Tại nhiều vùng nông thôn và ngoại thành, thói quen dùng nước giếng khoan, giếng đào cho sinh hoạt ăn uống hàng ngày vẫn rất phổ biến. Nguồn nước ngầm nhìn bằng mắt thường có vẻ trong vắt, mát lành nhưng lại có thể ẩn chứa những kim loại nặng không màu, không mùi như asen. Nhiều gia đình lo lắng liệu việc dùng nguồn nước này lâu ngày có dẫn đến những căn bệnh ác tính hay không.
Câu trả lời từ các dữ liệu khoa học là có mối liên hệ rõ rệt. Việc tiếp xúc và tiêu thụ asen vô cơ trong nước uống có liên quan trực tiếp đến sự gia tăng nguy cơ mắc và tử vong do nhiều loại ung thư nội tạng lẫn ngoài da, nổi bật nhất là ung thư bàng quang, ung thư phổi, ung thư da và cả ung thư thận [1]. Mức độ rủi ro phụ thuộc rất lớn vào nồng độ asen trong nước, thời gian tiếp xúc tích lũy cũng như khả năng chuyển hóa của cơ thể từng người [2].
Asen vô cơ tấn công tế bào và gây tổn thương tiền ung thư như thế nào?
Khi đi vào cơ thể qua đường nước uống, asen vô cơ cùng các chất chuyển hóa của nó sẽ được bài tiết qua đường tiết niệu, khiến bàng quang trở thành cơ quan chịu tác động trực tiếp. Một nghiên cứu công bố năm 2012 trên mô hình chuột đã làm rõ cơ chế asen vô cơ thúc đẩy tổn thương mô bàng quang khi kết hợp với chất gây ung thư thực nghiệm N-butyl-N-(4-hydroxybutyl)nitrosamine (viết tắt là BBN) [3]. Kết quả cho thấy asen vô cơ trong nước uống làm tăng tốc độ tổn thương tiền ung thư ở biểu mô đường tiết niệu và lớp dưới niêm mạc của bàng quang [3].
Cụ thể, sự hiện diện của asen ở nồng độ 10 ppm kết hợp với BBN làm dày lớp dưới niêm mạc, làm mất lớp màng bảo vệ glycosaminoglycan và làm tăng số lượng mao mạch dưới niêm mạc bàng quang [3]. Ở cấp độ phân tử, asen vô cơ làm tăng mức độ oxy hóa deoxyguanosine (gây tổn thương cấu trúc DNA) và làm thay đổi trạng thái methyl hóa cytosine trong DNA mô bàng quang [3]. Những biến đổi này làm rối loạn quá trình biểu hiện gen bình thường của tế bào.
Không dừng lại ở đó, asen vô cơ còn làm suy giảm hệ thống chống oxy hóa tự nhiên của mô bàng quang. Nghiên cứu năm 2012 ghi nhận asen làm giảm hoạt tính của hai enzyme bảo vệ quan trọng là glutathione reductase và glucose-6-phosphate dehydrogenase [3]. Đồng thời, chất này làm giảm biểu hiện protein NAD(P)H quinone oxidoreductase-1 (NQO-1) nhưng lại làm tăng biểu hiện protein Sp1 trong mô bàng quang [3]. Các nhà khoa học nhận định những chỉ số biến đổi này chính là các dấu ấn sinh học cảnh báo sớm tổn thương tiền ung thư của khối u bàng quang [3].
Bằng chứng dịch tễ học ở những vùng có nồng độ asen cao trong nước
Mối liên hệ giữa nồng độ asen cao trong nước uống với ung thư bàng quang và ung thư phổi đã được ghi nhận nhất quán qua nhiều nghiên cứu quy mô lớn. Một nghiên cứu công bố năm 1998 đã khảo sát tỷ lệ tử vong do ung thư trên quần thể khoảng 400.000 người tại Vùng II thuộc miền Bắc Chile, nơi người dân từng phơi nhiễm nồng độ asen cao trong nước uống [1]. Tại khu vực này, nồng độ asen trung bình tính theo dân số lên tới 570 microg/lít trong giai đoạn 1955-1969, sau đó giảm xuống dưới 100 microg/lít vào năm 1980 [1].
Khi phân tích tỷ lệ tử vong chuẩn hóa (SMR) trong giai đoạn 1989-1993, nhóm nghiên cứu phát hiện tỷ lệ tử vong tăng lên ở cả bốn loại: ung thư bàng quang, ung thư phổi, ung thư thận và ung thư da [1]. Đáng chú ý nhất, tỷ lệ tử vong do ung thư bàng quang tăng gấp 6,0 lần ở nam giới và tăng gấp 8,2 lần ở nữ giới so với mức chuẩn [1]. Tỷ lệ tử vong do ung thư phổi cũng tăng gấp 3,8 lần ở nam giới và 3,1 lần ở nữ giới [1]. Dữ liệu khảo sát thói quen hút thuốc và tỷ lệ tử vong do bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính tại đây chứng minh thuốc lá không phải là nguyên nhân gây ra sự gia tăng đột biến này [1]. Các tác giả ước tính asen có thể là thủ phạm gây ra 7% tổng số ca tử vong ở người từ 30 tuổi trở lên tại vùng này [1].
Để có cái nhìn tổng thể hơn, một tổng quan hệ thống công bố năm 2013 đã rà soát các nghiên cứu dịch tễ học xuất bản từ tháng 1/2000 đến tháng 4/2013 về mối liên hệ giữa nước uống nhiễm asen và ung thư bàng quang [4]. Phân tích này bao gồm 8 nghiên cứu sinh thái, 6 nghiên cứu bệnh - chứng, 4 nghiên cứu đoàn hệ và 2 phân tích gộp tại các khu vực có nồng độ asen cao như Đài Loan, Pakistan, Bangladesh, Argentina, Chile và một số bang của Mỹ [4]. Đa số các nghiên cứu đều khẳng định nguy cơ mắc mới hoặc tử vong do ung thư bàng quang tăng có ý nghĩa thống kê khi phơi nhiễm nồng độ asen cao trên 50 microg/lít [4]. Tuy nhiên, đánh giá chất lượng cho thấy chỉ một nửa số nghiên cứu đo lường mức phơi nhiễm ở cấp độ cá nhân và chỉ có 3 nghiên cứu sử dụng dấu ấn sinh học [4].
Phơi nhiễm asen nồng độ thấp và trung bình: Kết quả còn nhiều tranh luận
Nếu như tác hại ở nồng độ cao đã rõ ràng, thì câu hỏi liệu nồng độ asen thấp và trung bình (dưới 100 microg/lít) có gây ung thư hay không lại cho kết quả chưa đồng nhất giữa các công trình khoa học [5]. Một nghiên cứu đoàn hệ công bố năm 2004 đã theo dõi những người đàn ông Phần Lan có hút thuốc lá trong độ tuổi 50-69 để đánh giá nguy cơ ung thư bàng quang ở mức phơi nhiễm thấp [6]. Các nhà khoa học sử dụng mẫu móng chân để đo lượng asen tích lũy dài hạn trong cơ thể cho 280 ca ung thư bàng quang mắc mới (ghi nhận từ giai đoạn 1985-1988 đến tháng 4/1999) và nhóm đối chứng tương ứng [6]. Với nồng độ asen trong móng chân dao động từ 0,02 đến 17,5 microg/g, nghiên cứu không tìm thấy mối liên hệ có ý nghĩa thống kê nào với nguy cơ ung thư bàng quang (tỷ số chênh OR là 1,13) [6].
Ngược lại, một phân tích sinh thái công bố năm 2017 tại các hạt của Mỹ lại đưa ra cảnh báo đáng lưu ý ở mức phơi nhiễm thấp [5]. Nghiên cứu sử dụng dữ liệu nồng độ asen trong nước uống thập niên 1980-1990 (với mức trung vị là 1,5 microg/lít và phân vị thứ 95 là 15,4 microg/lít) để đối chiếu với tỷ lệ mắc ung thư giai đoạn 2006-2010 [5]. Kết quả phân tích hồi quy cho thấy nồng độ asen trong nước vẫn có mối liên hệ thuận chiều với tỷ lệ mắc ung thư bàng quang ở cả nam và nữ, cũng như ung thư phổi ở nữ giới [5]. Dù vậy, các tác giả lưu ý cần thận trọng khi diễn giải vì thiết kế nghiên cứu sinh thái có những hạn chế nhất định [5].
