Kháng sinh từ địa y: Dữ liệu phòng thí nghiệm đã dùng được cho người?

Bối cảnh và thắc mắc phổ biến về kháng sinh tự nhiên

Tình trạng vi khuẩn kháng thuốc gia tăng đang trở thành mối đe dọa lớn đối với sức khỏe cộng đồng toàn cầu. Điều này thúc đẩy các nhà khoa học liên tục tìm kiếm nguồn hoạt chất mới từ tự nhiên để phát triển các loại thuốc kháng sinh thế hệ tiếp theo ^[1]. Trong số những sinh vật kỳ lạ của tự nhiên, địa y nổi lên như một đối tượng nghiên cứu đầy hứa hẹn nhờ khả năng sinh tồn bền bỉ ở những môi trường khắc nghiệt nhất ^[2].

Nhiều người khi nghe đến các thông tin khoa học về hoạt tính kháng khuẩn mạnh mẽ của địa y thường thắc mắc liệu chúng ta đã có thể dùng sinh vật này như thuốc kháng sinh trị bệnh hay chưa. Không ít người lầm tưởng rằng có thể thu hái địa y mọc tự nhiên, sắc uống hoặc bôi ngoài da để trị các bệnh nhiễm trùng thông thường. Thực tế y khoa lại phức tạp hơn rất nhiều so với những thí nghiệm bước đầu.

Liệu các dữ liệu kháng sinh từ phòng thí nghiệm đã đủ điều kiện để ứng dụng trên cơ thể người? Câu trả lời ngắn gọn là chưa thể áp dụng rộng rãi trong điều trị nội khoa, bởi phần lớn các bằng chứng khoa học hiện nay vẫn chỉ dừng lại ở mức độ nghiên cứu ống nghiệm.

Cơ chế tác động và kho tàng hợp chất của địa y

Địa y là một dạng sinh vật cộng sinh độc đáo giữa nấm và tảo hoặc vi khuẩn lam [1, 4, 5]. Sự kết hợp đặc biệt này cho phép địa y tạo ra các hợp chất chuyển hóa thứ cấp vô cùng đặc thù mà hiếm sinh vật nào khác sở hữu [1, 2]. Trên thực tế, có hơn 80% hợp chất thứ cấp trong địa y không thể tìm thấy ở bất kỳ sinh vật nào khác ngoài tự nhiên ^[2].

Các chất chuyển hóa thứ cấp này được lắng đọng ở lớp vỏ trên hoặc cơ quan sinh sản trên tản địa y dưới dạng dịch lỏng hoặc tinh thể ^[3]. Các nhóm hóa chất phong phú này bao gồm depside, depsidone, dẫn xuất axit hydroxybenzoic, anthraquinone, dibenzofuran và các axit béo mạch thẳng ^[3]. Nhờ cấu trúc hóa học độc đáo, chúng sở hữu nhiều hoạt tính sinh học đa dạng như chống oxy hóa, kháng khuẩn, kháng virus, kháng ung thư, giảm đau, hạ sốt và chống viêm [1, 4].

Cơ chế kháng khuẩn của các hợp chất địa y tác động lên nhiều loại vi sinh vật gây bệnh khác nhau [2, 6]. Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng các chất này có khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn ở nồng độ thấp hơn nhiều so với một số nguồn liệu pháp kháng sinh khác ^[4]. Chúng không chỉ ngăn chặn vi khuẩn nhạy cảm mà còn ức chế cả màng sinh học và sự nhân lên của các chủng vi khuẩn đa kháng thuốc ^[4].

Các bằng chứng khoa học nói gì về hoạt tính kháng khuẩn?

Một tổng quan khoa học công bố năm 2022 đã tổng hợp dữ liệu từ 5 cơ sở dữ liệu điện tử (ScienceDirect, PubMed, Google Scholar, Scopus, Recent Literature on Lichens) tính đến tháng 5 năm 2022 ^[5]. Nhóm tác giả đã sàng lọc 50 bài báo tổng quan và 189 bài báo nghiên cứu, ghi nhận hoạt tính sinh học của 90 loài địa y thuộc 13 họ cùng 12 chất chuyển hóa được phân lập ^[5]. Đáng chú ý, hơn 90% các nghiên cứu này là thử nghiệm trong ống nghiệm (in vitro), trong khi các thử nghiệm trên cơ thể sống (in vivo) còn rất khan hiếm và chỉ mới thực hiện trên cá và chuột ^[5]. Phần lớn nghiên cứu đến từ Brazil, Pháp, Serbia, Ấn Độ và Thổ Nhĩ Kỳ, còn châu Á và châu Phi có rất ít báo cáo ^[5].

