Hiệu quả và chi phí thở khí Nitric oxide ở trẻ sơ sinh suy hô hấp nặng

ĐH Y Dược TP.HCM

Cam Ngọc Phượng

Hiệu quả và chi phí thở khí Nitric oxide ở trẻ

sơ sinh suy hô hấp nặng

Chuyên ngành: Nhi – Sơ sinh Mã số: 62.72.16. 01

Họ và tên NCS: Cam Ngọc Phượng

Họ và tên cán bộ hướng dẫn: PGS. TS. Vũ Minh Phúc, PGS. TS.

Phạm Thị Minh Hồng

2014

1

ĈҺT VҨN Ĉӄ

Suy hô hҩp cҩp là vҩn ÿӅ thѭӡng gһp nhҩt ӣ trҿ sѫ sinh ÿӫ tháng, non tháng muӝn

(>34 tuҫn) nhұp khoa Hӗi sӭc sѫ sinh. Cao áp phәi tӗn tҥi sѫ sinh (PPHN) là mӝt nguyên

nhân gây suy hô hҩp tuҫn hoàn quan trӑng, tҫn suҩt khoҧng 1,9 trên 1000 trҿ sinh sӕng

[77], xҧy ra do tình trҥng không thích nghi nguyên phát cӫa trҿ sѫ sinh hoһc thӭ phát sau

các bӋnh lý khác nhѭ viêm phәi hít phân su, nhiӉm trùng huyӃt, và thoát vӏ hoành bҭm

sinh. PPHN ngày nay là mӝt yӃu tӕ bӋnh nӅn thѭӡng gһp nhҩt ӣ trҿ cҫn phҧi ÿLӅu trӏ vӟi

Oxy hoá máu màng ngoài cѫ thӇ (ECMO).

Trѭӟc khi có thӣ khí NO (iNO), ÿLӅu trӏ thông thѭӡng bao gӗm cung cҩp oxygen

Qӗng ÿӝ cao, thӣ máy tҫn sӕ cao, giãn cѫ, an thҫn, và kiӅm hoá máu bҵng tăng thông khí

và Bicarbonate. Nhӳng phѭѫng pháp ÿLӅu trӏ này không giҧm ÿѭӧc tӹ lӋ tӱ vong hoһc

nhu cҫu ECMO qua các thӱ nghiӋm tiӅn cӭu ngүu nhiên.

1ăm 1987, Furchgott và Zawadzki ÿã chӭng minh sӵ giãn mҥch máu dѭӟi tác

Gөng cӫa acetylcholine cҫn sӵ hiӋn diӋn cӫa tӃ bào nӝi mô, và sӵ giãn mҥch này xҧy ra

qua trung gian yӃu tӕ giãn mҥch có nguӗn gӕc tӯ nӝi mô (EDRF) [51]. Sӵ khám phá tiӃp

theo vӅ sӵ tәng hӧp phân tӱ nitric oxide (NO) tӯ L-arginine bӣi tӃ bào nӝi mô ÿã mӣ rӝng

nhiӅu công trình nghiên cӭu vӅ sinh hӑc khí NO. Tҥp chí Science ÿã ÿһt tên NO là “Phân

Wӱ cӫa năm” vào năm 1992. Ngày nay ngѭӡi ta nhұn thҩy NO là phân tӱ quan trӑng trong

Fѫ thӇ.

Khí NO ngoҥi sinh khuӃch tán qua phӃ nang ÿӃn tӃ bào cѫ trѫn mҥch máu phәi và

gây giãn mҥch. Khi NO vào máu, sӁ nhanh chóng bӏ bҩt hoҥt bӣi hemoglobin, vì vұy tác

Gөng giãn mҥch cӫa NO chӍ khu trú ӣ mҥch máu phәi và không có biӇu hiӋn giãn mҥch

KӋ thӕng. Trong khi ÿó, các thuӕc giãn mҥch khác nhѭ Prostacyclin, Magnesium sulphate

Vӱ dөng truyӅn tƭnh mҥch sӁ gây giãn mҥch hӋ thӕng và tөt huyӃt áp. Tác dөng giãn mҥch

chӑn lӑc này giúp NO trӣ thành biӋn pháp ÿLӅu trӏ an toàn và hiӋu quҧ. HiӋn nay, chӍ có

Pӝt vài công trình nghiên cӭu riêng lҿ vӅ hiӋu quҧ cӫa Sildenafil [160], Bosentan [117],

và chѭa có ÿӫ dӳ liӋu ӫng hӝ cho viӋc sӱ dөng các thuӕc giãn mҥch phәi này [99].