Một bài tổng hợp công bố năm 2017 cũng điểm lại các nghiên cứu tại vùng New England (Mỹ), nơi người dân dùng nhiều giếng đào tự cấp nước, đặc biệt là các giếng sử dụng trước năm 1960 khi thuốc trừ sâu chứa asen còn phổ biến [7]. Kết quả cho thấy tổng lượng nước uống tiêu thụ và mức phơi nhiễm asen tích lũy trọn đời từ giếng đào có liên quan chặt chẽ với nguy cơ ung thư bàng quang [7]. Cùng bài tổng hợp năm 2017 này, một nghiên cứu bệnh - chứng trên 223 bệnh nhân ung thư phổi tại 10 hạt thuộc bang New Hampshire và Vermont (nơi nước có nồng độ asen dưới 100 ppb) lại phát hiện một chi tiết phức tạp [7]. Nồng độ asen trong móng chân ở mức thấp nhất có liên quan đến việc tăng gấp 3 lần nguy cơ mắc ung thư phổi biểu mô tế bào vảy và tế bào nhỏ (OR = 2,99) [7]. Phát hiện này gợi ý mối quan hệ giữa nồng độ asen thấp và sự phát triển khối u phổi không hề đơn giản và có thể khác nhau tùy theo từng loại mô bệnh học [7]. Ngoài ra, một phân tích gộp gồm 6 nghiên cứu tại Mỹ được đề cập trong bài báo năm 2017 cũng chỉ ra việc tiêu thụ nước máy chứa asen tại một số khu vực có liên quan đến nguy cơ ung thư da không phải hắc tố [7].
Vai trò của yếu tố di truyền đối với khả năng đào thải asen
Tại sao cùng uống nguồn nước có nồng độ asen thấp hoặc trung bình nhưng có người mắc bệnh, có người lại không? Một nghiên cứu bệnh - chứng công bố năm 2012 tại vùng Đông Nam bang Michigan (Mỹ) đã giải đáp phần nào thắc mắc này thông qua góc nhìn di truyền [8]. Nghiên cứu phân tích DNA của 219 bệnh nhân ung thư bàng quang và 273 người khỏe mạnh đối chứng sống ở khu vực có nồng độ asen trong nước dưới 50 microg/lít [8]. Các nhà khoa học tập trung vào các biến thể gen đơn (SNP) của ba gen tham gia chuyển hóa và đào thải asen là GSTO-1, As3MT và MTHFR [8].
Kết quả cho thấy những người mang một hoặc nhiều bản sao alen C tại vị trí biến thể rs11191439 của gen As3MT có nguy cơ mắc ung thư bàng quang tăng lên (tỷ số chênh OR = 1,17 cho mỗi 1 microg/lít asen tăng thêm trong mức phơi nhiễm trung bình) [8]. Trong khi đó, những người mang kiểu gen đồng hợp tử TT tại cùng vị trí này lại không bị tăng nguy cơ khi phơi nhiễm asen [8]. Bên cạnh đó, nhóm bệnh nhân ung thư bàng quang cũng ít mang kiểu gen đồng hợp tử alen A tại biến thể rs1476413 của gen MTHFR hơn tới 60% so với nhóm đối chứng (OR = 0,40) [8]. Điều này chứng minh sự khác biệt về gen chuyển hóa khiến một số cá nhân nhạy cảm hơn hẳn với độc tính của asen ngay cả ở nồng độ tương đối thấp [8].
Những hiểu lầm thường gặp khi đánh giá nguy cơ từ nước nhiễm asen
Hiểu lầm phổ biến đầu tiên là cho rằng asen chỉ xâm nhập vào cơ thể qua đường nước uống. Một bài báo khoa học công bố năm 2008 nhằm hệ thống hóa các yếu tố nguy cơ đã chỉ ra rằng con người còn phơi nhiễm asen vô cơ qua thực phẩm, hít thở không khí và hấp thụ qua da [2]. Các tác giả nhận định nếu không tính đến các con đường này cùng khả năng methyl hóa (chuyển hóa) asen của từng người, tổng lượng asen phơi nhiễm thực tế sẽ bị đánh giá thấp, trong khi vai trò đơn lẻ của nước uống lại bị phóng đại quá mức [2].
