Thịt bò, thịt lợn luôn giữ vị trí trung tâm trong nhiều bữa cơm gia đình nhờ hương vị thơm ngon và giá trị dinh dưỡng dồi dào. Tuy nhiên, việc tiêu thụ quá nhiều nhóm thực phẩm này từ lâu đã làm dấy lên lo ngại về nguy cơ mắc các bệnh lý đường tiêu hóa, đặc biệt là ung thư đại trực tràng.
Giải đáp cho thắc mắc này, các dữ liệu khoa học chỉ ra rằng thủ phạm chính nằm ở sắt heme – hợp chất tạo nên màu đỏ đặc trưng của thịt [1]. Khi đi vào đường tiêu hóa, sắt heme đóng vai trò như chất xúc tác thúc đẩy sự hình thành các hợp chất N-nitroso và các gốc tự do, từ đó trực tiếp gây tổn thương DNA, kích hoạt phản ứng viêm mạn tính và phá hủy tế bào biểu mô ruột [2].
Sắt heme và phản ứng tạo chất gây hại trong lòng ruột
Khác với sắt không heme có trong thực vật hay sắt vô cơ, sắt heme hiện diện dồi dào trong cả thịt đỏ tươi và thịt chế biến sẵn [3]. Sau khi được tiêu thụ, quá trình hấp thu và chuyển hóa sắt heme tại các tế bào biểu mô ruột sẽ kích hoạt hàng loạt con đường sinh học bất lợi [4]. Cơ chế nổi bật và được nghiên cứu nhiều nhất là khả năng xúc tác tạo thành các hợp chất N-nitroso (NOC) nội sinh ngay trong lòng ống tiêu hóa [1].
Các hợp chất N-nitroso này mang độc tính di truyền cao, có khả năng khởi phát quá trình sinh ung thư tại đại trực tràng [2]. Song song đó, sắt heme còn thúc đẩy quá trình peroxy hóa lipid (chất béo), dẫn đến việc giải phóng các gốc tự do và hình thành các hợp chất aldehyde gây độc tế bào [1]. Quá trình này tạo ra các sản phẩm cộng hợp DNA (DNA adducts) – tức các mảnh hóa chất bám chặt vào chuỗi di truyền của tế bào biểu mô đại trực tràng [2].
Không dừng lại ở đó, sắt heme còn gây độc trực tiếp thông qua một yếu tố gọi là "nhân tố heme gây độc tế bào" (cytotoxic heme factor) [2]. Sự tấn công liên tục này làm tổn thương lớp tế bào bề mặt niêm mạc ruột, dẫn đến sự tăng sinh tế bào biểu mô bù trừ một cách quá mức [2].
Về lâu dài, sắt heme gây ra nhiều biến đổi di truyền thông qua việc can thiệp vào đường truyền tín hiệu WNT của tế bào [2]. Hệ quả là sự xuất hiện đột biến ở các gen quan trọng kiểm soát ung thư đại tràng như APC, TP53 và KRAS [2].
Phá vỡ hệ vi sinh và kích hoạt viêm ruột mạn tính
Bên cạnh tác động hóa học trực tiếp lên DNA, sắt heme còn âm thầm thay đổi môi trường sống của vi khuẩn đường ruột [2]. Tình trạng mất cân bằng hệ vi sinh đường ruột (loạn khuẩn) được chứng minh là yếu tố tiếp tay cho đặc tính sinh ung thư của heme [2].
Một nghiên cứu thực nghiệm trên chuột công bố năm 2021 đã làm rõ cơ chế viêm ruột mạn tính do sắt heme gây ra [5]. Các nhà khoa học đã phân tích tác động của chế độ ăn chứa sắt heme ở mức 0,25 micromol/g thức ăn và so sánh với nhóm đối chiếu dùng chế độ ăn cân bằng sắt chứa ferric citrate ở cùng hàm lượng 0,25 micromol/g thức ăn [5].
