Nhiều người có thói quen tự tìm hái hoặc mua các loại cây cỏ dân gian về đun sắc uống với hy vọng trị bệnh đường thở hoặc bồi bổ cơ thể. Trong số đó, cây trọng đũa là dược liệu chứa hoạt chất tự nhiên có hoạt tính sinh học cực mạnh lên hệ thống truyền tin của tế bào [1], [2].

Tuy nhiên, việc tự ý sắc uống loại cây này tiềm ẩn rủi ro khôn lường, đặc biệt là nguy cơ tương tác nghiêm trọng khi người bệnh đang sử dụng các thuốc điều trị tim mạch và hô hấp. Hoạt chất FR900359 trong cây có khả năng khóa chặt protein Gq nội bào [1], làm thay đổi hoàn toàn đáp ứng của cơ thể trước các loại thuốc tân dược [3], [4].

Cây trọng đũa và hoạt chất ức chế thụ thể Gq

Trong cơ thể người, có khoảng 800 thụ thể bắt cặp với protein G (GPCR) nằm trên bề mặt tế bào để tiếp nhận các tín hiệu sinh học từ hormone hay thuốc điều trị [2]. Khi các thụ thể này được kích hoạt, tín hiệu sẽ truyền qua các protein G nội bào, trong đó phân họ Gq đóng vai trò then chốt kích hoạt men phospholipase C (PLC) để điều hòa sự co thắt của cơ trơn mạch máu và phế quản [5], [4].

Cây trọng đũa từ tự nhiên đã được xác định là nguồn gốc sản sinh ra depsipeptide vòng có tên mã FR900359 (viết tắt là FR) [1], [2]. Hợp chất tự nhiên này là một trong số rất ít phân tử có khả năng xâm nhập qua màng tế bào và ức chế chọn lọc, trực tiếp tiểu đơn vị Galphaq, Galpha11 và Galpha14 [5], [2].

Khác với các thuốc tân dược chỉ nhắm vào từng thụ thể riêng lẻ bên ngoài màng, hoạt chất từ cây trọng đũa can thiệp thẳng vào trung tâm điều phối tín hiệu nội bào [3], [4]. Điều này khiến tế bào mất khả năng truyền dẫn tín hiệu từ nhiều thụ thể cùng lúc, dẫn tới nguy cơ biến đổi sâu sắc các phản ứng sinh lý bình thường của cơ thể [4].

Cơ chế liên kết "khóa chặt" giả không thuận nghịch

Điểm đặc biệt nguy hiểm của hoạt chất chiết xuất từ cây trọng đũa nằm ở động lực học liên kết phân tử của nó với protein Gq [5], [6]. Các nhà nghiên cứu phát hiện rằng FR900359 sở hữu cấu trúc mỏ neo isopropyl đặc thù, giúp nó ghim chặt vào túi liên kết của protein Gq [6].

Cơ chế gắn kết này được giới khoa học mô tả là liên kết giả không thuận nghịch (pseudo-irreversible binding) với hiệu ứng giống như một chiếc "then cài" chốt chặt [5], [6]. So với các hoạt chất tương đồng như YM-254890 (YM), FR900359 có thời gian lưu giữ (residence time) trên thụ thể đích dài hơn gấp 4 đến 10 lần và tốc độ phân ly cực kỳ chậm [6].

Khi người bệnh tự ý uống nước sắc có chứa chất này, protein Gq bên trong tế bào sẽ bị vô hiệu hóa trong một khoảng thời gian rất dài [6]. Ngay cả khi nồng độ dược chất tự do trong máu giảm bớt, các phân tử đã chui vào tế bào vẫn tiếp tục khóa chặt đường truyền tin, khiến tế bào không thể đáp ứng với các tín hiệu sinh học khác [5], [6].

Tương tác 1: Can thiệp sâu vào thuốc điều trị hô hấp dạng giãn phế quản

Trong các bệnh lý đường thở như hen suyễn hay phổi tắc nghẽn, sự co thắt phế quản và viêm đường thở có liên quan mật thiết đến dòng thác tín hiệu phụ thuộc protein Gq [3], [4]. Hiện nay, các loại thuốc tân dược điều trị hô hấp thường tập trung ức chế các thụ thể bề mặt như thụ thể muscarinic M3, thụ thể leukotriene hoặc thụ thể histamine H1 [4].

