Tiểu đường loại 1 là gì? Các nghiên cứu khoa học về Tiểu đường loại 1

Giới thiệu về tiểu đường loại 1

Tiểu đường loại 1 (Type 1 Diabetes - T1D) là một bệnh tự miễn, trong đó hệ miễn dịch của cơ thể tấn công nhầm các tế bào beta trong tuyến tụy – nơi chịu trách nhiệm sản xuất insulin. Khi các tế bào beta bị phá hủy, cơ thể không thể tự tạo ra insulin, một hormone cần thiết để glucose (đường) trong máu có thể xâm nhập vào tế bào và cung cấp năng lượng. Kết quả là lượng đường tích tụ trong máu tăng cao và dẫn đến tăng đường huyết mãn tính.

Tiểu đường loại 1 thường xuất hiện ở trẻ em, thanh thiếu niên hoặc người trưởng thành trẻ tuổi, tuy nhiên bệnh có thể phát triển ở bất kỳ độ tuổi nào. Không giống như tiểu đường loại 2 – thường liên quan đến lối sống, béo phì và kháng insulin – T1D xuất phát từ rối loạn hệ miễn dịch, không thể phòng tránh hoàn toàn bằng chế độ ăn hay tập luyện.

Theo CDC, tiểu đường loại 1 chiếm khoảng 5% đến 10% tổng số ca bệnh tiểu đường trên toàn cầu. Do đó, dù ít phổ biến hơn loại 2, nó vẫn là một gánh nặng bệnh tật nghiêm trọng, đặc biệt là vì đòi hỏi phải điều trị bằng insulin suốt đời và theo dõi đường huyết chặt chẽ.

Cơ chế bệnh sinh

Ở người bình thường, insulin giúp điều hòa lượng glucose trong máu bằng cách “mở cửa” cho glucose đi vào tế bào, đặc biệt là tế bào cơ, gan và mỡ. Khi hệ miễn dịch nhầm lẫn và tiêu diệt các tế bào beta sản sinh insulin, toàn bộ chuỗi điều hòa bị phá vỡ. Kết quả là glucose không được sử dụng, tích tụ trong máu và gây ra nhiều hệ quả nghiêm trọng cho mạch máu, hệ thần kinh và các cơ quan khác.

Cơ chế bệnh sinh tiểu đường loại 1 liên quan đến phản ứng miễn dịch qua trung gian tế bào T, đặc biệt là tế bào T CD8+ gây độc tế bào. Chúng nhận diện các kháng nguyên có trên bề mặt tế bào beta và kích hoạt quá trình phá hủy. Ngoài ra, người bệnh cũng có thể xuất hiện các kháng thể tự miễn như:

• Kháng thể kháng insulin (IAA)
• Kháng thể kháng GAD (Glutamic Acid Decarboxylase)
• Kháng thể IA-2 và ZnT8

Khi mức insulin trong máu trở nên không đủ, khả năng chuyển hóa glucose bị gián đoạn. Một công thức biểu diễn sự thay đổi nồng độ glucose theo thời gian có thể viết như sau:

$G(t) = G_0 e^{-kt} + \frac{I(t)}{k}$

Trong đó:

• $G(t)$: nồng độ glucose tại thời điểm $t$
• $G_0$: mức glucose ban đầu
• $k$: hằng số tốc độ hấp thu glucose
• $I(t)$: liều insulin được bổ sung

Nguyên nhân và yếu tố nguy cơ

Nguyên nhân chính xác của tiểu đường loại 1 hiện vẫn chưa được xác định rõ ràng, nhưng các nhà khoa học đồng thuận rằng bệnh là sự kết hợp của yếu tố di truyền và tác động từ môi trường. Người mang gen nhạy cảm trong hệ thống HLA (Human Leukocyte Antigen) có nguy cơ cao phát triển T1D, đặc biệt là các alen như HLA-DR3-DQ2 và HLA-DR4-DQ8.

