Nghiên cứu các biến đổi về mặt hoá sinh trên các đối t ợng có nguy cơ phơi nhiễm chất da camdioxin

Như vậy, một trong những cơ chế gây các tình trạng bệnh lý của Dioxin có thể là do việc tăng sinh gốc tự do gây độc cho tế bào [41].. Một số công trình nghiên cứu về tác động của Dioxin

Chương trình 33

Bộ y tế

Trường đại học Y hà nội

Báo cáo Tổng kết đề tài nhánh

Đề tài cấp nhà nước

Đề tài nhánh :

“Nghiên cứu các biến đổi về mặt hoá sinh trên các đối tượng có

nguy cơ phơi nhiễm chất da cam/Dioxin “

Chủ nhiệm đề tài nhánh : PGS.TS Nguyễn Thị Hà

Cơ quan chủ trì : Trường đại học Y hà nội

Thuộc đề tài

Nghiên cứu các biến đổi về mặt di truyền, miễn dịch,

hoá sinh, huyết học và tồn lưu dioxin

trên các đối tượng phơi nhiễm có nguy cơ cao

Chủ nhiệm đề tài : PGS.TS Nguyễn văn tường

Chương trình 33

Bộ y tế

Trường đại học Y hà nội

Báo cáo Tổng kết đề tài nhánh

Đề tài cấp nhà nước

Đề tài nhánh :

“Nghiên cứu các biến đổi về mặt hoá sinh trên các đối tượng có

nguy cơ phơi nhiễm chất da cam/Dioxin “

Chủ nhiệm đề tài nhánh : PGS.TS Nguyễn Thị Hà

Cơ quan chủ trì : Trường đại học Y hà nội

Thời gian thực hiện : 2001 - 2003

Kinh phí được cấp :

Hà nội - 2003

Danh s¸ch nh÷ng ng−êi thùc hiÖn chÝnh

CN L∙ Ngäc Thuý - §HYHN

CN NguyÔn Tó ThiÖn - §HYHN KTV §ç Minh Thu - §HYHN KTV TrÇn §øc Tranh - §HYHN

CCBMB : Cùu chiÕn binh miÒn B¾c

CCBMN : Cùu chiÕn binh miÒn Nam

FT4I : Free thyroxin index

Gn – RH : Gonadotropin releasing hormone

PNB-I : Ph¬i nhiÔm thÊp tØnh B

PNB- II : Ph¬i nhiÔm Cao tØnh B

PNT-I : Ph¬i nhiÔm thÊp tØnh T

PNT-II : Ph¬i nhiÔm cao tØnh T

POL : Peroxidation of lipid (Qu¸ tr×nh peroxi hãa lipid)

RIA : Radioimmuno assay = kü thuËt miÔn dÞch phãng x¹ c¹nh tranh SOD : Superoxid dismutase

TAS : Total antioxidant status (Tr¹ng th¸i chèng oxy hãa toµn phÇn)

TBG : Thyroxine binding globulin

TCDD : 2, 3, 7, 8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin

TSH : Thyroid stimulating hormone

UGT : UDP-glucuronyl transferase

XOx : Xanthin oxidase

Đặt vấn đề

Dioxin là tên gọi của 2, 3, 7, 8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin, được xem

là một trong những chất hoá học có độc tính cao nhất được biết cho đến nay Dioxin được tạo ra từ nhiều nguồn gốc khác nhau như là tạp chất xuất hiện mặc nhiên trong nhiều quy trình sản xuất công nghiệp có liên quan đến chất chlor (Cl), từ các lò đốt chất thải ở Việt Nam, quân đội Mỹ đã sử dụng một

số lượng lớn chất độc Dioxin (có trong chất da cam) trong cuộc chiến tranh hoá học có tên gọi là chiến dịch Ranch Hand Đó là một cuộc chiến tranh hoá học khốc liệt trong lịch sử chiến tranh của thế kỷ XX [5] mà hậu quả của

nó còn kéo dài cho đến tận ngày nay

Ba mươi năm đã trôi qua, kể từ khi Mỹ chấm dứt việc rải chất độc hoá học xuống nhiều vùng lãnh thổ đất nước ta, ảnh hưởng của Dioxin lên môi trường sống vẫn còn là mối quan tâm của các nhà khoa học thế giới và Việt Nam Năm 2001 Viện Khoa học Môi trường của Mỹ kết hợp với Hội chữ thập đỏ Việt Nam công bố hàm lượng Dioxin trong máu của cư dân sống gần sân bay Biên Hòa tỉnh Đồng Nai cao gấp 135 lần cư dân Hà Nội Với

