Hợp chất ribosome-inactivating protein trong hạt và xơ mướp có an toàn?

Nỗi lo về độc tính trong các bộ phận của quả mướp

Mướp là loại rau củ quen thuộc trong bữa ăn hàng ngày của người Việt, đồng thời phần xơ mướp già thường được tận dụng để làm vật dụng cọ rửa hoặc dùng trong các bài thuốc dân gian. Tuy nhiên, nhiều người thắc mắc liệu các bộ phận như xơ mướp và hạt mướp có chứa độc tố tiềm ẩn nào gây hại cho sức khỏe hay không.

Thực tế, các nhà khoa học đã phân lập được nhóm protein làm bất hoạt ribosome (Ribosome-Inactivating Protein - RIP), điển hình là hoạt chất luffin, chủ yếu tập trung trong hạt của cây mướp [1, 2]. Dù luffin thể hiện tiềm năng ức chế tế bào ác tính mạnh mẽ trong phòng thí nghiệm, đây bản chất là một độc tố tế bào nguy hiểm, đòi hỏi kiểm soát liều lượng nghiêm ngặt và tuyệt đối không thể tự ý sử dụng bừa bãi [1, 4].

Luffin: Độc tố ức chế tổng hợp protein hoạt động thế nào?

Các protein làm bất hoạt ribosome (RIP) loại 1 như luffin hoạt động bằng cách can thiệp trực tiếp vào bộ máy sản xuất protein của tế bào [2, 4]. Chúng làm gián đoạn chuỗi tổng hợp protein thiết yếu, từ đó khiến tế bào không thể duy trì sự sống và dẫn đến cái chết tế bào theo chương trình (apoptosis) [2, 4].

Nghiên cứu sinh hóa cho thấy luffin có khối lượng phân tử khoảng 28 kDa ^[1]. Các nhóm chức amin trên chuỗi phân tử này, đặc biệt là điện tích dương của các gốc lysine, đóng vai trò sống còn đối với hoạt tính sinh học ^[1]. Khi các nhà khoa học biến đổi hóa học nhóm epsilon-NH2 bằng chất LC-SPDP hoặc SPDP, hoạt tính ức chế tổng hợp protein của luffin bị mất đi hơn 90% ^[1]. Điều này chứng minh cấu trúc của hoạt chất này cực kỳ nhạy cảm và cơ chế tiêu diệt tế bào của nó diễn ra rất triệt để ^[1].

Tiềm năng chống tế bào ung thư ghi nhận trong ống nghiệm

Dù mang độc tính, đặc tính ức chế tế bào của luffin lại mở ra hướng nghiên cứu tiềm năng trong điều trị khối u nếu được dẫn truyền chính xác đến tế bào đích [1, 6].

Năm 1998, một nghiên cứu ống nghiệm đã tinh sạch luffin B từ hạt mướp hương (Luffa cylindrica) bằng phương pháp sắc ký ái lực Blue Sepharose CL-6B ^[2]. Nhóm tác giả đã gắn luffin B với kháng thể đơn dòng Ng76 để tạo thành phức hợp độc tố miễn dịch (immunotoxin) nhằm đích danh tế bào ung thư hắc tố ở người (melanoma M21) ^[2]. Kết quả cho thấy phức hợp luffin B-Ng76 có độc tính tế bào cao gấp 4.000 lần so với luffin B tự do khi tác động lên tế bào u hắc tố ^[2]. Nồng độ ức chế một nửa (IC50) của phức hợp này đối với tế bào ung thư đích M21 đạt mức cực thấp là 2,5x10(-11) mol/L, trong khi đối với tế bào không đích (HeLa) là 3,0x10(-8) mol/L ^[2].

Cùng năm 1998, một thử nghiệm khác khảo sát độc tính tế bào và hiệu quả ức chế tăng sinh của luffin loại 1 chiết xuất từ hạt Luffa aegyptiaca trên tế bào u hắc tố di căn ở người và tế bào u báng Ehrlich ở chuột ^[3]. Kết quả chỉ ra luffin gây độc cho cả hai dòng tế bào, trong đó độc lực trên tế bào ung thư Ehrlich mạnh gấp khoảng 10 lần ^[3]. Hoạt chất này kích thích sự gia tăng DNA gắn oligonucleosome trong dịch bào tương, kích hoạt quá trình tự hủy tế bào (apoptosis) ^[3].

Đến năm 2010, các nhà khoa học đã nhân bản và biểu hiện thành công mature alpha-luffin tái tổ hợp từ Luffa cylindrica trên vi khuẩn Escherichia coli, với độ tương đồng 96% chuỗi axit amin so với luffin-a tự nhiên ^[4]. Luffin-a được biết đến là thành phần có độc tính mạnh nhất trong gia đình luffin ^[4]. Thử nghiệm cho thấy alpha-luffin tái tổ hợp gây độc nhẹ cho vi khuẩn biểu hiện, ức chế tổng hợp protein trong hệ thống dịch ly giải hồng cầu lưới thỏ, đồng thời ức chế sự phát triển của các dòng tế bào ung thư ở người theo mức độ phụ thuộc vào liều lượng và thời gian thông qua cơ chế kích hoạt apoptosis ^[4].

Các biến thể luffin và phương thức dẫn truyền trúng đích

Bên cạnh dạng luffin thông thường, các nhà nghiên cứu còn tìm ra những biến thể khác trong hạt mướp. Năm 1994, hoạt chất Luffin-S đã được tinh sạch từ hạt Luffa cylindrica ^[5]. Khác với Luffin-A và Luffin-B có khối lượng phân tử lần lượt là 27 và 28 kDa hoạt động như các enzyme RNA N-glycosidase, Luffin-S có khối lượng siêu nhỏ chỉ khoảng 10 kDa ^[5]. Luffin-S sở hữu cơ chế hoạt động tương tự men phosphodiesterase, mang độc tính cao tương đương trichosanthin (TCS) trong hệ thống tổng hợp protein vô bào, biến nó thành thành phần mang độc lực tiềm năng cho các liệu pháp miễn dịch ^[5].

