[Sách Dịch] Y học Chu phẫu. Chương 38. Nhiễm trùng huyết và Sốc nhiễm trùng

GIỚI THIỆU

Định nghĩa Đồng thuận Quốc tế lần thứ Ba về Nhiễm trùng huyết và Sốc nhiễm trùng (Sepsis-3) gần đây xác định nhiễm trùng huyết là “tình trạng rối loạn chức năng cơ quan đe dọa tính mạng do đáp ứng miễn dịch của cơ thể mất điều hòa khi bị nhiễm trùng.” Nhiễm trùng huyết là một cấp cứu y khoa với tỷ lệ tử vong từ 18% đến 29% ở các nước phát triển và có thể lên đến 80% ở các nước thu nhập thấp. Riêng tại Hoa Kỳ, ước tính có khoảng 750.000 ca mắc mỗi năm.

LỊCH SỬ

Các ghi chép cổ xưa nhất về nhiễm trùng huyết có từ năm 1600 TCN trên một cuộn giấy cói được phát hiện ở Luxor, Ai Cập. Đây có thể là bản sao của một tài liệu khác từ khoảng năm 3000 TCN và được mô tả như một tài liệu phẫu thuật chi tiết về 48 trường hợp tổn thương do chấn thương, vết thương, gãy xương và trật khớp, với mô tả đầy đủ về triệu chứng, dấu hiệu, cách theo dõi, tiên lượng và phương pháp điều trị. Thuật ngữ “sepsis” có nguồn gốc từ từ Hy Lạp cổ đại “σηφις” nghĩa là sự phân hủy của vật chất sinh học. Thuật ngữ này được Homer sử dụng trong tác phẩm Iliad để mô tả thi thể của Hector khi nằm trên tàu của Achilles, “σηπω” (nghĩa là “thối rữa”).

Lý thuyết đầu tiên về nhiễm trùng huyết xuất phát từ Hippocrates (460-370 TCN) – người đã mô tả về bốn dịch thể trong cơ thể: máu, đờm, mật vàng và mật đen. Ông cho rằng sự mất cân bằng của các dịch thể này dẫn đến bệnh tật, trong đó máu và mật vàng gây ra bệnh cấp tính. Lý thuyết của Hippocrates là nền tảng chính của hiểu biết về nhiễm trùng huyết cho đến tận thế kỷ 19, mặc dù từ năm 100 TCN, Marcus Terentius Varro đã đề xuất giả thuyết về sự tồn tại của “sinh vật vi nhỏ không thể nhìn thấy bằng mắt thường, lan tràn trong không khí, và khi hít vào qua mũi gây ra bệnh nguy hiểm.” Vi sinh vật chỉ thực sự được phát hiện vào năm 1674 khi Anthony van Leeuwenhoek chế tạo kính hiển vi và vẽ những sinh vật nhỏ bé này với hình dạng “Cầu, Que và Xoắn” (Hình 38.1). Tuy nhiên, vai trò của chúng trong bệnh tật chỉ được xác định vào năm 1897 khi Louis Pasteur phát hiện liên cầu khuẩn trong máu của một người bệnh bị nhiễm trùng hậu sản. Joseph Lister (1827-1912) đã ứng dụng lý thuyết vi khuẩn này vào việc sử dụng axit carbolic trên vết thương, giúp giảm đáng kể tỷ lệ nhiễm trùng vết thương và tử vong.

Hình 38.1 Lược đồ quản lý nhiễm trùng huyết và sốc nhiễm trùng. Bắt đầu với việc nhận biết nhanh người bệnh nhiễm trùng huyết, khởi động sớm kháng sinh thích hợp, và hồi sức dịch kèm quản lý hỗ trợ.

Quan niệm cho rằng bệnh tật liên quan nhiều hơn đến phản ứng mất điều hòa của cơ thể hơn là chính bản thân nhiễm trùng được Lewis Thomas mô tả đầu tiên. Năm 1904, Sir William Osler đã nhận xét: “Trừ một số ít trường hợp, người bệnh thường tử vong do đáp ứng của cơ thể với nhiễm trùng chứ không phải do chính nhiễm trùng gây ra.”

Định nghĩa chính thức đầu tiên về nhiễm trùng huyết được Roger Bone và đồng nghiệp công bố vào năm 1992 nhằm hỗ trợ việc tuyển chọn người bệnh phù hợp vào các thử nghiệm thuốc. Họ coi nhiễm trùng huyết là sự kết hợp giữa nhiễm trùng với ít nhất hai tiêu chí của hội chứng đáp ứng viêm hệ thống (SIRS) gồm: nhiệt độ >38°C hoặc <36°C, nhịp tim >90 lần/phút, tần số thở >20 lần/phút hoặc PaCO₂ <32 mmHg, và bất thường về số lượng bạch cầu (>12 hoặc <4 × 10⁹/L hoặc >10% dạng chưa trưởng thành). “Nhiễm trùng huyết nặng” được định nghĩa là nhiễm trùng huyết kèm rối loạn chức năng cơ quan, còn “sốc nhiễm trùng” là nhiễm trùng huyết nặng kèm hạ huyết áp hoặc giảm tưới máu. Tuy nhiên, các tác giả chưa đưa ra tiêu chí lâm sàng cụ thể cho rối loạn chức năng, hạ huyết áp hoặc giảm tưới máu. Một nhóm chuyên gia thứ hai báo cáo vào năm 2003 đã nhận ra những hạn chế này nhưng thiếu bằng chứng để đề xuất thay đổi.

