìm hiểu về insulin

Insulin là một hormon do tuyến tụy tạng tiết ra Sau khi ăn, glucose được hấpthu từ ruột vào máu, kích thích tuyến tụy tiết insulin, insulin sẽ giúp đưa glucose vào

Hình 3: Vai trò của insulin trong giữ cân bằng đường huyết

tế bào cơ và tế bào mỡ, ngoài ra sẽ ngăn sự sản xuất glucose từ gan và sự tân sinhđường trong gan [6]

gồm 2 chuỗi polypeptide : chuỗi A có 21 amino acid và chuỗi B có 30 amino acid 2chuỗi nối với nhau bằng cầu nối disulfide ( -S-S-), bị phân hủy bởi enzyme protease nên phải tiêm mới có tác dụng… (Hình 2)

Insulin có ảnh hưởnglớn đối với hoạt động của nhiều cơ quan trong cơ thể như tăng cường sự hấp thụglucose trong máu và chuyển thành glucogen bởi tế bào gan, làm giảm hàm lượngglucose trong máu Tăng cường hấp thu amino acid từ máu và chuyển thành protein.Chuyển glucose thành glucogen ở cơ vân Tăng cường sự tổng hợp mỡ bởi tế bào mỡ.Các ảnh hưởng này có thể giúp cơ thể tích lũy được các chất dinh dưỡng hòa tan đượchấp thụ từ ruột non thành dạng dự trữ giàu năng lượng như glycogen, protein, mỡđồng thời làm giảm hàm lượng glucose trong máu (Hình 3)

Hình 2 Cấu trúc của insulin

2.1.2 Kháng insulin

Kháng insulin được định nghĩa là tình trạng (của tế bào, cơ quan đích) cần một lượng insulin nhiều hơn bình thường để đạt được mức đáp ứng sinh học bình thường Trên người đề kháng insulin được xác định khi có nồng độ insulin tăng cao [6]

Hình 4 :Hoạt động của Insulin ở người bình thường và người có đề kháng Insulin

Kháng insulin xảy ra khi tế bào của cảm thụ quan mô đích không đáp ứng hoặc bảnthân các tế bào này chống lại sự tăng insulin máu Kháng insulin xảy ra ở mô đích, mô

cơ, mô mỡ và gan Rối loạn chức năng tế bào beta gây ra mất cân bằng giữa insulin và glucagon Tổng hợp cả hai tác động nêu trên dẫn đến tăng glucose máu Glucose máu tăng đến một mức nhất định gây ra bệnh tiểu đường type 2 [7]Trong điều kiện sinh lý bình thường khi xuất hiện kháng thể kháng insulin làm glucose máu tăng nhưng do tế bào beta vẫn còn khả năng bài tiết insulin để đáp ứng yêu cầu nên bệnh tiểu đường type 2 chưa tiến triển Bệnh chỉ tiến triển khi chức năng tế bào beta yếu dần, teo rụng bớt đi Ở những người bị tiền đái tháo đường thì ngay từ đầu 9 khi ở tình trạng dung nạp glucose bình thường đã thấy có rối loạn chức năng tế bào beta Đối với bệnh nhân tiểu đường type 2, kháng insulin làm tăng glucose máu và sự tăng glucose máu lại làm tổn thương tế bào beta, tạo vòng xoắn bệnh lý bán hở Cứ như vậy, tác động qua lại thành một vòng xoáy tăng glucose máu

2.2 Bệnh tiểu đường Type 1

2.2.1 Nguyên nhân, cơ chế sinh bệnh

Tiểu đường type 1 chiếm khoảng 5 - 10% bệnh tiểu đường ở các nước Châu Âu.Tiểu đường type 1 là một bệnh tự miễn mạn tính, hậu quả của quá trình hủy hoại tếbào beta của đảo tụy, làm thiếu hụt trầm trọng insulin, dẫn đến cần phải điều

trị bằng insulin để duy trì chuyển hóa, ngăn ngừa tình trạng nhiễm toan ceton

có thể gây hôn mê và tử vong [8]

Tiểu đường type 1 cũng có thể gặp ở những người lớn tuổi hơn do tụy bị hủy hoại bởirượu, bệnh tật hoặc bị phẫu thuật cắt bỏ Nó cũng có thể là kết quả của bệnh suy tế bào betatuyến tụy tiến triển, vốn là những tế bào sản xuất insulin

Tiểu đường type 1 phụ thuộc nhiều vào yếu tố gen và thường được phát hiện trước 40tuổi Nhiều bệnh nhân, đặc biệt là trẻ em và trẻ vị thành niên biểu hiện nhiễm toan ceton làtriệu chứng đầu tiên của bệnh Đa số các trường hợp được chẩn đoán bệnh tiểu đường type 1thường là người có thể trạng gầy, tuy nhiên người béo cũng không loại trừ Người bệnh tiểu

đường type 1 sẽ có đời sống phụ thuộc insulin hoàn toàn.[8]

Cơ chế bệnh sinh :

Hình 5 : Tổng quan về bệnh đái thảo đường Type 1

Đa số trường hợp Tiểu đường type 1 khởi bệnh trước tuổi 20, có một quá trình phản ứng tự miễn qua trung gian lympho T với kích thích kháng nguyên ban đầu chưa được rõ Hậu quả quá trình này là sự hủy hoại chọn lọc tế bào β tụy gây thiếu insulin tuyệt đối.