đặc tính bền vững, tồn tại lâu trong thiên nhiên, Dioxin vẫn còn tác động rất lớn đến môi trường sinh thái, các sinh vật và con người sống trong vùng bị phơi nhiễm ở miền Nam Việt Nam và những cựu chiến binh đã tham gia chiến đấu ở chiến trường miền Nam Nhiều nghiên cứu trên người và động vật bị nhiễm Dioxin cho thấy: Dioxin tác động lên nhiều cơ quan nội tạng khác nhau như làm teo tuyến ức, tác động lên hệ lympho và gây suy giảm miễn dịch, gây thương tổn nặng nề các tế bào gan mà hậu quả là ung thư, dị tật bẩm sinh, các bệnh lý thần kinh [4], [5]

Đã có nhiều công trình nghiên cứu về tác dụng của Dioxin đối với môi trường và sức khoẻ con người được công bố [4], [23], [24], [25] Mặc dù

vậy hiểu biết của chúng ta về tác dụng độc hại và cơ chế tác dụng của Dioxin

đối với sức khoẻ của con người vẫn chưa đầy đủ

Một trong những nguyên nhân có thể gây ra những bệnh lý kể trên là

do sự hiện diện của gốc tự do trong cơ thể Khi cơ thể bị các chất xenobiotic tấn công sẽ sinh ra một lượng đáng kể gốc tự do Các thuốc trừ sâu, diệt cỏ (như Paraquat), và tetrachloruacacbon đã được sử dụng để tạo mô hình sinh các trạng thái bệnh lý do gốc tự do trong dược lý học [36][59] Như vậy, một trong những cơ chế gây các tình trạng bệnh lý của Dioxin có thể là do việc tăng sinh gốc tự do gây độc cho tế bào [41] Cơ thể bị tác động lâu dài của Dioxin sẽ gây tăng sinh và tích lũy gốc tự do, lúc này hệ thống antioxidant hoạt động như thế nào trước tác hại của các gốc tự do ?

Ngoài cơ chế có thể có nêu trên, đã có những nghiên cứu cho thấy Dioxin có tác dụng lên chuyển hoá các hormon giáp trạng theo cơ chế khác Một số công trình nghiên cứu về tác động của Dioxin lên tuyến giáp của

động vật thực nghiệm, người làm việc trong nhà máy sản xuất hoá chất, cựu chiến binh trong chiến dịch Ranch Hand và người sống trong vùng bị nhiễm Dioxin đã được công bố [4], [23], [24], [28].Tuyến giáp là một tuyến nội tiết

có vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình chuyển hoá các chất cũng như

sự phát triển, lớn lên của cơ thể cả về vật chất lẫn tinh thần Những vai trò quan trọng đó thực hiện được là nhờ hormon tuyến giáp T3, T4 và TSH của tuyến yên [6] Tuy nhiên, các nghiên cứu về ảnh hưởng của Dioxin đối với tuyến giáp vẫn còn chưa thống nhất và ở Việt Nam, mặc dù là nơi chịu ảnh hưởng nặng nề của chất độc hoá học chiến tranh, những nghiên cứu này còn rất hạn chế và với quy mô nhỏ, vì vậy kết quả chưa thật sự thuyết phục

Một khía cạnh khác về tác động của Dioxin lên sức khoẻ con người thông qua điều tra dịch tễ học của các nhà khoa học Việt Nam đã cho thấy

tỷ lệ vô sinh, thai dị dạng, sảy thai tự nhiên, trẻ quái thai tăng lên ở những vùng có liên quan đến Dioxin Vì vậy, những thay đổi về hormon sinh sản

ở những đối tượng có nguy cơ phơi nhiễm Dioxin cũng là một hướng nghiên cứu cần được quan tâm

