INSULIN và CÔNG NGHỆ sản XUẤT INSULIN

Insulin trong điều trị tiểu đường typI,II. Vai trò của insulin trong cơ thể. Các sản phẩm insulin hiện nay. Sản xuất insulin bằng công nghệ DNA tái tổ hợp, các phương pháp sản xuất cũ và trong tương lai.

Đoàn Thị Hải Dương

Insulin trong điều trị tiểu đường typI,II Vai trò của insulin

trong cơ thể Các sản phẩm insulin hiện nay Sản xuất insulin

bằng công nghệ DNA tái tổ hợp, các phương pháp sản xuất

cũ và trong tương lai

INSULIN VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT INSULIN

I MỞ ĐẦU.

Người ta đã nhận thấy rằng bệnh tiểu đường là một trong những căn bệnh đe dọa nghiêm trọng tới sức khoẻ của con người.Trên thế giới, con số những người mắc bệnh tiểu đường ước tính khoảng từ 151 triệu đến 171 triệu (năm 2000), và dự kiến con số này sẽ là 221 triệu (năm 2010), năm 2030 sẽ lên đến 366 triệu người Và đương nhiên, việc gia tăng con số những người mắc bệnh tiểu đường sẽ kéo theo sự gia tăng các biến chứng của căn bệnh này như thần kinh, xơ vữa động mạch… Theo ước tính, số người tửvong trên thế giới do bệnh tiểu đường trong năm 2000 là 2,9 triệu và con số này sẽ còn tiếp tục gia tăng Trong đó, tiểu đường type 2 chiếm khoảng hơn 90% tổng số ca bệnh Điều đó đòi hỏi phải tìm ra những hướng tiệp cận mới cho việc ngăn ngừa và điều trị căn bệnh này

II NỘI DUNG.

1 Insulin

1.1 Lịch sử phát hiện Insulin.

Bệnh tiểu đường từng được biết đến từ thời cổ đại Những tài liệu cổ của người

Ai Cập từ 1.500 năm trước Công nguyên đã mô tả một bệnh suy mòn với tình trạng nước tiểu của người bệnh có vị ngọt Từ những năm 1850 trở đi, các cuộc khám

nghiệm tử thi trên bệnh nhân bị bệnh tiểu đường đã gợi ý, bệnh xuất hiện là do tuyến tụy không bảo đảm được chức năng bình thường Nhiều bác sĩ cho rằng các tế bào biệt hóa, được gọi là tiểu đảo Langerhan, sản sinh ra một hóa chất giúp cơ thể điều hòa nồng độ đường trong máu Bệnh tiểu đường xuất hiện khi hóa chất này không được sảnsinh

Năm 1922, Fred Banting và Charles Best thuộc Đại học Tổng hợp Toronto(Canada) thông báo họ đã tìm ra insulin và ứng dụng thành công chất này trong điều trị bệnh tiểu đường ở người Vào thời điểm đó, người bị bệnh tiểu đường phải vật lộn với căn bệnh

để tồn tại và chưa có biện pháp điều trị hiệu quả nào Bệnh nhân nhanh chóng trở thành những bộ xương di động và thường chết sớm do bị sút cân nghiêm trọng

Banting và Best đã cắt bỏ tuyến tụy của những chú chó, và hậu quả là

chúng bị tiểu đường (thử nghiệm này nghe có vẻ tàn nhẫn, nhưng đã giúp cứu sống hàngtriệu con người) Họ đã cố gắng tinh chế ra một hoóc môn hóa học từ tụy và chiết xuất nhiều thành phần từ tiểu đảo Langerhan Sau đó, những chất này được tiêm vào chó bị bệnh tiểu đường để thử nghiệm và họ nhận thấy bệnh tiểu đường đã bị đẩy lùi

Ban đầu, thuốc tiêm lẫn nhiều tạp chất và thường gây những tai biến nguy hiểm Một đội ngũ các nhà khoa học đã phối hợp nghiên cứu và tạo ra được tinh chất chiết xuất từ tiểu đảo Langerhan, bảo đảm đủ độ tinh khiết để thử nghiệm trên người bệnh Vào tháng 5 năm 1922, Leonard Thompson, 14 tuổi, đã được điều trị thành công ở Bệnhviện Toronto bằng tinh chất này (được gọi là insulin) Năm 1928, Oskar Wintersteiner