Tuy nhiên, không phải ai có gen nguy cơ cũng phát triển bệnh. Nhiều yếu tố môi trường có thể kích hoạt phản ứng tự miễn ở người có cơ địa sẵn:

• Nhiễm virus, đặc biệt là virus Coxsackie B, virus rubella bẩm sinh
• Thiếu tiếp xúc với vi sinh vật lành tính ở tuổi nhỏ (giả thuyết vệ sinh)
• Thay đổi hệ vi sinh đường ruột
• Thiếu vitamin D hoặc tiếp xúc ánh sáng mặt trời thấp

Bảng dưới đây tóm tắt một số yếu tố nguy cơ phổ biến:

Yếu tố nguy cơ	Ghi chú
Tiền sử gia đình	Nguy cơ cao hơn nếu cha/mẹ hoặc anh/chị mắc T1D
Gen HLA đặc hiệu	Liên quan đến khả năng đáp ứng miễn dịch bất thường
Nhiễm virus	Có thể khởi phát phản ứng tự miễn
Môi trường sống vô trùng	Làm giảm khả năng "huấn luyện" hệ miễn dịch ở trẻ

Triệu chứng lâm sàng

Người mắc tiểu đường loại 1 thường biểu hiện triệu chứng rõ rệt và cấp tính trong vài tuần đầu khởi phát. Do không có insulin, glucose không thể vào tế bào, dẫn đến cơ thể rơi vào trạng thái “đói năng lượng” mặc dù đường huyết rất cao.

Các triệu chứng đặc trưng bao gồm:

• Khát nước dữ dội (polydipsia)
• Tiểu nhiều, đặc biệt là về đêm (polyuria)
• Sụt cân nhanh chóng dù ăn uống bình thường
• Mệt mỏi kéo dài, dễ nhiễm trùng, đặc biệt là nhiễm nấm
• Nhìn mờ, thay đổi thị lực do thấu kính mắt bị ảnh hưởng bởi nồng độ glucose cao

Ở giai đoạn muộn hơn hoặc khi không được điều trị kịp thời, bệnh nhân có thể rơi vào trạng thái nhiễm toan ceton do tiểu đường (Diabetic Ketoacidosis – DKA). Đây là biến chứng cấp tính nguy hiểm, biểu hiện qua:

• Hơi thở có mùi acetone
• Buồn nôn, đau bụng, nôn
• Thở nhanh sâu kiểu Kussmaul
• Mất ý thức, hôn mê nếu không can thiệp

DKA là nguyên nhân nhập viện cấp cứu phổ biến nhất ở bệnh nhân T1D mới phát hiện và có thể đe dọa tính mạng nếu không được điều trị đúng cách.

Chẩn đoán

Việc chẩn đoán tiểu đường loại 1 dựa vào các xét nghiệm sinh hóa để xác định tình trạng tăng glucose máu, kết hợp với các xét nghiệm miễn dịch và nội tiết nhằm phân biệt với các loại tiểu đường khác. Một bệnh nhân nghi ngờ T1D sẽ được chỉ định làm một số xét nghiệm sau:

• Glucose huyết tương lúc đói: ≥ 126 mg/dL (≥ 7.0 mmol/L) sau ít nhất 8 giờ nhịn ăn
• HbA1c: ≥ 6.5% phản ánh mức đường huyết trung bình trong 2–3 tháng
• Xét nghiệm glucose huyết tương sau 2 giờ trong nghiệm pháp dung nạp glucose đường uống (OGTT): ≥ 200 mg/dL
• Đường huyết bất kỳ: ≥ 200 mg/dL kèm theo triệu chứng kinh điển

Để phân biệt T1D với các dạng tiểu đường khác, cần thực hiện các xét nghiệm miễn dịch đặc hiệu:

• Kháng thể GAD65: dương tính trong ~70–80% bệnh nhân T1D mới khởi phát
• Kháng thể IA-2, ZnT8 hoặc insulin nội sinh
• C-peptide: giảm hoặc không phát hiện, cho thấy tuyến tụy không còn tiết insulin

Bảng tóm tắt chỉ tiêu chẩn đoán:

Xét nghiệm	Ngưỡng chẩn đoán
Glucose huyết tương lúc đói	≥ 126 mg/dL
HbA1c	≥ 6.5%
OGTT 2 giờ	≥ 200 mg/dL
C-peptide	Giảm hoặc không phát hiện
Kháng thể tự miễn	Dương tính (≥1 loại)

Điều trị

Tiểu đường loại 1 yêu cầu điều trị bằng insulin suốt đời do cơ thể hoàn toàn không còn khả năng sản xuất insulin nội sinh. Mục tiêu điều trị là giữ mức glucose máu gần mức bình thường nhất có thể mà không gây hạ đường huyết.