Vì những lý do trên đề tài này nhằm những mục tiêu sau:

1 Nghiên cứu hoạt độ của một số enzym chống oxy hóa và trạng thái chống oxy hóa toàn phần trong máu của người có nguy cơ bị nhiễm chất da cam/Dioxin

Với nội dung cụ thể:

- Xác định hoạt độ các enzym chống oxy hóa bao gồm SOD, GPx và

GR trong hồng cầu của người có nguy cơ bị nhiễm và không bị nhiễm chất

- Tìm hiểu sự biến đổi hoạt độ các enzym SOD, GPx, GR và chỉ số TAS, MDA huyết tương ở các đối tượng nghiên cứu trên để đánh giá tác

động có thể có của Dioxin đến trạng thái chống hoạt động của gốc tự do ở cơ thể người

2 Nghiên cứu hàm lượng của các hormon T3, FT4, TSH trong huyết thanh ở người có nguy cơ phơi nhiễm chất da cam/Dioxin

Với nội dung cụ thể:

- Xác định hàm lượng các hormon T3, FT4, TSH huyết thanh của người có nguy cơ bị phơi nhiễm và không bị phơi nhiễm chất da cam/Dioxin

- Tìm hiểu sự thay đổi hàm lượng của các hormon giáp trạng ở những

đối tượng nghiên cứu trên

3 Nghiên cứu hàm lượng của một số hormon hướng sinh dục và sinh dục trong huyết thanh ở nam giới có nguy cơ bị phơi nhiễm chất da cam/Dioxin

Với nội dung cụ thể:

- Xác định hàm lượng hormon hướng sinh dục FSH, LH trong huyết

thanh của các đối tượng nghiên cứu là nam giới có nguy cơ và không có nguy cơ bị phơi nhiễm chất da cam/Dioxin

- Xác định hàm lượng hormon sinh dục testosteron trong huyết thanh của các đối tượng nghiên cứu là nam giới có nguy cơ và không có nguy cơ

bị phơi nhiễm chất da cam/Dioxin

Chương 1

Tổng quan tài liệu

1.1 Một số thông tin cơ bản về Dioxin

1.1.1- Nguồn gốc và cấu tạo hoá học của Dioxin

Các chất dibenzo-p-dioxin chlor hoá (CDD) là một họ gồm 75 hợp chất khác nhau, gọi chung là các Dioxin đa chlor-hoá Họ CDD được chia làm 8 nhóm hoá chất dựa trên số lượng nguyên tử chlor trong phân tử Nhóm

có 1 nguyên tử chlor được gọi là Dioxin đơn chlor-hoá (mono-chlorinated dioxin) Nhóm có từ 2 đến 8 nguyên tử chlor được gọi là Dioxin 2 chlor (DCDD = di-chlorinated dioxin), Dioxin 3 chlor (TrCDD = tri-chlorinated dioxin), Dioxin 4 chlor (TCDD = tetra-chlorinated dioxin), Dioxin 5 chlor (PeCDD = penta-chlorinated dioxin), Dioxin 6 chlor (HxCDD = hexa-chlorinated dioxin), Dioxin 7 chlor (HpCDD = hepta-chlorinated dioxin) và Dioxin 8 chlor (OCDD = octa-chlorinated dioxin) Các nguyên tử chlor có thể gắn vào phân tử Dioxin ở bất kỳ vị trí nào trong 8 vị trí

CDD với 4 nguyên tử chlor ở các vị trí carbon số 2, 3, 7, 8 trong phân

tử Dioxin được gọi là tetrachlorodibenzo-p-dioxin hay 2, 3, 7, 8-TCDD Chất này là một trong số các CDD có độc tính mạnh nhất đối với động vật có vú

và cũng được chú ý nhiều nhất Bởi vậy 2, 3, 7, 8-TCDD được coi là nguyên mẫu cho các CDD

Cl

Hình1.1- 2, 3, 7, 8 Tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD)

CDD có thể được tạo ra cả trong tự nhiên và cả trong hoạt động của con người Trong tự nhiên, chúng được tạo ra do sự đốt cháy không hoàn toàn các chất hữu cơ vì cháy rừng hoặc hoạt động núi lửa CDD được tạo ra ngoài ý muốn trong các quá trình thiêu và đốt trong sinh hoạt, trong đô thị và trong công nghiệp Hiện nay, người ta cho rằng các hoạt động thiêu và đốt của con người tạo ra nguồn CDD chủ yếu trong môi trường