Kết quả giải trình tự gen 16S rRNA cho thấy sắt heme làm giảm sự đa dạng sinh học của hệ vi sinh và gây ra tình trạng loạn khuẩn đường ruột kéo dài, đặc trưng bởi sự gia tăng liên tục của nhóm vi khuẩn gram âm Proteobacteria [5]. Sự mất cân bằng vi sinh này liên kết chặt chẽ với tình trạng viêm ruột mạn tính và sự tăng sinh quá mức của lớp biểu mô ruột [5].
Dưới tác động của sắt heme, các tế bào dòng tủy (myeloid cells) xâm nhập mạnh vào niêm mạc đại trực tràng, kéo theo sự gia tăng của các tế bào dương tính với enzyme gây viêm COX-2 [5]. Phân tích chuyên sâu cũng ghi nhận số lượng tế bào miễn dịch T và B tăng lên ở lớp đệm niêm mạc, trong khi tế bào T gammadelta ở khoang nội biểu mô lại bị suy giảm [5].
Đáng chú ý, sắt heme trong chế độ ăn vừa xúc tác tạo hợp chất N-nitroso trong phân và gây độc gen ở tế bào biểu mô ruột, vừa ức chế quá trình tự chết theo chương trình (apoptosis) của các tế bào bị lỗi [5]. Điều này khiến các tế bào mang đột biến không bị đào thải mà tiếp tục nhân lên, thúc đẩy sự hình thành khối u đại trực tràng trên mô hình chuột thực nghiệm [5].
Những con số biết nói từ các nghiên cứu trên người
Mối liên hệ giữa sắt heme, thịt đỏ và ung thư đại trực tràng không chỉ dừng ở phòng thí nghiệm mà đã được kiểm chứng qua các nghiên cứu dịch tễ học quy mô lớn [1]. Một phân tích gộp công bố năm 2011, tổng hợp dữ liệu từ các nghiên cứu đoàn hệ tương lai trên 566.607 người với 4.734 ca mắc ung thư đại tràng, đã đánh giá trực tiếp lượng sắt heme tiêu thụ [1]. Kết quả cho thấy những người thuộc nhóm tiêu thụ sắt heme cao nhất có nguy cơ mắc ung thư đại tràng cao hơn 18% (tỷ số nguy cơ tương đối RR = 1,18; khoảng tin cậy 95%: 1,06-1,32) so với nhóm tiêu thụ thấp nhất [1]. Trong báo cáo này, các thí nghiệm trên chuột bị gây ung thư bằng hóa chất cũng khẳng định hemoglobin và thịt đỏ thúc đẩy sự xuất hiện của các ổ隐 (aberrant crypt foci) – một dạng tổn thương tiền ung thư [1].
Cùng năm 2011, một nghiên cứu đoàn hệ tương lai quy mô lớn khác tại Mỹ đã theo dõi 300.948 nam giới và phụ nữ trong suốt 7 năm, ghi nhận 2.719 ca mắc ung thư đại trực tràng [6]. Khi so sánh nhóm ăn nhiều nhất (phân vị thứ 5) với nhóm ăn ít nhất (phân vị thứ 1), nguy cơ ung thư đại trực tràng tăng 24% ở nhóm ăn thịt đỏ (HR = 1,24) và tăng 16% ở nhóm ăn thịt chế biến sẵn (HR = 1,16) [6].
Khi bóc tách từng thành phần gây hại, nghiên cứu này chỉ ra lượng sắt heme tiêu thụ làm tăng 13% nguy cơ (HR = 1,13) [6]. Bên cạnh sắt heme, nitrat từ thịt chế biến sẵn làm tăng 16% nguy cơ (HR = 1,16), và các hợp chất amin dị vòng (HCA) sinh ra khi nấu thịt ở nhiệt độ cao cũng làm tăng nguy cơ từ 17% (với chất DiMeIQx, HR = 1,17) đến 19% (với chất MeIQx, HR = 1,19) [6]. Nhìn chung, sự gia tăng nguy cơ trong nghiên cứu này biểu hiện ở ung thư trực tràng rõ hơn so với ung thư đại tràng, ngoại trừ hai chất MeIQx và DiMeIQx chỉ liên quan đến ung thư đại tràng [6].
