Luận văn thạc sĩ nghiên cứu sự biểu hiện của một số gen trong con đường hoạt hóa thụ thể dioxin ở người phơi nhiễm dioxin tại đà nẵng

Nghiên cứu sự biểu hiện gen trong con đường hoạt hóa thụ thể dioxin ở người phơi nhiễm dioxin tại Đà Nẵng, cung cấp thông tin quan trọng về sức khỏe.

• Tác giả: Đoàn Thị Thu Hương
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Trung Nam
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
• Đề tài: Nghiên Cứu Gen Trong Con Đường Hoạt Hóa Dioxin Ở Đà Nẵng
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Giới thiệu chung về dioxin
• 1.2. Ảnh hưởng của dioxin tới sức khỏe con người
• 1.3. Cơ chế hoạt hóa dioxin trong tế bào
• 1.4. Vai trò của Cyp1b1 và Cyp1a1 trong con đường hoạt hóa dioxin (dioxin – Ahr – Cyp)
• 1.5. Vai trò của AhrR trong con đường truyền tín hiệu dioxin receptor
• 1.6. Nghiên cứu phân tích và khắc phục hậu quả của chất dioxin trong chiến tranh Việt Nam
• 2. CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 2.2. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
• 2.2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2.2. Phạm vi nghiên cứu
• 2.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Phương pháp tách RNA từ máu tổng số
• 2.4.2. Phương pháp tổng hợp cDNA
• 2.4.3. Phương pháp real time PCR
• 2.4.4. Trình tự mồi sử dụng trong phản ứng Realtime PCR
• 2.4.5. Phương pháp thống kê, phân tích và xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Tách chiết RNA của nhóm người phơi nhiễm dioxin và nhóm đối chứng khỏe mạnh
• 3.2. Xác định các điều kiện tối ưu cho phản ứng real-time PCR với các cặp mồi đặc hiệu
• 3.3. Xác định các điều kiện tối ưu cho phản ứng real-time PCR với cặp mồi Cyp1a1
• 3.4. Xác định các điều kiện tối ưu cho phản ứng real-time PCR với cặp mồi Cyp1b1
• 3.5. Xác định các điều kiện tối ưu cho phản ứng real-time PCR với cặp mồi AhrR
• 3.6. Định lượng tương đối gen Cyp1a1 giữa nhóm phơi nhiễm dioxin và nhóm đối chứng khỏe mạnh
• 3.7. Định lượng tương đối gen Cyp1b1 giữa nhóm phơi nhiễm dioxin và nhóm đối chứng khỏe mạnh
• 3.8. Định lượng tương đối gen AhrR giữa nhóm phơi nhiễm dioxin và nhóm đối chứng khỏe mạnh
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu gen trong hoạt hóa dioxin ở Đà Nẵng

Nghiên cứu gen trong con đường hoạt hóa dioxin tại Đà Nẵng đang trở thành một chủ đề nóng hổi trong lĩnh vực sinh học và y học. Dioxin, một chất độc hại, đã gây ra nhiều vấn đề sức khỏe nghiêm trọng cho người dân nơi đây. Việc tìm hiểu sự biểu hiện của các gen liên quan đến hoạt hóa dioxin không chỉ giúp hiểu rõ hơn về cơ chế tác động của nó mà còn mở ra hướng đi mới trong việc điều trị và phòng ngừa các bệnh liên quan.

1.1. Giới thiệu về dioxin và tác động của nó

Dioxin là một nhóm hóa chất độc hại, có khả năng gây ra nhiều bệnh tật cho con người. Nghiên cứu cho thấy dioxin có thể gây ung thư, rối loạn nội tiết và nhiều vấn đề sức khỏe khác. Việc hiểu rõ về dioxin và tác động của nó là rất cần thiết để bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

1.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu gen trong hoạt hóa dioxin

Nghiên cứu gen giúp xác định các yếu tố di truyền ảnh hưởng đến khả năng phản ứng của cơ thể với dioxin. Điều này có thể dẫn đến những phương pháp điều trị hiệu quả hơn cho những người bị phơi nhiễm dioxin.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu gen hoạt hóa dioxin

Mặc dù có nhiều nghiên cứu về dioxin, nhưng vẫn còn nhiều thách thức trong việc hiểu rõ cơ chế hoạt động của nó. Các vấn đề như sự biến đổi gen, tác động của môi trường và sự khác biệt di truyền giữa các cá thể đều ảnh hưởng đến kết quả nghiên cứu.