Định nghĩa Sepsis-3 gần đây, được công bố năm 2016, đã sử dụng cơ sở dữ liệu bệnh viện lớn để xác định người bệnh nhập viện có khả năng nhiễm trùng (850.000 trường hợp có lấy mẫu nuôi cấy và điều trị kháng sinh). Họ xác định rối loạn chức năng cơ quan là sự thay đổi trong “Thang điểm Đánh giá Suy cơ quan Tuần tự” (SOFA) ≥2 điểm liên quan đến một đợt nhiễm trùng. Người bệnh đáp ứng tiêu chí này có nguy cơ tử vong tại bệnh viện là 10%. Sốc nhiễm trùng được định nghĩa là “tình trạng bất thường tuần hoàn và tế bào/chuyển hóa nghiêm trọng đủ để làm tăng đáng kể tỷ lệ tử vong.” Trên lâm sàng, bệnh cảnh này đặc trưng bởi nhu cầu sử dụng thuốc vận mạch để duy trì huyết áp trung bình (MAP) ≥65 mmHg và tăng lactate máu (>2 mmol/L) mặc dù đã hồi sức dịch đầy đủ. Nhóm người bệnh này có tỷ lệ tử vong tại bệnh viện trên 40%. SIRS đã bị loại khỏi tiêu chí nhiễm trùng huyết vì nó xuất hiện trong mọi đáp ứng viêm và thường đại diện cho phản ứng thích hợp hơn là phản ứng bệnh lý đối với nhiễm trùng.

DỊCH TỄ HỌC

Nhiễm trùng huyết vẫn là nguyên nhân chính gây tử vong, bệnh tật và gánh nặng kinh tế. Số liệu chính xác còn chưa chắc chắn do trước đây có nhiều điểm không nhất quán trong định nghĩa. Fleischmann và cộng sự gần đây ước tính gánh nặng toàn cầu hàng năm là 31,5 triệu ca nhiễm trùng huyết với 5,3 triệu ca tử vong. Dữ liệu từ Vương quốc Anh cho thấy nhiễm trùng huyết chiếm một phần tư số ca nhập khoa Hồi sức tích cực (ICU) và khoảng 11.000 ca tử vong mỗi năm; tỷ lệ tử vong phụ thuộc vào vị trí nhiễm trùng (ví dụ: 19,1% đối với nhiễm trùng đường tiết niệu sinh dục và 43% đối với nhiễm trùng hô hấp).

Các nghiên cứu khác nhau đã chỉ ra rằng tỷ lệ mắc bệnh tăng nhưng tỷ lệ tử vong giảm, điều này phần lớn có thể do thay đổi trong cách mã hóa bệnh, chính sách hoàn trả chi phí và nhận thức ngày càng cao về bệnh. Mặc dù vậy, tỷ lệ tử vong đang có xu hướng cải thiện, tương tự như các bệnh nặng không nhiễm trùng khác. Đáng tiếc, tỷ lệ di chứng và tử vong dài hạn vẫn còn cao. Gánh nặng kinh tế của nhiễm trùng huyết tại Hoa Kỳ ước tính lên đến 24,3 tỷ đô la vào năm 2007, với chi phí khoảng 50.000 đô la cho mỗi người bệnh. Tại Anh, chi phí trung bình là 25.000 bảng với tổng chi phí hàng năm lên đến 2,5 tỷ bảng.

Khi so sánh giữa nghiên cứu SOAP năm 2002 và kiểm toán ICON năm 2012, người ta nhận thấy nhiều thay đổi quan trọng trong dịch tễ học của hồi sức tích cực trong khoảng thời gian 10 năm. Người bệnh nhập viện hiện nay lớn tuổi hơn (60,6 ± 17,4 tuổi trong SOAP 2002 so với 62,5 ± 17,0 tuổi trong ICON 2012) và thường nặng hơn với tỷ lệ sốc khi nhập viện cao hơn (Điểm SAPS II [không tính tuổi] 26,0 ± 16,1 trong SOAP so với 30,8 ± 17,0 trong ICON) nhưng tỷ lệ sống sót được cải thiện. Nhiều người bệnh có bệnh đồng mắc đáng kể như bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (COPD) (10,8% trong SOAP so với 15,3% trong ICON) và đang điều trị hóa trị (0,8% trong SOAP so với 2,5% trong ICON). Các khác biệt quan trọng khác bao gồm giảm sử dụng thở máy xâm lấn (58,8% trong SOAP so với 53,0% trong ICON), phản ánh việc sử dụng nhiều hơn các phương pháp thở không xâm lấn (NIV).