Năm 2024, một nghiên cứu đánh giá thành phần hóa học và hoạt tính kháng khuẩn của các hợp chất bay hơi từ loài địa y Pseudevernia furfuracea thu thập ở hai vùng High Atlas và Middle Atlas thuộc Morocco ^[6]. Bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước và phân tích sắc ký khí khối phổ (GC-MS), các nhà nghiên cứu xác định hợp chất phenolic vòng là thành phần chính, với axit atraric và chloroatranol chiếm tỷ lệ cao nhất, đồng thời phát hiện thêm 8 hợp chất lần đầu tiên ghi nhận ở địa y ^[6]. Thử nghiệm bằng phương pháp khuếch tán đĩa thạch và pha loãng vi lượng trong máy đo cho thấy dịch chiết ức chế vi khuẩn đa kháng ở người, vi sinh vật đối chứng, mầm bệnh trên cá và nấm Candida albicans, với nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) dao động từ 1000 microg/mL đến 31,25 microg/mL ^[6].

Cũng trong năm 2024, các nhà khoa học đã phân lập xạ khuẩn nội sinh từ loài địa y Parmotrema perlatum ở đồi Kolli, Tamil Nadu, Ấn Độ ^[1]. Trong số 54 chủng xạ khuẩn được phân lập, chủng Streptomyces glaucescens NTSB-37 đã thể hiện hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm da vượt trội đối với vi khuẩn đa kháng và các loài nấm gây bệnh như Trichophyton rubrum và Microsporum canis ^[1]. Hoạt tính kháng khuẩn gia tăng tỷ lệ thuận theo thể tích liều lượng chiết xuất thô ^[1]. Nghiên cứu này khẳng định hệ vi sinh vật nội sinh trong địa y là một nguồn tài nguyên sinh học to lớn cho việc phát triển các hoạt chất kháng sinh mới [3, 5].

Năm 2021, một nghiên cứu tại Sri Lanka trên hai loài địa y Parmotrema rampoddense và Parmotrema tinctorum đã làm rõ hoạt tính chống lại tụ cầu vàng nhạy cảm và kháng methicillin (MRSA) ^[3]. Loài P. rampoddense chứa thành phần chính là axit alectorialic và atranorin, trong đó axit atraric phát hiện qua GC-MS là sản phẩm phân hủy từ atranorin ^[3]. Nghiên cứu cũng lưu ý rằng một số chất trong địa y như axit alectorialic kém bền vững và có thể tự phân hủy ngay ở nhiệt độ phòng ^[3]. Với loài P. tinctorum, các chất chính gồm atranorin và axit lecanoric, cùng các dẫn xuất như axit atraric, orcinol và O-orsellinaldehyde đều thể hiện hoạt tính kháng khuẩn rõ nét ^[3].

Bên cạnh đó, các tài liệu ghi nhận hoạt tính của nhiều hợp chất đơn lẻ từ địa y như axit usnic, axit divaricatic, axit vulpinic, axit salazinic, axit rhizocarpic, pannarin, hay parietin [6, 8]. Nhiều hợp chất trong số này có khả năng chống lại tụ cầu vàng đa kháng methicillin, trực khuẩn lao đa kháng thuốc (Mycobacterium tuberculosis) và các vi nấm gây bệnh [6, 8].

Khoảng cách từ ống nghiệm đến ứng dụng điều trị thực tế

Mặc dù các dữ liệu kháng khuẩn trong phòng thí nghiệm rất ấn tượng, khoảng cách để đưa các hợp chất địa y vào viên thuốc điều trị cho người vẫn còn rất xa. Hơn 90% dữ liệu khoa học hiện nay chỉ nằm trong phạm vi đĩa petri và ống nghiệm ^[5]. Các thử nghiệm in vivo đánh giá dược lực học, dược động học và đường đi của thuốc trong cơ thể sống mới chỉ thực hiện giới hạn trên chuột và cá ^[5].

Một rào cản lớn khác là tính kém bền vững của các hoạt chất tự nhiên. Nhiều chất kháng khuẩn giá trị trong địa y, chẳng hạn như axit alectorialic, rất dễ bị phân hủy thành các chất khác ngay ở điều kiện nhiệt độ phòng ^[3]. Nếu chưa thể tìm ra phương pháp bào chế giúp ổn định hoạt chất, việc sản xuất thuốc đạt tiêu chuẩn đồng nhất là vô cùng thách thức.