Hiểu lầm thứ hai là chỉ nhìn vào kết quả xét nghiệm nồng độ asen trong nước tại một thời điểm duy nhất để kết luận nguy cơ ung thư. Bài báo năm 2008 nhấn mạnh để đánh giá đúng rủi ro ung thư bàng quang, cần phải kết hợp cả thông số định tính (con đường phơi nhiễm, độc tính và quá trình chuyển hóa) lẫn thông số định lượng [2]. Các thông số định lượng quan trọng bao gồm tổng lượng asen thực sự hấp thụ vào cơ thể, tổng thời gian phơi nhiễm kéo dài bao lâu và thời gian asen lưu giữ trong bàng quang trước khi được bài tiết ra ngoài [2].
Ai nên thận trọng trước nguy cơ phơi nhiễm asen?
Nhóm đầu tiên cần đặc biệt cảnh giác là những hộ gia đình đang sử dụng nguồn nước giếng tự khai thác, đặc biệt là các giếng đào hoặc giếng khoan ở vùng nông thôn chưa qua hệ thống xử lý kim loại nặng [5]. Những người sinh sống lâu năm tại các khu vực từng có lịch sử sử dụng thuốc trừ sâu chứa asen trong nông nghiệp hoặc có địa chất nhiễm asen tự nhiên sẽ có mức phơi nhiễm tích lũy trọn đời cao hơn [7].
Nhóm thứ hai là những người có cơ địa di truyền kém hiệu quả trong việc chuyển hóa asen, chẳng hạn như người mang các biến thể nhạy cảm trên gen As3MT và MTHFR [8]. Do xét nghiệm gen chưa phải là thủ tục thường quy trong khám sức khỏe thông thường, những gia đình có tiền sử người thân mắc ung thư bàng quang, ung thư phổi hoặc ung thư da sống trong cùng một khu vực nguồn nước cần chủ động kiểm tra sức khỏe định kỳ. Ngoài ra, vì ung thư bàng quang có tỷ lệ tái phát rất cao sau điều trị nội bàng quang và dễ tử vong do di căn xâm lấn, những bệnh nhân từng điều trị căn bệnh này tuyệt đối phải kiểm soát chặt chẽ nguồn nước sinh hoạt để tránh tiếp xúc thêm với asen [3].
Cách áp dụng thực tế để bảo vệ gia đình khỏi asen trong nước sinh hoạt
Bước quan trọng và thiết thực nhất đối với các hộ gia đình đang dùng nước giếng khoan, giếng đào là mang mẫu nước đi xét nghiệm chỉ tiêu asen tại các trung tâm kiểm nghiệm uy tín. Bạn không thể nhận biết asen bằng cảm quan hay đun sôi nước thông thường, bởi việc đun sôi chỉ diệt khuẩn chứ không làm bay hơi được kim loại nặng, thậm chí còn làm cô đặc nồng độ chất độc nếu đun cạn. Nếu khu vực sinh sống đã có mạng lưới nước sạch tập trung đạt chuẩn, người dân nên ưu tiên chuyển sang dùng nguồn nước này cho việc ăn uống và nấu nướng.
Trong trường hợp bắt buộc phải dùng nước ngầm tự khai thác, gia đình cần lắp đặt các hệ thống lọc nước chuyên dụng có khả năng xử lý kim loại nặng và asen, đồng thời thay vật liệu lọc đúng định kỳ khuyến cáo. Bên cạnh việc kiểm soát nguồn nước, duy trì thói quen uống đủ nước sạch mỗi ngày và đi tiểu kịp thời, không nhịn tiểu sẽ giúp rút ngắn thời gian lưu giữ các chất độc hại trong lòng bàng quang [2]. Chế độ ăn uống cân bằng, giàu rau xanh và trái cây tươi cũng góp phần hỗ trợ hệ thống enzyme chống oxy hóa tự nhiên của cơ thể hoạt động tốt hơn.
Tóm lại, bằng chứng khoa học đã xác lập mối liên hệ rõ ràng giữa việc tiêu thụ nước nhiễm asen vô cơ nồng độ cao với nguy cơ mắc và tử vong do ung thư bàng quang, phổi, da và thận [1]. Dù tác động ở nồng độ thấp vẫn đang được giới khoa học tiếp tục làm rõ, việc chủ động kiểm tra nguồn nước giếng và giảm thiểu thời gian chất độc lưu lại trong cơ thể vẫn là giải pháp phòng bệnh an toàn nhất [4]. Nếu bạn sống ở vùng dùng nước ngầm lâu năm và có các triệu chứng bất thường đường tiết niệu hoặc hô hấp, hãy đến gặp bác sĩ để được thăm khám và tư vấn chuyên môn kịp thời.