Trên thӃ giӟi, nhiӅu báo cáo cho thҩy hiӋu quҧ [88] và chi phí [158] cӫa thӣ NO

trong ÿLӅu trӏ trҿ sѫ sinh bӏ suy hô hҩp nһng do tăng áp phәi. Các nghiên cӭu gҫn ÿây cho

2

thҩy thӣ khí NO có thӇÿѭӧc sӱ dөng trong nhiӅu trѭӡng hӧp bӋnh vӟi mөc ÿích ÿLӅu trӏ,

ÿánh giá, và phòng ngӯa bӋnh lý tim mҥch và hô hҩp [146].

7ҥi ViӋt nam cho ÿӃn nay chѭa có công trình nào báo cáo vӅ sӱ dөng khí NO

trong ÿLӅu trӏ suy hô hҩp nһng. Hàng năm Khoa Hӗi sӭc sѫ sinh BӋnh viӋn Nhi ÿӗng I

nhұn khoҧng 200 trҿ sѫ sinh gҫn ÿӫ tháng (>34 tuҫn) suy hô hҩp nһng phҧi thӣ máy, trong

ÿó có hѫn 30 trҿ suy hô hҩp do cao áp phәi tӗn tҥi nһng, thҩt bҥi vӟi thӣ máy rung tҫn sӕ

cao, tӹ lӋ tӱ vong cao, khoҧng 70%.

Nghiên cӭu này ÿѭӧc thӵc hiӋn nhҵm trҧ lӡi câu hӓi ÿLӅu trӏ thӣ khí Nitric oxide ӣ

trҿ sѫ sinh ÿӫ tháng và non tháng muӝn suy hô hҩp nһng có kӃt quҧ và chi phí nhѭ thӃ

nào.

3

0ӨC TIÊU NGHIÊN CӬU

0өc tiêu tәng quát:

Khҧo sát kӃt quҧ chi phí ÿLӅu trӏ thӣ khí Nitric oxide ӣ trҿ sѫ sinh ÿӫ tháng và non tháng

muӝn suy hô hҩp nһng.

0өc tiêu chuyên biӋt

1. Xác ÿӏnh các ÿһc ÿLӇm (%, trung bình) lâm sàng, cұn lâm sàng cӫa trҿ sѫ sinh ÿӫ

tháng và non tháng muӝn suy hô hҩp giҧm Oxy máu nһng.

2. Xác ÿӏnh tӍ lӋÿáp ӭng hoàn toàn, mӝt phҫn hoһc không ÿáp ӭng vӟi thӣ khí Nitric

oxide ӣ nhóm trҿ sѫ sinh ÿӫ tháng và non tháng muӝn suy hô hҩp nһng.

3. So sánh ÿһc ÿLӇm lâm sàng, cұn lâm sàng trong nhóm trҿ ÿáp ӭng thӣ NO hoàn

toàn và không ÿáp ӭng.

4. Xác ÿӏnh tӍ lӋ tăng MetHemoglobin máu, tăng NO2 máu.

5. Xác ÿӏnh kӃt quҧÿLӅu trӏ, tӍ lӋ tӱ vong và di chӭng lúc 30 ngày tuәi cӫa nhóm ÿLӅu

trӏ.

6. Xác ÿӏnh chi phí ÿLӅu trӏ trung bình cӫa thӣ khí NO.

4

CHѬѪNG 1

7ӘNG QUAN TÀI LIӊU

1. 1. CѪ SӢ SINH HӐC PHÂN TӰ TRONG CAO ÁP PHӘI

1.1.1. Phân loҥi cao áp phәi

Tháng 6 năm 2009, nhӳng kӃt quҧ cӫa Hӝi nghӏ chuyên ÿӅ thӃ giӟi vӅ cao áp phәi lҫn

thӭ tѭÿã ÿѭӧc ÿăng trên Tҥp chí cӫa Hӝi Tim mҥch hӑc Hoa kǤ (Journal of the American

College of Cardiology) và cho ra hӋ thӕng phân loҥi hiӋn nay cӫa cao áp phәi [126]. Phân

loҥi gӗm 5 nhóm:

Nhóm 1: Cao áp ÿӝng mҥch phәi

ƒ Di truyӅn: BMPR2

Cao áp ph͝i t͛n t̩i ͧ tr̓ s˯ sinh

Nhóm 2: Cao áp phәi do bӋnh lý tim trái.