Các CDD (chủ yếu là 2, 3, 7, 8-TCDD) có thể được tạo thành ở các nhà máy sản xuất giấy và bột giấy trong công đoạn tảy trắng bằng chlor Các CDD cũng là tạp chất mặc nhiên được tạo thành trong quá trình sản xuất một

số chất hữu cơ chứa chlor như chất diệt khuẩn (hexachlorophene), chất diệt

cỏ 2, 4, 5-trichlorophenoxyacetic acid (2, 4, 5-T), các hoá chất bảo quản gỗ Hiện nay, các CDD được giải phóng vào môi trường trước hết trong quá trình

đốt nhiên liệu hoá thạch (than, dàu lửa, khí thiên nhiên), gỗ và các quá trình thiêu rác (rác sinh hoạt ở đô thị, chất thải rắn y tế ) Người ta cũng phát hiện ra những lượng CDD ở nồng độ thấp trong khói thuốc lá, hệ thống sưởi gia đình và trong khí thải của những loại ô-tô chạy bằng xăng có hoặc không

có pha chì hoặc chạy bằng nhiên liệu diesel Sự đốt cháy các nguyên liệu hữu cơ có chứa chlor như chất dẻo, gỗ được xử lý bảo quản bằng pentachlorophenol (PCP), các rác thải được xử lý bằng thuốc trừ sâu, các chất hoá học chứa nhiều chlor khác (polychlorinated biphenyls = PCBs) và thậm chí cả giấy tảy trắng - đều có thể tạo thành các CDD

Trong chiến tranh ở Việt nam, chiến dịch Ranch Hand được tiến hành

từ 1961 đến 1971 và quân đội Mỹ đã rải khoảng 10 triệu gallon thuốc diệt cỏ xuống khoảng 10-20% diện tích ở miền Nam Việt nam, trong đó nhiều nhất

là chất da cam (11 triệu gallon) Chất da cam (AO = agent orange) là một hỗn hợp 2, 4-D (2, 4-dichlorophenoxyacetic acid) và 2, 4, 5-T (trichlorophenoxyacetic acid) với tỷ lệ 1:1 trong dàu diesel và có lẫn từ 1 đến

20 ppm chất 2, 3, 7, 8-TCDD như là một tạp chất

6 2

3 4 5

1.1.2- Một số đặc tính của Dioxin

1.1.2.1.-Dioxin trong cơ thể người và động vật

Con đường thâm nhập của Dioxin

Dioxin vào cơ thể người theo nhiều đường khác nhau, hoặc trực tiếp với chất độc da cam, hoặc gián tiếp qua thức ăn, môi trường bị nhiễm chất da cam Ngoài ra, trong các sự cố tai nạn, lao động ở các nhà máy hóa chất cũng gây ra tình trạng nhiễm Dioxin đáng kể Đối với dân sống trong vùng bị rải Dioxin, thực phẩm là nguồn chủ yếu để Dioxin xâm nhập vào cơ thể người Cá, vịt, trứng các loại là những nguồn thực phẩm thường xuyên được người dân sử dụng có khả năng bị ô nhiễm cao nhất, bởi vậy tình trạng bị nhiễm Dioxin đối với cơ thể ngày càng nặng, càng cao Đặc biệt, ở những người sinh ra sau khi Mỹ ngừng rải chất độc hóa học vẫn có Dioxin trong máu, nguồn gây nhiễm lúc này cũng chính là do ăn uống những thực phẩm

từ môi trường đã bị rải Dioxin [60] Tóm lại, con đường luân chuyển của Dioxin là Đất - Động vật - Người

động lên tế bào mầm (sinh sản) và gây dị tật bẩm sinh ở thế hệ sau

Ngoài ra với tính kỵ nước và khả năng kết hợp cho - nhận với các chất nội sinh khác nhau, Dioxin có thể vượt qua các thềm sinh học bất kỳ: bởi vậy trong cơ thể, Dioxin đến được gan, lách v.v và khi thấm vào tế bào thì Dioxin có khả năng chuyển từ nguyên sinh chất vào nhân

Chuyển hóa của Dioxin

Dioxin bị chuyển hóa chủ yếu ở gan Tại gan, Dioxin chuyển hóa bởi

hệ thống cytocrome P-450, nguyên tử chlor của Dioxin được thay thế lần

lượt bằng các nhóm hydroxyl làm mất độc tính của Dioxin Đối với các sản phẩm chuyển hóa của Dioxin, độc tính giảm đi ít nhất 100 lần so với độc tính Dioxin lúc ban đầu [12]

Đặc biệt các chất như: vitamin E, vitamin C, các acid béo không no, selen, sắt với liều lượng nhỏ đều có tác dụng làm giảm độc tính của Dioxin trong cơ thể [23]

Thải trừ của Dioxin

Dioxin được đào thải ra khỏi cơ thể qua nhau thai, sữa mẹ, và gan ở gan, Dioxin theo mật xuống ruột và phần lớn được tái hấp thu trở lại, chỉ một lượng nhỏ Dioxin được thải theo phân ra ngoài Ngoài ra, Dioxin còn

được bài xuất qua nước tiểu, mồ hôi và khí thở ra [24]

1.1.2.2.-Dioxin trong tự nhiên

Trong đất

Khi xâm nhập vào đất, Dioxin kết hợp với các chất hữu cơ mang tính sinh học, biến thành các phức chất không hòa tan trong nước và ít bị nước rửa trôi Độ linh động của Dioxin trong đất và độ rửa trôi của nó giảm theo thời gian, phụ thuộc vào hàm lượng cũng như thành phần, chất lượng của các chất hữu cơ có trong đất Trải qua thời gian, Dioxin tích tụ lại trong phân

đoạn các chất hữu cơ phân tử cao và xảy ra kết hợp không thuận nghịch với các biopolyme Hiện tượng này làm mất độ linh động của Dioxin trong đất Những lớp đất mùn cao là chỗ để tàng trữ lâu dài một lượng lớn Dioxin Trong những lớp đất còn lại, Dioxin ở dạng tổ hợp với các chất tan trong nước và di chuyển liên tục, bản chất của nó được xác định bởi chế độ thủy

động của đất Cần lưu ý rằng, nguy hiểm nhất hiện nay là tại những vùng sau khi bị nhiễm độc Dioxin đã tạo thành các kết vón trên bề mặt đất Sự tạo thành kết vón làm giảm mạnh độ hoạt động của hệ thực vật đất và do đó làm giảm tốc độ phân giải vi sinh vật đang tàng trữ Dioxin Chính những vùng

đất như thế hiện nay bị nhiễm độc mạnh Khi phân tích xác định hàm lượng

Dioxin trong đất, người ta phát hiện ra sự di chuyển theo chiều sâu trong đất của Dioxin Tại Việt Nam, ở những vùng đã bị nhiễm độc, Dioxin không chỉ

được tìm thấy đến lớp đất sâu 20-30 cm mà Dioxin còn thấm sâu hơn nhiều,

có thể đến độ sâu 2,5 m Độ bền vững của Dioxin trong đất lâu hơn, do đó chu kỳ bán hủy của Dioxin trong đất cũng sẽ dài hơn, có thể kéo dài hơn 20 năm[21][41]

Môi trường là dòng chảy

Dioxin sau khi được rải sẽ bị lôi cuốn về các vùng thấp và trũng ở hạ lưu, sau đó hoặc có thể đổ ra biển, hoặc có thể bị giữ lại và đọng ở các ngách

điểm cản của dòng chảy Các động vật sống trong nước sẽ nuốt và hấp thụ Dioxin vào cơ thể Do đặc tính không hòa tan trong nước (độ hòa tan ước tính: 2 x 10-4ppm), Dioxin lơ lửng trong nước và làm thành một lớp mỏng trên mặt nước phẳng lặng, sau đó Dioxin bị quang hóa - phân hủy Đồng thời, Dioxin có thể bị lắng đọng dần xuống đáy của môi trường nước và tồn tại lâu trong lớp trầm tích Trong các điều kiện kỵ khí kéo dài nhiều ngày, thời

gian bán phân hủy của Dioxin có thể đến 600 ngày [24]

Sự phân hủy của Dioxin

Dioxin có thể bị phân hủy bởi nhiều cách khác nhau:

• Sự phân hủy về hóa học:

Trong môi trường thiên nhiên, sự bốc hơi của Dioxin không đáng kể

Là hợp chất bền vững hóa học, Dioxin chỉ bị phân hủy với nhiệt độ cao từ

7500C đến 12000C Nhưng ở nhiệt độ 2400C có mặt H2SO4 hoặc HNO3 đặc và

pH thấp, các nguyên tử chlor trong Dioxin bị thay thế lần lượt bằng các nhóm hydroxyl để tạo thành những chất ít độc hơn

Ngoài ra, Dioxin còn bị phân hủy bởi các monoalcol hoặc polyalcol khác nhau với sự có mặt của các alcolat kim loại kiềm ở nhiệt độ 140 ữ

2200C dưới áp suất, trong thời gian từ 1 đến 12 giờ; hoặc bởi phản ứng khử chlor với các chất xúc tác khác nhau (Pt, Pd, Ni, Pd, Ni, Ni2B) ở nhiệt độ thích hợp

• Sự phân hủy bởi vi sinh vật

Enzym Ligninase (thực chất là một peroxydase) được tiết ra từ nấm trắng Phanerochaete chryosporium trong môi trường thiếu carbohydrat Ligninase phân hủy được Dioxin nhờ khả năng sinh ra các gốc tự do có hoạt tính hóa học cao Con đường phân hủy hóa học và sinh học để chuyển hóa Dioxin thành những sản phẩm ít độc hoặc không độc của Ligninase chưa

được nghiên cứu nhiều, nhưng rất có triển vọng

• Sự phân hủy bởi quang học

Dưới tác dụng ánh nắng mặt trời và ánh sáng tử ngoại, theo hướng dechlor hóa cho ra sản phẩm thế chlor thấp hơn đến sản phẩm không chứa chlor

Hình1.3-Sự phân hủy quang học của Dioxin

lượng nhiệt thì phải tiêu tốn một lượng nhiệt 600-700o C), điều này giải thích tại sao Dioxin bền vững hóa học và kém bền vững quang học [23] [24] [25]

Ngoài ra, dưới tác dụng của tia tử ngoại khi có mặt chất xúc tác bán dẫn như titanhydroxyd và kẽm oxid, sự phân hủy Dioxin sẽ được thúc đẩy

Để có hiệu quả, quá trình này phải đủ nhanh, chẳng hạn với TiO2 khoảng từ 5ữ10-11 giây các gốc tự do hình thành thúc đẩy phản ứng dây chuyền

Đối với nhiều hợp chất thế chlor của dãy thơm có thể bị phân hủy cho ra sản phẩm cuối cùng là CO

đối với động vật đã được xác định (Bảng 1.1)

Bảng 1.1- Bảng −ớc l−ợng độc tính trên động vật thực nghiệm [24]

Động vật Liều gây chết Thời gian chết

Ung thư

Khả năng sinh ung thư của Dioxin đã được quan sát thấy trong những

hệ thống tế bào sống trường sinh của người, bao gồm các tế bào sừng của thượng bì, tế bào gan và tế bào biểu mô tuyến vú Với những dòng tế bào này, người ta đã đưa ra được bằng chứng có ý nghĩa về khả năng sinh ung thư của Dioxin [48]

Miễn dịch

ở những người bị phơi nhiễm mạn tính, Dioxin gây ra tình trạng suy giảm miễn dịch tế bào (cả số lượng và một số chức năng), một số biểu hiện

tự miễn sinh học và sự suy giảm đáp ứng dịch thể chống vaccin HBsAg[18]

