CƠ CHẾ BỆNH CƠ TIM DO ĐÁI THÁO ĐƯỜNG

Sơ đồ tóm tắt cơ chế bệnh cơ tim do đái tháo đường

1. Do rối loạn chuyển hóa liên quan với kháng insulin và acid béo tự do

• Liên quan giữa bất thường cơ tim với rối loạn chuyển hóa người ta đã chứng minh trên đối tượng bệnh nhân rối loạn dụng nạp glucose, béo phì và hội chứng chuyển hóa cũng như trên bệnh nhân ĐTĐ. Kháng insulin ban đầu với tình trạng mất kiểm soát glucose đã đủ điều kiện để tạo ra một loạt các phản ứng thích nghi bất lợi gồm cường insulin và đề kháng insulin, cạn kiệt yếu tố vận chuyển glucose (GLUT 4), oxy hóa acid béo tự do, tích lũy các sản phẩm sau cùng của quá trình đường hóa bậc cao (AGEs), trao đổi ion Ca2+, tăng hàng loạt chuỗi phản ứng oxy hóa (ROS) và họat hóa hệ Renin Angiotensin Aldosteron. Kháng insulin cùng với tăng insulin máu là những yếu tố nguy cơ phát triển và tiến triển bệnh lý tim mạch, tồn tại trong mối quan hệ nhân quả giữa tăng insulin máu, THA, hội chứng chuyển hóa và bệnh lý mạch vành.
• Hoạt hóa hệ thống thần kinh giao cảm là cơ chế quan trọng của THA dưới tình trạng kháng insulin, tái hấp thu Natri tại thận, kích thích phát triển tế bào cơ trơn mạch máu cũng góp phần vào THA. Trên bệnh nhân có bệnh cơ tim do ĐTĐ, tình trạng giảm hiệu quả hoạt động của GLUT-4 dẫn đến giảm tiêu thụ glucose, giảm tín hiệu insulin. Từ đó, gia tăng nhu cầu tạo năng lượng từ quá trình oxy hóa acid béo tự do, tăng nhu cầu oxy của cơ tim và giảm hiệu quả hoạt động của tim cùng với rối loạn lipid máu và ngộ độc lipid. Kháng insulin tại tim gồm có rối loạn chức năng của ty thể, tình trạng viêm, tăng hoạt hóa cytokin, rối loạn mạng lưới nội bào và các tín hiệu kinase, rối loạn chuyển hóa, kháng insulin trước khi tiến triển đến rối loạn chức năng và tái cấu trúc là các dấu hiệu mở đầu cho tổn thương tim.
• Rối loạn hoạt động ty thể ở mức độ tế bào đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển và tiến triển của biến chứng tim và mạch máu trên bệnh nhân ĐTĐ. Những biến đổi hình thái học của ty thể, quá tải Ca2+, chuỗi phản ứng tạo ATP cùng với những tác động có hại lên chức năng của tế bào cơ tim ĐTĐ. Ty thể là yếu tố khởi động trong sinh bệnh học của bệnh cơ tim ĐTĐ, đồng thời cũng là yếu tố quan trọng của các phản ứng oxy hóa (ROS) tại tim. Tăng triglycerid máu thường gặp trong ĐTĐ týp 2, đặc trưng bởi giảm độ thanh thải lipoprotein giàu triglycerid do giảm nồng độ của men lipoprotein lipase hay tình trạng biến đổi của các lipoprotein lưu hành. Tăng triglycerid có liên quan với mức độ nặng của xơ vữa động mạch và bệnh lý mạch vành trên ĐTĐ. Tăng acid béo tự do lưu hành trong máu hay trong tế bào đều có thể trực tiếp gây kháng insulin ở ngoại biên, tăng chết tế bào theo chương trình và khởi động quá trình tổn thương qua trung gian ngộ độc lipid, góp phần làm rối loạn chức năng và tái cấu trúc ngày càng nghiêm trọng trên cơ tim ĐTĐ. Giảm sự hấp thu và chuyển hóa glucose sau thiếu máu cục bộ có vai trò trong sự hồi phục tổn thương tim trên ĐTĐ đặc biệt có kèm theo rối loạn chức năng và tái cấu trúc thất trái mức độ nặng kèm với tắc nghẽn động mạch vành.

