Từ vị ngọt của nước tiểu đến insulin: hành trình nhận ra bệnh tiểu đường

Năm 1674, thầy thuốc Thomas Willis nhận thấy nước tiểu của một người mắc bệnh tiểu đường có vị ngọt. Ngày nay, dấu hiệu ấy có thể được giải thích: khi cơ thể không điều hòa được glucose, lượng đường trong máu tăng cao và một phần đi vào nước tiểu. Tuy nhiên, để đi từ cảm nhận bằng vị giác đến lời giải này, y học phải lần lượt xác định triệu chứng, tìm chất gây vị ngọt, nhận ra vai trò của tuyến tụy và cuối cùng tách được insulin. Đó không phải một khoảnh khắc khám phá duy nhất, mà là chuỗi câu hỏi kéo dài qua nhiều thời kỳ. [1]

Người xưa nhận ra căn bệnh bằng cách nào?

Một mô tả sớm về tình trạng tiểu quá nhiều xuất hiện trong giấy cói Ebers của Ai Cập, được viết khoảng năm 1550 trước Công nguyên. Văn bản đề xuất một hỗn hợp gồm nước và nhiều thành phần từ thực vật, sữa, bia để điều trị. Cách chữa này không hiệu quả theo hiểu biết hiện nay, nhưng cho thấy triệu chứng đã được nhận diện từ rất sớm, trước khi người ta biết đến glucose, hormone hay chức năng của tuyến tụy. [1]

Đến thế kỷ thứ nhất, Aretaeus, một thầy thuốc viết bằng tiếng Hy Lạp, dùng từ diabetes, gợi hình ảnh chất lỏng đi xuyên qua cơ thể như qua một chiếc xi-phông. Ở Trung Hoa, tên gọi xiao ke nhấn mạnh sự hao mòn và cơn khát; các văn bản Ayurveda tại Nam Á dùng madhumeha, nghĩa là nước tiểu giống mật ong. Những tên gọi này chưa giải thích nguyên nhân, nhưng cùng phản ánh ba dấu hiệu dễ quan sát: khát dữ dội, tiểu nhiều và cơ thể suy kiệt. [1]

Vị ngọt đã trở thành dấu vết hóa học ra sao?

Quan sát của Willis năm 1674 làm nổi bật mối liên hệ giữa vị ngọt của nước tiểu và tình trạng của người bệnh. Ông dùng tên diabetes mellitus, trong đó mellitus mang nghĩa gần với ngọt như mật ong. Willis chưa biết chất nào tạo ra vị ấy. Phát hiện của ông vì thế mới dừng ở mức dấu hiệu lâm sàng: nó chỉ ra một điều bất thường có thể nhận biết, nhưng chưa cho biết điều bất thường bắt đầu ở thận, máu, thức ăn hay một cơ quan khác. [1]

Matthew Dobson đưa câu hỏi tiến thêm một bước. Trong công trình công bố năm 1776, ông làm bay hơi nước tiểu của một người bệnh và thu được chất dạng hạt có đặc điểm giống đường nâu. Ông cũng tìm thấy đường trong máu. Nhờ vậy, vị ngọt không còn chỉ là cảm giác chủ quan trên đầu lưỡi: nó gắn với một chất hiện diện trong cả máu lẫn nước tiểu. Dobson giải thích nguyên nhân theo hướng tiêu hóa và đồng hóa không hoàn chỉnh, nhưng các phương thuốc ông thử không giúp người bệnh cải thiện. [1]

Tại sao tuyến tụy trở thành đầu mối?

Biết máu chứa quá nhiều đường vẫn chưa đủ để xác định bộ phận nào điều hòa nó. Năm 1889, Oskar Minkowski cắt bỏ tuyến tụy của một con chó khi nghiên cứu vai trò của cơ quan này đối với sự hấp thu chất béo. Con vật sau đó xuất hiện các dấu hiệu của bệnh tiểu đường. Kết quả ngoài dự kiến ấy cho thấy tuyến tụy có liên quan trực tiếp đến khả năng kiểm soát đường huyết, dù chất do nó tạo ra và cách chất đó hoạt động khi ấy vẫn chưa được làm rõ. [1]

Trong lúc cơ chế còn là câu hỏi mở, các bác sĩ tìm cách giảm glucose bằng chế độ ăn. Năm 1915, Frederick Allen và Elliott Joslin cổ vũ chế độ gần như loại bỏ carbohydrate. Cách này có thể trì hoãn một số triệu chứng vì làm giảm lượng glucose đi vào cơ thể, nhưng đồng thời khiến người bệnh thiếu dinh dưỡng, luôn đói và có nguy cơ chết vì suy kiệt. Việc giảm được một biểu hiện của bệnh không đồng nghĩa nguyên nhân đã được sửa chữa. [1]

Insulin đã thay đổi điều trị như thế nào?

Năm 1921, Frederick Banting và Charles Best tách một chất từ tuyến tụy chó rồi đưa nó vào những con chó mắc bệnh tiểu đường. Các triệu chứng giảm trong một thời gian, và Banting gọi chất này là insulin. Sau quá trình tinh chế, insulin được dùng cho người. Theo Science History Institute, năm 1922, Leonard Thompson, 14 tuổi, trở thành người đầu tiên được điều trị bằng insulin. Sự kiện này biến mối liên hệ giữa tuyến tụy và đường huyết thành một phương pháp can thiệp thực tế. [1]

Insulin là tín hiệu giúp điều phối lượng glucose mà tế bào hấp thu. Khi cơ thể không có đủ insulin, glucose vẫn tích tụ trong máu nhưng tế bào khó sử dụng nguồn năng lượng ấy bình thường. Người bệnh vì thế có thể vừa mất nước do tiểu nhiều vừa suy kiệt. Ban đầu, insulin được lấy từ tuyến tụy động vật. Các kỹ thuật phát triển vào cuối thập niên 1970 sau đó cho phép đưa gene tạo insulin của người vào vi khuẩn, mở đường cho nguồn insulin không phụ thuộc vào tuyến tụy động vật. [1]

Từ một dấu hiệu thành căn bệnh có thể theo dõi

Những khám phá tiếp theo cho thấy bệnh tiểu đường không chỉ có một dạng. Năm 1959, Solomon Berson và Rosalyn Yalow chứng minh sự tồn tại của hai loại chính. Ở type 1, cơ thể không tự sản xuất được insulin; ở type 2, tế bào đáp ứng kém với tín hiệu insulin dù cơ thể vẫn có thể tạo ra hormone này. Sự khác biệt giải thích vì sao cùng có đường huyết cao nhưng người bệnh không phải lúc nào cũng phản ứng giống nhau với insulin và cần cách quản lý giống nhau. [1]

Công cụ theo dõi cũng thay đổi cùng cách hiểu căn bệnh. Bộ xét nghiệm nước tiểu từng cung cấp một phép ước lượng tại nhà; máy đo đường huyết về sau cho phép đo trực tiếp hơn, còn một số thiết bị có thể kết nối với điện thoại để lưu các lần đo theo thời gian. Hành trình bắt đầu từ vị ngọt khác thường vì thế kết thúc ở một cách nhìn hoàn toàn khác: nước tiểu chỉ là dấu hiệu bên ngoài, còn vấn đề trung tâm nằm trong mạng lưới điều hòa glucose giữa máu, tuyến tụy, insulin và tế bào. [1]