KHẢO sát NỒNG độ VITAMIN d ở TRẺ bị NHIỄM KHUẨN ĐƯỜNG TIỂU

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y HÀ NỘI
-----------***-----------

BỘ Y TẾ

TRẦN THỊ ANH THƯƠNG

KHẢO SÁT NỒNG ĐỘ VITAMIN D Ở TRẺ
BỊ NHIỄM KHUẨN ĐƯỜNG TIỂU

LUẬN VĂN BÁC SĨ NỘI TRÚ

HÀ NỘI – 2016


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y HÀ NỘI
-----------***-----------

BỘ Y TẾ

TRẦN THỊ ANH THƯƠNG

KHẢO SÁT NỒNG ĐỘ VITAMIN D Ở TRẺ
BỊ NHIỄM KHUẨN ĐƯỜNG TIỂU
Chuyên ngành : Nhi khoa
Mã số : 62721655

LUẬN VĂN BÁC SĨ NỘI TRÚ

Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. PGS.TS Nguyễn Thị Quỳnh Hương

HÀ NỘI – 2016


MỤC LỤC


DANH MỤC BẢNG


5

LỜI CẢM ƠN

Hoàn thành bản luận văn tốt nghiệp Bác sĩ nội trú này, tôi đã nhận được
sự giúp đỡ tận tình của Nhà trường, thầy cô giáo và bệnh viện.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Thị Quỳnh
Hương – giảng viên Bộ môn Nhi, là người thầy trực tiếp hướng dẫn, truyền
thụ kiến thức cho tôi, dẫn dắt tôi những bước đầu tiên trên con đường nghiên
cứu khoa học.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Y Hà Nội, Ban
chủ nhiệm bộ môn Nhi trường Đại học Y Hà Nội, các thầy cô giáo trong Bộ
môn đã tận tình giúp đỡ tôi trong thời gian học tập.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám đốc Bệnh viện Nhi Trung ương,
các khoa phòng và đặc biệt là Khoa Thận – Lọc máu nơi tôi làm đề tài.
Tôi cũng xin được nói lời cảm ơn chân thành tới Phòng Đào tạo Sau Đại
học trường Đại học Y Hà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho quá trình học
tập của tôi.

Tôi vô cùng biết ơn những sự động viên giúp đỡ vô tư của tất cả các anh
chị các bạn đồng nghiệp, các bác sĩ cao học, nội trú, những người luôn chia sẻ
cùng tôi những khó khăn trong quá trình học tập.
Đặc biệt tôi xin được tỏ lòng biết ơn tới Bố, Mẹ, Anh, Chị, Em, và tất cả
mọi người thân yêu trong gia đình, những người luôn chia sẻ tình cảm và hết
lòng thương yêu, tin tưởng, động viên, giúp đỡ tôi trong thời gian qua.
Một lần nữa cho phép tôi được ghi nhận tất cả những công ơn ấy.
Hà Nội ngày 22 tháng 11 năm 2016
Trần Thị Anh Thương


6


7

LỜI CAM ĐOAN

Tôi là Trần Thị Anh Thương, học viên Bác sĩ nội trú khóa XXXVIII
Trường Đại học Y Hà Nội, chuyên ngành Nhi khoa. Tôi xin cam đoan:
Đây là luận văn do bản thân tôi trực tiếp thực hiện dưới sự hướng dẫn
của PGS. TS Nguyễn Thị Quỳnh Hương.
Công trình này không trùng lặp với bất kỳ nghiên cứu nào khác đã được
công bố tại Việt Nam.
Các số liệu và thông tin trong nghiên cứu là hoàn toàn chính xác, trung
thực và khách quan, đã được xác nhận và chấp thuận của cơ sở nơi nhiên cứu.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật về cam kết này.
Tác giả

Trần Thị Anh Thương

8

CHỮ VIẾT TẮT

AMP

:

Peptide kháng khuẩn (antimicrobial peptide)

NKĐT

:

Nhiễm khuẩn đường tiểu

RLTT

:

Rối loạn tiểu tiện

VBQ

:

Viêm bàng quang

VTBT

:

Viêm thận bể thận

VDR

:

Thụ thể của vitamin D (vitamin D receptor)

25(OH)D

:

25 Hydroxyvitamin D


9

ĐẶT VẤN ĐỀ

Nhiễm khuẩn đường tiểu (NKĐT) là một trong những bệnh nhiễm
trùng hay gặp nhất ở trẻ em, đứng thứ ba chỉ sau nhiễm trùng hô hấp và nhiễm
trùng tiêu hóa. Ở Việt Nam, theo Trần Đình Long và Lê NamTrà, tỉ lệ NKĐT
gặp khoảng 12,11% những trẻ điều trị tại khoa Thận - tiết niệu trong 10 năm
(1981-1990) [1]. NKĐT ở trẻ em nếu được điều trị sớm thường không gây
biến chứng, tuy nhiên trong một số trường hợp có thể để lại sẹo thận, thiếu
máu, tăng huyết áp và dẫn đến bệnh thận mạn tính [2]. Do đó, đây là một

trong những vấn đề về sức khỏe cần được quan tâm.
Vitamin D trước đây chỉ được biết đến với vai trò quan trọng trong hấp
thu, chuyển hóa calci. Thiếu vitamin D kéo dài gây ra bệnh còi xương. Hiện
nay, vitamin D được coi là một hormone, ngoài vai trò quan trọng trong
chuyển hóa calci, phát triển xương còn có vai trò rất quan trọng trong cơ chế
miễn dịch chống vi khuẩn và chống viêm của cơ thể[3]. Vitamin D tác động
trên hệ thống miễn dịch tự nhiên [4], thông qua tác động trên các tế bào của
hệ thống miễn dịch và trên các peptide kháng khuẩn như cathelicidin và
defensin.
Đã có nhiều nghiên cứu về mối liên quan giữa nồng độ vitamin D với các
bệnh lý nhiễm trùng như: có sự tăng tỉ lệ viêm đường hô hấp trên ở nhóm
người có nồng độ 25(OH)D dưới 10ng/mL so với nhóm người có nồng độ
25(OH)D từ 10-20ng/mL [5]. Nghiên cứu về mối liên quan giữa nồng độ
Vitamin D và tình trạng viêm amygdale tái diễn [6], cúm [7], viêm phổi cộng
đồng [8], nhiễm khuẩn huyết [9]. Nghiên cứu của Melmet Tekin và đồng
nghiệp cho thấy mối liên quan giữa nồng độ vitamin D và NKĐT ở trẻ


10
em[10]. Hầu hết trẻ bị NKĐT có nồng độ vitamin D thấp hơn có ý nghĩa
thống kê so với nhóm chứng theo nghiên cứu trên. Tuy nhiên, những nghiên
cứu về mối liên quan giữa nồng độ Vitamin D và NKĐT hiện nay vẫn chưa
nhiều. Như vậy, có thật sự bệnh nhân NKĐT có thiếu vitamin D không và ở
những trẻ này thì triệu chứng lâm sàng và cận lâm sàng có nặng hơn những
trẻ không thiếu vitamin D hay không?
Từ những lý do trên, chúng tôi tiến hành thực hiện luận văn này với mục
tiêu:
1.

Xác định nồng độ vitamin D ở trẻ bị nhiễm khuẩn đường tiểu được

2.

chẩn đoán và điều trị tại BV Nhi Trung ương.
Tìm hiểu mối liên quan giữa nồng độ Vitamin D và các triệu chứng
lâm sàng và cận lâm sàng ở trẻ bị nhiễm khuẩn đường tiểu.


11

Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Nhiễm khuẩn đường tiểu
1.1.1. Định nghĩa
Nhiễm khuẩn đường tiểu là sự xuất hiện của vi khuẩn trong nước tiểu.
Thông thường NKĐT được chia làm hai loại: viêm thận bể thận cấp và
viêm bàng quang [11].
1.1.2. Cơ chế bệnh sinh cụ thể
Bình thường nước tiểu vô khuẩn. Khi có vi khuẩn trong nước tiểu gọi là
nhiễm khuẩn đường tiểu.
Các con đường xâm nhập của vi khuẩn:
- Đường máu: Trên thực nghiệm, vi khuẩn có thể từ các ổ nhiễm khuẩn ở
miệng, ruột, da qua đường máu đến thận. Trên thực tế có khoảng 10% vi
khuẩn có thể theo đường máu gây NKĐT. Liên cầu, tụ cầu vàng và Proteus
thường gây viêm thận bể thận theo đường này.
- Đường bạch huyết: vi khuẩn có thể từ cổ tử cung hoặc âm đạo cổ tử cung
viêm có thể qua đường bạch huyết đến bàng quang, do hai cơ quan này có
chung đường bạch huyết. NKĐT này thường gặp trong trường hợp có viêm
nặng ở vùng tiểu khung.

- Đường nhiễm khuẩn ngược dòng: đây là đường thường gặp nhất của
NKĐT. Vi khuẩn đường ruột thường cư trú vùng quanh tầng sinh môn, sau đó
di chuyển theo đường tiết niệu vào bàng quang. Cơ chế của sự di chuyển này
do vi khuẩn sinh sản, tụ lại thành khối và tự động tiến sau vào bàng quang
hoặc nhờ cơ chế ngược dòng niệu đạo – bàng quang. Tại bàng quang, vi


12
khuẩn gây tổn thương bàng quang có thể gây viêm tại chỗ hoặc lan lên thận
gây viêm thận bể thận[12].
Nước tiểu chứa 96% là nước, điện giải và các thành phần tế bào, nhưng
không có vi khuẩn. Hệ thống tiết niệu có rất nhiều cơ chế để chống lại sự xâm
nhập của vi khuẩn, có thể kể đến là:
-

Giải phẫu của hệ thống tiết niệu: niệu quản có những đoạn hẹp sinh lý,

-

đoạn niệu quản chạy trong thành bàng quang khoảng 2 cm.
Nước tiểu có tính acid: pH thường khoảng 5,5, ngăn chặn sự phát triển

-

của vi khuẩn.
Ở nam giới, các chất tiết của tiền liệt tuyến có tác dụng ngăn cản sự
nhân lên của vi khuẩn.

Đặc biệt là hệ thống miễn dịch với các peptide kháng khuẩn. Có rất nhiều
loại peptid kháng khuẩn (AMP), được nghiên cứu nhiều nhất là defensin và

cathelicidin (LL-37). Các peptid kháng khuẩn này là các chất hóa học có chức
năng thu hút bạch cầu. Cả defensin và cathelicidin đều có mặt trong đường
tiết niệu. Defensin được sản xuất bởi ống góp, ống lượn xa và quai Henle
[13]. Chính AMP này có tác dụng ngăn chặn sự di chuyển ngược dòng của
các vi khuẩn từ dưới lên thận (vai trò của các AMP sẽ được nói rõ ở phần
sau).
Bình thường, những nhú thận có cơ chế chống luồng trào ngược để ngăn
nước tiểu từ bể thận trào ngược lại ống góp. Tuy nhiên, một số nhú thận, đặc
biệt là cực trên và dưới thận, cho phép có những luồng trào ngược sinh lý
trong thận. Nước tiểu có vi khuẩn khi đó sẽ kích thích phản ứng miễn dịch và
phản ứng viêm. Kết quả có thể dẫn đến tổn thương thận và gây sẹo thận. Bất
kì trẻ nào khi bị viêm thận bể thận cũng có nguy cơ để lại sẹo thận, tuy nhiên
nguy cơ cao nhất là trẻ dưới 2 tuổi. Ở trẻ nữ, NKĐT thường xảy ra ở tuổi trẻ
tập đi vệ sinh, vì trong giai đoạn này chức năng bàng quang/ruột bị rối loạn.
Trẻ thường nhịn tiểu, do đó bàng quang có thể mất khả năng tống hết nước


13
tiểu ra ngoài. Kết quả dẫn đến áp lực tăng, rối loạn dòng tiểu hoặc không làm
rỗng bàng quang hoàn toàn, tất cả đều làm tăng nguy cơ NKĐT. Rối loạn
chức năng bàng quang/ruột thường xảy ra ở trẻ không thường xuyên đi tiểu.
Tắc nghẽn đường tiết niệu cũng làm tăng khả năng NKĐT do sự ứ nước tiểu.
Đặt catheter niệu quản cũng là yếu tố nguy cơ cao của nhiễm trùng đường
tiểu. Những trẻ bị táo bón với tình trạng phân cứng cũng làm tăng nguy cơ
nhiễm khuẩn đường tiểu do tình trạng này có thể gây rối loạn chức năng bàng
quang [11].
Sự bám dính của các vi khuẩn là bước đầu tiên rất quan trọng trong cơ chế
gây NKĐT. Khi vi khuẩn vào bàng quang, kết quả của sự tác động qua lại
giữa vi khuẩn gây bệnh và vật chủ là vi khuẩn có thể bị tiêu diệt hoặc nhân
lên trong đường tiết niệu. Vi khuẩn E.coli đường ruột có thể sống sót nhờ bám

vào các tế bào biểu mô bàng quang, sản xuất ra các chất độc và các enzyme
tiêu protein để giải phóng chất dinh dưỡng từ tế bào vật chủ. Bằng cách nhân
lên và vượt qua hàng rào miễn dịch của cơ thể vật chủ, các vi khuẩn đường
ruột này sẽ đi lên thận, bám dính vào tế bào biểu mô đài bể thận bằng adhesin
hoặc bằng các vi nhung mao, sản xuất ra các chất độc gây tổn thương tổ chức.
Hậu quả của việc này là các vi khuẩn có khả năng vượt qua biểu mô ống thận
để vào máu và gây nhiễm khuẩn huyết [14]. Đáp ứng viêm của cơ thể là sự
thâm nhiễm bạch cầu đa nhân trung tính vào vùng tổn thương, tăng tiết các
cytokine, yếu tố hoại tử u (TNF) dẫn đến gây tổn thương nhu mô thận và để
lại sẹo thận.
Mối tương quan giữa vi khuẩn và vật chủ
Về phía người bệnh phải có sự tổn thương tính toàn vẹn về giải phẫu
sinh lý của hệ thống tiết niệu trước hết là sự ứ đọng nước tiểu tạo điều kiện
cho vi khuẩn sinh sản và bám dính vào niêm mạc đường tiểu.
Về vi khuẩn: không phải tất cả E.coli và trực khuẩn đường ruột đều có


14
khả năng gây bệnh mà chỉ có chủng có yếu tố độc lực cao mới có khả năng
gây bệnh. E.coli với những vi nhung mao gọi là pili có khả năng gắn vào thụ
thể của tế bào biểu mô đường tiểu. Nhờ vào các yếu tố độc lực mà vi khuẩn
bám vào hệ thống tiết niệu và chống lại cơ chế đề kháng của vi khuẩn.


15

Hình 1.3: Cơ chế nhiễm khuẩn đường tiểu (Nguồn: Nature-2015[14])
1.1.3. Bệnh nguyên của nhiễm khuẩn đường tiểu
Nhiễm khuẩn đường tiểu có thể gây ra bởi cả vi khuẩn Gr- và Gr+, cũng
có thể gây ra bởi nấm. Nguyên nhân thường gặp nhất gây NKĐT không biến

16
chứng và NKĐT có biến chứng là E.coli đường ruột (UPEC). Trước đây,
E.coli chiếm từ 80-90% các trường hợp NKĐT ở trẻ em. Một số nghiên cứu
gần đây cho thấy tỉ lệ này hiện nay là 54-67% [15]. Ở Việt Nam, theo Lê Nam
Trà và cs [16], theo Nguyễn Thị Quỳnh Hương, Nguyễn Thị Thanh Nhàn và
cs [17], vi khuẩn thường gặp nhất là E.coli với tỉ lệ khoảng từ 30-70%. Những
nguyên nhân khác có thể gặp là K.pneumonia, S.saprophyticus, E.faecalis,
liên cầu B, Proteus mirabilis, P.aeruginosa, S.aureus và Candida spp.

Hình 1.4: Phân bố của vi khuẩn niệu (Nguồn: Nature - 2015[14])
1.2. Chẩn đoán nhiễm khuẩn đường tiểu
1.2.1. Triệu chứng lâm sàng
1.2.1.1. Viêm thận bể thận cấp
Gồm một hoặc tất cả các biểu hiện sau:
-

Đau bụng, đau lưng hoặc mạn sườn
Sốt, thường kèm theo rét run
Mệt mỏi


17

-

Buồn nôn, nôn
Có thể có tiêu chảy.

Viêm thận bể thận cấp là một nhiễm khuẩn nặng thường gặp nhất ở trẻ
nhỏ dưới 24 tháng có sốt mà không có triệu chứng nhiễm trùng chỉ điểm.
Viêm thận bể thận cấp tính có thể dẫn đến tổn thương thận, được gọi là
sẹo thận.
1.2.1.2. Viêm bàng quang
Là nhiễm khuẩn ở bàng quang. Triệu chứng lâm sàng bao gồm:
-

Đái khó, thường gặp và cấp tính
Đái dắt
Đau vùng hạ vị
Nước tiểu hôi
Có thể có sốt hoặc không
Viêm bàng quang không gây ra sẹo thận.

1.2.2. Các xét nghiệm cận lâm sàng
1.2.2.1. Tổng phân tích nước tiểu
Tổng phân tích nước tiểu không thể thay thế cho cấy nước tiểu để
khẳng định sự hiện diện của NKĐT, nhưng cần kết hợp với cấy nước tiểu. Do
cấy nước tiểu không thể có kết quả trong vòng 24 giờ, xét nghiệm này có thể
cho ta kết quả dự đoán của cấy nước tiểu và định hướng cho điều trị khi bệnh
nhân đến khám lần đầu. Xét nghiệm này có thể thực hiện trên bất kỳ mẫu
nước tiểu nào, kể cả bằng túi dán nước tiểu. Tuy nhiên, các mẫu phải là nước
tiểu tươi (< 1 giờ sau khi lấy ở nhiệt độ phòng hoặc < 4 giờ sau khi đi tiểu
được bảo quản lạnh) để đảm bảo độ nhạy và độ đặc hiệu của xét nghiệm. Các
thông số được quan tâm nhất là esterase của bạch cầu và nitrite. Xét nghiệm
này chỉ ra sự có mặt của bạch cầu và nitrite.
1.2.2.2. Test nitrite
Thường không có độ nhạy cao ở trẻ em, đặc biệt ở trẻ nhỏ, vì trẻ đi tiểu
rất thường xuyên. Thời gian để chuyển nitrate thành nitrite bởi vi khuẩn cần

18
khoảng 4h trong bàng quang [18]. Do vậy, test nitrite âm tính cũng ít có giá trị
loại trừ NKĐT. Hơn nữa, không phải tất cả các bệnh nguyên đều biến nitrate
thành nitrite. Test có giá trị cao khi dương tính, tuy nhiên độ đặc hiệu không
cao (vì có thể có dương tính giả).
1.2.2.3. Test esterase của bạch cầu
Độ nhạy khoảng 94% khi triệu chứng lâm sàng nghi ngờ NKĐT, độ
đặc hiệu khoảng 72%. Test dương tính cần được kiểm tra lại, vì một vài tình
trạng bệnh lý khác cũng có thể gây ra test esterase dương tính như sốt trong
nhiễm trùng do tụ cầu hoặc Kawasaki hoặc sau khi lao động nặng, bạch cầu
có thể xuất hiện trong nước tiểu.
NKĐT ở trẻ em thường hiếm khi không có bạch cầu niệu. Không gặp
bạch cầu niệu ở trẻ NKĐT khi trẻ sốt chưa có phản ứng viêm, tuy nhiên ở trẻ
NKĐT thì phản ứng viêm gây ra cả sốt và bạch cầu niệu.
Một nguyên nhân thường gặp của NKĐT không có bạch cầu là vi
khuẩn niệu không triệu chứng. Trong một nghiên cứu ở trẻ 2 tháng đến 24
tháng, 0.7% trẻ nữ không sốt có 3 lần cấy nước tiểu dương tính với số vi
khuẩn trên 105 CFU/mL. Trong một số trường hợp điều trị kháng sinh ở trẻ có
vi khuẩn niệu không triệu chứng đem lại tác hại nhiều hơn ích lợi. Phân biệt
giữa NKĐT có triệu chứng và vi khuẩn niệu không triệu chứng là sự có mặt
của bạch cầu niệu.
1.2.2.4. Soi tươi vi khuẩn niệu
Có thể thấy được vi khuẩn niệu khi soi tươi hoặc nhuộm Gram khi số
lượng vi khuẩn khoảng CFU/mL.
1.2.2.5. Cấy nước tiểu
Cấy nước tiểu dương tính hay âm tính dựa vào số lượng vi khuẩn mọc
trong môi trường nuôi cấy. Nước tiểu sau khi lấy cần được nuôi cấy ngay khi
có thể. Nếu không thể cấy ngay hoặc phải vận chuyển xa thì cần được bảo

quản lạnh để tránh sự sinh sôi của vi khuẩn trong môi trường.


19
Trong hầu hết trường hợp có vi khuẩn trong nước tiểu ở trẻ em là khi
có sự xuất hiện của ít nhất 50 000 CFUs/L của một loại vi khuẩn. Những vi
khuẩn như Lactobacillus, tụ cầu không tan máu, và Corynebacterium không
được coi là vi khuẩn gây bệnh ở trẻ khỏe mạnh từ 2 đến 24 tháng. Nếu chỉ có
vi khuẩn niệu mà không có bạch cầu niệu thì được coi là vi khuẩn niệu không
triệu chứng.
1.2.2.6. Siêu âm thận - tiết niệu
Được sử dụng để đánh giá những bất thường, tổn thương của hệ thận –
tiết niệu. Trên siêu âm có thể thấy được thận tăng kích thước, với những vùng
tăng âm là dấu hiệu của viêm thận bể thận. Nhưng trong một số trường hợp, siêu
âm thận có thể bình thường. Ngoài ra, siêu âm còn dùng đánh giá những bất
thường về vị trí, cấu trúc, những tổn thương tắc nghẽn của thận và niệu quản.
Bảng 1.1: Giá trị của các xét nghiệm trong chẩn đoán NKĐT [15]

Test esterase của bạch cầu

88(67-94)

Độ đặc hiệu
(khoảng giá trị )
%
78(64-92)

Nitrite

53(15-82)

98(90-100)

Test esterase và nitrite dương tính

93(90-100)

72(58-91)

Bạch cầu niệu (soi)

73(32-100)

81(45-98)

Vi khuẩn niệu (soi)

81(16-99)

83(11-100)

Xét nghiệm

Độ nhạy (khoảng
giá trị) %

Test esterase, nitrite và kết quả 99.8(99-100)
soi(+)

70(60-92)

Khi được chẩn đoán là nhiễm khuẩn đường tiểu thì việc quan trọng là
chẩn đoán vị trí nhiễm trùng và mức độ nghiêm trọng của tổn thương.
1.2.3. Chẩn đoán nhiễm khuẩn đường tiểu
Viêm bàng quang
-

Sốt nhẹ hoặc không sốt


20

-

Rối loạn tiểu tiện rõ
Vi khuẩn niệu: >10 000/mL
Bạch cầu niệu (+)
CRP <30mg/L

Viêm thận bể thận
-

Sốt cao có thể kèm theo hoặc không kèm theo rét run
Đau vùng thắt lưng
Rối loạn tiêu hóa
Có thể có rối loạn tiểu tiện
Vi khuẩn niệu: >10 000 vi khuẩn/mL
Bạch cầu niệu (+)
CRP ≥ 30 mg/L

1.3. Vitamin D và vai trò trong đáp ứng nhiễm trùng của cơ thể và hệ
thống tiết niệu
Vitamin D được biết đến là một yếu tố có tác dụng phòng chống còi
xương dinh dưỡng, một rối loạn trong phát triển xương do giảm hấp thu calci
qua ruột. Tuy nhiên, rất nhiều các nghiên cứu gần đây cho thấy vitamin D có
vai trò quan trọng khác ngoài vai trò trong chuyển hóa calci. Vitamin D làm
tăng hấp thu calci tại ruột non và kích thích biệt hóa tế bào hủy xương và sự
tái hấp thu vitamin D của xương. Một nghiên cứu gần đây cho thấy vitamin
D có vai trò quan trọng trong điều hòa hệ thống miễn dịch.
1.3.1. Chuyển hóa của vitamin D
1.3.1.1. Tổng hợp vitamin D
Vitamin D dùng để chỉ một nhóm các steroids tan trong chất béo có
chức năng tăng cường sự hấp thu của calci, sắt, magiê, phốt phát và kẽm ở
đường ruột. Ở người, các hợp chất quan trọng nhất trong nhóm này là vitamin
D3 (còn được gọi là cholecalciferol) và vitamin D2 (ergocalciferol).
Vitamin D3 được đưa vào cơ thể thông qua thức ăn (các sản phẩm từ sữa
và dầu cá) hoặc được tổng hợp ở da từ 7-dehydrocholesterol bằng tia cực tím từ


21
ánh sáng măt trời. Sự tổng hợp vitamin D từ 7-dehydrocholesterol phụ thuộc
vào cường độ của tia cực tím, yếu tố này thay đổi theo mùa và theo độ cao.
Vitamin D được vận chuyển vào máu nhờ protein gắn vitamin D
(vitamin D binding protein-DBP), sau đó được đưa đến gan.Tại gan, vitamin
D được hydroxyl hóa ở vị trí C-25 bởi 1 hoặc nhiều enzyme cytochrome P450
gồm CYP2R1, CYP2D11, CYP2D25, kết quả là tạo thành 25 hydroxyvitaminD3 (25(OH)D3). 25(OH)D3 là dạng lưu hành chính của
vitamin D trong tuần hoàn, được vận chuyển đến thận bởi DBP. Tại thận,
magalin, một thành viên của LDL receptor, vận chuyển vitamin D vào trong tế
bào. Ở ống lượn gần, 25(OH)D3 được hydroxyl hóa ở vị trí C-1 của vòng A,
từ đó tạo thành dạng hoạt động của vitamin D, chất có hoạt tính hormone

1,25-dihydroxyvitamin D3(1,25-(OH)2D3), là chất giữ vai trò chủ yếu trong
chức năng sinh học của vitamin D [19].
Ngoài cơ chế tạo thành 1,25-(OH)2D3, thận còn có thể sản xuất 24,25
dihydroxyvitamin D3 (24,25-(OH)2D3), một dạng không hoạt động của
vitamin D. 25-hydroxyvitamin D3 24 hydroxylase (CYP24), cũng là một
enzyme P450 của ti thể, có thể hydroxyl hóa cả 25-(OH)D3 và 1,25-(OH)2D3.
Vì vậy, 24(OH)ase có chức năng điều hòa nồng độ của 1,25-(OH)2D3 ở các
mô đích vừa bằng cách tăng chuyển 1,25-(OH)2D3 thành 1,24,25-(OH)2D3
hoặc bằng cách tạo thành 1,25-(OH)2D3 do đó làm giảm cơ chất cho sự
hydoxy hóa ở vị trí C-1 [19].


22

Hình 1.6: Chuyển hóa của vitamin D (Nguồn: Nature-2013[20])

1.3.1.2. Điều hòa tổng hợp 1,25-(OH)2D3
Vai trò của calci, phosphate, PTH và 1,25-(OH)2D3
Vì có tác dụng rộng, 1,25-(OH)2D3 cần một cơ chế điều hòa thông qua
một loạt các phản ứng điều hòa ngược âm tính và dương tính, kết quả làm
thay đổi hoạt động enzyme hydroxylase. Việc giảm cung cấp calci và
phosphate làm tăng hoạt hóa enzyme 1-α(OH)ase. Tăng PTH hậu quả của
giảm calci máu là tín hiệu khởi phát sự tăng tổng hợp của 1,25-(OH)2D3 tại
thận. PTH kích thích sự phiên mã của gene mã hóa cho 1,25(OH)ase. Gene 1α (OH)ase cũng bị ức chế bởi sự điều hòa bằng nồng độ của 1,25-(OH)2D3.


23
Khi có tình trạng tăng calci máu, 24(OH)ase sẽ được tăng hoạt hóa, gây ra
tăng tạo thành 24,25-(OH)2D3 để làm giảm nồng độ 1,25-(OH)2D3.
Yếu tố FGF23

Cùng với calci, phospho, PTH và 1,25-(OH)2D3, yếu tố tăng trưởng
nguyên bào sợi 23(FGF23), yếu tố làm tăng thải phosphor ở thận bằng cơ chế
ức chế sự tái hấp thu phosphor ở ống lượn gần, đây cũng là một trong những
yếu tố điều hòa chuyển hóa vitamin D. Khi tăng nồng độ 1,25-(OH)2D3 làm
tăng sản xuất FGF23 ở tủy xương, chất này có tác dụng ngăn cản tác dụng của
1-α(OH)ase và tăng hoạt động của 24(OH)ase ở thận. Bằng việc làm giảm tổng
hợp và tăng dị hóa 1,25-(OH)2D3 do đó làm giảm nồng độ 1,25-(OH)2D3 [21].
Các hormone khác
Hormone sinh dục (androgen và progesterone), calcitonin và prolactin
đều có tác dụng tăng sản xuất 1,25-(OH)2D3 [19].
Thiếu vitamin D được định nghĩa là nồng độ vitamin D trong máu
<20ng/mL ( 50nmol/L) [22].
1.3.2. Hệ thống miễn dịch và các peptid kháng khuẩn
Hệ thống miễn dịch tự nhiên là hàng rào đầu tiên của cơ thể chống lại các
yếu tố gây bệnh ngoại sinh, cơ chế miễn dịch này được khởi phát ngay lập tức
và không có tính đặc hiệu. Đáp ứng miễn dịch tự nhiên này bao gồm cả hệ
thống bổ thể, khả năng chống lại các vi khuẩn của bạch cầu và đại thực bào,
và chức năng trình diện kháng nguyên cho bạch cầu lympho.Có bằng chứng
chỉ ra rằng vitamin D có vai trò điều hòa rất nhiều chức năng của hệ thống
miễn dịch tự nhiên và có thể là chìa khóa của khả năng đáp ứng của cơ thể với
nhiễm trùng [23]. Dữ liệu đầu tiên cho thấy mối liên quan giữa vitamin D và
hệ thống miễn dịch tự nhiên là những nghiên cứu về chuyển hóa của vitamin
D, và enzyme CYP27B1(1α hydroxylase), enzyme hoạt hóa vitamin D.


