Chẩn đoán bệnh hen phế quản dựa vào nồng độ NO trong khí thở

1. Sinh học khí NO

Khí nitric oxide (NO) đã được biết đến như là một loại khí có trong môi trường bị ô nhiễm bởi khí thải từ xe cộ và khói thuốc lá. Gần đây vai trò của khí NO trong hơi thở ra đã được biết đến như một chất chỉ điểm viêm, giúp phản ánh nhiều tình trạng bệnh lý khác nhau của bộ máy hô hấp, đặc biệt là bệnh hen phế quản.

Khí NO được tạo ra từ phản ứng chuyển L-arginine thành L-citrulline với sự xúc tác của men NOS (nitric oxide synthase). Có 3 loại men NOS: eNOS (endothelial NOS), iNOS (inducible NOS) và nNOS (neuronal NOS).

Ở bệnh nhân hen có cơ địa dị ứng, có sự tăng tổng hợp iNOS trong tế bào biểu mô phế quản, từ đó làm tăng nồng độ NO trong thành phế quản. NO từ thành phế quản khuếch tán vào lòng phế quản do chênh lệch nồng độ. Do đó, NO trong khí thở ra (FeNO: fraction of exhaled nitric oxide) được xem như là một dấu ấn sinh học trực tiếp cho đáp ứng viêm loại TH2 (hoặc viêm tăng bạch cầu ái toan) ở bệnh nhân hen phế quản

Việc phát hiện ra khí nitric oxide (NO) trong khí thở và đo nồng độ NO trong khí thở ra ngày càng đóng vai trò quan trọng trong các chiến lược chẩn đoán và điều trị Hen phế quản. Việc tăng nồng độ NO trong khí thở ra phản ánh trực tiếp quá trình viêm hoặc trong phế quản hoặc trong phế nang. Hơn nữa, NO trong khí thở là một chất chỉ điểm sớm cho quá trình viêm đường hô hấp.

Vì vậy việc đo NO thở ra giúp chẩn đoán Hen phế quản ở giai đoạn tiềm ẩn. Tăng nồng độ NO trong khí thở ra dường như xuất hiện sớm hơn việc rối loạn chức năng Hô hấp – xác định bởi các test Thăm dò chức năng hô hấp.

Hơn nữa, việc đo nồng độ NO trong khí thở ra có độ đặc hiệu và độ nhạy cao hơn đo số lượng tế bào bạch cầu ưa acid hay nồng độ interleukin (IL) hòa tan trong việc chẩn đoán mức độ nặng của viêm phế quản trên các bệnh nhân. Bên cạnh đó, mối tương quan giữa tăng nồng độ NO trong khí thở và mức độ của hội chứng tăng phản ứng phế quản đã được chứng minh.

So với những Xét nghiệm khác đánh giá hiện tượng viêm (định lượng bạch cầu ái toan trong đàm, trong dịch rửa phế quản hay trong mẫu sinh thiết), kỹ thuật đo NO cho thấy có nhiều ưu điểm vì dễ dàng thực hiện, không xâm lấn và chính xác. Ngoài ra, do dễ thực hiện, đo NO trong hơi thở ra là một công cụ hữu ích trong việc tầm soát phát hiện bệnh nhân hen trong cộng đồng. Sự xuất hiện của các máy đo thế hệ mới nhỏ gọn còn cho phép thực hiện phép đo này tại các phòng khám, khoa cấp cứu hay tại nhà bệnh nhân.

Đo nồng độ NO trong khí thở ra (FeNO: fraction of exhaled nitric oxide) là một xét nghiệm đơn giản, nhanh, không xâm lấn và có độ tin cậy cao. FeNO được biểu diễn bằng đơn vị ppb (parts per billion), tương đương với một phần tỷ lít NO cho mỗi lít khí thở ra. FeNO phản ánh một số cơ chế viêm nhất định (trong số nhiều cơ chế) của hen mà chức năng hô hấp không thể phản ánh. Do đó, FeNO phục vụ nhu cầu cá thể hóa điều trị hen: phát hiện nhóm bệnh nhân có cơ chế viêm có khả năng đáp ứng với corticoid hít (ICS: inhaled corticosteroid) hoặc các loại kháng viêm đặc hiệu khác; tránh dùng ICS ở bệnh nhân không có khả năng đáp ứng.

Đo FeNO là đo nồng độ NO từ đường hô hấp dưới. Vùng mũi có nồng độ NO tương đối cao hơn đường hô hấp dưới. Do đó, các kỹ thuật đo NO đường hô hấp dưới nên tránh lấy mẫu khí có chứa NO từ vùng mũi. Bình thường, FeNO dao động rộng giữa những người khác nhau nhưng ổn định cho từng người. Các yếu tố có thể ảnh hưởng đến FeNO: tuổi (ở trẻ em: FeNO tăng khi tuổi tăng); giới tính (nam cao hơn nữ); chiều cao (tăng khi chiều cao tăng); tình trạng hút thuốc lá (giảm khi hút thuốc lá); các loại thuốc đang dùng (đặc biệt ICS, montelukast, L-arginin); và lưu lượng thở ra (giảm khi lưu lượng tăng).

FeNO tăng cao ở bệnh nhân hen so với người bình thường. Việc đo FeNO nhiều lần trong giai đoạn ổn định ở bệnh nhân hen có thể xác định được giá trị FeNO bình thường của từng bệnh nhân. FeNO cũng tăng cao ở người có cơ địa dị ứng, dù có hen hay không. Ở bệnh nhân mắc bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính (COPD), FeNO giảm trong giai đoạn ổn định khi được điều trị với ICS và tăng cao trong đợt cấp. FeNO có thể tăng trong các bệnh lý sau: giãn phế quản, nhiễm trùng hô hấp do virus, lupus đỏ hệ thống, xơ gan, bệnh lý thải ghép tạng. FeNO giảm trong các bệnh lý sau: nhiễm HIV, tăng áp phổi, bệnh Xơ nang phổi.

Hiện nay có hai phương pháp đo NO trong khí thở : đo “trực tiếp” và “gián tiếp”

• Cách đo trực tiếp là bệnh nhân thở trực tiếp vào trong máy đo NO. Những kết quả đo được bao gồm: thể tích khí thở ra, lưu lượng thở, thời gian của thì thở ra, áp lực thở ra ... được ghi lại và phân tích trên máy ngay tại thời điểm đó. Chúng ta có thể tiến hành đo ở 1 lưu lượng thở hoặc với nhiều lưu lượng thở khác nhau. Với nhiều lưu lượng thở cho phép đánh giá nồng độ NO trong phế nang, khả năng khuếch tán của NO qua thành phế quản do vậy cho phép đánh giá trực tiếp nguồn gốc giải phẫu của NO thở ra. Tuy nhiên phương pháp đo này đòi hỏi sự có mặt của bệnh nhân bên cạnh máy đo, cũng như việc trang bị máy móc cho từng khoa thăm dò chức năng hô hấp nên phương pháp đo này chỉ được thực hiện ở một số bệnh viện lớn và một số labo.
• Cách đo NO “gián tiếp” là đo có khoảng cách trong không gian và thời gian cho phép khắc phục những nhược điểm của phương pháp đo trực tiếp. Khí thở của bệnh nhân được thu vào một túi đựng khí làm bằng chất liệu Mylar – một chất liệu không phản ứng với bất kỳ khí nào có trong khí thở. Sau đó nồng độ NO trong túi được đo trong vòng thời gian trước 12h kể từ khi bệnh nhân thở vào trong túi.

FeNO được khuyến cáo dùng như một dấu ấn sinh học để chẩn đoán hen, theo dõi đáp ứng với corticoid hít (ICS), điều chỉnh liều ICS, kiểm chứng việc tuân thủ điều trị và dự báo đợt cấp sắp xảy ra. Khi kết hợp FeNO với hô hấp ký, độ nhạy và độ đặc hiệu trong chẩn đoán hen có thể lên tới 94% và 93%. FeNO tiên đoán khả năng đáp ứng với corticoid tốt hơn hô hấp ký, nghiệm pháp giãn phế quản, dao động của lưu lượng đỉnh hoặc nghiệm pháp kích thích phế quản bằng methacholine.

FeNO thấp là một dấu hiệu đáng tin cậy rằng đáp ứng viêm loại TH2 không hiện diện. Loại trừ sự hiện diện của Tình trạng viêm đường dẫn khí rất hữu ích trong việc giải thích triệu chứng của bệnh nhân. Chẳng hạn ở bệnh nhân hen chưa kiểm soát, FeNO thấp giúp bác sĩ tập trung đi tìm các chẩn đoán khác (như béo phì, GERD hoặc rối loạn lo âu) thay vì tăng liều ICS không cần thiết . FeNO đáp ứng nhanh và tương ứng với liều ICS dùng mỗi ngày. Điều đó có nghĩa là FeNO cho chúng ta biết điều gì sẽ xảy ra khi chúng ta bắt đầu dùng hoặc tăng liều ICS.

Tóm lại, đo nồng độ khí NO một phương pháp đo hiệu quả cho phép thăm dò không xâm nhập quá trình viêm đường hô hấp, và hiện đang trở thành một công cụ quan trọng trong chiến lược chẩn đoán và theo dõi điều trị hen phế quản.