Nghiên cứu một số dấu ấn sinh học trong huyết thanh ở bệnh nhân đái tháo đường type 2 có biến chứng võng mạc

Luận án tiến sĩ y học Nghiên cứu một số dấu ấn sinh học trong huyết thanh ở bệnh nhân đái tháo đường type 2 có biến chứng võng mạc. Bệnh đái tháo đường (ĐTĐ) là một vấn đề y tế toàn cầu, có tỷ lệ mắc cao và thời gian điều trị kéo dài với chi phí lớn. Theo thống kê của tổ chức y tế thế giới (World Health Organisation – WHO) năm 2021 có trên 537 triệu người mắc đái tháo đường trên thế giới và dự kiến tăng lên thành 783 triệu người vào năm 2045 1. Ở Việt Nam theo báo cáo năm 2017 có 3,5 triệu người mắc đái tháo đường, trong đó có hơn 90% là đái tháo đường type 2 với nhiều biến chứng phức tạp tại tim mạch, thận, mắt, thần kinh 2. Trong các dạng biến chứng này, biến chứng võng mạc là biến chứng mạn tính phổ biến với các mức độ tổn thương khác nhau 3. Các nghiên cứu đã cho thấy khoảng một phần ba số bệnh nhân mắc đái tháo đường có dấu hiệu của biến chứng võng mạc 4. Nếu không được phát hiện và điều trị sớm, những tổn thương của bệnh ở đáy mắt sẽ rất nặng nề như phù hoàng điểm, xuất huyết võng mạc, xuất huyết dịch kính, bong võng mạc 3. Đây cũng là nguyên nhân gây mù hàng đầu ở độ tuổi lao động ở các nước phát triển 4.

Cơ chế bệnh sinh của biến chứng võng mạc có sự tham gia của nhiều yếu tố trong hệ mạch máu, đặc biệt là các yếu tố đáp ứng viêm và các yếu tố liên quan tới tính thấm thành mạch. Cụ thể, glucose máu tăng, kích hoạt các phản ứng viêm tiết các yếu tố tăng trưởng và các cytokine, đồng thời tăng tính thấm thành mạch, dẫn tới hiện tượng phù, thiếu oxy và thiếu máu cục bộ tại võng mạc. Các hiện tượng này càng làm gia tăng phản ứng viêm và gây tăng sinh mạch máu mới. Các mạch máu mới tăng sinh thường yếu, dễ bị tổn thương và dễ vỡ làm xuất huyết mao mạch. Những tổn thương này kéo dài có thể dẫn đến hiện tượng tổn thương võng mạc, thậm chí bong võng mạc dẫn đến giảm hoặc mất thị lực 5. Trong diễn biến bệnh sinh của biến chứng võng mạc, các dấu ấn sinh học xuất hiện ở các giai đoạn khác nhau trong quá trình khởi phát và tiến triển bệnh. Trong các dấu ấn sinh học này, VEGF (Vascular endothelial growth2 factor – Yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu) liên quan đến tăng sinh tân mạch, APOA1 (Apolipoprotein A1) liên quan đến sự ngăn ngừa tích lũy lipid ở võng mạc và C7 (Complement component C7 – Yếu tố bổ thể C7) liên quan đến quá trình phản ứng miễn dịch. Đây là các dấu ấn sinh học đã được chứng minh là nhân tố quan trọng của quá trình phát triển biến chứng võng mạc đái tháo đường 6-9. Việc xác định sự thay đổi nồng độ các dấu ấn này trong huyết thanh là rất cần thiết để phát hiện, theo dõi tiến triển của biến chứng võng mạc và đưa ra các biện pháp phòng ngừa, điều trị phù hợp. Ngoài các dấu ấn sinh học trên thì cơ chế bệnh sinh của biến chứng võng mạc đái tháo đường còn ghi nhận có nhiều dấu ấn khác tham gia mà việc phân tích riêng từng dấu ấn sẽ gây khó khăn cho đánh giá chung và tốn nhiều chi phí, thời gian. Vì vậy, sử dụng phương pháp khối phổ để phân tích hệ protein trong huyết thanh cũng rất có ý nghĩa trong việc cung cấp thông tin nền tảng về hoạt động tương tác, các biểu hiện chức năng của các dấu ấn sinh học protein trong biến chứng võng mạc ở bệnh nhân đái tháo đường.