24
Đại thực bào và tế bào đơn nhân là nhân tố quyết định của hệ thống miễn
dịch tự nhiên, có vai trò quan trọng trong việc thực bào các yếu tố gây bệnh
và kích hoạt hệ thống miễn dịch thu được. Các tế bào này đáp ứng đúng với
các nguyên nhân gây bệnh thông qua sự nhận diện qua các Toll-like receptor

(TLRs) đặc hiệu cho các chủng vi khuẩn khác nhau [24]. Sự hoạt hóa của
TLRs, ở đại thực bào, tăng cường sự sản xuất cathelicidin thông qua tăng số
lượng các VDR trong nhân tế bào và hoạt hóa enzyme cytochrome P450,
CYP27B1, enzyme này sẽ chuyển 25-(OH)D thành dạng hoạt động có hoạt
tính sinh học 1,25-(OH)2 vitamin D [25].
Các peptide kháng khuẩn (AMPs), là những thành phần đóng góp vào hệ
thống miễn dịch tự nhiên, là những chất được tổng hợp và giải phóng phần
lớn bởi những tế bào biểu mô và bạch cầu đa nhân, bạch cầu mono. Ở người,
có hai nhóm AMP tồn tại –defensin (α và β)và cathelicidin. Chúng có khả
năng chống lại nhiều loại vi khuẩn, virus và nấm, tuy nhiên một số vi khuẩn
có thể tạo thành cơ chế chống lại các AMP này. AMPs tiêu diệt các vi khuẩn
bằng cách gắn vào màng tế bào vi khuẩn tạo thành những hạt trên màng tế
bào. Những hạt này phá vỡ chức năng của màng vi khuẩn. Những nghiên cứu
gần đây đưa ra giả thiết về khả năng ức chế tổng hợp màng, tổng hợp DNA,
tổng hợp protein, hoạt động của enzyme bằng cách phá vỡ chức năng màng ti
thể [26].
1.3.2.1. Cathelicidin
Cathelicidin là một nhóm các peptid kháng khuẩn thuộc nhóm
polypeptide được tìm thấy trong lysosome của đại thực vào các tế bào bạch
cầu đa nhân. Cathelicidin gồm có một phần có cấu trúc rất ổn định là đầu N
mang chức năng thông tin, được gọi là vùng cathelin và một vùng rất thay đổi
là là đầu tận C. Cathelicidin được tổng hợp như một tiền peptide và được
giáng hóa bởi enzyme protease giải phóng đoạn peptid C tận, có chức năng


25
kháng khuẩn. Trong bạch cầu đa nhân trung tính, enzyme protease cắt tiền
protein này và giải phóng ra peptide có đầu tận C. Ở người chỉ có duy nhất
một gen cathelicidin được gọi là CAMP, còn được biết đến là hCAP18( trọng
lượng phân tử là 18kD), hoặc LL-37 (có 37 acid amin). Nồng độ gây độc tế

bào của LL-37 bằng 3 đến 5 lần nồng độ diệt khuẩn của chúng [26]. Nồng độ
gây độc tế bào của LL-37 bằng 3-5 lần nồng độ cần thiết để diệt khuẩn. Trong
phòng thí nghiệm, tại các mô thì nồng độ LL-37 được điều hòa để tránh tình
trạng gây tổn thương tế bào. Khi có vi sinh vật xâm nhập, β- defensin và
cathelicidin hoạt động như một chất hóa học có tác dụng hấp dẫn bạch cầu đa
nhân trung tính và bạch cầu đơn nhân, tăng hoạt động của các gen tiền viêm
và bao gồm sự tăng sinh và sửa chữa tế bào biểu mô.
AMP này được tổng hợp và bài tiết với số lượng đáng kể ở những mô
có sự tiếp xúc với môi trường, và nhiều tế bào của hệ miễn dịch tự nhiên gồm
bạch cầu đa nhân trung tính, đại thực bào, tế bào diệt tự nhiên [27].