Sự hoạt hóa đáp ứng tự miễn lúc đầu xảy ra với các kháng nguyên nằm trên bề mặt tế bào βnhư GAD (glutamic acid decarboxylase) Sau khi bị viêm và phá huỷ, các β lại bộc lộ các kháng nguyên nội bào khác khiến cho đáp ứng tự miễn lan rộng và làm trầm trọng thêm tình trạng viêm

và huỷ hoại tế bào β Quá trình viêm có thể kéo dài nhiều tháng, nhiều năm Thời kỳ đầu, chức năng β còn duy trì được chuyển hoá glucose bình thường Thời kỳ lâm sàng thường chỉ xuât hiện khi có sự gia tăng đột ngột nhu cầu insulin như có nhiễm trùng hoặc dậy thì Tuy nhiên, sau khởi bệnh, có thể có một giai đoạn “trăng mật” Khi đó nhu cầu insulin điều trị rât ít hoặc không cần Cuối cùng, khi toàn bộ tế bào β bị phá huỷ, bệnh nhân luôn cần insulin để sống còn

2.3 Bệnh tiểu đường type 2

2.3.1 Nguyên nhân và cơ chế sinh bệnh

Hình 5 : Tổng quan tiểu đường type 2

Kháng insulin ở mô ngoại vi và rối loạn bài tiết insulin là 2 yếu tố đóng vai trò quantrọng và liên hệ mật thiết nhau trong cơ chế bệnh sinh cuả bệnh tiểu đường type 2, thườngxảy ra trước khi có biểu hiện lâm sàng của bệnh tiểu đường Kháng insulin xuất hiện trước sựthiếu hụt bài tiết insulin [8] Trong thực tế khi glucose máu đã ở mức cao (>10mmol/L) thì cảquá trình bài tiết insulin của tế bào  và khả năng hoạt động của insulin đều bị suy giảmnặng Các yếu tố gen và môi trường đóng vai trò thúc đẩy làm phát sinh và phát triển bệnh.Nhiều nghiên cứu dịch tễ cho thấy có sự liên quan giữa việc xem ti vi thường xuyên, ít vậnđộng thể lực, chế độ ăn nhiều calo, béo phì, đặc biệt ở người cao tuổi, thì nguy cơ bệnh tiểuđường type 2 tăng lên rất cao [9]

Đa số BN có béo phì hoặc thừa cân và/hoặc béo phì vùng bụng với vòng eo to Béophì nhất là béo phì vùng bụng có liên quan với tăng acid béo trong máu, mô m cũng tiết ramột số hormon làm giảm tác dụng của insulin ở các cơ quan đích như gan, tế bào m , tế bào

cơ (đề kháng insulin tại các cơ quan đích) Do tình trạng đề kháng insulin, ở giai đoạn đầu tếbào beta bù trừ và tăng tiết insulin trong máu, nếu tình trạng đề kháng insulin kéo dài hoặcnặng dần, tế bào beta sẽ không tiết đủ insulin và ĐTĐ típ 2 lâm sàng sẽ xuất hiện Tình trạng

đề kháng insulin có thể cải thiện khi giảm cân, hoặc dùng một số thuốc nhưng không bao giờhoàn toàn trở lại bình thường [7]

Hình 6 : Mô phỏng cơ chế bênh sinh của bệnh tiểu đường type 2

Bảng so sánh sự khác nhau giữa tiểu đường type 1 và type 2

insulin tuyệt đối, Hiện diện kháng thể

Từ đề kháng insulin kèm thiếu hụt insulin đến thiếuhụt insulin kèm đề kháng insulin

2.4 Bệnh tiểu đường thai kì

2.4.1 Định nghĩa tiểu đường thai kì

- Tổ chức Y tế thế giới (WHO) đã định nghĩa "tiểu đường thai kỳ là tình trạngrối loạn dung nạp glucose ở bất kỳ mức độ nào, khởi phát hoặc được phát hiện lần đầutiên trong lúc mang thai” Định nghĩa này được áp dụng cho cả những thai phụ chỉ cầnđiều chỉnh chế độ ăn mà không cần dùng insulin và cho dù sau đẻ có còn tồn tại bệnhtiểu đường hay không Nhưng đa số trường hợp ĐTĐTK sẽ hết sau khi sinh Địnhnghĩa này không loại trừ trường hợp bệnh nhân đã có rối loạn dung nạp glucose từtrước (nhưng chưa được phát hiện) hay là xảy ra đồng thời với quá trình mang thai.[10]

2.4.2 Nguyên nhân bệnh tiểu đường thai kì

Hình 3 : Bản đồ dịch tễ thái thảo đường thai kì trên thế giới