2. Biến đổi cấu trúc cơ tim

• Đã được chứng minh qua khám nghiệm tử thi và các nghiên cứu mô bệnh học liên quan mật thiết tình trạng tăng xơ hóa tế bào cơ tim do angiotensin II và các thụ thể của nó. Phản ứng đường hóa protein có thể là con đường gây tổn thương cơ tim phổ biến nhất trên bệnh nhân ĐTĐ. Các sản phẩm sau cùng của phản ứng đường hóa bậc cao gắn kết thụ thể thông qua hoạt động của protein kinase C từ đó tạo ra các cytokin và yếu tố tiền viêm, phản ứng viêm, phóng thích các yếu tố tăng trưởng và xơ hóa. Những thay đổi tăng tính thấm thành mạch cũng do quá trình đường hóa protein màng đáy thành mạch góp phần gây tăng sinh mạch. Đây là cơ chế nền tảng của biến chứng thận do ĐTĐ, tiến triển của xơ vữa cũng như rối loạn chức năng tâm trương. Chết tế bào theo chương trình có liên quan trực tiếp với nồng độ glucose, angiotensin II và tình trạng giảm yếu tố tăng trưởng giống insulin (IGF)- là yếu tố ngăn cản chết tế bào.
• Bên cạnh đó thì hiện tượng kích hoạt các hormon hướng thần kinh cũng được tìm thấy trên tim của bệnh nhân ĐTĐ bao gồm tăng hoạt động của hệ Renin Angiotensin Aldosteron, hệ thống thần kinh giao cảm và ET-1, Angiotensin II, ET-1, các peptide natri bài niệu ANP và BNP hay catecholamine (epinephrine và norepinephrine).

3. Do bệnh lý mạch máu nhỏ

• Những bất thường của cơ tim và thay đổi của cầu thận bao gồm dày màng đáy, giảm số lượng mao mạch, tăng tính thấm thành mạch là hậu quả của tình trạng tăng thể tích dịch ngoại bào. Tăng khoảng cách khuếch tán của oxy đến ty thể góp phần gây chết tế bào theo chương trình và xơ hóa tế bào mô cơ. Thêm vào đó, bất thường chức năng xảy ra tại các mạch máu nhỏ có liên quan với hoạt động của NO nội sinh và protein kinase C. Có mối liên quan giữa bất thường của chức năng và thành cơ tim với mức độ microalbumin niệu.

4. Do bất thường của hệ thần kinh tự động và hệ rennin angiotensin aldosteron (RAA)

• Nồng độ insulin tăng cao trong máu gây tăng kích hoạt hệ RAA, từ đó gây ra kháng insulin tại tim và hoạt hóa các protein kinase của mạng lưới nội bào, kích thích tăng sinh nguyên bào sợi gây xơ hóa và chết tế bào cơ tim theo chương trình. Tăng nồng độ aldosteron trên bệnh nhân tiền ĐTĐ và ĐTĐ là một trong những nguyên nhân chính gây phì đại thất trái, xơ hóa và tái cấu trúc cơ tim. Aldosteron và angiotesin II gây tăng các sản phẩm của phản ứng oxy hóa (ROS) và NADPH oxidase từ đó gây tăng phản ứng stress oxy hóa. Aldosterone gây xơ hóa cơ tim nhiều hơn bằng cách kích hoạt các yếu tố tiền viêm thông qua phức hợp các enzyme tiêu protein (MMP) và TGF-β. Các rối loạn xảy ra là do sự gia tăng hoạt động của hệ thống thần kinh giao cảm của bệnh nhân ĐTĐ và tiền ĐTĐ, cũng từ đó góp phần gây thêm những rối loạn về chuyển hóa. Bệnh nhân ĐTĐ có nguy cơ cao rối loạn nhịp tim và đột tử do nhiều cơ chế phức tạp gây ảnh hưởng đến điện sinh lý của tim