Sperling Nội tiết học Nhi khoa, Ấn bản thứ 5 – Biên dịch: Ths.Bs. Lê Đình Sáng
Sperling Pediatric Endocrinology, Fifth Edition
Tác giả: Sperling, Mark A., MD – Nhà xuất bản: Elsevier Inc.

PHẦN III. NỘI TIẾT HỌC TRẺ EM VÀ THANH THIẾU NIÊN

Chương 21: Đái tháo đường

Diabetes Mellitus
Mark A. Sperling; Joseph I. Wolfsdorf; Ram K. Menon; William V. Tamborlane; David Maahs; Tadej Battelino; Moshe Phillip
Sperling Pediatric Endocrinology, 21, 814-883

Giới thiệu

Đái tháo đường (ĐTĐ) là một hội chứng rối loạn chuyển hóa năng lượng liên quan đến carbohydrate, protein và chất béo, gây ra bởi sự thiếu hụt tuyệt đối hoặc tương đối trong bài tiết insulin, trong bối cảnh nhạy cảm hoặc đề kháng với các hoạt động của insulin tại các mô khác nhau. Do đó, mức độ suy giảm bài tiết insulin và độ nhạy cảm của mô với hoạt động của insulin sẽ quyết định mức độ nghiêm trọng của các biểu hiện lâm sàng, thường được theo dõi phổ biến nhất qua mức độ tăng đường huyết lúc đói và sau ăn không phù hợp. Chính mức độ tăng đường huyết dẫn đến các triệu chứng và dấu hiệu kinh điển như tiểu nhiều, uống nhiều và sụt cân. Các rối loạn chuyển hóa protein và chất béo cũng tồn tại nhưng, không giống như glucose, chúng chỉ được theo dõi ngắt quãng chứ không phải hàng ngày. Theo thời gian, nếu không được kiểm soát, những rối loạn chuyển hóa này sẽ dẫn đến các biến chứng vi mạch và mạch máu lớn khác nhau, chẳng hạn như bệnh võng mạc, bệnh thận, bệnh thần kinh và tắc nghẽn các động mạch lớn ở ngoại biên và tim, làm giảm tuổi thọ và chất lượng cuộc sống. Mức độ nghiêm trọng và thời điểm xuất hiện của các biến chứng này tỷ lệ nghịch với mức độ kiểm soát chuyển hóa, được đánh giá qua các thông số khác nhau, chủ yếu là mức độ tăng đường huyết và sự dao động của glucose trong ngày. Kiểm soát chuyển hóa càng gần mức bình thường thì các biến chứng càng ít có khả năng xảy ra.

ĐTĐ xảy ra khi hằng số bình thường của tích số giữa bài tiết insulin và độ nhạy insulin, một hàm parabol được gọi là chỉ số bù trừ (Hình 21.1), không đủ để ngăn chặn tăng đường huyết và các hậu quả lâm sàng của nó như tiểu nhiều, uống nhiều và sụt cân. Ở mức độ nhạy cảm insulin cao, sự suy giảm nhỏ trong khả năng bài tiết insulin chỉ gây ra những khiếm khuyết nhẹ, không thể nhận thấy trên lâm sàng trong chuyển hóa glucose. Tuy nhiên, bất kể độ nhạy insulin như thế nào, một lượng insulin tối thiểu vẫn cần thiết cho chuyển hóa bình thường. Do đó, sự thiếu hụt gần như tuyệt đối insulin chắc chắn sẽ dẫn đến rối loạn chuyển hóa nghiêm trọng như trong đái tháo đường tuýp 1 (ĐTĐ tuýp 1). Ngược lại, khi độ nhạy cảm với hoạt động của insulin giảm, cần một lượng insulin tiết ra cao hơn để duy trì chỉ số bù trừ bình thường. Tại một điểm tới hạn trên đường cong chỉ số bù trừ (xem Hình 21.1), một sự suy giảm nhỏ hơn nữa về độ nhạy insulin đòi hỏi một sự gia tăng lớn trong bài tiết insulin; những người có thể đáp ứng với tốc độ bài tiết insulin cao hơn này sẽ duy trì chuyển hóa glucose bình thường, trong khi những người không thể tăng tiết insulin do các khiếm khuyết di truyền hoặc mắc phải sẽ biểu hiện đái tháo đường trên lâm sàng, như thường thấy ở đái tháo đường tuýp 2 (ĐTĐ tuýp 2).

