Lipoprotein tỷ trọng thấp là gì? Các nghiên cứu khoa học

Khái niệm về Lipoprotein tỷ trọng thấp (LDL)

Lipoprotein tỷ trọng thấp (Low-Density Lipoprotein – LDL) là một dạng lipoprotein tham gia vận chuyển cholesterol từ gan đến các mô ngoại biên. LDL đóng vai trò trung tâm trong cân bằng lipid huyết tương và duy trì cấu trúc màng tế bào. Hạt LDL chứa lượng cholesterol lớn nên mức LDL-C trong máu là chỉ số quan trọng phản ánh nguy cơ tim mạch của mỗi cá nhân.

LDL được coi là yếu tố nguy cơ chính của xơ vữa động mạch vì khi xuất hiện ở nồng độ cao, chúng dễ lắng đọng tại thành động mạch, tạo môi trường thích hợp cho quá trình viêm và hình thành mảng xơ cứng. Mặc dù mang tên “cholesterol xấu”, LDL thực chất là thành phần cần thiết của sinh lý lipid, chỉ trở nên có hại khi cơ thể không kiểm soát được nồng độ hoặc khi quá trình oxy hóa LDL xảy ra.

Các đặc điểm phân loại cơ bản của LDL:

• Tỷ trọng: 1.019–1.063 g/mL
• Kích thước hạt: 18–25 nm
• Apolipoprotein chính: ApoB-100
• Chức năng chính: vận chuyển cholesterol ester

Thành phần cấu tạo và đặc điểm sinh lý của LDL

LDL có cấu trúc dạng hình cầu, bao gồm lõi lipid chứa cholesterol ester và triglyceride được bao bọc bởi lớp vỏ phospholipid và cholesterol tự do. ApoB‑100 phủ trên bề mặt hạt đóng vai trò như “chìa khóa” giúp LDL tương tác với các thụ thể đặc hiệu trên tế bào. Cấu trúc này giúp LDL tồn tại ổn định trong môi trường tuần hoàn và thực hiện chức năng vận chuyển lipid một cách hiệu quả.

Tỷ lệ thành phần lipid trong LDL thay đổi tùy điều kiện sinh lý và tình trạng bệnh lý. Khi cơ thể tăng tổng hợp cholesterol hoặc giảm số lượng thụ thể LDL‑R, mật độ cholesterol ester trong LDL tăng cao và dẫn đến dạng LDL nhỏ, đậm đặc (small dense LDL). Nhóm LDL này có khả năng gây xơ vữa cao hơn vì dễ xuyên qua lớp nội mô và dễ bị oxy hóa.

Bảng tóm tắt thành phần LDL:

Thành phần	Tỷ lệ trung bình	Vai trò
Cholesterol ester	~50%	Lưu trữ và vận chuyển cholesterol
Phospholipid	~20–25%	Tạo lớp vỏ bao bọc hạt LDL
Cholesterol tự do	~10%	Ổn định cấu trúc bề mặt
Triglyceride	~5–10%	Cung cấp năng lượng
ApoB-100	1 phân tử/hạt	Gắn kết thụ thể LDL-R

Cơ chế hình thành và chuyển hóa LDL trong cơ thể

LDL hình thành từ chuỗi chuyển hóa VLDL → IDL → LDL, trong đó VLDL được tổng hợp bởi gan và giải phóng vào tuần hoàn. Khi VLDL mất dần triglyceride nhờ tác động của enzyme lipoprotein lipase (LPL), chúng chuyển thành IDL. Một phần IDL bị gan thu nhận, phần còn lại tiếp tục mất triglyceride để trở thành LDL. Đây là quá trình liên tục và chịu ảnh hưởng của tình trạng dinh dưỡng, hormone và gen.

LDL lưu thông trong máu cho đến khi được thu nhận qua thụ thể LDL‑R, chủ yếu tại gan. Thụ thể LDL‑R nhận diện ApoB‑100 và đưa hạt LDL vào tế bào qua cơ chế nội hóa. Sau khi vào lysosome, cholesterol được giải phóng để phục vụ nhiều quá trình sinh học. Khi tế bào đã đủ cholesterol, chúng giảm biểu hiện LDL‑R để hạn chế hấp thu thêm.