Các phương pháp điều trị chính bao gồm:

• Tiêm insulin nhiều lần mỗi ngày (MDI) hoặc sử dụng bơm insulin
• Kiểm tra đường huyết thường xuyên qua thiết bị đo mao mạch hoặc CGM
• Đếm carbohydrate để điều chỉnh liều insulin chính xác
• Điều chỉnh lối sống: chế độ ăn cân bằng, hoạt động thể chất hợp lý

Có 4 loại insulin chính thường được sử dụng:

1. Insulin tác dụng nhanh (lispro, aspart)
2. Insulin tác dụng ngắn (regular)
3. Insulin tác dụng trung bình (NPH)
4. Insulin tác dụng kéo dài (glargine, detemir)

Các phác đồ thường kết hợp insulin nền + insulin bữa ăn. Việc cá nhân hóa phác đồ theo nhu cầu từng bệnh nhân là bắt buộc.

Các công nghệ hỗ trợ điều trị

Sự phát triển công nghệ đã mở ra nhiều giải pháp mới giúp bệnh nhân T1D kiểm soát đường huyết hiệu quả hơn và giảm gánh nặng điều trị. Một số công nghệ hiện đại:

• Máy đo glucose liên tục (CGM): như Dexcom G7, FreeStyle Libre
• Bơm insulin thông minh: như Tandem t:slim X2, Medtronic MiniMed
• Hệ thống tụy nhân tạo (hybrid closed-loop): tự động điều chỉnh liều insulin dựa trên dữ liệu CGM
• Ứng dụng di động: tính toán liều insulin, đếm carbs, lưu hồ sơ bệnh

Theo JDRF, các hệ thống tụy nhân tạo hiện nay đã giúp hàng ngàn bệnh nhân đạt HbA1c mục tiêu và giảm biến động đường huyết đáng kể.

Biến chứng và hệ lụy lâu dài

Nếu không kiểm soát tốt đường huyết trong thời gian dài, tiểu đường loại 1 có thể gây nhiều biến chứng mạn tính nguy hiểm:

• Biến chứng vi mạch: tổn thương võng mạc, thận, thần kinh ngoại biên
• Biến chứng đại mạch: tăng nguy cơ nhồi máu cơ tim, đột quỵ, bệnh động mạch ngoại biên
• Biến chứng cấp tính: hạ đường huyết nặng, nhiễm toan ceton

Một nghiên cứu của NIDDK chỉ ra rằng việc giữ HbA1c < 7.0% giúp giảm:

Biến chứng	Giảm nguy cơ
Bệnh võng mạc	76%
Bệnh thận	50%
Tổn thương thần kinh	60%

Hướng nghiên cứu và điều trị tương lai

Các hướng nghiên cứu đang được triển khai nhằm thay đổi hoàn toàn cách tiếp cận điều trị tiểu đường loại 1:

• Liệu pháp tế bào gốc: cấy tế bào beta nhân tạo vào cơ thể
• Liệu pháp miễn dịch: ức chế chọn lọc tế bào T gây bệnh
• Kỹ thuật chỉnh sửa gene: sử dụng CRISPR để chỉnh sửa gen đột biến
• Tụy nhân tạo thế hệ mới: tích hợp trí tuệ nhân tạo để dự đoán liều insulin

Các thử nghiệm lâm sàng hiện có thể tìm thấy tại ClinicalTrials.gov với hàng trăm nghiên cứu đang tiến hành toàn cầu.

Tài liệu tham khảo

1. Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Type 1 Diabetes. https://www.cdc.gov/diabetes/basics/type1.html
2. National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (NIDDK). Prevent Diabetes Problems. https://www.niddk.nih.gov/health-information/diabetes/overview/preventing-problems
3. American Diabetes Association. Classification and Diagnosis of Diabetes: Standards of Medical Care in Diabetes. https://diabetesjournals.org/care/article/47/Supplement_1/S17/153054
4. Juvenile Diabetes Research Foundation (JDRF). https://www.jdrf.org/
5. ClinicalTrials.gov. Type 1 Diabetes Trials. https://clinicaltrials.gov/ct2/results?cond=Type+1+Diabetes
6. Danne, T. et al. International consensus on use of continuous glucose monitoring. Diabetes Care. 2017;40(12):1631–1640.
7. Bosi, E. et al. Anti-CD3 monoclonal antibody in new-onset type 1 diabetes. NEJM. 2007;356:132–9.