Nhiều người khi gặp các cơn đau nhức xương khớp mạn tính thường tìm đến các bài thuốc từ cây cỏ tự nhiên với hy vọng giảm bớt sự phụ thuộc vào thuốc giảm đau tổng hợp. Trong số các thảo dược quen thuộc, bạch hoa xà (tên khoa học là Plumbago zeylanica) được lưu truyền qua nhiều thế hệ như một phương thuốc giảm đau, tiêu sưng hiệu quả. Tuy nhiên, liệu loài cây này thực sự có tác dụng sinh học rõ ràng hay chỉ là kinh nghiệm truyền khẩu chưa được kiểm chứng?
Các nghiên cứu dược lý thực nghiệm hiện đại đã trả lời câu hỏi này: bạch hoa xà chứa các hoạt chất sinh học mạnh mẽ, nổi bật nhất là plumbagin, có khả năng ức chế hàng loạt chất trung gian gây viêm, điều hòa hệ miễn dịch và phong bế tín hiệu đau ở cấp độ tế bào. Dù vậy, cơ chế hoạt động chi tiết cùng những cảnh báo nghiêm ngặt về độc tính của loài cây này là điều người bệnh bắt buộc phải nắm rõ trước khi sử dụng.
Dược chất plumbagin và khả năng phong tỏa cơn đau ngoại biên
Trong y học cổ truyền, bạch hoa xà đã được ứng dụng từ lâu đời nhằm điều trị các chứng bệnh viêm nhiễm, sưng đau khớp xương hoặc cảm mạo [1], [2]. Để làm sáng tỏ cơ chế sinh học, các nhà khoa học đã tiến hành phân lập dịch chiết từ lá cây và thử nghiệm trên các mô hình động vật thực nghiệm [1].
Nghiên cứu in vivo đánh giá các phân đoạn chiết xuất từ lá bạch hoa xà (gồm ête dầu hỏa, chloroform, axeton, ethanol và nước) ở hai mức liều uống 200 mg/kg và 400 mg/kg trên chuột [1]. Trong thử nghiệm gây phù bàn chân chuột bằng carrageenan nhằm kiểm tra khả năng kháng viêm, phân đoạn chiết axeton đã làm giảm tình trạng viêm phù nề một cách có ý nghĩa thống kê (p < 0,01) khi so sánh với nhóm đối chứng [1]. Ở mô hình này, thuốc kháng viêm đối chứng tiêu chuẩn được sử dụng là diclofenac với liều 100 mg/kg [1].
Về tác dụng giảm đau, nhóm nghiên cứu đã áp dụng hai mô hình thực nghiệm là tấm nóng (hot plate) và thử nghiệm kích ứng bằng formalin, sử dụng morphin liều 10 mg/kg tiêm màng bụng làm chất đối chứng chuẩn [1]. Kết quả cho thấy phân đoạn axeton và ête dầu hỏa làm giảm đáng kể kích thích đau, nhưng tác dụng này chỉ ghi nhận được ở giai đoạn muộn (pha thứ hai) của thử nghiệm formalin (p < 0,01) [1]. Hiện tượng này chỉ ra rằng các hoạt chất trong lá bạch hoa xà có cơ chế giảm đau tác động chủ yếu lên hệ thần kinh ngoại biên thay vì can thiệp vào hệ thần kinh trung ương [1].
Quá trình tách chiết định hướng sinh học từ phân đoạn axeton đã phân lập và xác định được hoạt chất then chốt mang lại hiệu quả này là plumbagin, có cấu trúc hóa học là 5-hydroxy-2-methyl-1,4-naphthoquinone [1]. Hoạt chất này cũng được tìm thấy phổ biến ở cả rễ, thân và lá của cây bạch hoa xà [3].
Ngăn chặn cơn bão cytokine gây viêm mô và tổn thương nội tạng
Cytokine là các chất trung gian hóa học do các tế bào miễn dịch tiết ra để truyền tín hiệu, nhưng khi cơ thể phản ứng quá mức, sự bùng nổ của các cytokine tiền viêm sẽ phá hủy các mô lành xung quanh. Một nghiên cứu công bố năm 2024 đã làm rõ khả năng kiểm soát tình trạng viêm cấp tính của plumbagin trên mô hình chuột bị tổn thương phổi cấp (ALI) do nội độc tố vi khuẩn lipopolysaccharide (LPS) kích thích [4].