2.1. Những khó khăn trong việc thu thập dữ liệu

Việc thu thập mẫu máu và dữ liệu gen từ những người phơi nhiễm dioxin gặp nhiều khó khăn do sự nhạy cảm của vấn đề. Điều này có thể dẫn đến thiếu hụt thông tin cần thiết cho nghiên cứu.

2.2. Tác động của môi trường đến nghiên cứu gen

Môi trường sống và chế độ dinh dưỡng có thể ảnh hưởng đến sự biểu hiện của các gen liên quan đến hoạt hóa dioxin. Việc kiểm soát các yếu tố này là rất quan trọng để có được kết quả chính xác.

III. Phương pháp nghiên cứu gen trong hoạt hóa dioxin

Để nghiên cứu sự biểu hiện của các gen trong con đường hoạt hóa dioxin, nhiều phương pháp hiện đại đã được áp dụng. Các phương pháp này không chỉ giúp xác định sự biểu hiện của gen mà còn phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình này.

3.1. Phương pháp tách RNA từ mẫu máu

Phương pháp tách RNA từ mẫu máu là bước đầu tiên trong nghiên cứu gen. Việc tách chiết RNA chất lượng cao là rất quan trọng để đảm bảo độ chính xác trong các phân tích tiếp theo.

3.2. Phương pháp real time PCR trong nghiên cứu gen

Real-time PCR là một kỹ thuật mạnh mẽ giúp định lượng sự biểu hiện của các gen như Cyp1a1, Cyp1b1 và AhrR. Kỹ thuật này cho phép theo dõi quá trình phiên mã của gen theo thời gian thực.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy sự biểu hiện của các gen trong con đường hoạt hóa dioxin có sự khác biệt rõ rệt giữa nhóm người phơi nhiễm và nhóm đối chứng. Những phát hiện này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về cơ chế tác động của dioxin mà còn mở ra hướng đi mới trong điều trị.

4.1. Sự khác biệt trong biểu hiện gen giữa các nhóm

Nghiên cứu cho thấy gen Cyp1a1 và Cyp1b1 có sự biểu hiện cao hơn ở nhóm người phơi nhiễm dioxin. Điều này cho thấy vai trò quan trọng của các gen này trong cơ chế hoạt hóa dioxin.

4.2. Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn

Kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng trong việc phát triển các phương pháp điều trị mới cho những người bị phơi nhiễm dioxin, từ đó giảm thiểu tác động tiêu cực đến sức khỏe.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu gen hoạt hóa dioxin

Nghiên cứu gen trong con đường hoạt hóa dioxin tại Đà Nẵng đã mở ra nhiều hướng đi mới trong việc hiểu rõ cơ chế tác động của dioxin. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giá trị cho sức khỏe cộng đồng.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu để làm rõ hơn về mối liên hệ giữa dioxin và các bệnh lý liên quan. Điều này sẽ giúp xây dựng các chính sách y tế công cộng hiệu quả hơn.

5.2. Hướng đi mới trong điều trị và phòng ngừa

Nghiên cứu gen có thể dẫn đến việc phát triển các phương pháp điều trị mới, từ đó giảm thiểu tác động của dioxin đến sức khỏe con người.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Dioxin là một nhóm hợp chất độc hại bao gồm 75 đồng phân poly-chloro-dibenzo-dioxines (PCDD) và 135 đồng phân poly-chloro-dibenzo-furanes (PCDF), cùng với các polychlorinated biphenyls (PCBs) có độc tính khác nhau. Các hợp chất này tồn tại lâu dài trong môi trường và cơ thể người do tính chất ái mỡ và kỵ nước, với thời gian bán hủy trong cơ thể có thể kéo dài từ 3 đến 30 năm. Hàm lượng dioxin trong các mô cơ thể như mỡ, gan, máu và sữa mẹ được ghi nhận với mức độ khác nhau, trong đó mô mỡ chứa hàm lượng cao nhất khoảng 300 ppt. Dioxin được xác định là chất gây ung thư nhóm 1 theo Tổ chức quốc tế về nghiên cứu ung thư (IARC), với khả năng gây ra nhiều bệnh lý nghiêm trọng như ung thư, rối loạn nội tiết, và các bệnh tự miễn.

