[1.2] Cơ chế tổn thương vi mạch võng mạc do tăng đường huyết kéo dài.

[1] Bệnh võng mạc đái tháo đường là gì? Có nguy hiểm không?

1.2.1 Con đường sinh hóa nội bào và sự phá hủy tế bào quanh mạch

(1) Ví dụ: Hệ thống mao mạch võng mạc bình thường giống như một đường ống dẫn nước được gia cố bên ngoài bằng các vòng đai thép kiên cố để giữ vững hình dáng và áp lực. Tế bào quanh mạch (pericytes) chính là những vòng đai thép đó. Tình trạng tăng đường huyết kéo dài giống như một dòng hóa chất ăn mòn liên tục làm rỉ sét và đứt gãy các vòng đai thép này, khiến vách đường ống tại những điểm yếu bị phình trướng ra thành các bong bóng vi phình mạch, sẵn sàng vỡ và rò rỉ dịch bừa bãi.

(2) Phân tích: Tổn thương sớm nhất và mang tính đặc trưng giải phẫu bệnh của bệnh võng mạc đái tháo đường là sự mất đi một cách chọn lọc các tế bào quanh mạch. Trong điều kiện sinh lý bình thường, tỷ lệ tế bào quanh mạch và tế bào nội mô ở mao mạch võng mạc là một mốt, giữ vai trò kiểm soát huyết động khu trú và duy trì độ ổn định cơ học cho thành mạch. Tuy nhiên, các tế bào này hấp thu glucose thông qua cơ chế vận chuyển thụ động không phụ thuộc insulin thông qua kênh vận chuyển glucose một (GLUT1). Khi nồng độ glucose trong máu tăng cao trường diễn, lượng glucose nội bào tăng vọt sẽ kích hoạt bốn con đường chuyển hóa độc hại chính:

Hệ quả tổng hợp của các con đường sinh hóa này là kích hoạt chu trình chết theo chương trình (apoptosis) của tế bào quanh mạch. Khi thành mạch mất đi sự nâng đỡ cấu trúc của tế bào quanh mạch, áp lực thủy tĩnh nội mạch sẽ đẩy lồi lớp tế bào nội mô ra ngoài, tạo thành các vi phình mạch (microaneurysms).

Trên phương diện lâm sàng, cần phân định rạch ròi giữa kết quả chức năng và bản chất giải phẫu bệnh: Bệnh nhân ở giai đoạn đầu của tổn thương vi mạch hoàn toàn không có triệu chứng lâm sàng, thị lực chức năng vẫn đạt mười phần mười vì các vi phình mạch thường xuất hiện trước ở vùng võng mạc chu biên. Tuy nhiên, về mặt giải phẫu bệnh thực tế, hàng loạt tế bào quanh mạch đã chết vĩnh viễn, cấu trúc vi mạch đã bị tổn hại không thể đảo ngược, đặt nền móng cho các biến chứng xuất huyết và phù nề ở các giai đoạn tiếp theo.

(3) Phản biện và ví dụ phản biện: * Lầm tưởng phổ biến: Nhiều quan điểm y khoa cho rằng chỉ cần đưa chỉ số đường huyết lúc đói của bệnh nhân đái tháo đường trở về ngưỡng sinh lý bình thường bằng thuốc kiểm soát đường huyết, quá trình hoại tử tế bào quanh mạch sẽ lập tức dừng lại và các vi phình mạch nhỏ có thể tự co hồi, phục hồi lại cấu trúc nguyên bản.

1.2.2 Sự mất toàn vẹn của hàng rào máu - võng mạc trong và cơ chế rò rỉ huyết tương

(1) Ví dụ: Hàng rào máu - võng mạc trong giống như một hệ thống đê điều được xây dựng bằng các khối bê tông áp sát vào nhau và được hàn kín bằng một loại xi măng chống thấm đặc biệt để ngăn nước sông tràn vào khu dân cư. Tăng đường huyết kéo dài hoạt động như một dòng nước nhiễm phèn nồng độ cao làm hòa tan lớp xi măng chống thấm này (các liên kết chẽ chặt), tạo ra các khe hở lớn giữa các khối bê tông khiến nước và phù sa (huyết tương và lipid) thấm qua đê, gây ngập lụt toàn bộ vùng thung lũng võng mạc hạ lưu.

(2) Phân tích: Hàng rào máu - võng mạc trong (Inner Blood-Retinal Barrier - iBRB) có nhiệm vụ sinh lý tối quan trọng là ngăn chặn sự khuếch tán tự do của các phân tử lớn từ dòng máu vào nhu mô võng mạc nhằm giữ cho môi trường vi thể xung quanh các tế bào thần kinh cảm quang luôn khô ráo. Cấu trúc giải phẫu của hàng rào máu - võng mạc trong bao gồm các tế bào nội mô mao mạch võng mạc không có cửa sổ, được liên kết chặt chẽ với nhau bởi phức hợp liên kết chẽ chặt (tight junctions) bao gồm các protein xuyên màng như occludin, claudin-5 và các protein neo màng như zonula occludens-1 (ZO-1).