Tại Việt Nam hiện nay chưa có công trình nghiên cứu nào về các dấu ấn VEGF, APOA1, C7 và hệ protein trong huyết thanh liên quan đến biến chứng võng mạc đái tháo đường. Vì vậy, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu một số dấu ấn sinh học trong huyết thanh ở bệnh nhân đái tháo đường type 2 có biến chứng võng mạc” với 2 mục tiêu:
1. Xác định nồng độ và khảo sát mối liên quan của các dấu ấn sinh học VEGF, APOA1, C7 trong huyết thanh với các đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng ở bệnh nhân đái tháo đường type 2 có biến chứng võng mạc.
2. Xác định các protein trong hệ protein huyết thanh ở bệnh nhân đái tháo đường type 2 có biến chứng võng mạc

MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ ………………………………………………………………………………….. 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ……………………………………………… 3
1.1. Bệnh võng mạc đái tháo đường ………………………………………………….. 3
1.1.1. Bệnh đái tháo đường …………………………………………………………… 3
1.1.2. Dịch tễ học bệnh võng mạc đái tháo đường ……………………………. 4
1.1.3. Cơ chế bệnh sinh ……………………………………………………………….. 5
1.1.4. Các triệu chứng và chẩn đoán ………………………………………………. 7
1.1.5. Điều trị …………………………………………………………………………… 13
1.2. Một số dấu ấn sinh học huyết thanh liên quan bệnh võng mạc đái
tháo đường ………………………………………………………………………………….. 16
1.2.1. Vai trò của dấu ấn sinh học trong quản lý bệnh VMĐTĐ ……….. 16
1.2.2. Protein VEGF ………………………………………………………………….. 17
1.2.3. Dấu ấn sinh học C7 …………………………………………………………… 25
1.2.4. Dấu ấn sinh học APOA1 ……………………………………………………. 29
1.2.5. Một số nghiên cứu về hệ protein ở bệnh nhân VMĐTĐ: ………… 31
1.3. Một số kĩ thuật phân tích dấu ấn sinh học trong huyết thanh: ………… 32
1.3.1. Kĩ thuật hấp thụ miễn dịch liên kết enzym ……………………………. 32
1.3.2. Kĩ thuật khối phổ ……………………………………………………………… 33
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ……… 36
2.1. Đối tượng nghiên cứu ……………………………………………………………… 36
2.1.1. Tiêu chuẩn lựa chọn bệnh nhân ………………………………………….. 36
2.1.2. Tiêu chuẩn loại trừ: …………………………………………………………… 37
2.1.3. Nhóm người khỏe mạnh: …………………………………………………… 37
2.2. Phương pháp nghiên cứu …………………………………………………………. 37
2.2.1. Thiết kế nghiên cứu và sơ đồ nghiên cứu ……………………………… 37
2.2.2. Nội dung nghiên cứu ………………………………………………………… 392.2.3. Phương tiện nghiên cứu …………………………………………………….. 44
2.2.4. Kỹ thuật định lượng protein VEGF, APOA1, C7 …………………… 46
2.2.5. Kỹ thuật phân tích khối phổ các protein trong mẫu huyết thanh ….. 46
2.3. Xử lý và phân tích số liệu ………………………………………………………… 50
2.4. Đạo đức nghiên cứu ………………………………………………………………… 51
2.5. Thời gian và địa điểm nghiên cứu ……………………………………………… 51
2.6. Các biện pháp khống chế sai số trong nghiên cứu ………………………… 52
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ………………………………………….. 53
3.1. Đặc điểm chung của đối tượng nghiên cứu …………………………………. 53
3.1.1. Đặc điểm chung của đối tượng nghiên cứu …………………………… 53
3.1.2. Các đặc điểm lâm sàng của các bệnh nhân đái tháo đường type 2 …… 54
3.1.3. Các đặc điểm cận lâm sàng của bệnh nhân đái tháo đường type 2 …. 57
3.2. Xác định nồng độ và khảo sát mối liên quan của các dấu ấn sinh học