Bởi vì luffin tự do có thể gây độc cho cả tế bào khỏe mạnh, các nhà khoa học phải tìm cách đóng gói hoạt chất này ^[6]. Năm 1999, một nghiên cứu đã đưa luffin từ hạt mướp vào các hạt mỡ nhân tạo liposome mang điện tích âm (cấu tạo từ lecithin/cholesterol hoặc lecithin/cholesterol/dicetylphosphate) ^[6]. Khi tiếp xúc với tế bào u hắc tố của người trong ống nghiệm, các hạt liposome này đã ức chế tổng hợp protein và kìm hãm khối u phát triển thông qua con đường apoptosis được xác nhận bằng kỹ thuật TUNEL ^[6]. Hiệu quả tiêu diệt tế bào mạnh nhất được ghi nhận ở dạng liposome cấu tạo từ lecithin/cholesterol ^[6].

Năm 2001, các kháng thể đơn dòng (dòng 1E5 và 2E1) kháng luffin b cũng được sản xuất thành công với hằng số ái lực lần lượt là 1,1x10(9) mol(-1).L và 7,5x10(8) mol(-1).L, hỗ trợ việc tinh sạch và kiểm soát hoạt chất độc hại này trong phòng thí nghiệm ^[7].

Giới hạn nghiên cứu và những hiểu lầm thường gặp

Nhiều người lầm tưởng rằng xơ mướp hoặc nước sắc hạt mướp có thể tiêu diệt khối u hay chữa khỏi ung thư [1, 2, 4]. Đây là quan niệm hoàn toàn sai lầm và nguy hiểm.

Tất cả các dữ liệu khoa học về khả năng chống khối u của luffin hiện nay đều chỉ dừng lại ở thử nghiệm trong ống nghiệm (in vitro) trên các dòng tế bào biệt lập hoặc hệ thống mô phỏng vô bào [1, 2, 4, 6]. Chưa có bất kỳ thử nghiệm lâm sàng nào chứng minh việc ăn hạt mướp hay uống nước nấu từ xơ mướp có tác dụng điều trị bệnh trên người. Luffin là một protein gây độc tế bào đơn chuỗi rất mạnh [1, 8]. Nếu đưa vào cơ thể không qua kiểm soát, hoạt chất này không thể tự phân biệt tế bào lành và tế bào bệnh, tiềm ẩn nguy cơ phá hủy các mô bình thường [1, 4]. Hơn nữa, hoạt chất luffin chủ yếu được phân lập từ hạt mướp chứ không phải từ phần xơ mướp đã qua sơ chế làm sạch [1, 2, 5].

Ai nên thận trọng khi tiếp xúc với hạt và dược liệu từ mướp?

Do chứa các protein bất hoạt ribosome có hoạt tính tiêu diệt tế bào mạnh, hạt mướp và các chế phẩm chiết xuất thô từ hạt tuyệt đối không được tự ý nuốt hoặc dùng làm thuốc uống [1, 4, 8]. Phụ nữ mang thai, phụ nữ đang cho con bú, trẻ nhỏ và người có bệnh nền suy giảm chức năng gan, thận cần tránh xa các bài thuốc truyền miệng sử dụng hạt mướp chưa qua xử lý chuẩn hóa.

Đối với phần xơ mướp, khi dùng làm dụng cụ cọ tắm hoặc rửa bát, người có làn da quá nhạy cảm, người đang có vết thương hở hoặc viêm da cơ địa cần thận trọng để tránh gây trầy xước, kích ứng cơ học trên bề mặt da.

Áp dụng an toàn trong đời sống hàng ngày

Để tận dụng giá trị của cây mướp mà không gặp rủi ro từ các hợp chất ribosome-inactivating protein, bạn nên tuân thủ các nguyên tắc chế biến và sử dụng hợp lý:

• Sử dụng quả mướp làm thực phẩm: Nên ăn mướp khi quả còn non hoặc bánh tẻ. Ở giai đoạn này, hạt mướp còn non, mềm, hàm lượng chất độc chưa cô đọng và quả mướp hoàn toàn an toàn khi được nấu chín bằng nhiệt độ thông thường.
• Không tự ý nhai nuốt hạt mướp già: Hạt mướp khi đã già đen là nơi tập trung các protein luffin có độc tính [1, 4]. Tuyệt đối không tự ý xay, sắc hoặc ngâm rượu hạt mướp già để uống chữa bệnh theo các mẹo dân gian chưa được kiểm chứng.
• Sử dụng xơ mướp đúng cách: Xơ mướp già sau khi bóc vỏ, loại bỏ hoàn toàn hạt bên trong và giặt sạch, phơi khô có thể dùng làm miếng cọ rửa bát, bông tắm tự nhiên an toàn. Sau mỗi lần dùng, cần treo xơ mướp ở nơi khô thoáng để tránh nấm mốc phát triển.

Nhìn chung, hoạt chất luffin trong hạt mướp là một đối tượng nghiên cứu triển vọng của y học hiện đại trong vai trò độc tố gắn kháng thể dẫn truyền trúng đích trị ung thư [1, 6]. Dẫu vậy, ở góc độ đời sống, người tiêu dùng chỉ nên sử dụng mướp non làm thực phẩm chín và dùng xơ mướp sạch cho sinh hoạt ngoài da, tránh mọi hành vi tự ý dùng hạt mướp làm thuốc uống để bảo vệ sức khỏe bản thân.