Ngoài ra, tính toán từ nghiên cứu đoàn hệ NIH-AARP Diet and Health ước tính rằng nếu nhóm tiêu thụ thịt đỏ cao nhất giảm lượng ăn xuống ngang bằng với nhóm tiêu thụ thấp nhất, gánh nặng ung thư đại trực tràng trong cộng đồng sẽ giảm được 9% [7].
Góc nhìn đa chiều và giới hạn của bằng chứng
Dù cơ chế sinh học khá rõ ràng, giới khoa học vẫn giữ thái độ thận trọng khi đánh giá mức độ rủi ro thực tế trong bữa ăn hàng ngày [8]. Ngày 26 tháng 10 năm 2015, Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế (IARC) đã xếp thịt đỏ vào Nhóm 2A – nhóm "có khả năng gây ung thư cho người" [8]. Kết luận này của IARC dựa trên bằng chứng cơ chế mạnh mẽ (bao gồm vai trò của hợp chất N-nitroso, amin dị vòng và sắt heme), dù bằng chứng dịch tễ trực tiếp trên người còn hạn chế và bằng chứng trên động vật thực nghiệm chưa đầy đủ [8].
Một bài tổng quan phương pháp luận năm 2018 đã chỉ ra những giới hạn đáng lưu ý của các nghiên cứu cơ chế [8]. Nhiều thí nghiệm trong ống nghiệm (in vitro) đã sử dụng các điều kiện không phản ánh đúng mức tiêu thụ thực phẩm thông thường [8]. Tương tự, các nghiên cứu trên động vật thường thử nghiệm chế độ ăn nghèo canxi, giàu chất béo kết hợp với liều lượng sắt heme bị phóng đại cao gấp nhiều lần so với lượng thịt đỏ con người ăn hàng ngày [8].
Hơn nữa, bằng chứng lâm sàng trên người gợi ý rằng các hợp chất N-nitroso tìm thấy sau khi ăn thịt đỏ chủ yếu là nitrosyl iron và nitrosothiol [8]. Đây là những sản phẩm có bản chất hóa học khác biệt sâu sắc so với một số hợp chất N-nitroso gây ung thư điển hình thường được dùng làm mô hình nghiên cứu [8].
Thậm chí, một nghiên cứu năm 2012 thuộc Thử nghiệm Sàng lọc Ung thư Tuyến tiền liệt, Phổi, Đại trực tràng và Buồng trứng đã sử dụng cơ sở dữ liệu sắt heme chuyên biệt (tính toán chi tiết theo loại thịt, phương pháp nấu và độ chín) nhưng không tìm thấy mối liên hệ có ý nghĩa thống kê giữa lượng sắt heme và tỷ lệ mắc u tuyến (adenoma) đại trực tràng đoạn xa [7]. Các tác giả lưu ý rằng mẫu huyết thanh trong nghiên cứu này tương đối nhỏ nên khả năng phát hiện các mối liên hệ ở mức độ vừa phải có thể bị hạn chế [7]. Nghiên cứu này cũng không tìm thấy mối liên hệ giữa các biến thể gen chuyển hóa sắt và nguy cơ u tuyến đại trực tràng [7].
Hiểu lầm thường gặp về chế biến thịt và nguồn chất đạm
Nhiều người cho rằng chỉ thịt xông khói, xúc xích hay thịt hộp mới độc hại, còn thịt bò, thịt lợn tươi sống hoàn toàn vô hại. Thực tế, báo cáo năm 2019 từ ba đoàn hệ lớn tại Mỹ khẳng định cả thịt đỏ chế biến sẵn và thịt đỏ chưa qua chế biến đều liên quan đến sự gia tăng nguy cơ ung thư biểu mô tuyến đại trực tràng, xuất phát từ hàm lượng sắt heme cao trong cả hai loại [3].