đã chứng minh rằng insulin là một protein.Tin tức về sự thành công của Banting và Best

đã nhanh chóng lan rộng và ngay sau đó phòng thí nghiệm của họ đã không thể đáp ứng

đủ nhu cầu về loại thần dược mới này

Quy trình sản xuất thương mại insulin bắt đầu bằng việc chiết suất chất này từ tụycủa bò và lợn thịt (hiện vẫn là nguồn insulin quan trọng đối với y học) Quá trình biếnđổi hóa học đã làm cho insulin này giống với hoóc môn của người và cũng tạo cho nó

những đặc tính thuận tiện hơn cho việc sử dụng Ban đầu, insulin được tiêm 3-4lần/ngày trước bữa ăn Sau đó, loại insulin có tác dụng kéo dài được ra đời, vì vậy số lầntiêm đã giảm xuống.

Năm 1955, Frederick Sanger, người đoạt giải thưởng Nobel, đã tìm ra chuỗi axitamin của insulin người Điều này đã cho phép các nhà khoa học tạo ra một gene insulin,dùng để tạo ra chủng vi khuẩn biến đổi di truyền có khả năng sản sinh ra số lượng lớninsulin với độ tinh khiết cao

Ngày nay, chúng ta đều biết rằng insulin giúp các tế bào của cơ thể hấp thu đường

từ thức ăn đã được tiêu hóa Gan có vai trò đặc biệt quan trọng trong quy trình điều hòanồng độ đường máu của cơ thể Insulin giúp cho gan có thể tiếp nhận đường (glucose)sau bữa ăn và lưu trữ dưới dạng glycogen Glycogen sau đó sẽ được chuyển hóa thànhglucose và trở lại máu khi nồng độ đường máu bắt đầu giảm

1965, người ta đã tổng hợp nhân tạo hai chuỗi polipepetit A và B rồi tạo raInsulin nhân tạo nhưng giá thành quá đắt

Năm 1978, lần đầu tiên Insulin được tổng hợp nhờ vi khuẩn E.Coli bằng côngnghệ di truyền Người ta đã tạo ra các dòng plasmic tái tổ hợp bằng cách gắn các đoạngen tổng hợp chuỗi polipeptit A và B vào các vật chất di truyền của tế bào E.Coli , sau

đó gắn hai loại chuỗi polipeptit với nhau tạo ra phân tử Insulin có hoạt tính dùng trongchữa bệnh

I.2 Insulin và bệnh tiểu đường.

I.2.1 Cấu trúc phân tử insulin.

Insulin là một hoocmon protein do các tế bào tuyến tụy beta của đảo Langerhans sinh ra

Phân tử Insulin tương đối nhỏ, có khối lượng khoãng 6000 Dalton, được cấu tạobởi hai chuỗi polipeptit A và B Các chuỗi A và B liên kết nhau bằng cầu nối disulfua,ngoài ra còn có một cầu nối disulfua nằm trong chuỗi A

Ở hầu hết các loài, chuỗi A gồm 21 axitamin còn chuỗi B gồm 30 axitamin Mặc

tử có tính bảo tồn cao, các đoạn đó có chứa 3 cầu nối disulfua, cả hai đầu của chuỗi A

và các nhánh bên của đầu COOH của chuỗi B Sự tương đồng trong tình tự axitamin dẫnđến cấu trúc 3 chiều của Insulin ở các loài khác nhau rất giống nhau Insulin chiết rút từđộng vật có hoạt tính sinh học cao hơn các loài khác

Các phân tử Insulin có xu hướng tạo thành dạng dime trong dung dịch do hìnhthành các liên kết H giữa các đầu COOH của các chuỗi B Ngoài ra, khi có mặt ion kẽm,các dime insulin liên kết tạo thành hexame Các mối tương tác này có ý nghĩa rất quantrọng trong điều trị Dạng monome và dime dễ dàng khuếch tán vào trong máu, trongkhi đó dạng hexame khuếch tán rất kém Do đó, sự hấp thụ các thuốc chứa hàm lượnghexame cao thường bị chậm và ngừng hẳn Vấn đề này đã thúc đẩy sự ra đời của một sốloại chất insulin giả tái tổ hợp Loại chất đầu tiên như thế được bán trên thị trường làinsulin lispro, phân tử chất này có trật tự lisin và prolin trên đầu COOH của chuỗi B bịđảo ngược, làm giảm khả năng hình thành dạng dime và hexame