Nghiên cứu tập trung vào sự biểu hiện của các gen trong con đường hoạt hóa thụ thể dioxin (Aryl hydrocarbon receptor - Ahr) ở người phơi nhiễm dioxin tại Đà Nẵng, một trong những vùng "nóng" bị ô nhiễm dioxin nặng nề do hậu quả chiến tranh. Mục tiêu chính là tối ưu hóa kỹ thuật real-time PCR để phân tích biểu hiện các gen AhrR, Cyp1a1 và Cyp1b1 trong mẫu máu người phơi nhiễm, đồng thời so sánh mức độ biểu hiện với nhóm đối chứng khỏe mạnh. Nghiên cứu được thực hiện trên mẫu máu của 14 người phơi nhiễm dioxin và 13 người không phơi nhiễm, với độ tuổi từ 42-67 và chỉ số BMI tương đương, nhằm làm rõ cơ chế tác động của dioxin qua con đường Ahr và góp phần đề xuất các giải pháp hạn chế ảnh hưởng của dioxin đến sức khỏe cộng đồng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên lý thuyết về thụ thể Aryl hydrocarbon receptor (Ahr), một nhân tố phiên mã điều khiển phản ứng tế bào với các độc tố môi trường, đặc biệt là dioxin. Khi được kích hoạt bởi các phối tử như TCDD, Ahr liên kết với Ahr nuclear translocator (Arnt) và gắn vào dioxin receptor element (DRE) trên promoter của các gen họ cytochrome P450 (CYP), kích thích phiên mã các gen đích như Cyp1a1, Cyp1b1 và Ahr repressor (AhrR). Các gen này đóng vai trò quan trọng trong chuyển hóa và giải độc các hợp chất độc hại, đồng thời điều hòa phản ứng miễn dịch và sản xuất cytokine viêm.

Mô hình nghiên cứu tập trung vào ba gen chính:

• Cyp1a1: Enzyme cytochrome P450 tham gia chuyển hóa xenobiotic và các chất gây ung thư, biểu hiện tăng cao khi tiếp xúc với dioxin.
• Cyp1b1: Enzyme chuyển hóa estrogen và các hydrocarbon đa vòng thơm, liên quan đến sinh ung thư và kháng thuốc hóa trị.
• AhrR: Protein ức chế hoạt động của Ahr, điều hòa âm tính con đường truyền tín hiệu dioxin receptor.

Các khái niệm chính bao gồm: thụ thể Ahr, phối tử kích hoạt, phản ứng phiên mã gen, enzyme cytochrome P450, và cơ chế điều hòa âm tính qua AhrR.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu gồm mẫu máu của 14 người phơi nhiễm dioxin tại sân bay Đà Nẵng và 13 mẫu máu người khỏe mạnh từ khu vực phía Bắc Việt Nam không bị ảnh hưởng bởi dioxin. Mẫu máu được thu thập theo tiêu chuẩn y đức, bảo quản ở -80°C và xác định hàm lượng dioxin bằng phương pháp DR-CALUX.

Phương pháp phân tích bao gồm:

• Tách chiết RNA tổng số từ máu bằng dung dịch Trizol™LS, kiểm tra chất lượng và định lượng bằng máy Nanodrop.
• Tổng hợp cDNA từ RNA bằng bộ kit First Strand cDNA Synthesis Kit (ThermoFisher).
• Tối ưu hóa phản ứng real-time PCR với các cặp mồi đặc hiệu cho gen AhrR, Cyp1a1, Cyp1b1 và gen đối chứng β-actin, xác định nhiệt độ gắn mồi và nồng độ mồi tối ưu.
• Định lượng tương đối biểu hiện gen theo phương pháp 2-ΔΔCt của Livak, sử dụng β-actin làm gen nội chuẩn.
• Phân tích thống kê bằng Student’s t-test và phân tích tương quan Pearson với phần mềm SPSS, mức ý nghĩa p<0.05.