Một hiểu lầm khác là chỉ cần chọn phần thịt nạc, bỏ mỡ là tránh được rủi ro. Hàm lượng sắt heme không chỉ phụ thuộc vào loại thịt mà còn biến đổi theo phương pháp chế biến và mức độ chín của thịt [7]. Khi nấu thịt ở nhiệt độ cao như nướng, chiên rán, ngoài sắt heme sẵn có, bề mặt thịt còn sinh ra các hợp chất gây đột biến gen mạnh là amin dị vòng (như MeIQx, DiMeIQx, PhIP) và hydrocarbon thơm đa vòng, làm cộng hưởng nguy cơ gây ung thư ở tất cả các vị trí giải phẫu của đại trực tràng [3], [6].
Ai nên thận trọng khi ăn thịt đỏ?
Ung thư đại trực tràng là một trong những bệnh lý ác tính phổ biến trên toàn cầu và đang có xu hướng gia tăng tỷ lệ mắc ở những người trẻ tuổi [4]. Sự hình thành khối u có mối liên hệ nhân quả với sự kết hợp của yếu tố di truyền, lối sống và chế độ ăn uống [4].
Do đó, những người có tiền sử gia đình mắc ung thư đại trực tràng, người đang có u tuyến (polyp) đại trực tràng hoặc mắc các bệnh viêm ruột mạn tính cần đặc biệt kiểm soát lượng thịt đỏ nạp vào cơ thể [2], [5], [7]. Những cá nhân có chế độ ăn thiếu hụt rau xanh và canxi nhưng lại ăn nhiều chất béo và thịt nướng ở nhiệt độ cao cũng thuộc nhóm nguy cơ cần điều chỉnh thói quen sinh hoạt [2], [8], [6]. Nếu bạn có bệnh nền về đường tiêu hóa, rối loạn chuyển hóa sắt hoặc đang sử dụng thuốc điều trị, hãy tham khảo ý kiến bác sĩ để có chế độ dinh dưỡng phù hợp.
Cách ăn thịt đỏ an toàn và bảo vệ đường ruột
Chúng ta không cần phải loại bỏ hoàn toàn thịt đỏ khỏi thực đơn mà nên áp dụng chiến lược thay thế và kết hợp thực phẩm thông minh. Nghiên cứu trên ba đoàn hệ lớn năm 2019 chứng minh việc thay thế thịt đỏ bằng thịt trắng (như thịt gia cầm và cá) giúp giảm nguy cơ mắc ung thư đại trực tràng [3].
Lợi ích này đến từ việc thịt trắng có hàm lượng sắt heme rất thấp, không kích thích phản ứng N-nitrosation nội sinh trong ruột nên hầu như không làm phát sinh các hợp chất N-nitroso độc hại [3]. Đáng chú ý, những vùng của ruột già vốn nhạy cảm nhất với tác hại của thịt đỏ và sắt heme cũng chính là những vị trí nhận được lợi ích bảo vệ rõ rệt nhất khi người ăn chuyển sang dùng thịt trắng [3].
Khi ăn thịt đỏ, việc kết hợp trong một chế độ ăn cân bằng có chứa nhiều rau xanh, dầu ô liu và thực phẩm giàu canxi có thể làm giảm bớt các tác động sinh ung thư của sắt heme [2]. Về cách chế biến, nên hạn chế tối đa việc nấu thịt ở nhiệt độ quá cao hoặc nướng cháy để giảm sự hình thành của các chất gây đột biến amin dị vòng [3], [6].
Thịt đỏ vẫn là nguồn cung cấp dưỡng chất giá trị nếu được tiêu thụ ở mức độ vừa phải và chế biến đúng cách. Việc chủ động giảm bớt khẩu phần thịt đỏ, tăng cường cá, thịt gia cầm cùng rau xanh trong bữa ăn hàng ngày chính là chìa khóa đơn giản và bền vững để bảo vệ niêm mạc đại trực tràng trước các tác nhân gây hại.