Nhóm 3: Cao áp phәi do bӋnh lý phәi và/hoһc thiӃu oxy máu.

Nhóm 4: Cao áp phәi do thuyên tҳc mҥch mãn tính

Nhóm 5: Cao áp phәi vӟi cѫ chӃÿa yӃu tӕ.

Khía cҥnh ÿҫu tiên ÿѭӧc nhҩn mҥnh là tránh dùng thuұt ngӳ PAH nguyên phát và thӭ

phát; nhѭÿã ÿѭӧc sӱ dөng trѭӟc ÿây tҥi Hӝi nghӏ chuyên ÿӅ thӃ giӟi vӅ cao áp phәi lҫn

thӭ ba năm 2003 [126].

1.1.2. Sinh hӑc phân tӱ cao áp phәi

Nhӳng phát hiӋn gҫn ÿây nhҩn mҥnh vai trò co thҳt mҥch máu trong tiӃn trình tái cҩu

trúc [126] (Hình 1.1).

1.1.2.1. R͙i lo̩n chͱc năng n͡i mô trong cao áp ph͝i

Gia ÿình Rho GTPase (Ras homologous guanosine triphosphatase) : Kích hoҥt

RhoA làm gia tăng co tӃ bào, và tăng tính thҩm tӃ bào nӝi mô, ӭc chӃ men tәng hӧp

Nitric oxide cӫa tӃ bào nӝi mô (eNOS).

5

Nitric oxide (NO) và Prostacyclin (PGI2) : Rӕi loҥn chӭc năng nӝi mô trong cao áp

phәi ÿѭӧc thӇ hiӋn bҵng giҧm sҧn xuҩt các chҩt giãn mҥch nhѭ NO, PGI2 và tăng sҧn xuҩt

các chҩt co mҥch nhѭ endothelin-1 và thromboxane A2.

Hình 1.1. Cѫ chӃ cao áp phәi gây bӣi các thay ÿәi vӅ chӭc năng và cҩu trúc trong mҥch

máu phәi dүn ÿӃn gia tăng kháng lӵc mҥch máu phәi.

1. Ӭc chӃ hoҥt ÿӝng kênh K+

góp phҫn tăng nӗng ÿӝ Ca++ tӵ do trong bào tѭѫng, làm co mҥch máu.

2. 1ӗng ÿӝ Ca++ tӵ do trong bào tѭѫng tăng gây co thҳt và tăng sinh mҥch máu.

3. Tenascin- C làm tăng sinh tӃ bào cѫ trѫn bҵng cách hoҥt hóa thө thӇ tyrosine kinases (RTK).

4. Ĉ͡t bi͇n nhi͍m s̷c th͋ BMPR-II gây giҧm tín hiӋu BMP dүn ÿӃn tái cҩu trúc mҥch máu phәi.

5. Ang-1 hoҥt hóa thө thӇ TIE2, gây tăng sinh tӃ bào cѫ trѫn mҥch máu.

6. Giҧm sҧn xuҩt các chҩt giãn mҥch nhѭ NO, PGI2

7. Thө thӇ 5-HT1B là trung gian gây co mҥch.

8. ROCK là chҩt ӭc chӃ hoҥt ÿӝng cӫa men MLCP (myosin light chain phosphatase) và gây co mҥch.

9. NhiӉm siêu vi HHV (Human Herpes Virus) sҧn xuҩt yӃu tӕ tăng trѭӣng GF (Growth factor) kích

thích 5-HT.

“Nguӗn: Nicholas W. Morrel, 2009” [126].

7Ӄ bào cѫ trѫn

7Ӄ bào nӝi mô

Tái lұp mҥch máu phәi

Bình thѭӟng PAH

Co thҳt m/máu phәi

Bình thѭӟng PAH

6

1.1.2.2. R͙i lo̩n chͱc năng t͇ bào c˯ tr˯n m̩ch máu trong cao áp ph͝i

5-hydroxytryptamine (HT) : Thө thӇ 5-HT1B là trung gian gây co mҥch ӣ bӋnh nhân

cao áp phәi, gây tái lұp cҩu trúc mҥch máu phәi sau thiӃu oxy máu.

Kênh K+

và Ca++ : Nӗng ÿӝ Ca++ tӵ do trong bào tѭѫng ([Ca++]cyt) là yӃu tӕ quan

trӑng gây co thҳt và tăng sinh mҥch máu. Giҧm chӭc năng kênh K ÿѭa ÿӃn khӱ cӵc màng

và tăng nӗng ÿӝ Ca++ tӵ do trong bào tѭѫng, làm co mҥch máu.

RhoA/ROCK (Ras homologus A/Rho kinase) : Trѭѫng lӵc tӃ bào cѫ trѫn là kӃt quҧ

Fӫa mӕi tѭѫng quan giӳa sӵ phosphoryl hóa (gây co cѫ) và khӱ phosphoryl (gây giãn cѫ)

Fӫa chuӛi myosin nhҽ (MLC: myosin light chain). ROCK ӭc chӃ hoҥt ÿӝng cӫa men

MLCP, là men gây khӱ phosphoryl, làm tӃ bào cѫ trѫn không giãn ÿѭӧc, và gây co mҥch.

Tenascin- C là mӝt glycoprotein quan trӑng, là trung gian chính làm tăng sinh tӃ bào

Fѫ trѫn bҵng cách hoҥt hóa thө thӇ tyrosine kinases.

1.1.2.3. R͙i lo̩n thông tin riêng giͷa n͡i mô và c˯ tr˯n m̩ch máu

Ĉӝt biӃn nhiӉm sҳc thӇ BMPR-II ÿѭӧc tìm thҩy trong gia ÿình cӫa khoҧng 70%

EӋnh nhân cao áp phәi. Giҧm tín hiӋu BMP gây tái cҩu trúc mҥch máu phәi.

Angiopoietin (Ang)-1 Wҥo tác dөng thông qua TIE2. Ang-1 do tӃ bào cѫ trѫn mҥch

máu bài tiӃt, và TIE2 là thө thӇ xuyên màng nҵm trên tӃ bào nӝi mô. Ang-1 hoҥt hóa thө

thӇ TIE2, gây tăng sinh tӃ bào cѫ trѫn mҥch máu. Kích thích tӃ bào nӝi mô bҵng Ang-1

gây phóng thích 5-hydroxytryptamine (HT), là chҩt kích thích tăng sinh tӃ bào cѫ trѫn.

1.1.3. Gien trong cao áp phәi

Cao áp phәi có thӇ có tính chҩt gia ÿình, và năm 2000, các nhà khoa hӑc ÿã tìm thҩy

BMPR2 trong hѫn 70% trѭӡng hӧp cao áp phәi có tính di truyӅn. Cao áp phәi di truyӅn

trӝi trên nhiӉm sҳc thӇ thѭӡng, vӟi tӹ lӋ nӳ : nam là 1,7:1.

1.1.3.1. C̭u trúc BMPR-II và s͹ d̳n truy͉n tín hi͏u

Phӭc hӧp các thө thӇ loҥi I gӗm ALK 1, BMPR1A hoһc BMPR1B, và BMPR-II hӧp

nhҩt gҳn kӃt phía ngoài cӫa tӃ bào. BMPR-II hoҥt hóa các thө thӇ loҥi I. TiӃp theo, các

thө thӇ loҥi I sӁ phosphoryl hóa gia ÿình thө thӇ Smad (protein tín hiӋu trong bào tѭѫng),

là Smad 1/5 hoһc 8 [141]. Khi ÿѭӧc hoҥt hóa, ái lӵc cӫa R-Smads vӟi Smad-4 gia tăng.

Phӭc hӧp này tiӃn tӟi nhân, ҧnh hѭӣng viӋc ÿLӅu hòa bӝ gien ÿích (Hình 1. 2).

7

Hình 1.2. Sӵ truyӅn tín hiӋu BMPR- II

Trong quá trình gҳn kӃt, thө thӇ loҥi II phosphoryl hóa thө thӇ loҥi I, có thӇ là BMPR1A/B hoһc

ALK-1. Tӯÿó ÿѭa ÿӃn sӵ dүn truyӅn tín hiӋu vào bào tѭѫng thông qua R-Smads 1/5/8 hoһc qua

p38MAPK. Cùng vӟi SMAD4, R-Smads chuyӇn vӏ vào trong nhân và ÿLӅu hòa biӇu hiӋn bӝ

gen ÿích. “Nguӗn: Rajiv D. Machado, 2009” [141].

1.1.3.2. Ĉ͡t bi͇n cͯa BMPR-II

Ĉӝt biӃn cӫa BMPR-II do khuyӃt mҩt ÿѫn vӏ mã (codons) ӣ vӏ trí 2q32. Ĉӝt biӃn dӏch

nhҫm cӫa BMPR-II làm BMPR-II không hoҥt hóa ÿѭӧc Smad, vì vұy hҫu nhѭ các tín

hiӋu qua con ÿѭӡng Smad bӏ loҥi bӓ hoàn toàn. Giҧm tín hiӋu BMPR-II gây kích thích

Wăng sinh mҥch máu, mӝt yӃu tӕ quan trӑng trong sinh bӋnh hӑc cao áp phәi [141].

1.2. KHÍ NITRIC OXIDE

1.2.1. Lӏch sӱ

1ăm 1980, Furgott và Zawadzki [52] lҫn ÿҫu tiên báo cáo rҵng cѫ trѫn mҥch máu

phҧn ӭng khác nhau vӟi chҩt giãn mҥch tҥo acetylcholin khi có nӝi mô mҥch máu hѫn là

khi không có. Lúc ÿҫu, ngѭӡi ta gӑi yӃu tӕ này là yӃu tӕ giãn mҥch xuҩt phát tӯ nӝi mô

(Endothelium derived relaxing factor, EDRF), vӅ sau ngѭӡi ta biӃt yӃu tӕ giãn mҥch xuҩt

phát tӯ nӝi mô này là nitric oxide (NO), mӝt loҥi khí có ÿһc tính gây giãn mҥch mҥnh

[73],[132]. Nitric oxide khuӃch tán qua màng tӃ bào và có ái lӵc cao gҳn kӃt vӟi

Hemoglobine. Sӵ khuyӃch tán cӫa NO nӝi sinh vào tӃ bào cѫ trѫn gây giãn mҥch [99].

ĈLӅu hòa biӇu hiӋn gen

ChuyӇn mҧ

Màng tӃ bào

8

1.2.2. Giӟi thiӋu khí Nitric Oxide

Nitric oxide (NO) là mӝt loҥi khí không màu, không mùi. Trѭӟc ÿây, NO ÿѭӧc xem

nhѭ mӝt sҧn phҭm ÿӝc cӫa ÿӝng cѫÿӕt trong, khói thuӕc. Nӗng ÿӝ NO trong khí quyӇn

Wӯ 10 ÿӃn 500 p.p.b (parts per billion), 1,5 p.p.m. (parts per million) ӣ nѫi xe cӝÿông ÿúc,

và 1000 p.p.m. trong khói thuӕc lá. Ĉѭӡng hô hҩp cӫa ngѭӡi sҧn xuҩt ra NO tҥi niêm mҥc

PNJi, nӗng ÿӝ tӯ 25 ÿӃn 64 p.p.b., nӗng ÿӝ NO giҧm ÿáng kӇ khi vào sâu hѫn trong ÿѭӡng

hô hҩp, còn 1-6 p.p.b ӣ miӋng, khí quҧn và phӃ quҧn.

NO ӣ nӗng ÿӝ thҩp giúp tӃ bào tӗn tҥi và phát triӇn, tuy nhiên, ӣ nӗng ÿӝ cao, NO lҥi

gây ngӯng phát triӇn tӃ bào, chӃt tӃ bào và /hoһc lão hóa [104]. Các phҧn ӭng sinh hӑc

Fӫa NO ÿѭӧc chia thành hai nhóm: Các phҧn ӭng qua tác dөng trӵc tiӃp và phҧn ӭng qua

tác dөng gián tiӃp (Hình 1.3).

Hình 1.3. Tác dөng trӵc tiӃp và gián tiӃp cӫa NO phө thuӝc nӗng ÿӝ.

“Nguӗn: Louis J. Ignarro, 2010” [104].

Các phҧn ӭng sinh hӑc ÿһc hiӋu cӫa NO tùy thuӝc vào nӗng ÿӝ [104]. Cho tӃ bào tiӃp

xúc vӟi các nӗng ÿӝ NO khác nhau, ngѭӡi ta chӭng minh ÿѭӧc sӵ phө thuӝc cӫa nhiӅu

loҥi protein tín hiӋu tùy theo nӗng ÿӝ cӫa NO (Hình 1.4).

Ӣ nӗng ÿӝ cao

Tác dөng gián tiӃp

Tác dөng trӵc tiӃp

Ӣ nӗng ÿӝ thҩp

7ѭѫng tác vӟi:

Các loҥi gӕc tӵ

do phӭc hӧp

kim loҥi

Các loҥi

Nitrogen phҧn

ӭng:

NO2,, N2O3 tӯ phҧn

ӭng Yӟi O2 và O￾2

9

1.2.3. Tәng hӧp khí Nitric oxide

1.2.3.1. Nitric Oxide n͡i sinh

Hình 1.4. NO hoҥt ÿӝng tín hiӋu riêng biӋt theo kiӇu phө thuӝc nӗng ÿӝ

Cho tӃ bào tiӃp xúc vӟi các nӗng ÿӝ NO khác nhau vào nhӳng thӡi ÿLӇm ÿӏnh trѭӟc: 1ӗng ÿӝ NO

ӣ mӭc 10-30 nM kèm vӟi phҧn ӭng phosphoryl hóa ERK (Extracellular signal regulated kinases)

phө thuӝc GMP vòng ӣ tӃ bào nӝi mô, có tác dөng tăng sinh và bҧo vӋ tӃ bào. Ӣ nӗng ÿӝ tӯ 30-

60nM dүn ÿӃn phҧn ӭng phosphoryl hóa Akt, bҧo vӋ chӕng chӃt tӃ bào thông qua phҧn ӭng

phosphoryl hóa, bҩt hoҥt Bad và caspase-9. Nӗng ÿӝ NO ÿҥt ÿӃn mӭc 100nM dүn ÿӃn sӵәn ÿӏnh

\Ӄu tӕ thiӃu oxy cҧm ӭng HIF-1 (Hypoxia inducible factor). Tӯÿó, khӣi ÿӝng ÿáp ӭng tăng sinh

và bҧo vӋ chӕng tәn thѭѫng mô. Ӣ nӗng ÿӝ NO trên 400 nM, P53 ÿѭӧc phosphoryl hóa và acetyl

hóa. Nitrosyl hóa các proteins quan trӑng nhѭ PARP (Poly ADP ribose polymerase) xҧy ra ӣ

Qӗng ÿӝ NO trên 1µM, gây ӭc chӃ hô hҩp ty thӇ.” Nguӗn: Louis J. Ignarro, 2010” [104].

- Men tәng hӧp NO

Phân tӱ NO nӝi sinh có nguӗn gӕc tӯ phҧn ӭng giӳa oxy và 1 nguyên tӱ nitѫ cӫa acid

amine L-Arginine, dѭӟi tác dөng cӫa men tәng hӧp NO (NOS). Các nghiên cӭu phát hiӋn

Uҵng men tәng hӧp NO thúc ÿҭy L-arginine kӃt hӧp vӟi O2 chuyӇn thành NO và L￾Citrulline [119],[124]. Phҧn ӭng này cҫn có nicotinamide adenine dinucleotide phosphate

(NADP), flavin adenine dinucleotide (FAD), flavin mononucleotide (FMN), và

tetrahydrobiopterin (BH4) làm yӃu tӕÿӗng vұn [19],[179] (Hình 1.5).

Có ba dҥng ÿӗng phân cӫa men NOS trong mô phәi : loҥi I (neuronal hoһc nNOS),

loҥi II (inducible hoһc iNOS), và loҥi III (endothelial hoһc eNOS). Ba dҥng ÿӗng phân