Một số yếu tố ảnh hưởng đến chuyển hóa LDL:

• Giảm số lượng LDL‑R: tăng LDL-C huyết tương
• Tăng hoạt động PCSK9: phân hủy LDL‑R mạnh hơn
• Tăng tổng hợp cholesterol nội sinh: giảm thu nhận LDL

Vai trò sinh học của LDL

LDL cung cấp cholesterol cho các mô ngoại biên nhằm duy trì cấu trúc màng tế bào, tổng hợp hormone steroid và hỗ trợ hình thành vitamin D. LDL là nguồn cholesterol chính cho tuyến thượng thận, buồng trứng và tinh hoàn để tạo ra cortisol, estrogen và testosterone. Thiếu LDL hoặc giảm cholesterol quá mức sẽ ảnh hưởng đến chức năng nội tiết và sự ổn định màng tế bào.

LDL còn tham gia điều hòa tổng hợp cholesterol thông qua cơ chế phản hồi âm. Khi cholesterol từ LDL được tế bào hấp thu, tế bào giảm hoạt động enzyme HMG‑CoA reductase, hạn chế tổng hợp cholesterol mới. Đồng thời, LDL giúp vận chuyển cholesterol ra khỏi gan đến các mô đang tăng sinh hoặc cần tái tạo cấu trúc màng.

Tuy LDL có vai trò sinh lý quan trọng, sự mất cân bằng giữa tổng hợp, hấp thu và thải trừ LDL dễ dẫn đến tích tụ cholesterol trong thành mạch và gây ra rối loạn mỡ máu. Nhóm LDL nhỏ đậm đặc (sd‑LDL) có nguy cơ sinh xơ vữa cao hơn vì dễ bị oxy hóa và dễ xuyên qua nội mô.

LDL và cơ chế bệnh sinh xơ vữa động mạch

LDL trong điều kiện sinh lý không gây hại, tuy nhiên khi bị oxy hóa, chúng trở thành yếu tố khởi phát cho quá trình xơ vữa động mạch. Oxy hóa xảy ra khi LDL tiếp xúc với các gốc tự do hoặc enzyme oxy hóa như lipoxygenase trong thành mạch, tạo thành oxLDL (oxidized LDL). oxLDL có độc tính cao và bị các tế bào miễn dịch nhận diện như một tác nhân lạ.

oxLDL kích hoạt tế bào nội mô tiết ra các phân tử kết dính (VCAM-1, ICAM-1), thu hút bạch cầu đơn nhân và đại thực bào. Những tế bào này hấp thu oxLDL qua thụ thể scavenger, tạo thành foam cells – đặc trưng đầu tiên của mảng xơ vữa. Theo thời gian, các foam cells tích tụ thành vệt mỡ, dày lên và xơ cứng do lắng đọng collagen và canxi, dẫn đến hẹp lòng mạch và giảm lưu lượng máu.

Các bước chính trong quá trình xơ vữa do LDL:

1. LDL xuyên qua lớp nội mô và bị giữ lại trong lớp dưới nội mô.
2. LDL bị oxy hóa và kích thích phản ứng viêm.
3. Đại thực bào thực bào oxLDL tạo thành foam cells.
4. Hình thành vệt mỡ và phát triển thành mảng xơ vữa phức tạp.

Tình trạng vỡ mảng xơ vữa có thể gây huyết khối, dẫn đến nhồi máu cơ tim hoặc đột quỵ. Do đó, LDL không chỉ là dấu ấn lipid học mà còn là yếu tố nguy cơ sinh bệnh trực tiếp trong bệnh tim mạch.

Đo lường và đánh giá nồng độ LDL trong máu

LDL-C là chỉ số thường quy trong xét nghiệm lipid máu. Giá trị này có thể được đo trực tiếp bằng kỹ thuật enzyme chọn lọc hoặc ước tính gián tiếp qua công thức Friedewald:

$LDL\text{-}C = TC - HDL\text{-}C - \frac{TG}{5}$

Trong đó TC là cholesterol toàn phần, HDL-C là cholesterol lipoprotein tỷ trọng cao, TG là triglyceride (tính theo đơn vị mg/dL). Phương pháp này chỉ chính xác khi triglyceride dưới 400 mg/dL và người bệnh nhịn ăn ít nhất 8–12 giờ.