Hình 21.1 Mối quan hệ hyperbol giữa đề kháng insulin và chức năng tế bào beta. Trục y là chức năng tế bào beta được phản ánh qua đáp ứng insulin pha đầu trong quá trình truyền glucose tĩnh mạch (IV); trục x là độ nhạy insulin và hình ảnh phản chiếu của nó là đề kháng insulin. Ở một đối tượng có dung nạp glucose bình thường (NGT) và dự trữ tế bào beta, sự gia tăng đề kháng insulin dẫn đến tăng tiết insulin và dung nạp glucose bình thường. Ở một cá nhân mà khả năng tăng tiết insulin bị tổn hại, việc tăng đề kháng insulin với sự bù trừ một phần hoặc không có của tế bào beta dẫn đến tiến triển từ dung nạp glucose bình thường, đến rối loạn dung nạp glucose (IGT), và cuối cùng là đái tháo đường (T2D). Sự khác biệt giữa các loại này là nhỏ ở độ nhạy insulin cao, có thể được duy trì bằng cách giảm cân, tập thể dục và một số loại thuốc. Ở một mức độ đề kháng insulin tới hạn, do béo phì hoặc các yếu tố được liệt kê khác, chỉ cần một sự gia tăng nhỏ hơn nữa trong đề kháng cũng đòi hỏi một sự gia tăng lớn trong sản lượng insulin. Những người có thể tăng tiết insulin đến mức này vẫn duy trì dung nạp glucose bình thường; những người không thể đạt được mức độ tiết insulin này (ví dụ, do một khiếm khuyết nhẹ trong các gen điều hòa tổng hợp insulin, bài tiết insulin, hoạt động của insulin, hoặc một quá trình phá hủy tế bào beta do miễn dịch đang diễn ra) sẽ bộc lộ các mức độ không dung nạp carbohydrate khác nhau. Tích số của độ nhạy insulin (nghịch đảo của đề kháng insulin) và đáp ứng insulin cấp tính (một phép đo chức năng tế bào beta) đã được gọi là “chỉ số bù trừ”. Chỉ số này không đổi ở một cá nhân có sự bù trừ tế bào beta bình thường để đáp ứng với những thay đổi trong đề kháng insulin. Incretin là các hormone như GLP-1, giúp tăng cường bài tiết insulin và cũng làm tăng độ nhạy insulin. (Nguồn: Ize-Ludlow, D., & Sperling, M.A. (2005). The classification of diabetes mellitus: a conceptual framework. Pediatr Clin North Am, 52, 1533–1552.)

Bằng cách xem xét đồng thời bài tiết insulin và hoạt động của insulin ở bất kỳ cá nhân nào, có thể giải thích được diễn biến tự nhiên của bệnh đái tháo đường ở người đó (ví dụ, sự thuyên giảm ở bệnh nhân ĐTĐ tuýp 1 hoặc nhiễm toan ceton ở người bị ĐTĐ tuýp 2). Do đó, ĐTĐ có thể là kết quả của sự thiếu hụt insulin tuyệt đối, hoặc đề kháng insulin tuyệt đối, hoặc sự kết hợp của các khiếm khuyết nhẹ hơn ở cả bài tiết insulin và hoạt động của insulin. Nhìn chung, các hội chứng ĐTĐ là các rối loạn nội tiết/chuyển hóa phổ biến nhất ở trẻ em và thanh thiếu niên. Việc áp dụng các công cụ sinh học phân tử tiếp tục cung cấp những hiểu biết đáng kể về nguyên nhân, sinh lý bệnh và di truyền của các dạng ĐTĐ khác nhau do sự thiếu hụt bài tiết insulin hoặc hoạt động của nó ở cấp độ tế bào.

Tỷ lệ mắc bệnh và tử vong xuất phát từ các rối loạn chuyển hóa và từ các biến chứng lâu dài. Các biểu hiện lâm sàng cấp tính được hiểu đầy đủ trong bối cảnh kiến thức về sự bài tiết và hoạt động của insulin. Các yếu tố di truyền và nguyên nhân khác cho thấy vai trò của các cơ chế tự miễn trong sự tiến triển của dạng đái tháo đường phổ biến nhất ở trẻ em, được gọi là đái tháo đường tuýp 1a. Các khiếm khuyết di truyền trong bài tiết insulin ngày càng được công nhận và hiểu rõ là nguyên nhân xác định của các dạng đái tháo đường đơn gen, chẳng hạn như đái tháo đường khởi phát ở người trẻ (MODY) và ĐTĐ sơ sinh, và góp phần vào phổ bệnh của ĐTĐ tuýp 2.

Bằng chứng mạnh mẽ cho thấy các biến chứng lâu dài có liên quan đến mức độ và thời gian của các rối loạn chuyển hóa đã tạo cơ sở cho các phương pháp điều trị tiêu chuẩn và sáng tạo cho phổ các hội chứng ĐTĐ, bao gồm các công thức dược lý mới hơn của insulin, các phương pháp cung cấp insulin truyền thống và sinh lý hơn, và các phương pháp đang phát triển để theo dõi glucose máu liên tục nhằm duy trì nó trong giới hạn mong muốn bằng cách liên kết các tính năng này với các bơm insulin được điều khiển bằng thuật toán cho một “tụy nhân tạo”.

Phân loại

ĐTĐ không phải là một thực thể đơn lẻ, mà là một nhóm các rối loạn không đồng nhất trong đó có các kiểu di truyền riêng biệt, cũng như các cơ chế nguyên nhân và sinh lý bệnh khác dẫn đến suy giảm dung nạp glucose. Hộp 21.1 trình bày một phân loại nguyên nhân của ĐTĐ ở trẻ em, dựa trên “Báo cáo của Ủy ban Chuyên gia về Phân loại và Chẩn đoán Đái tháo đường,” được Hiệp hội Đái tháo đường Hoa Kỳ (ADA) công bố vào tháng 1 năm 2018.