Tổn thương phổi cấp là tình trạng bệnh lý đặc trưng bởi phản ứng viêm bùng phát dữ dội, dẫn tới tỷ lệ tử vong cao [4]. Kết quả thực nghiệm in vivo cho thấy việc điều trị bằng hoạt chất plumbagin từ bạch hoa xà giúp ức chế rõ rệt các tổn thương mô học, giảm hoạt độ enzyme myeloperoxidase (MPO) và giảm tỷ lệ trọng lượng phổi ướt/khô [4]. Đáng chú ý, plumbagin đã làm giảm mạnh số lượng tế bào viêm và nồng độ các cytokine tiền viêm chủ chốt gồm TNF-alpha, IL-1beta và IL-6 trong dịch rửa phế quản phế nang (BALF) [4].
Không chỉ dừng lại ở các cytokine tiền viêm thông thường, nghiên cứu trên chuột bị viêm khớp do collagen (CIA) cho thấy plumbagin với liều 3,33 mg/kg thể trọng còn có thể tái lập cân bằng tế bào miễn dịch thông qua việc kích thích sản sinh cytokine IL-2 để đưa mức tăng sinh tế bào T trở về bình thường [5]. Đồng thời, điều trị bằng plumbagin ở mô hình chuột này làm suy giảm đáng kể lượng kháng thể tự miễn IgG kháng collagen, đặc biệt làm giảm rõ rệt phân lớp kháng thể IgG2a – yếu tố liên quan trực tiếp đến sự phát triển của bệnh viêm khớp tự miễn [5]. Phân đoạn ethyl axetat từ chiết xuất rễ bạch hoa xà cũng cho thấy khả năng ức chế viêm khớp trên chuột thực nghiệm DBA/1 theo cơ chế phụ thuộc liều [5].
Tác động ức chế các trục truyền tín hiệu nội bào NF-kappaB và MAP kinase
Để các tế bào miễn dịch không liên tục sản sinh ra các chất gây viêm, hoạt chất từ thảo dược phải can thiệp sâu vào các “công tắc” điều khiển gen bên trong nhân tế bào. Một công trình nghiên cứu năm 2018 trên mô hình chuột cống Wistar bị viêm khớp do collagen (CIA) đã giải mã chi tiết cơ chế phân tử này [2].
Trong nghiên cứu trên, chuột được cho uống plumbagin ở hai mức liều 2 mg/kg và 6 mg/kg mỗi ngày từ ngày thứ 12 đến ngày thứ 32 sau khi gây miễn dịch [2]. Kết quả cho thấy plumbagin ức chế mạnh mẽ sự hoạt hóa con đường truyền tín hiệu NF-kappaB và cản trở sự phosphoryl hóa của các protein kinase hoạt hóa bởi tác nhân phân bào (MAP kinase) [2]. NF-kappaB vốn là yếu tố phiên mã hàng đầu kích hoạt quá trình tạo ra các chất trung gian gây viêm; việc dập tắt tín hiệu này giúp tế bào ngưng tổng hợp các yếu tố hủy hoại [2].
Bên cạnh đó, thử nghiệm gắn kết phân tử (molecular docking) đã xác định được các vị trí gắn kết trực tiếp của plumbagin lên các enzyme nội bào [2]. Cụ thể, plumbagin liên kết chính xác vào vị trí axit amin MET169 của kinase JNK, đồng thời gắn kết với LYS138 và SER183 của kinase p38 [2]. Đây là hai nhánh enzyme MAP kinase giữ vai trò then chốt trong việc duy trì phản ứng viêm mạn tính và thúc đẩy cảm giác đau [2].
Cơ chế điều hòa nội bào này còn được củng cố thêm qua nghiên cứu năm 2024 trên dòng tế bào đại thực bào RAW264.7: plumbagin ức chế sự kích hoạt của trục tín hiệu PI3K/AKT/mTOR [4]. Khi các nhà khoa học sử dụng chất kích hoạt 740Y-P để kích thích lại trục PI3K/AKT/mTOR, tác dụng bảo vệ kháng viêm của plumbagin đã bị đảo ngược hoàn toàn, chứng minh trục truyền tín hiệu này là đích ngắm chính yếu của hoạt chất [4]. Tương tự, chiết xuất methanol từ bạch hoa xà và hợp chất triterpenoid tinh khiết phân lập từ cây cũng thể hiện khả năng ức chế mức protein p-PI3K, p-Akt, p-JNK và p-ERK1/2 trên tế bào in vitro [6].