Thời gian nghiên cứu kéo dài trong năm 2019, tập trung vào việc thu thập mẫu, tối ưu kỹ thuật và phân tích dữ liệu biểu hiện gen.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hàm lượng dioxin trong máu: Nhóm người phơi nhiễm có hàm lượng dioxin trung bình 63.61 BEQ/g mỡ, cao hơn gần 3 lần so với nhóm đối chứng (23 BEQ/g mỡ).
2. Biểu hiện gen Ahr: Nhóm phơi nhiễm có biểu hiện gen Ahr cao gấp 16.27 lần so với nhóm đối chứng, cho thấy sự kích hoạt mạnh mẽ của thụ thể dioxin.
3. Biểu hiện gen Cyp1a1: Mức độ biểu hiện gen Cyp1a1 ở nhóm phơi nhiễm tăng 6.94 lần so với nhóm đối chứng, với hiệu suất phản ứng PCR đạt 88.5%, p<0.05.
4. Biểu hiện gen Cyp1b1 và AhrR: Các gen này cũng được tối ưu hóa và phân tích, cho thấy sự tăng biểu hiện tương đối so với nhóm đối chứng, phản ánh sự tham gia của chúng trong con đường hoạt hóa Ahr.

Thảo luận kết quả

Sự tăng biểu hiện của các gen Cyp1a1, Cyp1b1 và AhrR ở nhóm phơi nhiễm dioxin phù hợp với cơ chế hoạt hóa thụ thể Ahr khi tiếp xúc với dioxin, dẫn đến tăng phiên mã các enzyme chuyển hóa xenobiotic và protein điều hòa tín hiệu. Kết quả này tương đồng với các nghiên cứu quốc tế và trong nước trước đây, khẳng định vai trò trung tâm của con đường Ahr trong phản ứng sinh học với dioxin.

Biểu đồ định lượng tương đối biểu hiện gen (biểu đồ cột) minh họa rõ sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa hai nhóm, giúp trực quan hóa mức độ kích hoạt gen. Bảng số liệu chi tiết về giá trị Ct và hiệu suất PCR hỗ trợ đánh giá độ tin cậy của kết quả.

Sự tăng biểu hiện gen Cyp1a1 và Cyp1b1 có thể liên quan đến nguy cơ ung thư và các bệnh lý liên quan đến chuyển hóa xenobiotic, trong khi AhrR đóng vai trò điều hòa âm tính, hạn chế quá trình kích hoạt quá mức. Nghiên cứu góp phần làm rõ cơ chế phân tử của dioxin trên người phơi nhiễm, từ đó hỗ trợ phát triển các biện pháp can thiệp y tế và chính sách bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai xét nghiệm định kỳ biểu hiện gen Ahr, Cyp1a1, Cyp1b1 và AhrR cho người dân tại các vùng ô nhiễm dioxin nhằm phát hiện sớm các dấu hiệu tổn thương sinh học, mục tiêu giảm thiểu bệnh lý liên quan trong vòng 3-5 năm, do các cơ sở y tế và viện nghiên cứu thực hiện.
2. Phát triển và áp dụng các phương pháp giải độc sinh học và y học cổ truyền như phương pháp Hubbard kết hợp vận động và xông hơi, nhằm giảm tải lượng dioxin tích tụ trong cơ thể, với kế hoạch triển khai thử nghiệm mở rộng trong 2 năm tới tại các vùng nóng như Đà Nẵng, Đồng Nai.
3. Tăng cường nghiên cứu đa ngành về cơ chế phân tử và di truyền học liên quan đến phơi nhiễm dioxin, nhằm tìm kiếm các chỉ dấu sinh học mới và đa hình gen liên quan, hỗ trợ phát triển thuốc điều trị đặc hiệu, thực hiện trong 5 năm với sự phối hợp của các viện công nghệ sinh học và y học.
4. Xây dựng chính sách bảo vệ sức khỏe cộng đồng và giáo dục nâng cao nhận thức về tác hại của dioxin, khuyến khích giảm tiếp xúc và cải thiện môi trường sống, thực hiện liên tục với sự tham gia của chính quyền địa phương, tổ chức xã hội và cộng đồng dân cư.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành sinh học phân tử, y học môi trường: Nghiên cứu cung cấp dữ liệu thực nghiệm về biểu hiện gen liên quan đến phơi nhiễm dioxin, hỗ trợ phát triển các đề tài liên quan.
2. Bác sĩ và chuyên gia y tế công cộng: Hiểu rõ cơ chế tác động của dioxin giúp cải thiện chẩn đoán, theo dõi và điều trị các bệnh liên quan đến phơi nhiễm môi trường.
3. Cơ quan quản lý môi trường và chính sách y tế: Cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng các chính sách kiểm soát ô nhiễm và bảo vệ sức khỏe cộng đồng tại các vùng ô nhiễm dioxin.
4. Tổ chức phi chính phủ và cộng đồng dân cư tại vùng ô nhiễm: Nâng cao nhận thức về tác hại của dioxin và các biện pháp phòng tránh, đồng thời hỗ trợ các chương trình giải độc và chăm sóc sức khỏe.