Insulin ban đầu được tổng hợp ở dạng “preproinsulin” (tiền insulin) trên ribosometrong tế bào beta trong đảo Langerhans của tuyến tụy Preproinsulin là một phân tử dạngthẳng bao gồm: một peptide tín hiệu chứa 24 acid amin (SP), chuỗi B, peptide C với 31acid amin (C) và chuỗi A nối với nhau theo thứ tự SP-B-C-A Khi vận chuyển qua lướinội chất, peptide tín hiệu bị phân cắt tạo ra proinsulin (B-C-A) Proinsulin hình thànhcầu nối disulfur trong lưới nội chất, hình thành cấu trúc bậc ba Proinsulin bị phân cắtbởi enzyme PC1/3 tại liên kết giữa chuỗi B và peptide C và sau đó bị phân cắt bởienzyme PC2 ngay vị trí liên kết giữa chuỗi A và peptide C Hai acid amin đầu N củapeptide nối với đầu C của chuỗi B khi bị phân cắt bởi PC1/3 sẽ được phân cắt ra khỏichuỗi B bởi enzyme carboxypeptidase H Kết quả cuối cùng là tạo thành insulin

Cấu trúc phân tử Insulin

I.2.2 Vai trò của Insulin.

Insulin là một trong những hoocmon điều hòa nồng độ Glucose trong máu Chứcnăng cân bằng nội môi và năng lượng sinh học này cực kỳ quan trọng bởi vì Glucose lànguồn nguyên liệu chính của hô hấp tế bào và nguồn khung Cacbon quyết định cần chotổng hợp các chất hữu cơ Cân bằng trao đổi chất phụ thuộc vào việc duy trì Glucosemáu ở gần một điểm ổn định,khoãng 90mg/ml ở người ( Theo Campbell)

1.2.2.1 Insulin và trao đổi Hidratcacbon:

Glucose được giải phóng từ tinh bột, saccarose….nhờ thủy phân khi tiêu hóa thức

ăn, sau đó được hấp thụ vào máu ở ruột non Nồng độ Glucose cao trong máu kích hoạt

sự giải phóng Insulin và Insulin hoạt động trong các tế bào khắp cơ thể nhằm thscđẩy sựhấp thụ, sử dụng và dự trữ Glucose Tác động của Insulin lên trao đổi Glucose thay đổitùy theo mô đích

Các phân tử Insulin tuần hoàn theo dòng máu cho tới khi chúng gắn vào thụ thể của chúng trên màng tế bào Khi đó, phức hợp thụ thể -Insulin khởi phát một chuỗi truyền tín hiệumang thông tin được phát ra từ Insulin : chuyển glucose ra khỏi huyết tương

Insulin gắn với thụ thể trên màng tế bào và tuần hoàn trong máu

Trong một loạt các đáp ứng tế bào do sự hoạt hóa Insulin gây ra thì bước chìakhóa trong trao đổi chất Glucose GLUT4 glucose transporter Nhờ sự vận chuyển thuậnlợi glucose vào trong các tế bào, các GLUT4 đã loại glucose ra khỏi dòng máu mộtcách hiệu quả Những thay đổi như vậy kéo dài từ vài phút đến vài giờ GLUT4 có mặttrên màng tế bào của nhiều loại mô trong cơ thể như mô cơ xương( đốt cháy Glucoselàm năng lượng), mô mỡ ( chuyển glucose thành tryglyxerit để dự trữ) và mô gan

Insulin thúc đẩy gan dự trữ Glucose để hình thành Glycogen Phần lớn Glucoseđược hấp thụ ngay tại ruột non vào các tế bào gan, chuyển hóa thành chất dự trữglycogen Insulin có nhiều tác động trong gan thúc đẩy sinh tổng hợp glycogen Đầutiên nó hoạt hóa enzym hexokinaza, chất này photphorin hóa glucose, nhờ đó glucose bịbẩy vào trong tế bào Insulin còn ức chế hoạt động của Glucose-6-phosphatase Insulincũng hoạt hóa nhiều enzym liên quan trực tiếp đến sinh tổng hợp glycogen, bao gồmphosphofructokinase và glucogen syntase Khi không có mặt Insulin, tổng hợpGlycogen trong gan dừng lại và các enzym chịu trách nhiệm phân hủy Glycogen sẽ hoạtđộng

