Kháng insulin là gì? Cơ chế?

Bài viết được tư vấn chuyên môn bởi Thạc sĩ, Bác sĩ Vũ Thị Duyên - Bác sĩ Thận - Nội tiết - Khoa Khám bệnh & Nội khoa - Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec Hải Phòng. Bác sĩ đã có hơn 11 năm kinh nghiệm trong khám chữa bệnh nội khoa chung đặc biệt có thế mạnh trong khám và điều trị chuyên ngành thận - Nội tiết.

Insulin là một hormone đồng hóa chính của cơ thể đóng vai trò quan trọng giúp cho mô phát triển, tăng trưởng và duy trì cân bằng nội môi glucose trong và ngoài tế bào.

Insulin được bài tiết ra bởi các tế bào beta của tuyến tụy. Hormone này có vai trò quan trọng điều hòa cân bằng nồng độ glucose trong máu thông qua việc ức chế sản xuất glucose ở gan và tăng tốc độ hấp thu glucose chủ yếu vào cơ xương và mô mỡ. Ngoài ra insulin cũng có tác dụng ảnh hưởng đến chuyển hóa lipid, tăng tổng hợp lipid ở gan và các tế bào mỡ, giảm giải phóng axit béo từ mô mỡ.

Kháng insulin được định nghĩa là khi tình trạng giảm khả năng đáp ứng của các mô đích với mức độ lưu hành bình thường của insulin. Đây chính là cơ chế chính và quan trọng nhất trong sự phát triển của bệnh đái tháo đường type 2. Hơn thế nữa kháng insulin cũng là một biểu hiện của một số rối loạn chuyển hóa khác trong cơ thể: Béo phì, rối loạn dung nạp glucose, rối loạn lipid máu và tăng huyết áp nằm trong bệnh cảnh của hội chứng chuyển hóa.

Hầu hết những hiểu biết hiện tại về cơ chế đề kháng insulin là dựa vào những thực nghiệm về sinh lý bệnh của kháng insulin thu được từ các nghiên cứu trên mô hình động vật và con người. Trong đó các nhà sinh lý học sử dụng đồng vị phóng xạ gắn vào phân tử glucose để theo dõi con đường chuyển hóa của chúng cũng như vai trò của insulin trên con đường này qua các cơ quan là cơ xương, cơ tim, mô mỡ và gan.

Theo đó, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng ở người cơ xương là mô chủ yếu hấp thu glucose trong điều kiện có sự kích thích insulin. Lượng glucose được hấp thu vào là chiếm khoảng 75% lượng glucose thu nhận được sau bữa ăn. Sau khi vào tế bào, glucose sẽ được phosphoryl hóa bởi hexokinase và được lưu trữ dưới dạng glycogen khi kích hoạt glycogen synthase hoặc bị oxy hóa tạo ATP khi kích hoạt các enzyme như pyruvate kinase.

Trong khi ở tế bào mỡ khi glucose được hấp thu vào trong tế bào chúng sẽ được lưu trữ chủ yếu dưới dạng lipid bằng các enzyme tổng hợp lipid. Theo đó, insulin cũng ức chế các enzyme ly giải lipid nhằm tăng lượng glucose hấp thu vào.

Đối với tế bào gan insulin không chỉ làm kích hoạt làm tăng số lượng phân tử glucose vận chuyển qua màng tế bào mà sẽ còn ức chế sản xuất và giải phóng glucose. Để thực hiện điều này, insulin thực hiện thông qua hàng loạt chuỗi phản ứng khác nhằm ngăn chặn quá trình đường phân và tăng tân sinh glycogen.

Nhờ vào việc sử dụng các phân tử glucose gắn đồng vị phóng xạ, các nhà khoa học đã chứng minh rằng trong điều kiện tăng đường huyết, tổng hợp glycogen cơ là con đường chính để chuyển hóa glucose thay vì là tăng sử dụng glucose trong tế bào cơ vân. Nguyên nhân của sự chuyển đổi này chính là do hiện tượng kháng insulin. Tương tự như vậy, khi đường huyết tăng cao hơn, vượt quá sự nhạy cảm của tế bào đối với nồng độ insulin không tăng xứng, tế bào không hấp thụ glucose thêm nữa.

Hệ quả của hiện tượng này là nồng độ glucose càng tăng cao hơn. Sự đề kháng insulin càng thêm ức chế các enzyme chuyển hóa từ glucose tổng hợp glycogen hay cả lipid. Vòng lặp này sẽ khiến cơ thể mắc bệnh đái tháo đường thực sự.

Điểm khác biệt nổi bật của bệnh lý đái tháo đường type 2 với đái tháo đường type 1 chính là cơ chế đề kháng insulin.

Chính các tế bào không còn khả năng nhạy cảm với insulin, giảm hấp thụ glucose vào nội mô, trong điều trị bệnh đái tháo đường type 2. Cho nên việc dùng thuốc tăng sự nhạy cảm với insulin đóng vai trò cốt lõi. Thay vì dùng các thuốc tăng kích thích tế bào beta của tuyến tụy sản xuất insulin nhiều hơn thì các loại thuốc tăng nhạy cảm insulin có tác dụng vừa giúp tế bào vận chuyển thêm glucose qua màng nhưng vẫn vừa bảo tồn số lượng tế bào beta tụy. Các cơ quan ngoại biên là mô đích của nhóm thuốc này là mô gan, mô mỡ và cơ vân. Từ đó, mô gan tăng thu thập glucose để tổng hợp glycogen, mô mỡ tăng tạo lipid và cơ vân cũng sẽ tạo được nguồn năng lượng dự trữ.

Để phòng ngừa bệnh đái tháo đường, ngăn chặn sự phát triển dẫn đến đề kháng insulin là vấn đề quan trọng nhất mà chúng ta cần khắc phục để giảm tỷ lệ bệnh đái tháo đường hiện nay. Cụ thể là các tế bào sẽ có khuynh hướng tăng nhạy cảm với insulin hơn làm tăng lượng glucose thu thập vào nội mô hơn khi bản thân chúng tăng nhu cầu sử dụng. Khi đó, nhu cầu sử dụng năng lượng cơ thể hao tốn nhiều nhất là cho các hoạt động sống hằng ngày. Vì vậy, những người có các yếu tố nguy cơ của hội chứng kháng insulin như béo phì, vòng bụng lớn, tăng huyết áp, rối loạn lipid máu... sẽ được khuyên tăng vận động, hoạt động thể lực nhằm tăng tiêu hao năng lượng, tăng nhu cầu glucose và giảm đề kháng insulin.

Tóm lại kháng insulin là trạng thái giảm nhạy cảm của tế bào trước insulin, giảm lượng glucose vận chuyển vào tế bào và qua đó sẽ đóng vai trò chính trong quá trình tiến triển đến bệnh đái tháo đường thực sự. Việc tăng cường vận động thể lực hiệu quả hằng ngày sẽ làm tăng nhu cầu sử dụng glucose làm năng lượng, tăng tính nhạy cảm của tế bào đối với insulin và qua đó góp phần phòng ngừa đái tháo đường type 2.

Bài viết tham khảo nguồn: NCBI, diabetes.diabetesjournals.org