Hiện nay, ứng dụng y học đã được chấp thuận của địa y trên người còn rất hạn chế. Axit usnic – một chất chuyển hóa phenolic phổ biến từ địa y – là một trong số ít hợp chất được khai thác làm kháng sinh phổ rộng, nhưng muối natri của nó chủ yếu chỉ được dùng tại chỗ ngoài da để bôi vết thương, vết bỏng và vết nứt da ^[4]. Chưa có đủ bằng chứng lâm sàng an toàn để bào chế các dạng kháng sinh đường uống hoặc tiêm tĩnh mạch trên quy mô lớn [1, 8].

Những hiểu lầm thường gặp về việc dùng địa y trị bệnh

Hiểu lầm phổ biến nhất là đánh đồng hoạt tính kháng khuẩn trong phòng thí nghiệm với hiệu quả chữa bệnh ngoài đời thực. Việc một chiết xuất địa y tiêu diệt được vi khuẩn trong đĩa petri không đồng nghĩa với việc uống chiết xuất đó sẽ giúp khỏi bệnh nhiễm trùng. Khi vào cơ thể người, chất thuốc cần phải vượt qua hàng rào hấp thu, chuyển hóa tại gan và đào thải qua thận mà không gây hại cho các cơ quan này.

Một quan niệm sai lầm nguy hiểm khác là cho rằng địa y từ thiên nhiên thì hoàn toàn vô hại. Các hợp chất thứ cấp trong địa y vốn là vũ khí sinh học được sinh vật này tạo ra để cạnh tranh sinh tồn và chống lại kẻ thù tự nhiên ^[2]. Nhiều phân tử nhỏ chiết xuất từ địa y đã được chứng minh là có độc tính tế bào (cytotoxicity) [1, 4]. Nếu tự ý hái địa y để nấu nước uống hoặc đắp lên vết thương hở, người dùng có nguy cơ cao bị ngộ độc tế bào hoặc tổn thương mô.

Nhóm đối tượng cần đặc biệt thận trọng

Do các dữ liệu khoa học về độ an toàn trên người còn rất thiếu thốn, hầu như mọi đối tượng đều không nên tùy tiện sử dụng các chế phẩm tự chế từ địa y ^[5]. Việc thận trọng tối đa là nguyên tắc bắt buộc để phòng tránh các rủi ro sức khỏe không đáng có.

Nhóm phụ nữ mang thai và người mẹ đang cho con bú tuyệt đối không tự ý sử dụng các sản phẩm chứa hoạt chất từ địa y, bởi hiện tại hoàn toàn chưa có bất kỳ nghiên cứu an toàn nào trên nhóm đối tượng đặc biệt này ^[5]. Trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ có hệ thống chuyển hóa gan thận chưa hoàn thiện cũng là đối tượng đối mặt với rủi ro độc tính rất lớn.

Những bệnh nhân có bệnh nền về gan, thận hoặc đang sử dụng các thuốc điều trị đặc hiệu khác cần tránh xa các chiết xuất địa y chưa được chuẩn hóa. Các chất này có thể gây độc cho tế bào hoặc tương tác phức tạp với enzym chuyển hóa thuốc, dẫn đến hậu quả khó lường [1, 4].

Khuyến cáo áp dụng thực tế và lời kết

Hiện tại, người dân không nên tự ý tìm kiếm, thu hái hoặc sử dụng địa y hoang dã để làm thuốc điều trị bệnh nhiễm trùng dưới bất kỳ hình thức nào. Nếu gặp các vấn đề ngoài da như vết thương trợt nhẹ hoặc vết bỏng nông, bạn chỉ nên sử dụng các loại thuốc mỡ, kem bôi chứa muối natri của axit usnic khi sản phẩm đó đã được cơ quan y tế cấp phép lưu hành và có sự tư vấn của nhân viên y tế ^[4].

Khi nghi ngờ mắc các bệnh nhiễm trùng đường hô hấp, tiêu hóa hay nhiễm khuẩn toàn thân, người bệnh cần đến các cơ sở y tế để được thăm khám và kê đơn kháng sinh phù hợp. Tuyệt đối không tự ý tìm mua các loại thực phẩm bổ sung, bột thảo mộc gắn mác chiết xuất địa y để thay thế thuốc chữa bệnh.

Địa y thực sự là một kho tàng sinh học quý báu với tiềm năng cung cấp các hợp chất kháng khuẩn mới cho y học tương lai [1, 6]. Tuy nhiên, từ đĩa petri phòng thí nghiệm đến đơn thuốc bệnh viện là một chặng đường nghiên cứu dài hơi, đòi hỏi nhiều thử nghiệm lâm sàng nghiêm ngặt về tính an toàn và hiệu quả trước khi có thể áp dụng rộng rãi cho người [1, 2].