Insulin điều hòa lượng glucose trong máu

Vì Insulin ngăn cản mức độ tăng quá cao của đường máu nên không được phép

có quá nhiều Insulin Một bước trong kiểm soát mức độ Insulin là enzym Insulinnase( được tìm thấy trong gan và thận ) phân hủy Insulin đang tuần hoàn trong máu, làm chohoocmon này phân hủy với thời gian bán rã khoãng 6 phút Quá trình này bảo đảm mức

độ Insulin lưu hành trong máu được điều chỉnh và mức độ glucose máu không giảmxuống thấp đến mức nguy hiểm

1.2.2.2 Insulin và trao đổi lipit:

Insulin có tác động quan trọng lên quá trình trao đổi lipit Các tác động đó baogồm:

- Insulin thúc đẩy sinh tổng hợp axit béo trong gan: Khi lượng Glycogen tích tụ

trong gan quá cao ( > 5% khối lượng thô của gan) thì quá trình tổng hợp bị ức chế Khigan bão hòa Glycogen thì bất kỳ lượng Glucose nào được hấp thụ thêm vào tế bào ganđều phải chuyển sang con đường tổng hợp axit béo, sau đó được vận chuyển ra khỏi gandưới dạng lipoprotein Các lipoprotein đi vào vòng tuần hoàn, cung cấp các axit béo tự

- Insulin ức chế phân hủy chất béo trong mô mỡ: Bằng cách ức chế quá trình

thủy phân triglyxerit thành glyxerol và axit béo tự do Enzim nhạy cảm với hoocmonnày trở nên hoạt động khi được photphorin hóa Insulin ngăn cản quá trình này khi nókết hợp với các thụ thể trên màng tế bào, làm tăng sự tích tụ glyxerit trong các tế bào

mỡ

1.2.2.3 Insulin và các tác động khác:

I.2.3 Tổng hợp tự nhiên Insulin trong cơ thể:

Insulin được tổng hợp bởi các tế bào tuyến tụy beta Các tế bào beta sắp xếpthành các bó gọi là các đảo Langerhan trong tụy insulin được tạo ra từ một phần củamột protein lớn hơn để đảm bảo sự gấp nếp đúng

Insulin làm tăng tính thấm ion K, Mg và photphat vô cơ

- Insulin làm tăng tính hấp thụ các axitamin

- Insulin làm tăng tính thấm của

tế bào đối với ion Kali, Magie, photphat vô cơ , tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình photphorin hóa và sử dụng glucose

H.6 - Tổng hợp Insulin trong cơ thể

ANRm tiến hành dịch mã một protein gọi là preproinsulin Preproinsulin bao gồmmột trình tự tín hiệu đầu amin giúp tiền chất hoocmon này đi qua màng lưới nội chấttham gia vào quá trình sau dịch mã Tại quá trình sau dịch mã, trình tự tín hiệu đầu aminkhông cần thiết nên preproinsulin bị thủy phân tạo thành proinsulin Sau khi hình thành

3 cầu nối disunfua một số peptitdase sẽ phân cắt proinsulin tạo insulin hoàn chỉnh vàhoạt động

Insulin được đóng gói và chứa trong các hạt tiết, tích tụ trong tế bào chất cho đếnkhi được kích hoạt để giải phóng

1.2.4 Các loại insulin

Insulin tác động nhanh (Novorapid R và Humalog R): có màu trong, tác động

rất nhanh trong vòng 20 phút đã có hiệu quả, đạt đỉnh điểm khoảng 1 giờ sau đó và kéodài 3 đến 5 tiếng Khi dùng các insulin này, quan trọng là phải ăn ngay sau khi tiêm

Insulin tác dụng ngắn hạn (Actrapid R, Humulin R, Apidra R): có màu trong,

làm thấp mức glucose trong máu trong vòng 30 phút, vì vậy cần tiêm 30 phút trước khi

ăn Dạng này đạt hiệu quả đỉnh điểm sau 2 đến 4 tiếng và kéo dài 6 đến 8 tiếng

Insulin tác dụng trung hạn (Protaphane R, Humulin R NPH): có màu đục, có

thêm protamine hoặc kẽm để trì hoãn tác động Bắt đầu có hiệu quả khoảng 1 tiếng rưỡisau khi tiêm, đạt đỉnh điểm tác dụng sau 4 đến 12 tiếng và kéo dài 16 đến 24 tiếng

Insulin tác dụng lâu dài:

-Lantus R (Insulin Glargine) là insulin trong, có tác dụng dài lâu được tiêm 1 lần mỗingày (có thể 2 lần 1 ngày) Không được trộn lẫn Lantus với bất kì loại insulin nào kháctrong ống tiêm

-Levemir R (Insulin Detemir) cũng là insulin có màu trong, có tác dụng lâu, có thể tiêm

1 hay 2 lần mỗi ngày

Gần đây, trên thị trường đã có loại insulin hít (exubera inhation powder) Đây là loại

thuốc tác dụng nhanh (chỉ 10-20 phút là khởi phát hiệu lực) đạt hiệu lực tối đa sau 2 giờ

và thời gian hiệu lực chỉ 6 giờ, nên giúp cải thiện tình trạng đường huyết một cách thuậnlợi, cải thiện chất lượng cuộc sống cho người bệnh Tuy nhiên cần lưu ý ở người nghiệnthuốc lá (hoặc mới cai nghiện chưa đủ 6 tháng), lượng insulin hấp thụ nhiều gấp 2-5 lần,thuốc đi vào dòng máu nhanh hơn; vì không có cách kiểm soát được lượng thuốc hấpthụ và dự đoán hiệu lực nên không thể dùng cho đối tượng này

Cho đến nay, thuốc cũng chưa cho phép dùng cho người bị hen, người bị tắc nghẽnmạch máu mãn tính do chưa thu thập đủ dữ liệu về tính an toàn của thuốc Riêng vớingười ĐTĐ loại 1 thì thuốc dạng hít này không thể thay thế hoàn toàn dạng tiêm

Ổng tiêm Insulin

* Đặc tính: trong suốt, có thể dùng bằng tất cả mọi đường tiêm: tĩnh mạch,

dưới da, tiêm bắp và dùng được trong mọi tình huống

Khi tiêm dưới da: insulin bắt đầu có tác dụng sau 15 – 20 phút Có tác dụng

cực đại sau 2 -4 giờ Hết tác dụng sau 6 – 8 giờ

Lưu ý: khi dùng insulin tiêm dưới da thì insulin có tác dụng nhanh hơn và

ngắn hơn nếu như vùng tiêm có tăng hoạt động thể lực (đùi nếu như tập chạy, cánh tay nếu như chơi tennis và bụng nếu như bơi thuyền…)

* Lợi ích:

- Là loại duy nhất dùng trong cấp cứu do tác dụng hạ đường huyết nhanh

chóng

- Có thể trộn lẫn với insulin chậm tùy theo mục đích và nhu cầu điều trị

- Có thời gian tác dụng ngắn và mạnh để làm giảm đường huyết sau khi ăn

* Bất lợi:

Thời gian tác dụng ngắn nên phải tiêm nhiều lần trong ngày (4 mũi tiêm

dưới da, thực tế không dùng riêng insulin tác dụng nhanh để điều trị mà phải kết

hợp thêm insulin tác dụng bán chậm hoặc chậm)

Insulin tác dụng bán chậm (dịch tiêm đục như sữa)

Để làm giảm bớt số lần tiêm trong ngày, người ta đã sản xuất ra loại

insulin có tác dụng dài hơn gồm 2 loại insulin là NPH (Neutral Protamine

Hagedorn) hay IZS (Insulin Zinc Suspension) hay lent để sử dụng trong chế độ

điều trị với 2 hay 3 mũi tiêm trong ngày

Loại insulin NPH:

Sử dụng protamin là một loại polypeptid có khả năng gắn insulin

- Bắt đầu tác dụng sau 1 giờ

- Tác dụng mạnh nhất sau 4 – 8 giờ

- Hết tác dụng sau 14 – 18 giờ

Với loại insulin này thì các điểm gắn kết insulin của protamin đã bão hòa

nên loại insulin này có thể dùng trộn lẫn với insulin nhanh

Tuy nhiên nhược điểm của loại insulin này có thể gây ra loạn dưỡng mỡ nơi tiêm (hiếm gặp)

Loại insulin IZS (insulin kẽm):

Thời gian tác dụng có thể từ 6 – 36 giờ tùy theo cách thức sản xuất

Ưu điểm: các loại insulin tác dụng trung bình có nhiều loại với thời gian tác

dụng khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu điều trị và thể trạng của bệnh nhân Nhược điểm: có thể gây đau khi trộn với insulin nhanh

* Cần chú ý khi trộn lẫn Insulin nhanh với chậm thì loại nhanh phải được

lấy vào bơm tiêm trước và dịch trộn phải được tiêm ngay

Insulin trộn sẵn (dịch tiêm đục như sữa)

Là loại insulin trộn lẫn giữa 2 loại nhanh và trung bình theo tỷ lệ nhất định

Insulin trộn sẵn

- Có tỷ lệ 30% insulin nhanh và 70% insulin trung bình

- Có tỷ lệ 50% insulin nhanh và 50% insulin trung bình Ngoài ra còn tiến

hành trộn theo những tỷ lệ khác mà trong đó loại nhanh chiếm 10- 20- 40%

1 Đặc tính: cùng lúc có 2 tác dụng là nhanh do loại nhanh đảm trách và

kéo dài do loại trung bình đảm trách

Với người ăn nhiều tinh bột đường thì thích hợp với loại trộn 40-50%

nhanh

Phần lớn bệnh nhân dùng loại trộn 30% nhanh

Một vài người có khuynh hướng hạ đường huyết giữa các bữa ăn nên dùng

trộn 10 – 20%

2 Ưu điểm: tiện dùng, phù hợp hơn với sinh lý mà không đòi hỏi phải tự

trộn lấy liều khi dùng riêng từng loại nhanh chậm

3 Nhược điểm: vì tỷ lệ pha trộn là cố định nên khó điều chỉnh cho phù hợp

với từng tình huống cụ thể: ăn bữa no nếu tăng liều cả insulin nhanh và chậm sẽ

gây hạ đường huyết muộn Trong khi lẽ ra chỉ tăng từ 2 đến 6 đơn vị loại insulin

Ở Mỹ, hằng năm có khoãng 17 triệu người ( 6%) dân số mắc bệnh tiểu đường,gây tử vong cho 400.000 cư dân Hoa Kỳ và đứng thứ 6 trong các bệnh gây chết người.Tiểu đường phổ biến nhất ở độ tuổi trên 45 tuổi, đối với những người béo phì, ít hoạtđộng, những người có người thân bị mắc bệnh và những người Châu Phi, Tây Ban Nha,người Mỹ bản xứ Tỉ lệ mắc bệnh ở nữ giới cao hơn nam

Tại Việt Nam, trong 4 thành phố lớn Hà Nội, Huế, Thành phố Hồ Chí Minh, HảiPhòng, tỷ lệ bệnh tiểu đường là 4%, riêng quận Hoàn Kiếm (Hà Nội) lên tới 7% Phầnlớn người bệnh phát hiện và điều trị muộn, hệ thống dự phòng, phát hiện bệnh sớmnhưng chưa hoàn thiện Vì vậy, mỗi năm có trên 70% bệnh nhân không được phát hiện

và điều trị Tỷ lệ mang bệnh tiểu đường ở lứa tuổi 30-64 là 2,7%, vùng đồng bằng, venbiển 2,2%, miền núi 2,1% Nếu không được phòng chống và cứu chữa kịp thời, bệnh dễbiến chứng, 44% người bệnh đái tháo đường bị biến chứng thần kinh, 71% biến chứng

về thận, 8% bị biến chứng mắt

Hiện trên thế giới ước lượng có hơn 190 triệu người mắc bệnh tiểu đường và sốnày tiếp tục tăng lên Ước tính đến năm 2010, trên thế giới có 221 triệu người mắc bệnhtiểu đường Năm 2025 sẽ lên tới 330 triệu người (gần 6% dân số toàn cầu) Tỷ lệ bệnhtăng lên ở các nước phát triển là 42%, nhưng ở các nước đang phát triển (như Việt Nam)

sẽ là 170%

2.2 Phân loại, nguyên nhân, triệu chứng và hướng điều trị:

Ở những bệnh nhân bị tiểu đường, hàm lượng glucose trong máu cao, làm tăng áplực thẩm thấu nhưng quá trình hấp thụ glucose vào máu lại yếu Khi hàm lượng glucosecao vượt quá ngưỡng hấp thụ của thận thì cơ quan này sẽ đào thải glucose theo nướctiểu dẫn đến nước và ion cần thiết cho sự trao đổi chất qua màng tế bào ra ngoài Có hailoại tiểu đường chính:

2.2.1Tiểu đường typ I:

* Tiểu đường typ 1 hay còn gọi là tiểu đường phụ thuộc insulin ( IDDM-InsulinDependent Diabetes Mellitus)

* Triệu chứng: xuất hiện đột ngột, nhanh như ăn nhiều, uống nhiều, sút cânnhanh, giảm thị lực, nóng tính, mệt mỏi…thường gặp ở tuổi thanh niên (< 30 tuổi),chiếm từ 10-15% số ca

* Nguyên nhân: các tế bào beta ở tuyến tụy bị phá hủy, dẫn đến thiếu hụt tổnglượng insulin Các tế bào này bị phá hủy có thể do nhiều nguyên nhân khác nhau Dobệnh tự miễn, khi cơ thể tiếp xúc hay bị nhiễm một loại virut tiềm ẩn , chất độc…cơ thểđáp lại bằng cách tạo kháng thể chống tác nhân gây hại đó Nhưng kháng nguyên virutlại giống với kháng nguyên tế bào tuyến tụy nên kháng thể được hình thành để chốngtác nhân gây hại cũng chống lại mô tuyến tụy, gây phá hủy tế bào beta Đây là phản ứng

tự miễn Các nhà khoa học đã xác định được 20 gen đóng vai trò mẫn cảm với tiểuđường typ 1 , mặc dù chức năng của nó còn đang được nghiên cứu

Đối với hệ tiểu đường typ 1, để điều trị, chỉ cần bổ sung thêm insulin là có thểduy trì được sự sống cho người bệnh Đối với những bệnh nhân bị tiểu đường typ 1không thể kiểm soát tốt đường huyết bằng các loại thuốc uống thì sử dụng liệu phápInsulin tích cực là chìa khóa để bệnh nhân kiểm soát đường huyết của mình và ngănngừa các biến chứng do bệnh gây ra Liệu pháp insulin tích cực có thể ngăn ngừa hoặclàm chậm tiến triển các biến chứng mạn tính của bệnh ĐTĐ, đặc biệt là các biến chứngthận, mắt, tim mạch Kết quả các nghiên cứu cho thấy, liệu pháp insulin tích cực cóthể: làm giảm nguy cơ bị biến chứng mắt tới hơn 75%; làm giảm nguy cơ bị biến chứngthần kinh tới 60%; và ngăn ngừa hoặc làm chậm tiến triển các biến chứng thận tới 50%

Ngoài ra, nó còn đem lại nhiều lợi ích khác Ví dụ các bệnh nhân điều trị insulintích cực, kiểm soát tốt đường huyết thường cảm thấy khỏe hơn, tăng cân và tăng khảnăng hoạt động thể lực, làm việc

Liệu pháp insulin tích cực là một phương pháp điều trị tích cực được thiết kế

nhằm kiểm soát đường huyết của người bệnh càng gần mức của người bình thường.Liệu pháp này đòi hỏi người bệnh phải tiêm nhiều mũi insulin và kiểm tra đường huyếtthường xuyên hằng ngày

Về mục tiêu, các bệnh nhân điều trị insulin tích cực nhằm kiểm soát đường huyết

bữa ăn 2 giờ nhỏ hơn 180 mg/dL; hemoglobin A1C (chỉ số đánh giá kiểm soát đườnghuyết trong vòng 3-4 tháng) dưới 6,5%.

Ngoài ra, theo tờ MedNews, 5/2007, một số nhà khoa học đã có một công trình

nghiên cứu về phương pháp sử dụng tế bào gốc để điều trị bệnh tiểu đường typ 1 bằngcách phục hồi chức năng của tế bào tuyến tụy beta Khi một người lần đầu tiên đượcchẩn đoán là mắc bệnh tiểu đường, ở người đó vẫn còn một số tế bào bêta còn khả năngthực hiện chức năng sản xuất insulin, bởi vậy các nhà khoa học tìm cách ngăn chặn sựphá huỷ tiếp theo

Những công trình nghiên cứu trước đây về các kháng thể phong toả những tế bàomiễn dịch bị phá huỷ đã chứng tỏ là thành công trong một thời gian nhất định Ở một

công trình nghiên cứu mới đây, liệu pháp miễn dịch đã được kết hợp với các tế bào gốc cấy vào bệnh nhân, xem ra đã cải thiện được chức năng của các tế bào bêta