Cân bằng miễn dịch và bảo vệ cấu trúc xương trước sự bào mòn
Viêm khớp mạn tính không chỉ gây sưng đau cục bộ mà còn phá hủy sụn và làm tiêu xương dưới sụn. Các nghiên cứu chuyên sâu đã phát hiện ra rằng plumbagin từ bạch hoa xà không chỉ có tác dụng kháng viêm đơn thuần mà còn có khả năng điều hòa miễn dịch và chống hủy xương [2].
Trên mô hình viêm khớp chuột cống Wistar, plumbagin liều 2 và 6 mg/kg đường uống đã ức chế sự phát triển của bệnh viêm khớp, giảm độ sưng bàn chân và cải thiện điểm số lâm sàng cũng như cấu trúc mô học [2]. Qua phân tích tế bào dòng chảy (flow cytometry) và nhuộm miễn dịch huỳnh quang, các nhà khoa học ghi nhận plumbagin điều chỉnh tỷ lệ cân bằng giữa hai quần thể tế bào T đối lập: làm tăng lượng tế bào T điều hòa (Treg) có vai trò ức chế miễn dịch, đồng thời giảm quần thể tế bào Th17 vốn là thủ phạm thúc đẩy phản ứng viêm [2].
Hơn thế nữa, dựa trên phân tích chụp cắt lớp vi tính siêu nhỏ (micro-CT) và mô học, plumbagin thể hiện khả năng bảo vệ xương khỏi hiện tượng mất xương do viêm bằng cách ức chế trực tiếp sự hình thành và hoạt động của hủy cốt bào (osteoclast) [2]. Quá trình này diễn ra thông qua việc plumbagin ngăn chặn biểu hiện gen đặc hiệu của hủy cốt bào vốn được kích thích bởi thụ thể RANKL [2]. Chiết xuất methanol từ bạch hoa xà cũng làm giảm tiết các enzyme thoái hóa chất nền ngoại bào gồm metalloproteinase-2 (MMP-2) và metalloproteinase-9 (MMP-9), ngăn ngừa sự phá hủy cấu trúc mô liên kết [6].
Dập tắt gốc tự do hỗ trợ quá trình giảm viêm mô
Tình trạng căng thẳng oxy hóa (oxidative stress) luôn đi kèm với quá trình viêm, khi các gốc tự do làm tổn thương màng tế bào và kéo dài phản ứng viêm. Cây bạch hoa xà sở hữu hàm lượng hợp chất chống oxy hóa phong phú giúp cắt đứt chuỗi phản ứng dây chuyền này [7], [8].
Nghiên cứu về đặc tính chống oxy hóa của dịch chiết rễ bạch hoa xà cùng hoạt chất plumbagin cho thấy dịch chiết đun sôi bằng ethanol và dịch chiết nước đun sôi có hoạt tính bắt giữ gốc tự do rất cao qua các thử nghiệm FRAP, DPPH và ABTS [7]. Các dịch chiết này ức chế mạnh mẽ hiện tượng peroxy hóa lipid màng ty thể gan chuột gây ra bởi cumene hydroperoxide, hệ ascorbate-Fe2+ và peroxynitrite [7]. Phân tích hóa học ghi nhận các dịch chiết này chứa hàm lượng dồi dào các hợp chất polyphenol và flavonoid [7].
Nghiên cứu xung xạ phân (pulse radiolysis) đã đo lường chính xác tốc độ tương tác của plumbagin với các gốc tự do nguy hiểm [7]. Plumbagin phản ứng nhanh với gốc hydroxyl (.OH), gốc alkyl peroxyl (CCl3OO.), gốc linoleic acid peroxyl (LOO.) và gốc glutathiyl (GS.) để tạo thành gốc phenoxyl, với hằng số tốc độ lưỡng phân tử lần lượt là 2,03 x 10^9; 1,1 x 10^9; 6,7 x 10^7 và 8,8 x 10^8 dm3/(mol.s) [7].
Trên mô hình phổi tổn thương cấp, plumbagin còn kích hoạt con đường tín hiệu chống oxy hóa nội sinh Keap1/Nrf2/HO-1, từ đó làm gia tăng hoạt độ của các enzyme bảo vệ tế bào như catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD) và glutathione (GSH) [4]. Việc dọn dẹp các gốc oxy hóa này góp phần làm dịu phản ứng viêm tại mô bị tổn thương [4], [7].
Rào cản sinh khả dụng và nguy cơ độc tính nghiêm trọng
Mặc dù có tiềm năng dược lý to lớn trong việc kháng viêm và giảm đau, plumbagin và cây bạch hoa xà lại tiềm ẩn những rào cản rất lớn về mặt y học thực hành [3]. Một tổng quan nghiên cứu công bố năm 2025 đã nhấn mạnh tính chất "hai mặt" của hoạt chất này [3].
Trở ngại sinh học đầu tiên là plumbagin có sinh khả dụng rất thấp khi đi vào cơ thể [3]. Nguyên nhân đến từ độ hòa tan kém, tính kém bền vững trong quá trình chuyển hóa nội sinh và sự can thiệp đào thải nhanh của các protein vận chuyển tế bào [3]. Điều này khiến cho nồng độ hoạt chất đạt được trong máu khó duy trì ở ngưỡng điều trị tối ưu nếu chỉ sử dụng dạng chiết xuất tự nhiên thông thường [3].
Đáng lo ngại hơn cả là vấn đề độc tính [3]. Plumbagin là một chất có độc tính sinh học cao, biểu hiện qua độc tính tế bào, độc tính trên các cơ quan nội tạng, gây stress oxy hóa ở liều không phù hợp và có khả năng gây độc di truyền (genotoxicity) [3]. Chính những độc tính này là nguyên nhân cản trở việc ứng dụng lâm sàng rộng rãi của plumbagin trên người bệnh [3]. Hiện nay, các nhà khoa học đang phải tìm cách ứng dụng các công nghệ dẫn thuốc tiên tiến hoặc biến đổi cấu trúc hóa học nhằm tăng độ an toàn và nâng cao hiệu quả của chất này [3].
Ai cần tuyệt đối thận trọng khi tiếp cận thảo dược này?
Trong dân gian, bạch hoa xà từng được sử dụng để điều trị nhiều chứng bệnh như đau bụng kinh, cảm cúm, ho, phong hủi, đau nhức thấp khớp và thiếu máu [3]. Tuy nhiên, vì cây chứa độc tố tự nhiên có khả năng gây hại cho tế bào và cơ quan, người dân tuyệt đối không được tự ý thu hái, sắc uống hoặc đắp rễ, lá tươi với số lượng lớn [3].
Phụ nữ mang thai hoặc đang chuẩn bị mang thai cần tránh xa hoàn toàn các chế phẩm từ loài cây này, do độc tính tế bào và nguy cơ gây co bóp tử cung hay độc tính di truyền đã được cảnh báo [3]. Người có tiền sử bệnh lý gan, suy giảm chức năng thận hoặc các bệnh lý cơ quan mạn tính cũng phải hết sức cẩn trọng, bởi các cơ quan chuyển hóa và thải trừ rất dễ bị tổn thương trước độc tính của plumbagin [3].
Ngoài ra, toàn bộ các kết quả giảm đau và kháng viêm ấn tượng hiện nay chủ yếu được thực hiện trên động vật (chuột cống, chuột nhắt) hoặc tế bào nuôi cấy trong phòng thí nghiệm [1], [4], [2], [5]. Cho đến nay, vẫn còn thiếu các thử nghiệm lâm sàng quy mô trên người để bảo đảm chắc chắn về độ an toàn cũng như liều lượng sử dụng chuẩn xác [3].
Để đảm bảo an toàn cho tính mạng và sức khỏe, người bệnh xương khớp không nên tự ý dùng bạch hoa xà thay thế các loại thuốc kháng viêm giảm đau do bác sĩ chỉ định. Khi quan tâm đến bất kỳ bài thuốc dân gian nào có chứa loài thảo dược này, người bệnh cần tham khảo ý kiến chuyên môn của bác sĩ y học cổ truyền hoặc chuyên gia y tế để được đánh giá cẩn thận giữa lợi ích và rủi ro.