Khi tự ý uống nước sắc cây trọng đũa, hoạt chất FR900359 sẽ trực tiếp làm câm hoàn toàn tín hiệu Gq trong tế bào cơ trơn đường thở của người [3]. Một nghiên cứu năm 2016 trên các lát cắt mô phổi người đã chứng minh FR900359 ngăn chặn rất mạnh sự co thắt đường thở do các chất chủ vận gây ra [4].

Mặc dù việc giãn cơ trơn phế quản kéo dài từng được ghi nhận trên mô hình hít tại chỗ ở chuột [3], nhưng khi uống qua đường tiêu hóa, hoạt chất này phân bố toàn thân và khóa cứng đường truyền tin của thụ thể M3 hay leukotriene [4]. Sự kết hợp này triệt tiêu hoàn toàn khả năng tự điều hòa trương lực phế quản, có thể khiến cơ trơn đường thở rơi vào tình trạng mất trương lực kéo dài không kiểm soát, vô hiệu hóa phác đồ chuẩn của bác sĩ chuyên khoa [3], [4].

Tương tác 2: Rối loạn đáp ứng mạch máu và phối hợp thuốc tim mạch

Hệ thống tim mạch phụ thuộc chặt chẽ vào hoạt động nhịp nhàng giữa tín hiệu protein Gq (gây co mạch, tăng trương lực) và các tín hiệu Gs (gây giãn mạch qua thụ thể beta-adrenergic) [7], [4]. Hoạt chất FR900359 được chứng minh là chọn lọc trên Gq mà không gây ức chế tín hiệu thụ thể Gs hay Gi ở nồng độ thử nghiệm [1], [7].

Cụ thể, thử nghiệm trên tế bào biểu mô thận phôi thai người HEK293 cho thấy FR900359 không làm ức chế quá trình sản sinh chất truyền tin thứ hai cAMP kích hoạt bởi thụ thể beta2-adrenergic [7]. Tuy nhiên, việc ức chế đơn độc và triệt để Gq trên diện rộng sẽ làm mất cân bằng nghiêm trọng giữa các dòng tín hiệu co và giãn mạch [7], [4].

Nếu người bệnh đang dùng các thuốc tim mạch tác động lên huyết áp mà uống thêm nước sắc trọng đũa, sự mất đáp ứng co mạch qua trung gian Gq có thể làm biến đổi hoàn toàn tác dụng hạ áp hoặc trợ tim của thuốc tân dược [3], [4]. Khi dùng toàn thân, sự ức chế Gq không kiểm soát không còn giữ được tính an toàn cục bộ như trong các thí nghiệm xông hít giới hạn tại phổi [3].

Tương tác 3: Nguy cơ ngộ độc kéo dài và tê liệt cấp cứu do thời gian lưu giữ cao

Một trong những thách thức nguy hiểm nhất đối với y học là khả năng xử trí cấp cứu khi xảy ra tương tác thuốc hoặc quá liều. Đối với hầu hết các thuốc chuyển hóa qua thụ thể thông thường, việc ngừng thuốc hoặc dùng chất đối kháng sẽ giúp đảo ngược triệu chứng nhanh chóng.

Tuy nhiên, với hợp chất depsipeptide từ trọng đũa, hoạt chất có ái lực cực mạnh ở mức nồng độ rất thấp (thang đo nanomolar) đối với Galphaq, Galpha11 và Galpha14 [5]. Do cơ chế bám giữ giả không thuận nghịch, phân tử thuốc lưu lại trên vị trí gắn kết nội bào rất bền vững và phân ly vô cùng chậm [5], [6].

Nghiên cứu động lực học năm 2023 xác nhận thời gian lưu giữ của FR900359 vượt trội hoàn toàn so với các dẫn xuất khác [6]. Nếu người bệnh uống nước sắc gây tương tác bất lợi với thuốc tim mạch hay hô hấp, bác sĩ tại phòng cấp cứu sẽ rất khó can thiệp bằng các thuốc giải độc thông thường, bởi tế bào đích đã bị khóa kín từ bên trong màng [5], [6].

Bằng chứng khoa học nói gì về hoạt chất của cây trọng đũa?

