Ngộ độc rễ dây thuốc cá: Hoạt chất rotenone nguy hiểm thế nào?

Dây thuốc cá từ lâu đã quen thuộc trong đời sống dân gian vùng sông nước, thường được người dân đập dập lấy nước để đánh bắt thủy sản hoặc làm thuốc trừ sâu hại [4, 5]. Nhiều người lầm tưởng nguồn gốc từ cây cỏ tự nhiên là an toàn và ít độc hại đối với con người. Thực tế, rễ của loài thực vật này chứa rotenone – một độc chất có khả năng làm tê liệt quá trình tạo năng lượng ở cấp độ tế bào, gây ngộ độc cấp tính đe dọa trực tiếp tính mạng nếu vô tình hay cố ý nuốt phải [1, 2].

Hoạt chất rotenone khi vào cơ thể sẽ ngăn chặn tế bào sử dụng oxy để tạo ra năng lượng sống [1, 5]. Tình trạng này khiến các cơ quan quan trọng như não, tim và thận nhanh chóng suy sụp, dẫn đến nhiễm toan chuyển hóa nghiêm trọng và tử vong nếu không được cấp cứu kịp thời [2, 4].

Rotenone ức chế hô hấp tế bào như thế nào?

Rotenone là một hợp chất tự nhiên thuộc nhóm isoflavonoid, được tìm thấy chủ yếu trong rễ và thân của các loài thực vật thuộc chi Derris và Lonchocarpus, họ Đậu (Leguminosae) [2, 5]. Hoạt chất này được biết đến với độc tính tiêu diệt côn trùng và động vật thủy sinh, nhưng cũng cực kỳ nguy hiểm cho động vật có vú ở các liều phơi nhiễm nhất định [2, 5].

Ở cấp độ sinh học, cơ chế gây độc cơ bản của rotenone nằm tại ty thể – bào quan chịu trách nhiệm tạo ra năng lượng cho mọi hoạt động sống ^[1]. Cấu trúc hóa học của rotenone gồm hệ thống 5 vòng, trong đó có vòng mang hai nhóm methoxy tương đồng với nhóm đầu của ubiquinone ^[2]. Nhờ cấu trúc này, rotenone gắn và ức chế phức hợp I (Complex I) trong chuỗi vận chuyển điện tử của ty thể [3, 5].

Khi phức hợp I bị phong tỏa, chuỗi vận chuyển điện tử bị chặn đứng hoàn toàn [3, 5]. Tế bào không thể thực hiện quá trình phosphoryl hóa oxy hóa để tổng hợp phân tử ATP [1, 5]. Hệ quả là các mô và cơ quan rơi vào tình trạng thiếu năng lượng cấp tính, dù lượng oxy trong máu vẫn có thể bình thường. Ngoài ra, việc cản trở này còn gia tăng các gốc oxy hóa tự do (ROS) và làm rối loạn động học vi ống của bộ khung tế bào, gây chết tế bào hàng loạt ^[2].

Triệu chứng cấp cứu khi nuốt phải rotenone

Các dữ liệu lâm sàng từ các ca cấp cứu ghi nhận rằng việc nuốt phải rotenone gây ra bệnh cảnh ngộ độc toàn thân diễn tiến rất nhanh [2, 4]. Dấu hiệu ban đầu thường khởi phát ở đường tiêu hóa và hệ thần kinh trung ương, sau đó nhanh chóng chuyển sang suy tuần hoàn và hô hấp [2, 4].

Bệnh nhân ngộ độc cấp tính thường biểu hiện nôn ói, giảm hoặc thay đổi ý thức, tụt huyết áp và suy hô hấp [2, 4]. Do chuỗi hô hấp tế bào bị ức chế, cơ thể buộc phải chuyển sang con đường chuyển hóa kỵ khí, sinh ra lượng lớn axit lactic dẫn tới tình trạng nhiễm toan chuyển hóa rất nặng [2, 4]. Người bệnh cũng có thể bị tổn thương thận cấp tính kèm theo ^[3].

Bằng chứng từ các ca lâm sàng và tử thi

Tình trạng ngộ độc rotenone trên người tương đối hiếm gặp nhưng thường có tiên lượng rất xấu, ghi nhận qua các báo cáo lâm sàng và pháp y cụ thể:

Nghiên cứu ca bệnh năm 2005 công bố trường hợp người phụ nữ 47 tuổi tự tử bằng cách uống khoảng 200 ml dung dịch rotenone thương phẩm nồng độ 0,8% ^[4]. Bệnh nhân nhập viện trong tình trạng suy giảm ý thức, toan chuyển hóa nặng và suy hô hấp ^[4]. Mặc dù được hồi sức tích cực tại khoa điều trị tăng cường, kết hợp sử dụng N-acetylcysteine và các liệu pháp chống oxy hóa theo kinh nghiệm, bệnh nhân vẫn không qua khỏi ^[4]. Báo cáo này cũng lưu ý rằng các vụ tự tử bằng rễ cây chứa rotenone từng được ghi nhận phổ biến tại New Ireland, Papua New Guinea ^[4].

Một báo cáo pháp y năm 2011 tại Anh ghi nhận ca tử vong của một người trưởng thành do uống rotenone chiết xuất từ rễ cây derris ^[1]. Nồng độ rotenone ghi nhận trong máu trước tử vong là 4,05 ng/ml (tương đương 0,00405 ppm) và trong huyết thanh là 0,55 ng/ml (tương đương 0,00055 ppm) ^[1]. Báo cáo nhấn mạnh ngộ độc ở người rất hiếm, dẫn đến việc thiếu dữ liệu tham chiếu pháp y, nhưng kết luận tử vong vẫn được xác định do ngộ độc rotenone dựa trên bằng chứng gián tiếp và bệnh học ^[1].

Tại Hàn Quốc, một nghiên cứu pháp y năm 2016 đã phân tích ca ngộ độc thuốc trừ sâu sinh học chứa rotenone dẫn đến tử vong ở người đàn ông 33 tuổi ^[5]. Bằng kỹ thuật sắc ký lỏng ghép khối phổ (LC-MS/MS), nồng độ rotenone đo được trong máu tim là 0,77 mg/L, trong khi ở máu ngoại vi là 0,02 mg/L, trong dịch dạ dày lên tới 126,4 mg/kg và dịch kính là 0,003 mg/L ^[5]. Tỷ lệ nồng độ máu tim so với máu ngoại vi lên tới 38,8 lần và dịch dạ dày so với máu ngoại vi là 6412,3 lần, phản ánh tình trạng nuốt một lượng cực lớn rotenone kèm hiện tượng tái phân bố thuốc sau tử vong ^[5].

Tuy nhiên, không phải mọi ca ngộ độc đều tử vong nếu được cấp cứu kịp thời hoặc liều dùng thấp hơn. Một báo cáo tại Malaysia ghi nhận một trẻ nhỏ bị ngộ độc do ăn hạt của cây Derris trifoliata (một loài cùng chi với dây thuốc cá) ^[3]. Trẻ xuất hiện thay đổi ý thức, nôn mửa, hạ huyết áp, toan chuyển hóa và tổn thương thận cấp ^[3]. Nhờ được cấp cứu tích cực, bệnh nhi đã may mắn sống sót mà không để lại di chứng thần kinh ^[3].

Độc tính dài hạn và tác động trên gan, sinh sản

Bên cạnh nguy cơ tử vong cấp tính do toan chuyển hóa, các nghiên cứu độc học cho thấy rotenone còn tiềm ẩn nhiều nguy cơ bệnh lý mạn tính:

Về độc tính thần kinh, nghiên cứu tổng hợp năm 2022 cho thấy việc tiếp xúc kéo dài với rotenone ở liều cận độc trên chuột cống gây thoái hóa chọn lọc các tế bào thần kinh dopaminergic ở vùng chất đen não bộ ^[2]. Các tế bào này xuất hiện thể vùi tế bào chất chứa alpha-synuclein, tạo ra các triệu chứng giống hệt bệnh Parkinson [3, 5]. Vì lý do này, việc sử dụng rotenone trong nông nghiệp đã dần bị bãi bỏ tại nhiều quốc gia ^[2].

Về độc tính trên gan, nghiên cứu năm 2017 trên chuột Sprague-Dawley cho uống rotenone hàng ngày trong 28 ngày ở các mức liều 1, 2 và 4 mg/kg ^[6]. Kết quả cho thấy cân nặng của chuột giảm phụ thuộc vào liều lượng, đồng thời gia tăng các yếu tố gây viêm như COX-2, NF-kappaB, PGE2, iNOS và TNF-alpha trong mô gan ^[6]. Nồng độ oxit nitric (NO) tăng cao và tổn thương mô học nghiêm trọng nhất xảy ra ở nhóm dùng liều 4 mg/kg, chứng minh rotenone kích hoạt phản ứng viêm phá hủy tế bào gan ^[6].

Về độc tính sinh sản, một nghiên cứu năm 1982 trên chuột cống Wistar mang thai được cho uống rotenone từ rễ cây Derris elliptica với các liều 0, 2,5, 5 và 10 mg/kg mỗi ngày từ ngày thứ 6 đến ngày 15 của thai kỳ ^[7]. Ở mức liều 10 mg/kg, rotenone làm gia tăng số lượng chuột không mang thai và tình trạng tiêu thai ^[7]. Ở mức liều 5 và 10 mg/kg, ghi nhận tình trạng giảm cân nặng chuột mẹ, giảm trọng lượng thai nhi, chậm cốt hóa xương và tăng tỷ lệ thừa xương sườn ở thai ^[7]. Ở liều 2,5 mg/kg, không quan sát thấy các tác động bất lợi này ^[7].

Đối với môi trường nước, nghiên cứu năm 2015 cho thấy nồng độ gây chết 50% (LC50) sau 96 giờ đối với phôi cá ngựa vằn chỉ là 12,2 mcg/L, đồng thời gây dị tật tim, biến dạng đuôi và tổn thương gan, mang cá bảy màu non ở nồng độ từ 2,5 mcg/L trở lên ^[8]. Điều này giải thích vì sao rễ cây này có độc lực diệt cá cực mạnh [5, 6].

Những hiểu lầm nguy hiểm thường gặp

Nhiều người dân vẫn cho rằng dây thuốc cá là thực vật tự nhiên nên có thể dùng làm thuốc chữa bệnh ngoài da hoặc tẩy giun sán theo đường uống mà không gây hại. Đây là quan niệm cực kỳ sai lầm. Dù chuột có khả năng chuyển hóa rotenone qua đường ruột tốt hơn so với đường tiêm (liều gây chết 50% LD50 qua đường uống là 350 mg/kg trong khi đường tiêm tĩnh mạch là 2,8 mg/kg), rotenone vẫn là một chất kịch độc đối với người khi nuốt phải ^[2].

Hiểu lầm thứ hai là ngộ độc rotenone có thuốc giải đặc hiệu. Thực tế lâm sàng cho thấy hiện chưa có bất kỳ phác đồ giải độc đặc hiệu nào được phê duyệt ^[4]. Dù một số thử nghiệm trên tế bào cho thấy N-acetylcysteine, chất chống oxy hóa hay chất mở kênh kali có thể làm giảm độc tính, nhưng các nghiên cứu này chưa được xác nhận trên động vật và việc áp dụng thực tế trên người bệnh ngộ độc nặng vẫn không thể ngăn chặn tử vong ^[4].

Ai cần đặc biệt thận trọng?

Mọi đối tượng đều có thể gặp nguy hiểm tính mạng nếu nuốt phải rotenone [1, 2]. Tuy nhiên, một số nhóm cần tuyệt đối tránh xa:

Trẻ em là đối tượng dễ bị tổn thương nhất do thể trọng nhỏ và tính tò mò, dễ ăn nhầm hạt hoặc uống nhầm nước sắc rễ cây [2, 4].

Phụ nữ mang thai và cho con bú cần tuyệt đối tránh tiếp xúc vì dữ liệu thực nghiệm trên động vật đã chứng minh hoạt chất này gây sảy thai, tiêu thai và dị tật xương thai nhi ở liều 5-10 mg/kg ^[7]. Hiện chưa có nghiên cứu an toàn nào trên phụ nữ mang thai ở người, việc tiếp xúc với hóa chất này tiềm ẩn nguy cơ rất lớn.

Người có bệnh nền về gan, thận hoặc bệnh lý thần kinh vận động như Parkinson không được làm việc hoặc tiếp xúc với nguồn chứa rotenone, bởi chất này làm trầm trọng thêm các phản ứng viêm hoại tử gan và phá hủy các nơ-ron dopaminergic [5, 8].

Cách xử lý và phòng tránh tai nạn

Để phòng tránh ngộ độc rễ dây thuốc cá và rotenone, người dân cần tuân thủ nghiêm ngặt các nguyên tắc an toàn:

Tuyệt đối không sử dụng rễ, thân, lá hoặc hạt của cây thuốc cá hay các loài thuộc chi Derris để làm thuốc uống, thuốc ngâm rượu hay chế biến thức ăn dưới bất kỳ hình thức nào [2, 4].

Khi sử dụng dây thuốc cá để diệt tạp trong nuôi trồng thủy sản hoặc làm chế phẩm trừ sâu sinh học, người thao tác phải mang đồ bảo hộ đầy đủ gồm găng tay, khẩu trang và kính mắt để tránh hít phải bụi hoặc dây dính vào niêm mạc [5, 7].

Bảo quản các bộ phận của cây thuốc cá hoặc chế phẩm trừ sâu sinh học ở nơi kín đáo, dán nhãn cảnh báo rõ ràng và để xa tầm tay của trẻ nhỏ [2, 4].

Nếu phát hiện người nghi ngờ nuốt phải rễ dây thuốc cá hoặc dung dịch chứa rotenone, cần lập tức đưa nạn nhân đến cơ sở y tế gần nhất [2, 4]. Mang theo mẫu cây hoặc chai lọ hóa chất để bác sĩ nhanh chóng định danh độc chất, hỗ trợ hô hấp và can thiệp hồi sức chống toan hóa máu kịp thời [2, 4].

Rễ dây thuốc cá tuy có nguồn gốc thảo mộc nhưng lại chứa hoạt chất rotenone với độc tính tế bào rất mạnh [1, 5]. Sự thiếu hiểu biết và chủ quan trong quá trình sử dụng có thể biến dược liệu này thành tác nhân gây ngộ độc chết người trong tích tắc [2, 3]. Nhận thức rõ mức độ nguy hiểm và tuyệt đối không nuốt phải là biện pháp bảo vệ bản thân và gia đình hiệu quả nhất.