Ở công trình nghiên cứu này, do các nhà khoa học ở trường Đại học Sao Paulo,Braxin và Northwestern, Chicago thực hiện, các tế bào gốc đã thu được từ máu của bệnhnhân Tiếp đó, chúng được tiến hành một dạng hoá trị liệu để khỏi bị tế bào miễn dịchtiêu diệt Sau khi các bệnh nhân được tiêm tế bào gốc, họ được theo dõi về mức độ phụthuộc insulin và chức năng của tế bào bêta Kết quả cho thấy 13 trong số 15 bệnh nhânđược điều trị bằng phương pháp này đã có thể không cần phải tiêm bổ sung insulintrong khoảng thời gian từ 9 tháng đến 3 năm

Các chuyên gia cảnh báo rằng những kết quả trên vẫn còn mang tính sơ bộ và cầnphải tiến hành nhiều nghiên cứu hơn nữa Tuy nhiên, đó là một phương pháp đầy hứahẹn, vì xem ra nó không gây ra các tác dụng phụ và do đó rất đáng được tiến hành

Phép điều trị này chỉ có công hiệu đối với những bệnh nhân mới bị mắc bệnh, bởi

vì họ vẫn còn các tế bào bêta nguyên vẹn để thực hiện chức năng Các nhà khoa họccũng đang tìm kiếm các liệu pháp khác cho những bệnh nhân mắc bệnh đã lâu

Tiểu đường typ 1 nếu không được điều trị có thể ảnh hưởng đến cơ chế chuyểnhóa chất béo Do cơ thể không chuyển hóa glucose thành năng lượng, nên chất béo sẽ

được dùng để cung cấp năng lượng Điều này dẫn đến tăng hàm lượng các hợp chất cótính axit trong máu ( thể ketone) can thiệp vào quá trình hô hấp nội bào.

2.2.2 Tiểu đường typ II:

* Tiểu đường typ II, còn gọi là tiểu đường không phụ thuộc insulin non-insulin-dependent-diabete mellitus

(NIDDM-* Nguyên nhân: Khi giải phẫu bệnh lý vi thể ở đảo tụy cho thấy: chỉ có 25% bệnhnhân tiểu đường có giảm tiết Insulin, 25% không giảm tiết và 50% tế bào beta tăng tiết.Như vậy tiểu đường typ II đặc trưng bởi sự thiếu hụt insulin, hoặc phổ biến hơn là giảmtính đáp ứng của các tế bào đích đối với insulin do một số thay đổi ở thụ thể dành cho

nó ở trên màng tế bào

* Triệu chứng: bao gồm các triệu chứng của tiểu đường typ I, và một số triệuchứng khác như viêm da, sự hồi phục vết thương chậm hoặc khó phục hồi, thường chỉđược phát hiện bởi các triệu chứng của biến chứng, hoặc chỉ được phát hiện tình cờ khi

đi xét nghiệm máu trước khi mổ hoặc khi có biến chứng như nhồi máu cơ tim, tai biếnmạch máu não; khi bị nhiễm trùng da kéo dài; bệnh nhân nữ hay bị ngứa vùng do nhiễmnấm âm hộ; bệnh nhân nam bị liệt dương Loại tiểu đường typ II chiếm khoãng 90% số

ca bị bệnh tiểu đường

Tiểu đường typ II thường xuất hiện nhiều ở lứa tuổi trên 45 Do các triệu chứngcủa nó xuất hiện chậm nên người bệnh có thể không nhận biết được ngay họ đang mắcbệnh Mặc khác, các nhà khoa học cho rằng có mối liên quan chặt chẽ giữa béo phì vàtiểu đường typ II Khoãng 80% số người béo phì bị tiểu đường typ II Việc chữa trị loạibệnh này phải kết hợp giữa tập luyện và chế độ ăn uống để giảm sự kháng insulin vàtăng cường việc tiết insulin Chỉ dùng đủ lượng hidratcacbon cho nhu cầu cơ thể Ngoài

ra, sử dụng thêm thuốc hạ đường huyết như sunfamid hay biguanid Trong trường hợpthất bại, cần phải điều trị bằng tiêm insulin đơn thuần hay phối hợp với thuốc viên uống

2.2.3 Biến chứng: