ĐẶT VẤN ĐỀ
Ung thư và bệnh tim mạch là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu trên thế giới, trong đó ung thư đang dần có xu hướng vượt bệnh tim mạch trở thành nguyên nhân hàng đầu gây tử vong sớm ở hầu hết các quốc gia [1]. Theo thống kê của Cơ quan nghiên cứu ung thư quốc tế, năm 2020 ước tính thế giới có 19,3 triệu ca ung thư mới và gần 10 triệu ca tử vong do ung thư [2]. Tại Việt Nam, trong năm 2020 ước tính số ca ung thư mới là 182563 (0,19 % dân số) và số người chết ước tính là 122690 (0,13% dân số) [3]. Gánh nặng ung thư ở Việt Nam đã tăng gấp ba lần trong 30 năm qua [4]. Do tính chất ác tính của bệnh, những tác dụng phụ của hóa trị liệu và xạ trị, giá thành cao của các thuốc điều trị ung thư, việc điều trị ung thư là một gánh nặng lớn cho bệnh nhân, gia đình và xã hội.
Tam thất (Panax notoginseng) từ lâu được biết đến là một dược liệu quý với công năng chủ yếu là tán ứ, hoạt huyết, chỉ huyết [5]. Tam thất còn có tên kim bất hoán, nhân sâm tam thất, sâm tam thất. Tên kim bất hoán (vàng không đổi), ý nói là vị thuốc Tam thất rất quý, vàng cũng không thể đổi được [6]. Các nghiên cứu dược lý hiện đại đã chứng minh Tam thất có nhiều tác dụng quý trong điều trị ung thư, rối loạn tim mạch, huyết ứ, giảm viêm, phù nề và giảm đau...[7]. Tác dụng chống ung thư của các hoạt chất trong Tam thất gần đây được quan tâm nghiên cứu, cho thấy tiềm năng tốt trong điều trị ung thư [8], [9]. Đặc biệt, một số tác giả báo cáo việc hấp hơi rễ Tam thất làm tăng hoạt tính chống ung thư [10], [11], [12].
Ở Việt Nam, cây Tam thất đã được di thực từ những năm 1964 từ Trung Quốc. Cây được nhập trồng ở tỉnh Hà Giang, Cao Bằng, Lào Cai nhưng chưa được quan tâm phát triển nên dược liệu Tam thất ở nước ta vẫn chủ yếu nhập từ Trung Quốc. Là một trong những cây thuốc quan trọng của vùng Tây Bắc, Tam thất gần đây đang được quan tâm và khôi phục lại việc trồng trọt và phát triển ở một số vùng dược liệu trong nước, đặc biệt là ở huyện Si Ma Cai, tỉnh Lào Cai. Việc nghiên cứu tác dụng định hướng điều trị ung thư của dược liệu quý này góp phần nâng cao giá
trị và tạo đầu ra cho dược liệu Tam thất trồng tại vùng Tây Bắc Việt Nam. Hơn nữa, thực tế về gánh nặng điều trị bệnh ung thư hiện nay rất cần những sản phẩm từ dược liệu có hiệu quả tốt trong điều trị ung thư, ít tác dụng phụ, giá thành phù hợp. Cho đến nay, chưa có nghiên cứu một cách bài bản, có hệ thống về các thông số trong quá trình hấp hơi nóng tác động đến hàm lượng các saponin và các hoạt tính định hướng điều trị ung thư của Tam thất trồng tại Việt Nam.
Từ thực tế trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu tác dụng kháng u thực nghiệm của rễ củ Tam thất (Panax notoginseng, (Burk.)
F.H. Chen, Araliaceae) trồng ở Việt Nam trước và sau chế biến”, với mục tiêu:
1. Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp chế biến hấp nhiệt đến hàm lượng saponin của rễ củ Tam thất.
2. Nghiên cứu tác dụng kháng u thực nghiệm của các dạng cao định lượng và một số saponin phân lập từ rễ củ Tam thất.
3. Đánh giá độc tính cấp, độc tính bán trường diễn của cao định lượng sau hấp nhiệt.