Khi TG cao hoặc không thể nhịn ăn, LDL-C nên được đo bằng phương pháp trực tiếp (direct LDL-C). Ngoài ra, các chỉ số tiên tiến như:

• LDL-P: số lượng hạt LDL, đo bằng NMR (nuclear magnetic resonance)
• Apolipoprotein B (apoB): đại diện cho tổng số hạt atherogenic

Các thông số này có độ chính xác cao hơn LDL-C trong một số trường hợp như hội chứng chuyển hóa hoặc đái tháo đường.

Ngưỡng LDL và các mức độ nguy cơ tim mạch

Theo hướng dẫn của ACC/AHA 2018, mức LDL-C lý tưởng thay đổi theo mức độ nguy cơ tim mạch của bệnh nhân. Cụ thể:

Phân loại	LDL-C (mg/dL)
Bình thường	< 100
Gần tối ưu	100–129
Cận cao	130–159
Cao	160–189
Rất cao	≥ 190

Với bệnh nhân có nguy cơ rất cao (ví dụ đã có bệnh tim mạch xơ vữa), mục tiêu LDL-C cần < 70 mg/dL, thậm chí < 55 mg/dL ở châu Âu (ESC/EAS 2019).

Chiến lược giảm LDL trong dự phòng và điều trị

Mục tiêu điều trị là giảm nồng độ LDL-C nhằm hạn chế tiến triển xơ vữa động mạch. Điều chỉnh lối sống luôn là bước đầu tiên:

• Giảm thực phẩm giàu chất béo bão hòa và trans fat
• Tăng cường chất xơ, thực phẩm nguyên hạt, cá béo
• Tăng vận động thể lực ít nhất 150 phút mỗi tuần
• Ngưng hút thuốc và kiểm soát cân nặng

Nếu thay đổi lối sống không đủ hiệu quả, điều trị thuốc được chỉ định. Nhóm statin là lựa chọn đầu tay, làm giảm LDL-C từ 30–50% bằng cách ức chế enzyme HMG‑CoA reductase, tăng tái hấp thu LDL qua thụ thể LDL‑R. Ngoài ra, một số thuốc khác có thể phối hợp:

• Ezetimibe: ức chế hấp thu cholesterol tại ruột
• PCSK9 inhibitors: như alirocumab và evolocumab, tăng số lượng thụ thể LDL-R
• Bempedoic acid: giảm tổng hợp cholesterol tại gan, mới được phê duyệt

Trong một số trường hợp đặc biệt như tăng cholesterol gia đình đồng hợp tử, liệu pháp apheresis (lọc LDL máu) hoặc thuốc điều trị gene có thể được chỉ định.

LDL và các chỉ số tiên lượng nguy cơ tim mạch

LDL-C là yếu tố trung tâm trong các mô hình tiên lượng nguy cơ tim mạch 10 năm. Các công cụ như ASCVD Risk Estimator Plus cho phép bác sĩ tính toán nguy cơ dựa trên LDL-C, tuổi, huyết áp, hút thuốc và đái tháo đường.

Một số nghiên cứu đề xuất LDL-P và apoB có giá trị tiên lượng cao hơn LDL-C, nhất là trong bệnh nhân có rối loạn chuyển hóa hoặc lipoprotein bất thường. Số lượng hạt LDL cao có thể tăng nguy cơ xơ vữa dù LDL-C ở mức bình thường.

Xét nghiệm mở rộng này hiện đang được triển khai tại nhiều trung tâm lâm sàng nhằm cá thể hóa điều trị và kiểm soát nguy cơ sớm.

Tài liệu tham khảo

1. Goldstein, J. L., & Brown, M. S. (2009). The LDL receptor. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology, 29(4), 431–438. https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.108.179564
2. Libby, P. (2002). Inflammation in atherosclerosis. Nature, 420(6917), 868–874. https://doi.org/10.1038/nature01323
3. Grundy, S. M., et al. (2018). 2018 AHA/ACC Guideline on the Management of Blood Cholesterol. J Am Coll Cardiol, 73(24), e285–e350. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2018.11.003
4. Ference, B. A., et al. (2017). Low-density lipoproteins cause atherosclerotic cardiovascular disease. European Heart Journal, 38(32), 2459–2472. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehx144
5. Mach, F., et al. (2019). ESC/EAS Guidelines for the management of dyslipidaemias. Eur Heart J, 41(1), 111–188. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehz455