Hoạt chất trong củ gấu: Cyperene và alpha-cyperone làm được gì?

Củ gấu (hương phụ, danh pháp khoa học Cyperus rotundus) là vị thuốc quen thuộc trong y học cổ truyền phương Đông, thường được dùng để giảm đau và hỗ trợ các bệnh lý viêm nhiễm [1, 2, 3]. Nhiều người thắc mắc các hoạt chất trong dược liệu này, điển hình là các hợp chất nhóm sesquiterpene, thực sự đem lại tác động sinh học nào trong cơ thể.

Các nghiên cứu thực nghiệm hiện đại cho thấy alpha-cyperone – một sesquiterpene chủ chốt phân lập từ củ gấu – có khả năng ức chế mạnh mẽ các chất trung gian gây viêm thông qua nhiều con đường truyền tín hiệu tế bào [1, 2]. Tuy nhiên, các dữ liệu về cyperene còn rất hạn chế trong khi các phát hiện nổi bật gần đây tập trung chủ yếu vào alpha-cyperone ở mức độ ống nghiệm và mô hình động vật thí nghiệm [1, 2, 5, 7].

Bối cảnh và thắc mắc thường gặp về củ gấu

Trong dân gian, củ gấu được truyền tai nhau sử dụng để sắc nước uống trị đau bụng, đau nhức khớp xương hoặc bôi ngoài da để trị sưng đau [1, 3, 7]. Tuy vậy, việc sử dụng theo kinh nghiệm thường thiếu các căn cứ rõ ràng về cơ chế tác động ở mức độ phân tử.

Độc giả hiện đại thường đặt câu hỏi: Liệu hoạt chất chiết xuất từ củ gấu có khả năng chống viêm thực sự hay chỉ là lời đồn? Dưới kính hiển vi và các thử nghiệm sinh hóa, các hợp chất tự nhiên này tác động như thế nào đến phản ứng viêm của tế bào [1, 2]?

alpha-Cyperone làm được gì trong phản ứng viêm?

Để hiểu cơ chế chống viêm, trước hết cần biết phản ứng viêm xảy ra khi các tế bào miễn dịch (như đại thực bào hoặc tế bào thần kinh đệm) tiếp nhận các tác nhân kích thích. Khi bị kích hoạt, tế bào sẽ sản xuất ra hàng loạt chất trung gian gây viêm như prostaglandin E2 (PGE2), interleukin-6 (IL-6), interleukin-1beta (IL-1beta) và yếu tố hoại tử khối u alpha (TNF-alpha) [1, 2, 4].

Alpha-cyperone đóng vai trò như một chất can thiệp vào bộ máy chỉ huy viêm của tế bào [1, 2]. Nó ngăn cản yếu tố nhân NF-kappaB di chuyển vào nhân tế bào – nơi khởi động quá trình phiên mã tạo ra các chất gây viêm [1, 2]. Khi "công tắc" NF-kappaB bị chặn lại, việc tạo ra các enzyme gây viêm như cyclooxygenase-2 (COX-2) và các cytokine gây sưng đau sẽ bị triệt tiêu rõ rệt [1, 2].

Nghiên cứu trên đại thực bào và tế bào miễn dịch

Năm 2013, một nghiên cứu trên dòng tế bào đại thực bào RAW 264.7 được kích thích bởi LPS đã kiểm tra tác động chống viêm của alpha-cyperone phân lập từ phân đoạn n-hexane của dịch chiết củ gấu bằng cồn 80% ^[1]. Kết quả chỉ ra rằng alpha-cyperone ức chế mạnh sự sản sinh PGE2 thông qua việc ngăn cản biểu hiện enzyme COX-2 ở cả mức độ mRNA và protein ^[1]. Đồng thời, hoạt chất này làm giảm sự biểu hiện cũng như bài tiết của cytokine gây viêm IL-6 ^[1]. Xét nghiệm đo hoạt tính luciferase xác nhận alpha-cyperone đã ức chế hoạt tính phiên mã của NF-kappaB và sự chuyển vị vào nhân của tiểu đơn vị p65 ^[1]. Tuy nhiên, nghiên cứu cũng ghi nhận hợp chất này ít ảnh hưởng đến việc tạo thành oxit nitric (NO) và biểu hiện enzyme iNOS trên mô hình này ^[1].

Một đánh giá tổng quan công bố năm 2018 cũng nhấn mạnh phát hiện này, khẳng định alpha-cyperone chiết từ Cyperus rotundus làm giảm đáng kể PGE2 thông qua ức chế COX-2 và phong tỏa hoạt hóa cũng như chuyển vị nhân của NF-kappaB trên tế bào RAW ^[2].

Tác động bảo vệ tế bào thần kinh và khớp

Không chỉ tác động trên đại thực bào, alpha-cyperone còn được thử nghiệm trên các tế bào thần kinh đệm não (microglia) [3, 4]. Nghiên cứu năm 2018 trên tế bào BV-2 chỉ ra rằng alpha-cyperone làm giảm rõ rệt việc tiết các cytokine TNF-alpha, IL-6 và IL-1beta ^[3]. Cơ chế được xác định là kích hoạt con đường Akt/Nrf2/HO-1 và ức chế NF-kappaB, giúp hạn chế độc tính đối với các tế bào thần kinh dopaminergic SH-SY5Y và tế bào hải mã HT22 ^[3].

Một nghiên cứu khác năm 2021 cho thấy alpha-cyperone có khả năng ức chế tình trạng viêm thần kinh trên tế bào microglia được kích hoạt bởi DNA từ khối u thông qua con đường truyền tín hiệu STING ^[4].

Đối với bệnh thoái hóa khớp, nghiên cứu năm 2021 trên tế bào sụn khớp chuột bị kích thích bởi IL-1beta cho thấy alpha-cyperone ở các nồng độ thử nghiệm 0,75, 1,5 và 3 muM đã ức chế COX-2, TNF-alpha, IL-6 và iNOS theo cách phụ thuộc vào liều ^[5]. Hợp chất này giúp làm giảm enzyme phá hủy chất nền sụn khớp (MMPs và ADAMTS5), đồng thời làm tăng collagen loại 2 ^[5]. Khi kiểm tra trên mô hình chuột bị viêm khớp, alpha-cyperone cũng ngăn ngừa sự tiến triển của bệnh thoái hóa khớp ^[5].

Giảm đau do hóa trị và tác động trên tế bào ung thư

Nghiên cứu công bố năm 2024 đã đánh giá tác động của dịch chiết củ gấu và alpha-cyperone đối với tình trạng đau thần kinh do thuốc điều trị ung thư paclitaxel gây ra trên chuột ^[6]. Thử nghiệm dùng dịch chiết củ gấu đường uống với liều 500 mg/kg hoặc tiêm màng bụng alpha-cyperone với liều 480 và 800 mug/kg cho thấy cả hai cách đều ngăn ngừa sự phát triển của tình trạng đau do kích thích lạnh và cơ học ^[6]. Cơ chế được phát hiện có liên quan đến việc làm giảm biểu hiện quá mức của enzyme tyrosine hydroxylase và các thụ thể noradrenergic ở não chuột ^[6].

Bên cạnh đó, một nghiên cứu năm 2020 trên tế bào ung thư cổ tử cung HeLa ghi nhận alpha-cyperone ức chế sự nhân lên và thúc đẩy tế bào chết theo chương trình (apoptosis) thông qua con đường tín hiệu ROS/PI3K/Akt/mTOR, đồng thời làm giảm biểu hiện của PD-L1 ^[7]. Ngoài ra, nghiên cứu tách chiết năm 2023 còn xác định thêm các sesquiterpenoid khác trong củ gấu như cyperenoic acid cũng thể hiện hoạt tính chống viêm mạnh mẽ trên mô hình cá ngựa vằn ^[8].

Lợi ích, giới hạn bằng chứng và hiểu lầm phổ biến

Dù các kết quả trong phòng thí nghiệm rất triển vọng, cần nhấn mạnh rằng hầu hết bằng chứng hiện tại mới chỉ dừng lại ở mức độ tế bào nuôi cấy trong ống nghiệm (in vitro) hoặc trên động vật thí nghiệm như chuột và cá ngựa vằn [1, 2, 5, 7, 8]. Hiện tại chưa có các thử nghiệm lâm sàng đối chứng trên người để khẳng định liều lượng điều trị chuẩn xác, độ an toàn tuyệt đối cũng như sinh khả dụng của alpha-cyperone khi đi qua đường tiêu hóa [1, 2, 5].

Một hiểu lầm rất phổ biến là người bệnh cho rằng "uống nước sắc củ gấu nguyên chất cũng mang lại tác dụng giảm đau, chữa viêm khớp hay trị ung thư giống như hoạt chất tinh khiết" [5, 6, 7]. Thực tế, nồng độ alpha-cyperone tự nhiên trong củ gấu thô có thể thay đổi và dịch chiết thô chứa hỗn hợp nhiều chất khác nhau [2, 5, 8]. Củ gấu không thể dùng để thay thế các loại thuốc kê đơn đặc trị viêm hay giảm đau do bác sĩ chỉ định.

Ai nên thận trọng khi tiếp cận?

Vì các bằng chứng khoa học mới dừng lại ở nghiên cứu tiền lâm sàng và chưa có dữ liệu lâm sàng đầy đủ trên người, phụ nữ có thai, người đang cho con bú và trẻ nhỏ cần hết sức thận trọng và không tự ý sử dụng các chế phẩm đậm đặc từ củ gấu [2, 5].

Bệnh nhân đang tiếp nhận điều trị ung thư bằng thuốc (như paclitaxel) hoặc các liệu pháp hóa trị không nên tự ý dùng củ gấu hay tự chiết xuất hoạt chất để giảm đau thần kinh mà không có ý kiến từ bác sĩ chuyên khoa ung bướu ^[6]. Việc tự điều trị có thể gây tương tác thuốc khó lường hoặc làm ảnh hưởng đến phác đồ chữa bệnh chính ^[6].

Hướng dẫn tiếp cận và áp dụng an toàn

Trong đời sống hàng ngày, nếu muốn sử dụng củ gấu như một vị thuốc cổ truyền hỗ trợ tiêu hóa hoặc giảm cảm giác khó chịu do viêm nhẹ, người dân chỉ nên dùng các thang thuốc đã qua chế biến truyền thống theo tư vấn của thầy thuốc y học cổ truyền được cấp phép [1, 2].

Không nên tự ý chiết xuất tinh dầu củ gấu hay dùng các chế phẩm cô đặc không rõ nguồn gốc bằng đường uống với mục đích chữa viêm khớp hay giảm đau cấp tính [4, 7]. Luôn tham khảo ý kiến chuyên gia y tế trước khi phối hợp dược liệu này với các thuốc giảm đau kháng viêm tây y.

Nhìn chung, alpha-cyperone trong củ gấu là hoạt chất sesquiterpene giàu tiềm năng với khả năng ức chế các chất gây viêm như PGE2, COX-2 và IL-6 thông qua con đường NF-kappaB trong phòng thí nghiệm [1, 2]. Dù vậy, người tiêu dùng cần giữ cái nhìn khách quan, không thần thánh hóa thảo dược và luôn ưu tiên tham vấn bác sĩ điều trị trước các quyết định chăm sóc sức khỏe.