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ BỆNH UNG THƯ
1.1.1. Tình hình ung thư trên thế giới và Việt Nam
Ung thư được xếp là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu và là rào cản quan trọng đối với việc tăng tuổi thọ ở mọi quốc gia trên thế giới [1]. Theo thống kê của Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế [2], trên toàn thế giới ước tính có khoảng 19,3 triệu trường hợp ung thư mới (18,1 triệu trường hợp không bao gồm ung thư da không tế bào hắc tố) và gần 10 triệu trường hợp tử vong do ung thư (9,9 triệu trường hợp không bao gồm ung thư da không phải ung thư biểu mô) xảy ra vào năm 2020. Ung thư vú đã vượt qua ung thư phổi là loại ung thư được chẩn đoán phổ biến nhất, với ước tính có khoảng 2,3 triệu ca mới (11,7%), tiếp theo là ung thư phổi (11,4%), đại trực tràng (10,0%), tuyến tiền liệt (7,3%) và dạ dày (5,6%). Ung thư phổi vẫn là nguyên nhân gây tử vong do ung thư hàng đầu, với ước tính 1,8 triệu ca tử vong (18%), tiếp theo là ung thư đại trực tràng (9,4%), gan (8,3%), dạ dày (7,7%) và ung thư vú ở nữ (6,9%). Gánh nặng ung thư toàn cầu dự kiến sẽ là 28,4 triệu ca vào năm 2040, tăng 47% so với năm 2020, với sự gia tăng lớn hơn ở các quốc gia đang phát triển (64% lên 95%) so với các quốc gia phát triển (32% lên 56%). Sự đa dạng bất thường của bệnh ung thư tiếp tục cung cấp bằng chứng cho những nguyên nhân cơ bản nhưng cũng củng cố nhu cầu về nỗ lực ngày càng leo thang trên toàn cầu để kiểm soát căn bệnh này [13], [14].
Tại Việt Nam, gánh nặng ung thư đã tăng gấp ba lần trong 30 năm qua và tình trạng này có thể được giải thích một phần là do sự gia tăng của các yếu tố nguy cơ cũ và mới [4], [15]. Bên cạnh virus viêm gan B, nhiều yếu tố nguy cơ quan trọng khác như virus u nhú ở người, sử dụng thuốc lá, lười vận động và chế độ ăn uống không hợp lý vẫn chưa được kiểm soát ở Việt Nam. Tại Việt Nam, trong năm 2020 ước tính số ca ung thư mới là 182563 (0,19% dân số), và số người chết ước tính là 122690 (0,13% dân số) [3]. Những ung thư mắc tỷ lệ cao là ung thư gan, ung thư phổi, ung thư vú, ung thư dạ dày, ung thư đại tràng và ung thư tiền liệt tuyến (Bảng 1.1).
Bảng 1.1. Thống kê tóm tắt năm 2020 tình hình ung thư tại Việt Nam
(nguồn Global Cancer Observatory -Vietnam Population fact sheets [3])
Nam | Nữ | Cả 2 giới | |
Dân số | 48 598 254 | 48 740 329 | 97 338 583 |
Số ca ung thư mới mắc | 98 916 | 83 647 | 182 563 |
Tỷ lệ mắc được chuẩn hóa theo độ tuổi (thế giới) | 191,5 | 135,5 | 159,7 |
Nguy cơ phát triển ung thư trước 75 tuổi (%) | 19,5 | 13,6 | 16,3 |
Số ca chết do ung thư | 74481 | 48209 | 122690 |
Tỷ lệ chết được chuẩn hóa theo độ tuổi (thế giới) | 144,5 | 74,8 | 106,0 |
Nguy cơ chết ung thư trước 75 tuổi (%) | 15,0 | 8,0 | 11,2 |
Số ca hiện mắc trong 5 năm | 162 822 | 191 004 | 353 826 |
5 loại ung thư có số ca mắc cao nhất ngoại trừ | Gan | Vú | Gan |
ung thư da không hắc tố Phổi | Phổi | Phổi | |
Dạ dày | Đại tràng | Vú | |
Đại tràng | Dạ dày | Dạ dày | |
Tiền liệt tuyến | Gan | Đại tràng | |
Có thể bạn quan tâm!
-
Nghiên cứu tác dụng kháng u thực nghiệm của rễ củ Tam thất Panax notoginseng Burk. F.H. Chen, Araliaceae trồng ở Việt Nam trước và sau chế biến - 1 -
Nghiên cứu tác dụng kháng u thực nghiệm của rễ củ Tam thất Panax notoginseng Burk. F.H. Chen, Araliaceae trồng ở Việt Nam trước và sau chế biến - 2 -
Một Số Hình Ảnh Về Tam Thất Lào Cai (Tự Chụp) -
Tổng Quan Về Các Mô Hình Thực Nghiệm Đánh Giá Tác Dụng Kháng U -
Chất Liệu Và Đối Tượng Nghiên Cứu
Xem toàn bộ 222 trang tài liệu này.
1.1.2. Ung thư với đáp ứng miễn dịch
Hệ miễn dịch là hàng rào bảo vệ cơ thể trước bất kỳ một kẻ lạ mặt nào xuất hiện trong cơ thể, bao gồm vi khuẩn, virus, nấm, ký sinh trùng, hóa chất, thức ăn, cũng những tế bào do cơ thể sinh ra như tế bào ung thư [16].
Đáp ứng miễn dịch là một quá trình bảo vệ quan trọng và phức tạp của cơ thể sinh vật. Ở người, đáp ứng miễn dịch chia hai loại: đáp ứng miễn dịch bẩm sinh và đáp ứng miễn dịch thích ứng. Miễn dịch bẩm sinh (innate immunity) là khả năng tự bảo vệ sẵn có và mang tính di truyền trong các cơ thể cùng một loài. Cơ thể loại trừ các kháng nguyên (vi khuẩn, virus…) gây bệnh thông qua hàng rào vật lý, hoá học, tế bào, thể chất. Miễn dịch thích ứng (adaptive immunity) là trạng thái miễn dịch xuất hiện do kháng thể đặc hiệu tương ứng với từng kháng nguyên được tạo ra sau khi cơ thể tiếp xúc với kháng nguyên (KN). Miễn dịch thích ứng gồm hai phương
thức là đáp ứng miễn dịch dịch thể do các tế bào lympho B đảm nhiệm với các globulin miễn dịch và đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào do tế bào lympho T đảm nhiệm với các cytokin do chúng tiết ra [16], [17].
Kháng nguyên ung thư cũng như các kháng nguyên khác, khi có mặt trong cơ thể sẽ chịu sự kiểm soát của hệ thống miễn dịch. Mặc dù một số ung thư có thể lẩn tránh sự kiểm soát này nhưng phần lớn ung thư có đáp ứng miễn dịch [18]. Cả đáp ứng miễn dịch bẩm sinh và đáp ứng miễn dịch thích ứng đều liên quan tới kiểm soát miễn dịch ung thư [17]. Với đáp ứng miễn dịch bẩm sinh, các tế bào miễn dịch có khả năng ly giải các tế bào ung thư một cách tự nhiên mà không cần mẫn cảm trước. Các tế bào hiệu ứng miễn dịch tự nhiên gồm đại thực bào, tiểu thực bào và tế bào tiêu diệt tự nhiên NK (nature killer), có thể gây độc tế bào làm cho tế bào ung thư ly giải hoặc bị kìm hãm, ức chế sự phát triển [17]. Với đáp ứng miễn dịch thích ứng, cả đáp ứng miễn dịch trung gian tế bào và miễn dịch dịch thể đều có hiệu quả kháng u [18]. Đáp ứng miễn dịch dịch thể có thể tham gia vào phá hủy các tế bào u thông qua sự hoạt hóa bổ thể và gây độc tế bào phụ thuộc kháng thể bởi các tế bào NK. Trong khi đó, tế bào T gây độc (cytotoxic T lymphocyte - hay gọi tắt là TCL) có vai trò quan trọng trong đáp ứng miễn dịch tế bào chống ung thư. Ở người, chúng giữ vai trò bảo vệ chống lại các u gây nên do virus, ví dụ như u lympho Burkitt do Epstein-Barr virus (EBV) và các u do human papilloma virus (HPV). TCL nhận biết kháng nguyên trên bề mặt tế bào ung thư nhờ phức hợp kháng nguyên phù hợp tổ chức của người (Major Histocompatibility Complex - MHC). Các protein MHC hiện diện trên bề mặt tế bào ung thư là mục tiêu để tế bào lympho T nhận biết kháng nguyên và tiêu diệt tế bào ung thư. Như vậy TCL và tế bào ung thư phải có cùng MHC. Khả năng đáp ứng miễn dịch của Tc đối với ung thư đều có đáp ứng lần 2, vì sau một lần mẫn cảm bởi kháng nguyên ung thư sẽ hình thành TCL trí nhớ. Vì vậy ở những lần sau, khả năng gây độc của TCL tăng nhanh hơn lần đầu [19].
Hiện nay, liệu pháp miễn dịch ung thư (Cancer imunotherapy, CI), là kỹ thuật kích thích hệ miễn dịch của cơ thể chống lại các tế bào ác tính, đang là một trong những biện pháp điều trị mở ra nhiều triển vọng. Liệu pháp miễn dịch ung thư có thể được thực hiện thông qua thuốc chủng ngừa vaccine ung thư, điều trị bằng kháng thể hoặc sử dụng các cytokine kích hoạt các tế bào miễn dịch như tế bào tiêu diệt tự nhiên (tế bào NK), tế bào T gây độc, tế bào tua (DC)...để giúp hệ thống miễn dịch tiêu diệt được tế bào ung thư. Thay vì nhắm trực tiếp để tiêu diệt tế bào ung thư, liệu pháp CI có thể tạo ra khả năng cho tế bào miễn dịch của cơ thể tấn công chống lại tế bào ung thư [19].
Bên cạnh đó, nhiều dược liệu có tác dụng điều hòa miễn dịch và khả năng kích hoạt hệ thống miễn dịch, giúp cơ thể chống lại các bệnh đa yếu tố như ung thư đang ngày càng được quan tâm nghiên cứu [20], [21]. Nhiều dược liệu được chứng minh có tác dụng tăng cường đáp ứng miễn dịch chống ung thư, cả đối với miễn dịch bẩm sinh và miễn dịch thích ứng. Đối với miễn dịch bẩm sinh, dược liệu được chứng minh có tác dụng làm tăng cường đại thực bào (macrophages), tế bào tua (dendritic cells), tế bào giết tự nhiên (natural killer) và tế bào ức chế có nguồn gốc từ tuỷ bào (myeloid-derived suppressor cells – MDSCs), giúp cơ thể chống lại các mầm bệnh và tế bào khối u bên ngoài, ngăn chặn sự phát triển và di căn của tế bào ung thư. Đối với miễn dịch thích ứng, dược liệu được chứng minh có tác dụng tăng cường các tế bào lympho T CD4+/CD8+, tế bào T điều hòa và tế bào B. Đáp ứng miễn dịch thích ứng là một phản ứng miễn dịch đặc hiệu cao đối với một kháng nguyên cụ thể, có liên quan đến việc loại bỏ vi khuẩn gây bệnh và tế bào khối u, giúp cơ thể chống khối u bằng cách điều chỉnh sự biệt hóa của tập hợp con tế bào T và bài tiết cytokine [22].
1.1.3. Ung thư với stress oxy hóa và chống oxy hóa
Stress oxy hóa được biết đến như một trạng thái sinh lý trong đó mức độ cao của các loại oxy hoạt động (reactive oxygen species – ROS) và các gốc tự do được
tạo ra do quá trình trao đổi chất chống oxy hóa [23]. Sự trao đổi chất bình thường của tế bào tạo ra ROS và các gốc tự do và đóng một vai trò quan trọng trong các con đường tín hiệu tế bào. Ty thể, bộ máy lớn nhất của tế bào, tạo ra ROS khi tạo ra adenosine triphosphate (ATP), theo đó các điện tử phản ứng với oxy (O2) và sau đó hình thành anion superoxide (O2−) [24]. Stress oxy hóa có vai trò cốt lõi trong cơ chế bệnh sinh của nhiều bệnh lý ở người [25]. Ung thư là bệnh mà một nhóm tế bào phân chia quá mức kiểm soát, dẫn đến xâm lấn, phá hủy các mô lân cận và có thể di căn thông qua hệ thống hạch lympho hoặc dòng máu. Sự tăng sinh không kiểm soát này thường bắt đầu từ sự kiện bất thường trên con đường tín hiệu điều hòa và kiểm soát tăng trưởng tế bào, gây kích hoạt gene tiền ung thư (pro-oncogene) hoặc bất hoạt gene ức chế ung thư (anti –oncogene) dẫn đến việc kéo dài tín hiệu tăng sinh, phá vỡ cơ chế kìm hãm sinh trưởng, cũng như mất kiểm soát chu kỳ tế bào [26]. Tác nhân gây ung thư có nhiều bản chất khác nhau nhưng hậu quả chung là chúng đều làm tăng các dạng oxy hoạt động, gây stress oxy hóa [27]. Stress oxy hóa được xem là nguyên nhân chính gây tổn thương các phân tử DNA, thay đổi đường truyền tín hiệu và sự tiến triển của nhiều bệnh ung thư khác nhau [28], [29]. Hơn nữa, có báo cáo rằng toàn bộ phân tử DNA có thể liên kết với các gốc hydroxyl, và do đó, làm hỏng cấu trúc deoxyribose, bao gồm các gốc purine và pyrimidine. Trong quá trình gây hại này, 8-OH deoxyguanosine (8-OHdG) có thể được tạo ra, có thể làm tăng đáng kể nguy cơ đột biến [30]. Các phân tử 8-OHdG cũng được sử dụng làm chất chỉ thị để phát hiện các gốc tự do trong quá trình gây đột biến DNA và được coi là một công cụ phát hiện sớm sự tiến triển của ung thư [30], [31]. Điều quan trọng là 8-OHdG có thể biến đổi cặp GC thành cặp TA khi sao chép DNA, có thể gây đột biến nếu tồn tại các tổn thương oxy hóa, sau đó gây ra ung thư [32].
Tế bào ung thư thể hiện sự cân bằng nội môi oxy hóa khử không bình thường, nhưng trong khi ROS là yếu tố gây ung thư, thì mức ROS cao lại gây độc tế bào [33]. Sự tăng sinh quá mức của các tế bào khối u đi kèm với việc sản xuất
ROS cao, nhưng chúng thích nghi để phát triển mạnh trong các điều kiện mà gánh nặng oxy hóa này đẩy cân bằng oxy hóa khử ra khỏi trạng thái giảm; các tế bào khối u đạt được điều này bằng cách tăng tình trạng chống oxy hóa để tối ưu hóa sự tăng sinh ROS, đồng thời tránh các ngưỡng ROS có thể gây ra lão hóa, apoptosis hoặc ferroptosis [34], [35]. Nhiều bằng chứng cho thấy ROS có thể thúc đẩy cũng như ngăn chặn sự tồn tại của các tế bào ung thư. Đầu tiên, ROS được biết đến để điều chỉnh từng bước phát triển của khối u bao gồm biến đổi, tồn tại, tăng sinh, xâm lấn, di căn và hình thành mạch. Thứ hai, viêm mạn tính, một trong những tác nhân chính gây ung thư, được điều chỉnh bởi ROS. Thứ ba, ROS được biết là điều chỉnh các phân tử tín hiệu cần thiết cho sự tiến triển của chu kỳ tế bào. Thứ tư, sự biểu hiện của các gen ức chế khối u khác nhau nằm trong tầm kiểm soát của ROS. Thứ năm, mức ROS cao có thể ngăn chặn sự phát triển của khối u thông qua việc kích hoạt bền vững các chất ức chế chu kỳ tế bào. Thứ sáu, hầu hết các chất hóa trị liệu và xạ trị liệu hiện có đều tiêu diệt tế bào ung thư bằng cách làm tăng căng thẳng ROS. Do đó, cả hai chiến lược làm tăng ROS và loại bỏ ROS đã được phát triển để ứng dụng trong điều trị ung thư [36].
Trong số các phương pháp điều trị ung thư thông thường, hóa trị liệu thường được thực hiện để điều trị ung thư. Tuy nhiên, thuốc chống ung thư có liên quan đến rất nhiều tác dụng phụ. Mỗi loại thuốc, trong mỗi nhóm, đều có những phản ứng phụ riêng có thể khiến bệnh nhân không tuân thủ và giảm chất lượng cuộc sống. Một trong những nguyên nhân chính gây ra các phản ứng có hại, đặc biệt là đối với các loại thuốc nhắm vào DNA, là việc sản xuất quá mức các loại oxy phản ứng (ROS) và sau đó hình thành stress oxy hóa. Để hạn chế những tác dụng phụ không mong muốn này, một số chất bổ sung trong chế độ ăn uống đã được thử nghiệm, trong đó chất chống oxy hóa ngày càng phổ biến như một chất bổ trợ trong hóa trị. Chất chống oxy hóa là những phân tử ổn định đủ để nhận hoặc nhường electron cho các gốc tự do và trung hòa chúng, do đó làm giảm hoặc mất khả năng gây hại tới tế bào của ROS. Hệ