VEGF, APOA1, C7 trong huyết thanh với các đặc điểm lâm sàng, cận
lâm sàng ở bệnh nhân đái tháo đường type 2 có biến chứng võng mạc. …. 60
3.2.1. Nồng độ protein VEGF ……………………………………………………… 60
3.2.2. Nồng độ protein C7 ………………………………………………………….. 64
3.2.3. Nồng độ protein APOA1 …………………………………………………… 68
3.2.4. Tương quan giữa nồng độ 3 protein VEGF, C7, APOA1 ………… 72
3.2.5. Giá trị của nồng độ VEGF, C7, APOA1 huyết thanh trong dự
đoán khả năng mắc biến chứng võng mạc ………………………………. 73
3.3. Xác định các protein trong hệ protein huyết thanh ở bệnh nhân đái
tháo đường type 2 có biến chứng võng mạc. ……………………………………… 74
3.3.1. Đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng của các bệnh nhân có mẫu huyết
thanh phân tích khối phổ ………………………………………………………. 74
3.3.2. Loại albumin và IgG trong huyết thanh ……………………………….. 76
3.3.3. Các protein có ở các nhóm mẫu ………………………………………….. 773.3.4. Kết quả phân tích tương tác giữa các protein trong các nhóm ….. 79
3.3.5. Kết quả phân tích chức năng của protein đặc trưng nhóm có
biến chứng võng mạc: …………………………………………………………. 83
CHƯƠNG 4. BÀN LUẬN ……………………………………………………………….. 85
4.1. Đặc điểm chung của đối tượng nghiên cứu …………………………………. 85
4.2. Xác định nồng độ và khảo sát mối liên quan của các dấu ấn sinh học
VEGF, APOA1, C7 trong huyết thanh với các đặc điểm lâm sàng, cận
lâm sàng ở bệnh nhân đái tháo đường type 2 có biến chứng võng mạc ….. 89
4.2.1. Nồng độ VEGF huyết thanh ………………………………………………. 89
4.2.2. Nồng độ C7 huyết thanh ……………………………………………………. 93
4.2.3. Nồng độ APOA1 huyết thanh …………………………………………….. 96
4.3. Xác định các protein trong hệ protein huyết thanh ở bệnh nhân đái
tháo đường type 2 có biến chứng võng mạc ………………………………………. 99
KẾT LUẬN ………………………………………………………………………………….. 113
KIẾN NGHỊ …………………………………………………………………………………. 115
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU
ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤCDANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Phân loại bệnh võng mạc đái tháo đường của Hội đồng nhãn
khoa quốc tế ………………………………………………………………….. 12
Bảng 2.1. Tiêu chuẩn béo phì của WHO cho các nước châu Á …………….. 41
Bảng 2.2. Phân loại bệnh võng mạc ĐTĐ của Hội đồng nhãn khoa quốc tế …… 42
Bảng 2.3. Phân mức thị lực thành ba nhóm theo phân loại ICD-10 ……….. 42
Bảng 2.4. Các chỉ số hóa sinh máu, công thức máu và dải tham chiếu …… 43
Bảng 3.1. Đặc điểm về tuổi và giới ở các nhóm nghiên cứu ………………… 53
Bảng 3.2. Một số đặc điểm lâm sàng của các bệnh nhân ĐTĐ type 2 ……. 54
Bảng 3.3. Một số đặc điểm về tiền sử bản thân và gia đình ở các bệnh nhân
ĐTĐ type 2 ……………………………………………………………………. 55
Bảng 3.4. Tỉ lệ các hình thái lâm sàng bệnh VMĐTĐ…………………………. 56
Bảng 3.5. Các đặc điểm cận lâm sàng của bệnh nhân đái tháo đường type 2 … 57
Bảng 3.6. Mối liên quan giữa một số đặc điểm và biến chứng võng mạc ….. 59
Bảng 3.7. Nồng độ VEGF ở các đối tượng nghiên cứu ……………………….. 60
Bảng 3.8. Phân bố nồng độ VEGF theo một số đặc điểm lâm sàng ở các
nhóm nghiên cứu ……………………………………………………………. 61
Bảng 3.9. Phân tích tương quan Spearman của nồng độ protein VEGF