Nhiễm trùng huyết thường gặp và nặng hơn ở người cao tuổi, nhưng còn nhiều yếu tố nguy cơ khác bao gồm suy giảm miễn dịch – có thể do nguyên nhân nội sinh (như đái tháo đường, ung thư) hoặc do điều trị (như corticosteroid, hóa trị hoặc các thuốc ức chế miễn dịch khác). Tổn thương trước đó như chấn thương hoặc phẫu thuật cũng có thể khiến người bệnh dễ bị nhiễm trùng thứ phát và nhiễm trùng huyết. Ngoài ra, việc đặt các ống (như nội khí quản, ống thông tiểu), vết thương hở, dẫn lưu và catheter đều làm tăng nguy cơ nhiễm trùng. Một tổn thương không nhiễm trùng nhưng nghiêm trọng cũng có thể gây suy giảm miễn dịch, cũng như việc sử dụng các thuốc như thuốc an thần, giảm đau và catecholamine.

SINH LÝ BỆNH HỌC

ĐÁP ỨNG VIÊM

Theo định nghĩa, nhiễm trùng huyết phải xuất phát từ một nguồn nhiễm trùng. Nghiên cứu SOAP, thực hiện tại nhiều đơn vị hồi sức tích cực ở các quốc gia khác nhau, xác định đường hô hấp (68%) và ổ bụng (22%) là những vị trí nhiễm trùng thường gặp nhất. Vi sinh vật gây bệnh được xác định trong phòng xét nghiệm ở khoảng 60% trường hợp; trong đó 30% là Staphylococcus aureus (tụ cầu vàng), 14% là các loài Pseudomonas và 13% là Escherichia coli.

Vi sinh vật gây nhiễm trùng chứa các cấu trúc phân tử liên quan đến mầm bệnh (PAMPs), được nhận diện bởi hệ miễn dịch bẩm sinh. Ví dụ điển hình là lipopolysaccharide (nội độc tố) chỉ có trong thành tế bào vi khuẩn gram âm, axit lipoteichoic từ vi khuẩn gram dương, mannan từ nấm và RNA sợi đơn hoặc sợi đôi từ virus. Những thành phần này được phát hiện bởi các thụ thể nhận dạng mẫu (PRRs) ngoại bào và nội bào, trong đó thụ thể giống Toll được nghiên cứu kỹ nhất. PRRs cũng có thể phát hiện các phân tử “tự thân” nguồn gốc từ vật chủ, những phân tử này cũng có thể kích hoạt đáp ứng tương tự. Các phân tử này, được gọi là các mẫu phân tử liên quan đến tổn thương (DAMPs), bao gồm các protein sốc nhiệt, protein nhóm di động cao (HMGB1) (Hộp 38.1), histone, ty thể và DNA.

Khi PRRs phát hiện PAMPs và/hoặc DAMPs, chúng kích hoạt các con đường truyền tín hiệu nội bào dẫn đến đáp ứng viêm. Điều này thường liên quan đến việc kích hoạt yếu tố NF-κB, làm tăng sản xuất các cytokine tiền viêm (như TNF-α, IL-1 và IL-6) và nhiều chất trung gian khác bao gồm oxit nitric, eicosanoid, các chemokine, các gốc tự do và phân tử kết dính. Một số PRR tập hợp thành các phức hợp phân tử nội bào khi được kích hoạt, tạo thành các tiểu thể viêm tiết ra các cytokine tiền viêm mạnh như IL-1β và IL-18. Tiểu thể viêm có thể kích hoạt các con đường tử vong tế bào theo chương trình thông qua cơ chế phá vỡ màng tế bào do caspase (quá trình chết tế bào theo chương trình do viêm).

Các chất trung gian kháng viêm như IL-10 cũng được giải phóng đồng thời để kiểm soát mức độ viêm. Mặc dù ban đầu các chất tiền viêm chiếm ưu thế, sau đó chúng được thay thế bởi các chất kháng viêm để giúp quá trình viêm thoái lui. Vì những lý do chưa được hiểu rõ, cơ chế kiềm chế và cân bằng bình thường của quá trình viêm bị phá vỡ, dẫn đến đáp ứng vật chủ mất điều hòa gây rối loạn chức năng cơ quan.

Một cơ chế phòng vệ quan trọng của cơ thể là ngăn chặn sự lan rộng của nhiễm trùng từ ổ ban đầu. Điều này được thực hiện thông qua sự kích hoạt nội mô tại chỗ và hình thành cục máu đông. Bạch cầu trung tính giải phóng các bẫy ngoại bào (NETs), trong khi tiểu cầu, tế bào nội mô và bạch cầu giải phóng các vi hạt. Kết quả cuối cùng là hiện tượng miễn dịch huyết khối, trong đó vi sinh vật bị bẫy trong cục máu đông, sau đó thu hút và kích hoạt thêm bạch cầu, ngăn chặn sự lan truyền qua đường máu. Sự đông đặc trong phổi cũng được coi là một cách khác để ngăn vi sinh vật lan ra khỏi các vùng đã bị tổn thương.

Hộp 38.1 Procalcitonin