Cho đến nay, các nghiên cứu chuyên sâu về hoạt chất FR900359 từ cây trọng đũa đều được thực hiện trong môi trường phòng thí nghiệm khắt khe chứ chưa có thử nghiệm lâm sàng uống trên cơ thể người [5], [3], [2].

Nghiên cứu công bố năm 2017 đã thử nghiệm hoạt chất FR trên mô cơ trơn đường thở của chuột, lợn và người ở điều kiện bên ngoài cơ thể (ex vivo), ghi nhận tác dụng kích hoạt giãn đường thở kéo dài [3]. Khi thử nghiệm cho chuột hít FR tại chỗ, thuốc đạt nồng độ cao ở phổi và ngừa co thắt đường thở mà không làm thay đổi nhịp tim hay huyết áp cấp tính [3]. Nghiên cứu cũng xác nhận thuốc bảo vệ chuột khỏi tình trạng tăng phản ứng đường thở khi gây dị ứng bằng ovalbumin và mạt bụi nhà [3].

Năm 2020, các nhà khoa học tiếp tục dùng kỹ thuật đánh dấu phóng xạ để theo dõi thụ thể trên tế bào chuột knockout biến đổi gen CRISPR/Cas9, khẳng định FR ức chế mạnh tín hiệu Gq trong tế bào tái tổ hợp và tế bào mỡ nâu nguyên phát [5]. Dù đây là công cụ nghiên cứu xuất sắc để tìm hiểu cơ chế bệnh sinh hay tế bào u hắc tố [5], [2], các nhà khoa học nhấn mạnh nó vẫn chỉ là công cụ dược lý phục vụ nghiên cứu và chưa phải là thuốc thương mại [1], [6].

Hiểu lầm thường gặp và đối tượng cần đặc biệt thận trọng

Nhiều người lầm tưởng rằng cây cỏ thiên nhiên luôn lành tính, có thể uống thay nước trà để "thanh lọc đường thở" hay "hạ huyết áp". Thực tế, hoạt chất FR900359 trong cây trọng đũa là một chất ức chế thụ thể cực mạnh, có thể gây biến đổi sâu sắc nồng độ inositol phosphate (IP1/IP3) bên trong tế bào [5], [7].

Chưa có bất kỳ nghiên cứu an toàn nào về việc phụ nữ mang thai, phụ nữ cho con bú, trẻ nhỏ hay người cao tuổi uống nước sắc loại cây này. Các dữ liệu khoa học hiện có hoàn toàn chỉ giới hạn trên tế bào nuôi cấy, mô cô lập và chuột thí nghiệm [5], [3], [4].

Đặc biệt, những người đang mắc bệnh hen suyễn, bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (COPD), người đang dùng thuốc huyết áp, thuốc trợ tim hay thuốc điều trị rối loạn nhịp cần tuyệt đối tránh việc tự ý dùng dược liệu này. Việc phối hợp tùy tiện có thể vô hiệu hóa thuốc điều trị hoặc đẩy người bệnh vào các biến cố tụt huyết áp, suy hô hấp không thể lường trước [3], [4].

Áp dụng thực tế và lời khuyên an toàn

Trong các nghiên cứu khoa học, hoạt chất FR900359 chỉ được dùng dưới dạng tinh khiết với liều lượng đo lường chính xác ở mức cực nhỏ (nanomolar) hoặc qua đường khí dung tại chỗ ở phổi động vật để hạn chế ngấm vào máu [5], [3]. Khi sắc cây trọng đũa tại nhà, người dân hoàn toàn không thể kiểm soát được hàm lượng hoạt chất chiết xuất ra, dẫn tới nguy cơ quá liều rất cao.

Hiện tại, y học hiện đại không có hướng dẫn về liều dùng, cách chế biến hay thời điểm uống nước sắc cây trọng đũa trị bệnh cho người. Vì vậy, người dân không nên tự ý tìm kiếm hay đun sắc loại dược liệu này để sử dụng.

Nếu có người nhà đang tự ý dùng nước sắc thảo dược chung với các thuốc tim mạch hoặc hô hấp, cần ngừng ngay và mang mẫu thảo dược đến trao đổi trực tiếp với bác sĩ điều trị. Việc kiểm soát huyết áp và chức năng hô hấp đòi hỏi sự tuân thủ nghiêm ngặt theo các phác đồ chuẩn mực đã được kiểm chứng lâm sàng để bảo vệ tính mạng bản thân.