Cơ chế gây bệnh mạch vành và vai trò của nhiễm Helicobacter Pylori trong bệnh mạch vành

Bài viết bởi Thạc sĩ, Bác sĩ Mai Viễn Phương - Khoa Khám bệnh & Nội khoa - Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec Central Park

Trong số các mầm bệnh khác nhau có thể liên quan đến sự hình thành xơ vữa động mạch vành, H. pylori đặc biệt thú vị, vì nó gây nhiễm trùng lâu dài mãn tính trong biểu mô dạ dày, dẫn đến không chỉ viêm tại chỗ mà còn toàn thân.

Vào cuối những năm 90, nhiều tác giả tin rằng quá trình xơ vữa động mạch là phản ứng của chấn thương cơ học, dẫn đến mất lớp tế bào nội mô trong mạch. Vì phần lớn các triệu chứng bệnh mạch vành được gây ra bởi các phản ứng viêm tại chỗ và toàn thân, nên gần đây người ta tập trung vào vai trò của viêm trong sự phát triển của xơ vữa động mạch.

Các dấu hiệu viêm, chẳng hạn như protein phản ứng C (CRP) đã được tìm thấy ở bệnh nhân bệnh mạch vành cao hơn so với nhóm chứng, tương tự như nồng độ của interleukin (IL) -6 và yếu tố hoại tử khối u alpha (TNF-α) trong huyết tương và chất nổi của các tế bào miễn dịch được kích thích trong ống nghiệm bằng lipopolysaccharide của vi khuẩn (LPS).

Sự gia tăng biểu hiện của E-selectin, L-selectin và P-selectin cũng như sự biểu hiện cao hơn của VCAM-1 và ICAM-1 cũng được ghi nhận trong các trường hợp bệnh mạch vành. Rất khó xác định các yếu tố khởi phát quá trình viêm và hình thành mảng bám. Tuy nhiên, rõ ràng là rối loạn chức năng nội mô và tăng cholesterol đóng một vai trò quan trọng trong tình trạng viêm. Cholesterol góp phần định vị các tổn thương xơ vữa, ưu tiên ở các vị trí dẫn đến sự hoạt hóa của con đường dẫn truyền tín hiệu NF-κB nội mô. Phản ứng viêm được đặc trưng bởi dòng chảy của đại thực bào và bạch cầu đơn nhân đến nội mô, với tế bào thứ hai được biến đổi đầu tiên thành đại thực bào và sau đó tạo bọt tế bào trước khi nuốt oxLDL.

Các thành phần protein của các phần tử LDL được xử lý bởi các đại thực bào và tế bào đuôi gai và được trình bày với tế bào T trong bối cảnh phức hợp tương hợp mô chính lớp II do đại thực bào hoạt hóa và các tế bào viêm khác giải phóng chemokine kích thích sự di chuyển của các tế bào cơ trơn mà cùng với các tế bào bọt, tạo thành một nắp xơ.

Quá trình này được tạo điều kiện thuận lợi bởi interferon gamma (IFN-γ) và TNF-α do tế bào lympho T helper (Th) -1 tiết ra, cũng như IL-12 được sản xuất bởi đại thực bào và tế bào bọt. Sau đó trải qua quá trình apoptosis và cùng với các tinh thể cholesterol tạo thành lớp phủ lipid. Nó đã được tiết lộ rằng các tổn thương xơ vữa động mạch có liên quan đến sự tăng phản ứng của các tế bào miễn dịch. Các mô bị thương tiết ra IL-33 để cảnh báo hệ thống miễn dịch, gây ra biểu hiện của các phân tử kết dính và thu hút các tế bào lympho Th2 cung cấp cytokine chống viêm IL-4. Tuy nhiên, ngày càng có nhiều bằng chứng chỉ ra rằng IL-4 có thể đóng một vai trò trong chứng xơ vữa động mạch thông qua cảm ứng các phản ứng viêm, chẳng hạn như điều hòa VCAM-1 và MCP-1.

Quần thể chính của các tế bào trong các tổn thương xơ vữa động mạch mới hình thành là tế bào lympho T, trong khi ở các tổn thương mãn tính, tỷ lệ này được đảo ngược về phía (đại thực bào), bắt đầu quá trình miễn dịch bằng cách trình bày kháng nguyên cho tế bào T và sản xuất cytokine và chemokine.

Macrophages và bạch cầu trung tính chứa các hạt nơi lưu trữ myeloperoxidase và metalloproteinase - các dấu hiệu viêm tương quan với nguy cơ xơ vữa động mạch.

Myeloperoxidase góp phần vào sự di chuyển của bạch cầu và sự tích tụ của các tế bào bọt. 1 cách gián tiếp, nó liên quan đến rối loạn chức năng nội mô và gây ra quá trình apoptosis với hậu quả là vỡ mảng bám và sự mất ổn định của nó. Do đó, sự xuất hiện của yếu tố mô mạch máu được giải phóng và sự hoạt hóa của dòng chảy đông máu diễn ra. Myeloperoxidase làm giảm sự sẵn có của oxit nitric nội mô và ức chế chức năng chống viêm và tâm trương của nó.

Hơn nữa, nó còn tham gia vào quá trình biến đổi oxy hóa LDL thành dạng xơ anh hùng, được nhận biết bởi các thụ thể đại thực bào. Các dấu hiệu viêm nổi bật, được kích hoạt bởi myeloperoxidase, được cung cấp bởi metalloproteinase có nguồn gốc đại thực bào (MMPs), thủy phân các thành phần của chất nền ngoại bào như elastin và collagen, dẫn đến sự mất ổn định của mảng xơ vữa động mạch. Metalloproteinase cũng tham gia vào quá trình peroxy hóa lipid và tăng tốc tiêu thụ oxit nitric.

CRP thuộc nhóm protein giai đoạn cấp tính tăng lên trong quá trình nhiễm trùng hoặc tổn thương mô, là một dấu hiệu quan trọng của tình trạng viêm và được coi là dấu hiệu của các biến cố mạch vành liên quan đến tổn thương nội mô. Sự điều chỉnh CRP tương quan với sự gia tăng IL-6, TNF-α, béo phì và kháng insulin, có thể chỉ ra mối liên hệ giữa viêm mãn tính và rối loạn chức năng nội mô. Nó cũng đã được chứng minh rằng CRP là dấu hiệu chính xác hơn của các biến cố mạch vành hơn là cholesterol LDL. Điều này dựa trên quan sát rằng những phụ nữ có mức CRP cao nhất và LDL thấp dễ bị suy mạch vành cấp hơn so với những người có mức LDL cao và CRP thấp.

Các yếu tố nguy cơ cổ điển không giải thích được tất cả các trường hợp bệnh mạch vành. Nhiều dữ liệu chỉ ra rằng hình thành xơ vữa có thể liên quan đến nhiễm trùng mãn tính, kèm theo tình trạng viêm dai dẳng kéo dài. Bằng chứng thuyết phục cũng ủng hộ khái niệm rằng hệ vi sinh vật đường ruột tích cực thúc đẩy tăng cân cũng như tích tụ chất béo, và gián tiếp duy trì tình trạng viêm mức độ thấp, do đó làm tăng nguy cơ bệnh mạch vành. Sự xuất hiện của hệ vi sinh vật không chỉ có lợi cho đường ruột mà cả hệ thống tiếp xúc với yếu tố lipopolysaccharide của vi khuẩn Gram âm.

Hợp chất có nguồn gốc từ microbiome này có thể gây ra một tình trạng gọi là “nội độc tố chuyển hóa”, đặc trưng bởi viêm cấp độ thấp, kháng insulin và tăng nguy cơ tim mạch. Yếu tố lipopolysaccharide là một chất kích hoạt mạnh mẽ cho các tế bào của miễn dịch bẩm sinh. Nhiều loại tế bào miễn dịch (bạch cầu đơn nhân, đại thực bào, tế bào Kupfer, và tiền tế bào) và tế bào không miễn dịch (tế bào mỡ, tế bào gan và tế bào nội mô) biểu hiện phức hợp nhận diện LPS của vi khuẩn (TLR) 4 Toll like receptor (TLR). Khi liên kết với TLR, nó gây ra sự giải phóng các phân tử tiền viêm cản trở các con đường chuyển hóa của glucose và insulin, thúc đẩy sự phát triển của mảng xơ vữa động mạch và thúc đẩy sự tiến triển của bệnh gan nhiễm mỡ.

Nhiễm trùng mãn tính có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của bệnh mạch vành thông qua nhiều cơ chế khác nhau như phản ứng viêm mãn tính, phản ứng tự miễn dịch và sự thay đổi của các yếu tố nguy cơ cổ điển đối với bệnh mạch vành. Chúng có thể gây ảnh hưởng trực tiếp lên thành mạch bằng cách tạo ra tế bào bọt. Do đó, virus Herpes simplex và Viêm gan C cũng như các vi khuẩn như Chlamydophila pneumoniae, Mycoplasma pneumoniae, Porphyromonas gingivalis, Streptococcus mutans và H. pylori đã được coi là những yếu tố liên quan đến sự phát triển của bệnh tim mạch. Nó cũng đã được đề nghị, rằng Ch. pneumoniae thúc đẩy sự hình thành xơ vữa bằng cách tạo ra sự tổng hợp MCP-1, IL-8 và ICAM-1 trong tế bào nội mô. Trong số các mầm bệnh khác nhau có thể liên quan đến sự hình thành xơ vữa, H. pylori đặc biệt thú vị, vì nó gây nhiễm trùng lâu dài mãn tính trong biểu mô dạ dày, không chỉ dẫn đến viêm tại chỗ mà còn toàn thân.

H. pylori là vi khuẩn Gram âm có ái lực với tế bào biểu mô dạ dày và thích ứng hoàn hảo với môi trường axit của dạ dày. Ở phần lớn bệnh nhân bị nhiễm, sự tác động lẫn nhau giữa H. pylori và các tế bào vật chủ được biến đổi thành một dạng cân bằng nội mô lâu dài. Phần lớn các cá thể bị nhiễm (80% -90%) mang và truyền H. pylori mà không có triệu chứng, tuy nhiên, ở một số bệnh nhân, vi khuẩn này gây ra những thay đổi bệnh lý như loét dạ dày tá tràng, cũng như ung thư dạ dày. H. pylori mắc phải sớm khi còn sống, và nếu không được điều trị thành công sẽ tồn tại suốt đời.

Người ta tin rằng, lịch sử và sự thích nghi của H. pylori gắn liền với sự tiến hóa và di cư của tộc người Homo sapiens. Vi khuẩn này đã phát triển để xâm chiếm thành công môi trường của dạ dày người khi đối mặt với các phản ứng miễn dịch bẩm sinh và thích ứng. Theo một số cách, H. pylori giống vi khuẩn commensal. Trái ngược với giả định này, thực tế là H. pylori biểu hiện các yếu tố độc lực với các đặc tính gây bệnh không thể nghi ngờ. Vì những lý do này, nhiễm H. pylori nên được theo dõi vì, ngay cả khi không có triệu chứng, chúng có thể gây ra các biến chứng toàn thân.

Nhóm đầu tiên bao gồm các lectin bề mặt trong khi CagA, VacA và LPS đại diện cho nhóm thứ hai. H. pylori LPS chia sẻ một số đặc điểm chung với mô người. Đây là các yếu tố quyết định Lewis (Le): LeX, LeY, LeXY hiện diện trong chuỗi O đặc hiệu của H. pylori LPS và trên bề mặt tế bào chủ: hồng cầu, bạch cầu hạt, bạch cầu đơn nhân, tế bào biểu mô và nội mô mạch máu.

Do đó, H. pylori có thể làm giảm khả năng nhận biết của nó bởi các tế bào miễn dịch của vật chủ và gây ra nguy cơ sản xuất kháng thể tự hoạt động. H. pylori LPS của loại LeXY làm suy giảm hoạt động thực bào của bạch cầu hạt, hoạt động gây độc tế bào của tế bào NK và tăng sinh tế bào lympho. Nó liên kết với phân tử kết dính gian bào đặc hiệu với tế bào đuôi gai-3 lấy không tích phân (DC-SIGN) và có thể cản trở sự phát triển của phản ứng miễn dịch cụ thể.

Sự phổ biến rộng rãi của nhiễm H. pylori và thực tế là chúng thường không có triệu chứng có thể cho thấy rằng, tương tự như hệ vi sinh đường ruột, H. pylori có thể là nguồn cung cấp các thành phần kháng nguyên không chỉ kích thích phản ứng viêm tại chỗ mà còn toàn thân. Có thể H. pylori cùng với hệ vi sinh vật đường ruột có thể làm tăng nguy cơ rối loạn tim mạch, có thể thông qua cơ chế liên quan đến việc gia tăng tiếp xúc với các sản phẩm vi khuẩn được chuyển từ ruột đến hệ tuần hoàn. Cả protein H. pylori và yếu tố lipopolysaccharide LPS đều thể hiện đặc tính chống viêm.

Xem xét vai trò của yếu tố lipopolysaccharide LPS như một hợp chất tiền viêm, cấu trúc khác nhau của lipid A của nó được tính đến. Thành phần này của yếu tố lipopolysaccharide xác định các đặc tính tiền viêm giảm dần của nó so với các yếu tố lipopolysaccharide của vi khuẩn khác đã được báo cáo trên thế giới. Hơn nữa, tác động của các yếu tố quyết định Le đến mức độ nghiêm trọng của tình trạng viêm do H. pylori gây ra cũng đã được nghiên cứu. Ví dụ, người ta đã chứng minh được rằng yếu tố lipopolysaccharide có hoặc không có chất quyết định LeXY thể hiện hiệu quả khác nhau trong việc kích thích bài tiết các cytokine tiền viêm: IL-8 và TNF-α.

Tóm lại, bệnh mạch vành là một trong những bệnh mãn tính nghiêm trọng nhất của mạch vành, là một rối loạn đa yếu tố. Vì các yếu tố nguy cơ cổ điển không giải thích được tất cả các trường hợp bệnh mạch vành nên người ta cho rằng nhiễm trùng mãn tính và thậm chí cả các vi sinh vật kết hợp có thể ảnh hưởng đến sự phát triển hoặc duy trì bệnh mạch vành. Trong số các mầm bệnh khác nhau có thể liên quan đến sự hình thành xơ vữa, H. pylori đặc biệt thú vị, vì nó gây nhiễm trùng lâu dài mãn tính trong biểu mô dạ dày, dẫn đến không chỉ viêm tại chỗ mà còn toàn thân. Kiến thức gần đây về cơ chế bệnh sinh của xơ vữa động mạch cùng với những phát hiện hiện tại trong lĩnh vực các bệnh liên quan đến H. pylori tạo thành nền tảng cho giả thuyết mới được đề xuất rằng 2 quá trình đó có thể liên quan với nhau.

Để ngăn ngừa nguy cơ của bệnh mạch vành, người bệnh cần thăm khám sức khỏe định kỳ tại các cơ sở y tế uy tín, có trang thiết bị hiện đại. Hiện nay, Trung tâm tim mạch - Bệnh viện Đa khoa quốc tế Vinmec là một trong những trung tâm mũi nhọn cả nước về thăm khám, chẩn đoán, tầm soát và điều trị các bệnh lý tim mạch nói chung và bệnh mạch vành nói riêng. Với sự hội tụ của đội ngũ chuyên gia giàu kinh nghiệm, có uy tín lớn trong lĩnh vực điều trị ngoại khoa, nội khoa, thông tim can thiệp và ứng dụng các kỹ thuật cao cấp trong việc chẩn đoán và điều trị bệnh lý tim mạch, cùng với hệ thống các trang thiết bị hiện đại, ngang tầm với các bệnh viện uy tín nhất trên thế giới như: Máy cộng hưởng từ MRI 3 Tesla (Siemens), máy CT 640 (Toshiba), các thiết bị nội soi cao cấp EVIS EXERA III (Olympus Nhật Bản), hệ thống gây mê cao cấp Avace, phòng mổ Hybrid theo tiêu chuẩn quốc tế... Trung tâm tim mạch tại Bệnh viện Đa khoa quốc tế Vinmec đã gặt hái được nhiều thành công và có được niềm tin của đông đảo người bệnh.

Tài liệu tham khảo

1. Libby P, Theroux P. Pathophysiology of coronary artery disease. Circulation. 2005;111:3481-3488. [PubMed] [DOI]

2. Kutuk O, Basaga H. Inflammation meets oxidation: NF-kappaB as a mediator of initial lesion development in atherosclerosis. Trends Mol Med. 2003;9:549-557. [PubMed] [DOI]

3. Rodella LF, Rezzani R. Endothelial and vascular smooth cell dysfunction: a comprehensive appraisal. In: Parthasarathy S. Artherogenesis. InTech under CC BY 3.0 licence 2012; 105-134. [DOI]

4. Kawasaki M, Yoshimura S, Yamada K. Tissue characterization of carotid plaques. In: Rezzani R. Carotid artery disease-from bench to bedside and beyond. InTech under CC BY 3.0 licence 2014; 19-29. [DOI]

5. Davignon J, Ganz P. Role of endothelial dysfunction in atherosclerosis. Circulation. 2004;109:III27-III32. [PubMed] [DOI]

6. Magdalena Chmiela và công sự, Helicobacter pylori vs coronary heart disease - searching for connections, World J Cardiol. Apr 26, 2015; 7(4): 187-203