với các chỉ số cận lâm sàng ở các đối tượng nghiên cứu ……….. 62
Bảng 3.10. Nồng độ C7 ở các nhóm nghiên cứu ………………………………….. 64
Bảng 3.11. Phân bố nồng độ C7 theo một số đặc điểm lâm sàng trong
nghiên cứu …………………………………………………………………….. 65
Bảng 3.12. Phân tích tương quan Spearman của nồng độ protein C7 với
các chỉ số cận lâm sàng ở các đối tượng nghiên cứu …………….. 66
Bảng 3.13. Nồng độ APOA1 ở các đối tượng nghiên cứu ……………………… 68
Bảng 3.14. Phân bố nồng độ APOA1 theo một số đặc điểm lâm sàng trong
nghiên cứu …………………………………………………………………….. 69Bảng 3.15. Phân tích tương quan Spearman của nồng độ protein APOA1
với một số chỉ số cận lâm sàng ở các đối tượng nghiên cứu …… 70
Bảng 3.16. Ngưỡng cut-off và độ nhạy, độ đặc hiệu của nồng độ VEGF, C7
và APOA1 huyết thanh trong dự đoán khả năng mắc BCVM …… 74
Bảng 3.17. Đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng các bệnh nhân có mẫu huyết
thanh phân tích khối phổ ………………………………………………….. 75
Bảng 3.15. Một số protein có mức độ tương tác cao trong network ………… 83
Bảng 3.16. Một số con đường dẫn truyền tín hiệu liên quan đến các
protein ở các protein đặc trưng của nhóm có BCVM ……………. 84DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Tỉ lệ và số lượng bệnh nhân võng mạc đái tháo đường theo các
khu vực trên thế giới …………………………………………………………. 4
Hình 1.2. Sinh lý bệnh võng mạc đái tháo đường ………………………………… 7
Hình 1.3. Hình ảnh tổn thương và các mức độ VMĐTĐ ………………………. 9
Hình 1.4. Protein VEGF ………………………………………………………………… 17
Hình 1.5. Các protein nhóm VEGF và receptor …………………………………. 21
Hình 1.6. Mối liên quan giữa tăng VEGF và VMĐT ………………………….. 22
Hình 1.7. Cấu trúc tinh thể protein C7 ……………………………………………… 25
Hình 1.8. Cấu trúc của APOA1 thu được từ các phương pháp khác nhau ….. 29
Hình 2.1. Sơ đồ nghiên cứu ……………………………………………………………. 39
Hình 3.1. Phân độ thị lực ở các bệnh nhân ĐTĐ type 2 ………………………. 56
Hình 3.2. Nồng độ VEGF ở các đối tượng nghiên cứu. ………………………. 60
Hình 3.3. Nồng độ protein VEGF ở các nhóm mắc ĐTĐ ……………………. 63
Hình 3.4. Nồng độ protein C7 giữa các nhóm nghiên cứu …………………… 64
Hình 3.5. Nồng độ C7 ở các nhóm mắc ĐTĐ ……………………………………. 67
Hình 3.6. Nồng độ APOA1 ở các đối tượng nghiên cứu ……………………… 68
Hình 3.7. Nồng độ protein APOA1 ở các nhóm mắc ĐTĐ ………………….. 71
Hình 3.8. Mối tương quan giữa nồng độ VEGF, C7, APOA1 ở các nhóm
nghiên cứu …………………………………………………………………….. 72
Hình 3.9. Giá trị của nồng độ VEGF, C7, APOA1 huyết thanh trong dự
đoán khả năng mắc VMĐTĐ ……………………………………………. 73
Hình 3.10. Hình minh họa kết quả điện di các mẫu huyết thanh trước và
sau loại Albumin và IgG ………………………………………………….. 77
Hình 3.11. Hình ảnh minh họa phổ peptide nhận diện protein trong mẫu
bằng phần mềm PEAKS 6.0 …………………………………………….. 78
Hình 3.12. Sự tương quan giữa các protein của các nhóm …………………….. 78
Hình 3.13. PPI network giữa các protein chung giữa 3 nhóm nghiên cứu …. 80
Hình 3.14. PPI network giữa các protein chung chỉ nhận diện được ở hai
nhóm VMĐTĐ và không VMĐTĐ. ……………………………………. 81
Hình 3.15. PPI network giữa các protein riêng nhóm có BCVM ……………. 8