Cơ chế gây viêm tụy trong rối loạn calci nội bào

1/ Lời mở đầu

Viêm tụy cấp là một bệnh lý viêm cấp tính của tuyến tụy, có thể diễn tiến từ thể phù nề nhẹ đến hoại tử nặng và suy đa cơ quan. Điểm mấu chốt trong cơ chế bệnh sinh hiện nay được xác định là sự tăng calci nội bào trong tế bào acinar tụy [1]. Chính rối loạn này làm mất cân bằng nội môi tế bào, kích hoạt hàng loạt quá trình bệnh lý dẫn đến hiện tượng “tự tiêu” tụy.

2/ Cơ chế viêm tụy do tăng calci nội bào

Tăng calci nội bào là sự gia tăng bất thường và kéo dài nồng độ Ca²⁺ trong bào tương tế bào acinar. Tế bào acinar là tế bào ngoại tiết chính của tụy, có nhiệm vụ sản xuất và bài tiết enzym tiêu hóa [2]. Bình thường, calci chỉ tăng thoáng qua để điều hòa bài tiết enzym tiêu hóa. Tuy nhiên, khi calci tăng liên tục và mất kiểm soát, nó trở thành yếu tố khởi phát tổn thương tế bào tụy thông qua nhiều cơ chế.

2.1. Tắc nghẽn bài tiết

Trong điều kiện sinh lý, các enzym tụy như trypsinogen được tổng hợp, đóng gói trong hạt zymogen và bài tiết ra tá tràng. Mục đích của quá trình này là đảm bảo enzym chỉ được hoạt hóa tại ruột non để tham gia tiêu hóa thức ăn, đồng thời bảo vệ tụy khỏi hiện tượng tự tiêu [4]. Cơ chế đóng gói và tiết đúng vị trí giúp kiểm soát chặt chẽ thời điểm và nơi enzym hoạt động. Khi calci nội bào tăng kéo dài, quá trình vận chuyển và xuất bào bị rối loạn, dẫn đến hiện tượng tắc nghẽn bài tiết.

Các hạt chứa men tiêu hóa bị giữ lại trong tế bào acinar, tạo điều kiện cho sự tiếp xúc bất thường giữa trypsinogen và các enzym lysosome như cathepsin B. Hậu quả là trypsinogen bị hoạt hóa sớm thành trypsin ngay trong nhu mô tụy thay vì ở tá tràng [3]. Sự hoạt hóa nội bào này là bước khởi đầu của quá trình tự tiêu tụy.

2.2. Rối loạn vi tuần hoàn

Tăng calci nội bào trong tế bào acinar tụy không chỉ hoạt hóa sớm các enzym tiêu hóa mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến trương lực mạch máu tại chỗ. Nồng độ Ca²⁺ tăng kéo dài kích thích co cơ trơn thành mạch, gây co mạch và làm rối loạn cơ chế tự điều hòa vi tuần hoàn của tụy [2]. Khi các tiểu động mạch và mao mạch bị co thắt, lưu lượng máu đến nhu mô tụy giảm đáng kể, dẫn đến giảm tưới máu vi mạch. Hậu quả là mô tụy rơi vào tình trạng thiếu oxy và ứ trệ tuần hoàn cục bộ.

Trong điều kiện thiếu oxy, tế bào acinar không còn duy trì được quá trình phosphoryl hóa oxy hóa ở ty thể để sản xuất ATP một cách hiệu quả. Sự suy giảm ATP làm rối loạn hoạt động của các bơm ion màng tế bào (đặc biệt là bơm Na⁺/K⁺-ATPase và bơm Ca²⁺), khiến mất cân bằng nội môi càng trầm trọng hơn. Khi năng lượng tế bào cạn kiệt, cấu trúc màng lysosome và zymogen granule dễ bị phá vỡ, tạo điều kiện cho các enzym tiêu hóa như trypsin được hoạt hóa và giải phóng ngay trong nhu mô tụy. Đồng thời, môi trường thiếu oxy cũng làm tế bào trở nên nhạy cảm hơn với các cytokine tiền viêm và các gốc oxy hóa tự do, thúc đẩy quá trình hoại tử hoặc chết tế bào theo cơ chế apoptosis [4].

Bên cạnh đó, rối loạn vi tuần hoàn làm tổn thương tế bào nội mô mao mạch, làm tăng tính thấm thành mạch. Dịch và protein thoát ra khỏi lòng mạch vào khoảng kẽ gây phù nề mô tụy. Phù nề tiếp tục làm tăng áp lực mô kẽ, chèn ép mao mạch và làm tình trạng thiếu máu cục bộ nặng hơn – tạo thành một vòng xoắn bệnh lý [3]. Quá trình này góp phần khuếch đại phản ứng viêm tại chỗ và tạo điều kiện cho phản ứng viêm lan rộng, từ đó làm nặng thêm mức độ tổn thương tụy.

2.3. Rối loạn chức năng ty thể

Ty thể là trung tâm sản xuất năng lượng của tế bào. Khi calci nội bào tăng quá mức, calci xâm nhập vào ty thể gây mất điện thế màng ty thể, suy giảm tổng hợp ATP và làm rối loạn chuỗi hô hấp tế bào. Hậu quả trực tiếp của thiếu ATP là tế bào không còn đủ năng lượng để duy trì tính toàn vẹn của màng tế bào và màng bào quan. Các bơm ion ngừng hoạt động, natri và nước ứ đọng trong tế bào gây phù tế bào, trong khi calci tiếp tục tích tụ nội bào làm nặng thêm vòng xoắn bệnh lý [2]. Đồng thời, khi chuỗi hô hấp bị rối loạn, các electron rò rỉ ra ngoài và kết hợp với oxy tạo thành các gốc oxy hóa tự do (ROS). Ty thể lúc này không chỉ mất chức năng sản xuất năng lượng mà còn trở thành nguồn phát sinh stress oxy hóa.

Sự phối hợp giữa ba yếu tố chính gồm: thiếu hụt ATP (mất năng lượng), tăng sản sinh ROS (stress oxy hóa) và hoạt hóa trypsin nội bào (tự tiêu enzym) tạo thành cơ chế trung tâm dẫn đến hoại tử tế bào acinar. Đây là bước quan trọng trong sinh lý bệnh của viêm tụy cấp, khi tổn thương ty thể đóng vai trò như một điểm nút quyết định giữa tổn thương có hồi phục và hoại tử tế bào không hồi phục [3][4].

3/ Kết luận

Viêm tụy cấp thường biểu hiện bằng đau thượng vị dữ dội lan ra sau lưng, buồn nôn và nôn nhiều. Bệnh nhân có thể sốt nhẹ, bụng chướng và ấn đau vùng thượng vị. Xét nghiệm thường thấy amylase và lipase máu tăng cao; trường hợp nặng có thể xuất hiện tụt huyết áp, khó thở hoặc dấu hiệu suy đa cơ quan.

Nhớ nhanh: Tăng calci nội bào làm ứ đọng enzym trong tế bào acinar và hoạt hóa sớm trypsin, khởi phát tự tiêu tụy. Đồng thời, calci gây rối loạn vi tuần hoàn và suy chức năng ty thể (giảm ATP, tăng ROS), dẫn đến hoại tử tế bào và viêm tụy cấp.

————————————————–

Nguồn tài liệu tham khảo:

1/ Cường, N. M. (2025). Viêm tụy cấp liên quan đến tăng canxi huyết do cường cận giáp. Tạp chí Y học lâm sàng – Bệnh viện 108.

2/ Thanh, P. T., & cộng sự. (2025). Đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng viêm tụy cấp. Tạp chí Y học Việt Nam.

3/ Pallagi, P., & colleagues. (2020). Intracellular Ca²⁺ signalling in the pathogenesis of acute pancreatitis. Cell Calcium, 87, Article 102170.

4/ Chen, F., et al. (2024). Mitochondrial dysfunction in pancreatic acinar cells in acute pancreatitis. Frontiers in Immunology, 15, Article 1503087.