Tình trạng tăng đường huyết mạn tính kích hoạt đồng phân protein kinase C (PKC) nội bào, dẫn đến quá trình phosphoryl hóa protein occludin và zonula occludens-1. Quá trình phosphoryl hóa này làm thay đổi cấu hình không gian và phá vỡ sự gắn kết của các protein này với bộ khung xương tế bào actin. Đồng thời, sự gia tăng khu trú của các cytokine tiền viêm như yếu tố hoại tử u alpha (TNF-alpha) và interleukin-một beta (IL-1beta) do các tế bào đệm võng mạc bị stress giải phóng sẽ trực tiếp làm giảm biểu hiện gen mã hóa cho claudin-5. Kết quả là các liên kết chẽ chặt giữa các tế bào nội mô bị nới lỏng, tạo ra các khoảng trống cạnh tế bào (paracellular pathways). Dưới áp lực thủy tĩnh của dòng máu, nước, các ion, cùng các đại phân tử như albumin, lipoprotein và các thành phần hữu hình khác của huyết tương sẽ thoát quản rò rỉ vào lớp nhân trong (Inner Nuclear Layer - INL) và lớp sợi plexi ngoài (Outer Plexiform Layer - OPL) của võng mạc. Khi lượng dịch thoát quản vượt quá năng lượng bơm thải của tế bào biểu mô sắc tố võng mạc (RPE) và tế bào đệm Müller, hiện tượng phù hoàng điểm đái tháo đường (DME) sẽ hình thành, đi kèm với sự lắng đọng của các đại phân tử lipid tạo thành các nốt xuất tiết cứng (hard exudates).

Mối quan hệ giữa triệu chứng và bản chất giải phẫu học ở đây rất phức tạp: Triệu chứng nhìn mờ nhẹ hoặc biến dạng hình ảnh của bệnh nhân xuất hiện khi dịch phù làm thay đổi khoảng cách cơ học giữa các tế bào cảm quang. Tuy nhiên, bản chất tổn thương sâu sắc ở mức độ giải phẫu sinh lý là sự suy sụp hoàn toàn của cân bằng nội môi ion võng mạc, màng tế bào của các tế bào thần kinh bị ngâm trong dịch phù chứa nhiều chất độc chuyển hóa, dẫn đến hiện tượng thoái hóa sợi trục thần kinh vĩnh viễn trước khi dịch phù được hấp thu.

(3) Phản biện và ví dụ phản biện:

1.2.3 Hiện tượng tắc nghẽn mao mạch, thiếu máu cục bộ và cơ chế tân sinh mạch máu

(1) Ví dụ: Mạng lưới vi mạch võng mạc giống như một sơ đồ đường ống cấp nước nông nghiệp phức tạp nuôi dưỡng các luống cây. Tăng đường huyết kéo dài giống như việc đổ xi măng dẻo vào lòng ống làm thành ống dày lên và hẹp lại, đồng thời các chất cặn bã bám chặt vào vách ống gây tắc nghẽn hoàn toàn một số nhánh. Luống cây phía sau chỗ tắc bị chết khô do thiếu nước (thiếu máu võng mạc). Để tự cứu, các hạt giống cây dại sinh sôi vô tổ chức, mọc ra những chùm rễ phụ mỏng manh xốp nát (tân mạch) đâm xuyên ra ngoài lòng đất, nhưng những chùm rễ này chỉ cần chạm nhẹ là vỡ, gây ngập lụt máu trong toàn bộ hệ thống.

(2) Phân tích: Song song với quá trình rò rỉ tăng tính thấm, một trục cơ chế bệnh sinh tàn khốc khác của tăng đường huyết kéo dài là gây ra hiện tượng tắc nghẽn mao mạch võng mạc tịnh tiến từ ngoại vi vào trung tâm. Cơ chế này cấu thành từ ba hiện tượng giải phẫu bệnh liên hoàn:

Khi các mao mạch bị bít tắc hoàn toàn, các vùng võng mạc tương ứng rơi vào trạng thái vô mạch và thiếu máu cục bộ (ischemia) trường diễn. Tình trạng thiếu oxy (hypoxia) tế bào nghiêm trọng sẽ ngăn chặn quá trình phân hủy tế bào của yếu tố cảm ứng thiếu oxy một alpha (HIF-1alpha). Khối protein HIF-1alpha này tích tụ lại, đi vào nhân tế bào và gắn kết với yếu tố đáp ứng thiếu oxy (HRE) trên vùng khởi động của gen mã hóa cho yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu (VEGF). Tế bào đệm Müller và các tế bào võng mạc thiếu máu lập tức giải phóng ồ ạt yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu (VEGF) vào khoang dịch kính. Hàm lượng VEGF tăng cao vượt ngưỡng sẽ kích thích các tế bào nội mô của các mạch máu còn sống sót phân chia, di cư và đâm xuyên qua màng giới hạn trong (ILM) để hình thành các mạch máu mới (tân mạch). Các tân mạch này bò dọc theo bề mặt võng mạc và mặt sau của màng dịch kính.

Bản chất giải phẫu bệnh hoàn toàn đối lập với triệu chứng chức năng: Khi các dải tân mạch mới hình thành ở giai đoạn bệnh võng mạc đái tháo đường tăng sinh (PDR), người bệnh vẫn có thể giữ được thị lực trung tâm mười phần mười nếu hoàng điểm chưa bị ảnh hưởng. Tuy nhiên, về mặt giải phẫu bệnh, các màng tân mạch này hoàn toàn thiếu cấu trúc lớp tế bào quanh mạch nâng đỡ và không có phức hợp liên kết chẽ chặt hoàn chỉnh, chúng cực kỳ lỏng lẻo và có xu hướng tự vỡ dưới tác động của các cử động nhãn cầu vi thể, gây ra biến chứng xuất huyết dịch kính cấp tính che lấp hoàn toàn trục quang học.

(3) Phản biện và ví dụ phản biện:

1.2.4. CẢNH BÁO HẬU QUẢ CỘNG DỒN DÀI HẠN

Phần A (Góc độ chuyên môn):

Phần B (Góc độ tư vấn bệnh nhân):

TS BS HÀ HUY THIÊN THANH

Zalo Messenger Gọi điện Gửi câu hỏi
Mở File Gốc
YouTube Facebook
Chưa chọn bài viết

Vui lòng chọn một bài viết từ danh mục bên trái để xem chi tiết.