Câu hỏi thường gặp

1. Dioxin là gì và tại sao nó nguy hiểm?
   Dioxin là nhóm hợp chất độc hại tồn tại lâu dài trong môi trường và cơ thể, có khả năng gây ung thư, rối loạn nội tiết và các bệnh tự miễn. Ví dụ, TCDD là đồng phân dioxin độc nhất mạnh nhất, được WHO xếp vào nhóm chất gây ung thư nhóm 1.

2. Con đường hoạt hóa thụ thể dioxin (Ahr) hoạt động như thế nào?
   Khi dioxin tiếp xúc, nó kích hoạt thụ thể Ahr trong tế bào, tạo phức hợp với Arnt và gắn vào promoter các gen họ CYP, làm tăng phiên mã các enzyme chuyển hóa xenobiotic như Cyp1a1, Cyp1b1, đồng thời điều hòa bởi AhrR để kiểm soát tín hiệu.

3. Tại sao nghiên cứu biểu hiện gen Cyp1a1, Cyp1b1 và AhrR quan trọng?
   Các gen này đóng vai trò trung tâm trong chuyển hóa và giải độc dioxin, đồng thời ảnh hưởng đến nguy cơ ung thư và các bệnh liên quan. Định lượng biểu hiện gen giúp đánh giá mức độ ảnh hưởng sinh học của dioxin trên người phơi nhiễm.

4. Phương pháp real-time PCR được sử dụng như thế nào trong nghiên cứu này?
   Real-time PCR cho phép định lượng tương đối biểu hiện gen trong mẫu máu, sử dụng gen β-actin làm chuẩn nội bộ, với các điều kiện tối ưu về nhiệt độ và nồng độ mồi để đảm bảo độ chính xác và đặc hiệu của phản ứng.

5. Các kết quả nghiên cứu có thể ứng dụng thực tiễn ra sao?
   Kết quả giúp phát triển các xét nghiệm sàng lọc sinh học, hỗ trợ điều trị giải độc, đồng thời cung cấp cơ sở khoa học cho chính sách bảo vệ sức khỏe cộng đồng tại các vùng ô nhiễm dioxin.

Kết luận

• Nghiên cứu đã tối ưu hóa thành công kỹ thuật real-time PCR để phân tích biểu hiện các gen AhrR, Cyp1a1 và Cyp1b1 trong mẫu máu người phơi nhiễm dioxin.
• Hàm lượng dioxin trong máu nhóm phơi nhiễm cao gấp gần 3 lần nhóm đối chứng, đồng thời biểu hiện gen Cyp1a1 tăng gần 7 lần, chứng minh sự kích hoạt mạnh mẽ của con đường Ahr.
• Kết quả làm rõ cơ chế phân tử của dioxin trên người, góp phần nâng cao hiểu biết về tác động sinh học và nguy cơ bệnh lý liên quan.
• Đề xuất các giải pháp xét nghiệm định kỳ, giải độc sinh học và nghiên cứu sâu hơn nhằm giảm thiểu ảnh hưởng của dioxin đến sức khỏe cộng đồng.
• Khuyến khích các nhà nghiên cứu, y bác sĩ và cơ quan quản lý môi trường ứng dụng kết quả để phát triển các chương trình bảo vệ sức khỏe hiệu quả.

Tiếp theo, cần mở rộng nghiên cứu với mẫu lớn hơn và đa dạng hơn, đồng thời triển khai các biện pháp can thiệp dựa trên cơ sở khoa học đã được xác lập. Để biết thêm chi tiết và cập nhật nghiên cứu mới, quý độc giả và chuyên gia có thể liên hệ hoặc tham khảo luận văn đầy đủ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Giới thiệu chung về dioxin Dioxin có 75 đồng phân poly-chloro-dibenzo-dioxines (PCDD) và 135 đồng phân poly - chloro -dibenzo - furanes (PCDF) với độc tính khác nhau, thường là các sản phẩm biến đổi các chất từ việc đốt các chất thải công nghiệp hay nông nghiệp, cháy rừng, sử dụng khí đốt. Ngoài ra, dioxin còn bao gồm nhóm các polychlorinated biphenyls (PCBs), là các chất tương tự dioxin, bao gồm 419 chất hóa học trong đó có 29 chất đặc biệt nguy hiểm thường được sản xuất có chủ định, sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau. Khi các hợp chất dioxin phát tán ra môi trường thường để lại những hậu quả rất nghiêm trọng đến sinh thái và sức khỏe con người [20,61,63].

Dioxin chỉ bị phân hủy ở nhiệt độ trên 750oC và không tác dụng với kiềm hay acid ngay cả khi bị đun nóng. Dioxin có tính ái mỡ (lipophilic) và kỵ nước (hydrophobic); hai đặc tính này của dioxin liên quan chặt chẽ với độ bền vững của chúng trong cơ thể sống cũng như trong tự nhiên và sự phân bố của chúng trong các cơ quan của cơ thể. Hàm lượng của TCDD trong cơ thể như sau: mô mỡ: 300 ppt; da: 30 ppt; gan: 25 ppt; sữa mẹ: 13 ppt; thành ruột: 10 ppt; máu: 10 ppt; thận: 7 ppt; bắp thịt: 4 ppt; mật: 0,5 ppt; nước tiểu: 0,00005 ppt. Vì vậy, khi nghiên cứu đánh giá độ tồn lưu của dioxin trong cơ thể người, thường lấy mỡ, máu và sữa mẹ.

Trong sữa mẹ có khoảng 3-4% mỡ, còn trong máu khoảng 0,3-0,7% mỡ [64]. Theo cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (EPA) thời gian bán hủy của dioxin trong cơ thể con người có thể là 3-5 năm, 10 năm hoặc có khi kéo dài đến 30 năm, do đó dioxin có khả năng gây ung thư rất cao, đặc biệt là ung thư gan và da [17]. 2 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Độ độc của các đồng phân Dioxin [8,9] 2,3,7,8-TCDD là chất độc mạnh nhất trong các hóa chất, được quy ước là 1 đương lượng độc (toxic equivalency factor – TEF); các đồng phân còn lại của dioxin có độ 3 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] độc nằm trong khoảng 0-1 (Bảng 1.

TCDD độc gấp 1 triệu lần so với tất cả các chất độc đã có trong tự nhiên và tồn tại lâu bền nhất. Năm 1997, Tổ chức quốc tế về nghiên cứu ung thư (IARC) thuộc WHO đã công bố 2,3,7,8-TCDD là chất gây ung thư nhóm 1. Trong một nghiên cứu kiểm định năm 2003, các nhà khoa học cũng khẳng định không có một liều lượng hoặc ngưỡng dioxin nào là an toàn mà dưới nó thì không gây ung thư [16]. Ảnh hưởng của dioxin tới sức khỏe con người Con người tiếp xúc với mức độ thấp của các hợp chất dioxin, chủ yếu thông qua tiêu thụ thực phẩm [13,22].

Đặc điểm nguy cơ phơi nhiễm dioxin vẫn khó thiết lập, mặc dù đây là một vấn đề ảnh hưởng rộng rãi đến các quyết định chính sách y tế công cộng quan trọng [22]. Do đó, phơi nhiễm mãn tính với liều lượng dioxin thấp hoặc trung bình có thể không chỉ liên quan đến độc tính của dioxin ở một số cá thể di truyền dễ mắc bệnh [6] mà còn liên quan tới vai trò mới được xác định của các hợp chất này trong các tế bào T gây bệnh tự miễn [10,36]. Các nhà khoa học chứng minh rằng ở nồng độ cao TCDD làm giảm số lượng các tế bào lympho, đặc biệt trong tuyến ức. Bên cạnh đó, sự thay đổi chức năng hệ thống miễn dịch cũng xảy ra khi tế bào tiếp xúc với nồng độ TCDD thấp, như sự mất cân bằng Th17/Treg và rối loạn sản xuất cytokine [19,49].

Dioxin còn gây một số rối loạn chuyển hóa glucose, insulin, glycogen, hormon tuyến giáp, tuyến yên… TCDD đã được chứng minh là gây ức chế các enzym sinh tổng hợp glucose, giảm hormon corticosteron – hormon tổng hợp glucose cũng như rối loạn tổng hợp hormone tuyến thượng thận ở bà mẹ mang thai và trẻ sơ sinh cũng như trên các động vật thí nghiệm [14,23,24]. Hơn thế nữa, các thương tổn của dioxin trên da thường liên quan đến thay đổi tế bào keratin, dẫn đến các dạng trứng cá như bệnh chloracne điển hình [12]. Tiếp xúc với TCDD được chứng minh là chất gây rối loạn nội tiết, làm gián đoạn tín hiệu nội tiết ở những công nhân làm việc trong môi trường chứa TCDD [25], dẫn đến sự thay đổi trong phát triển buồng trứng, ức chế sự phát triển nang trứng ở cá ngựa vằn [27]. 4 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Viện Hàn lâm Khoa học Mỹ đã công nhận một số bệnh có liên quan với dioxin, trong đó có bốn bệnh đã được xác định là có bằng chứng liên quan chắc chắn với dioxin (Ung thư phần mềm-sarcoma, non-Hodgkin lymphoma, Hodgkin lymphoma và bệnh trứng cá do clor-cloracne) và chín bệnh được coi là có bằng chứng liên quan với dioxin (Ung thư đường hô hấp gồm ung thư thanh quản, ung thư phổi, ung thư khí phế quản, ung thư tiền liệt tuyến, bệnh đa u tuỷ ác tính - multiple myeloma, bệnh gai sống chẻ đôi - spina bifida, bệnh porphyria cutanea tarda, bệnh rối loạn thần kinh ngoại biên và bệnh đái tháo đường).

Ngoài ra, những nghiên cứu gần đây cho thấy dioxin còn có liên quan đến một số bệnh của hệ thống hô hấp, hệ thống miễn dịch, bệnh da liễu, bệnh di truyền. Một số nghiên cứu ở Việt Nam đã cho thấy có mối liên hệ của nhiễm dioxin với các bệnh liên quan đến hệ thống miễn dịch và thần kinh như ung thư phần mềm, Hodgkin lymphoma, non- Hodgkin lymphoma, đau tủy xương ác tính, đa u tủy ác tính, rối loạn thần kinh ngoại biên, ung thư đường hô hấp, ung thư tuyến tiền liệt. Theo quyết định của Bộ Y tế , các bệnh tật dị dạng, dị tật có liên quan đến phơi nhiễm chất độc hoá học/dioxin bao gồm: ung thư phần mềm, u lympho không Hodgkin, u lympho Hodgkin, ung thư phế quản - phổi, ung thư khí quản, ung thư thanh quản, ung thư tiền liệt tuyến, ung thư gan nguyên phát, bệnh đau tuỷ xương ác tính, bệnh thần kinh ngoại biên cấp tính và bán cấp tính, tật gai sống chẻ đôi, bệnh trứng cá do Clo, bệnh đái tháo đường type 2, bệnh porphyrin xuất hiện chậm, các bất thường sinh sản, các dị dạng, dị tật bẩm sinh (đối với con của người bị nhiễm chất độc hóa học/dioxin) và rối loạn tâm thần [1]. Cơ chế hoạt hóa dioxin trong tế bào Aryl hydrocarbon receptor (Ahr) là một thụ thể tiếp nhận dioxin, điều khiển rất nhiều các phản ứng của tế bào chống lại các độc tố và các tác nhân gây hại xâm nhập từ ngoài môi trường cũng như hình thành bên trong cơ thể.

Đồng thời, Ahr còn đóng vai trò điều hoà trong nhiều phản ứng miễn dịch bao gồm các phản ứng miễn dịch bẩm sinh và miễn dịch đáp ứng. Ahr có thể được kích hoạt bởi 2,3,7,8- tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD), bezo[a]pyrene (BaP), 6-formylindolo[3,2- 5 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] b]carbazole (FICZ), kynurenine (KYN) và 2-(1'H-indole-3'-carbonyl)-thiazole-4- carboxylic acid methyl ester (ITE) [23,60] (hình 1. Ngoài ra, khi các toll-like receptor (TLR) được kích thích bởi các tác nhân đặc hiệu, ví dụ lypopolysaccharide (LPS) hoặc unmethylated deoxycytidyl-deoxyguanosine (CpG), Ahr sẽ được cảm ứng, hoạt hóa và tương tác với các protein để điều khiển sự sản xuất các cytokine viêm [7,40,44]. Trong điều kiện bình thường không có sự có mặt của các chất kích hoạt, Ahr ở trạng thái bất hoạt trong tế bào chất, hình thành phức hợp cùng với các protein khác như heat shock protein 90 (HSP90), Ahr-interacting protein (AIP), p23 cùng một số các protein chaperone khác [32,48].

Khi Ahr được hoạt hoá bởi các chất kích hoạt như TCDD, nó di chuyển vào trong nhân tế bào. Tại nhân tế bào, Ahr được giải phóng khỏi hệ thống phức hợp và gắn với nhân tố dẫn truyền nhân của Ahr (Ahr nuclear translocator-Arnt). Phức hợp Ahr-Arnt sẽ gắn với các nhân tố đáp ứng dioxin (dioxin receptor element-DRE) trên promoter của các gen đích trong họ cytochrome P450 (CYP), tạo ra sự phiên mã của các gen đích bao gồm các gen như Cyp1a1, Cyp1a2, Cyp1b1 và Ahr repressor (AhrR) [38,55,59]. Tín hiệu của Ahr được kiểm soát bởi 3 con đường bao gồm (i) sự thoái hóa proteasome của Ahr, (ii) sự phân hủy phối tử bởi Cyp1a1 và (iii) sự phân hủy phức hợp Ahr-ArnT bởi AhrR (Hình 1.

6 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) Kynurenine (KYN) 6-formylindolo[3,2-b]carbazole (FICZ) Hình 1. Cấu trúc hóa học của một số phối tử điển hình của Ahr [15,57] Hình 1. Cơ chế hoạt hóa Ahr dưới sự cảm ứng của phối tử [47] Bên cạnh đó, khi các toll-like receptor (TLR) được kích thích bởi các tác nhân đặc hiệu, ví dụ: TLR-4 được kích thích bởi lypopolysaccharide (LPS), Ahr sẽ được cảm ứng, hoạt hóa và tương tác với các protein trong con đường NF-κB để điều khiển sự sản xuất các cytokine viêm [7,40,44]. 7 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.

Vai trò của Cyp1b1 và Cyp1a1 trong con đường hoạt hóa dioxin (dioxin – Ahr – Cyp). Ở động vật và người, enzym này có ở gan, tim, phổi, thận nhưng tập trung chủ yếu ở gan. Trong các microsome gan, họ enzyme này tham gia vào một lộ trình vận chuyển electron phụ thuộc vào Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH). Nó oxy hóa một loạt các hợp chất, bao gồm steroid, axit béo, retinoid và các chất gây ô nhiễm như dioxin và polychlorinated biphenyls [56] (hình 1.

CYP là nhóm enzym chính tham gia chuyển hóa thuốc ở gan góp phần giải độc các chất có hại trước khi chúng được phân phối vào hệ thống tuần hoàn. Một loạt các enzyme thuộc CYP đã được chứng minh là có liên quan đến quá trình quan trọng này (hình 1. Kích hoạt chuyển hóa các chất gây ung thư dibenzo[a,l]pyrene (DB[a, l]P) (A) và 7,12-Dimethyl benzanthracene (7, 12-DMBA) (B) thành vùng epoxides bằng P450 và edoxides hydrolase [56]. 8 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.

Sự tham gia của các enzyme thuộc họ P450 trong pha I của quá trình chuyển hóa thuốc ở người [18]. Cytochrome P450 1A1 (Cyp1a1) là một enzyme thuộc họ cytochrome P450 tham gia vào quá trình chuyển hoá thuốc và các chất nội sinh, đào thải các xenobiotic, trong đó có các chất gây ung thư và chất gây ô nhiễm từ môi trường. Khi tăng hoạt tính Cyp1a1 có thể làm tăng nguy cơ bị ung thư [35,54]. Cyp1a1 ở điều kiện bình thường biểu hiện ở mức thấp nhưng lại có thể được cảm ứng rất mạnh nhờ sự tương tác giữa các cơ chất của nó (như các hydrocarbon đa vòng thơm hoặc các amine dị vòng) với thụ thể Ahr.

Cyp1a1 thường chiếm tỉ lệ biểu hiện cao trong các mô ung thư [42,43]. 9 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Vị trí và cấu trúc gen Cyp1a1 của người [65].