1.1.4 - Tình hình phơi nhiễm Dioxin ở Việt Nam và thế giới

1.1.4.1- ở Việt Nam

Trong cuộc chiến tranh ở Việt Nam, quân đội Mỹ đã sử dụng một khối lượng lớn chất da cam và chất rụng lá cây, hủy gần 150.000 ha rừng ngập mặn ở Nam bộ Khoảng 3,3 triệu hecta rừng miền Nam Việt Nam đã bị rải chất độc hóa học với mức độ thiệt hại khác nhau, trong đó hơn 130.000 hecta rừng rậm nhiệt đới nội địa bị rải lặp đi lặp lại nhiều lần; sau đó do các yếu tố khí tượng thiên nhiên như hướng gió, hay sự vi phạm hướng dẫn "an toàn rải" dưới áp lực chiến tranh, các chất da cam đã bị cuốn đi đáng kể đến những vùng lân cận, đến các làng, sông suối và động thực vật ở đó, cuối cùng một

phần chất da cam cũng trôi dạt ra biển cả [20][24][45]

Sau chiến dịch Ranch Hand vài ngày, không quân Mỹ tiếp tục ném bom Napalm làm cháy các khu rừng, tạo thêm nguồn Dioxin thứ cấp ngoài

số lượng đã có

Hậu quả sinh thái nặng nề nhất là ảnh hưởng đến quần thể rừng ngập mặn ở các cửa sông niềm Nam Do cơ chế tác động đặc biệt, cũng như khả

năng tồn lưu trong nước mặn và nước ngọt, các thảm thực vật này rất nhạy với chất da cam nên đã bị hủy diệt ngay từ lần rải đầu năm 1961 Hệ thống rừng ngập mặn có tầm quan trọng đối với sinh thái các loài tôm, cá - nguồn thực phẩm chính của đa số người Việt Nam - nên sự phơi nhiễm Dioxin là không thể tránh khỏi và gây ra hậu quả rất nặng nề cho sức khỏe, đời sống con người

Về hậu quả lâu dài của chất độc da cam ở Việt Nam, trên tờ báo The

Wall street journal số ra ngày 12/12/1997, Peter Waldman đã viết: "Một thế

hệ đã qua kể từ khi người Mỹ ra đi, song nhân dân Việt Nam vẫn phải gánh chịu hậu quả nặng nề của việc sử dụng chất độc da cam Tỷ lệ trẻ em bị dị tật bẩm sinh ở Việt nam cao hơn rõ rệt so với ở các nước châu á khác" [17]

1.1.4.2- Các nước trên thế giới

ở ý, trong vụ tai nạn nổ nhà máy sản xuất thuốc trừ sâu tại Seveso ngày 10/7/1976, khoảng 1 ữ 2 kg Dioxin thoát ra ngoài thiên nhiên làm cho cư dân quanh vùng bị phơi nhiễm với mức độ của những vụ nhiễm độc cao nhất được ghi nhận từ trước đến lúc đó

Các cựu chiến binh hải quân úc tham chiến ở Việt Nam có sự tăng cao

tỷ lệ tử vong bởi một số bệnh như: ung thư tuyến tiền liệt và ung thư phổi, có những bằng chứng gợi ý cho rằng những bệnh này liên quan tới các chất da cam, không do những nguyên nhân bệnh lý khác [31]

1.2- Gốc tự do trong y sinh học

1.2.1 Định nghĩa về gốc tự do

Gốc tự do là những nguyên tử, nhóm nguyên tử hay phân tử mà lớp

điện tử ngoài cùng của chúng có chứa điện tử không cặp đôi, chúng có thể mang điện tích dương hay điện tích âm hoặc không mang điện

Các phần tử gốc tự do có hoạt tính hóa học rất mạnh, có xu hướng lấy

điện tử của phân tử bên cạnh ghép đôi với với điện tử cô độc của nó Phân tử

bị mất điện tử lại trở thành gốc tự do và tác dụng cứ lan truyền, đây chính là nguyên nhân sinh ra chuỗi phản ứng gốc

Các gốc tự do và các dạng oxy hoạt động thường gặp trong cơ thể người và động vật là gốc anion superoxid O , gốc hydroxyl 2• , oxy đơn

1.2.2- Sự hình thành các dạng oxy hoạt động trong cơ thể

Các gốc tự do và các dạng oxy hoạt động khác được hình thành từ nhiều con đường khác nhau: trong hô hấp tế bào, phóng xạ, hội chứng viêm, hội chứng thiếu máu cục bộ tưới máu lại, cảm thụ tia tử ngoại, nhiễm các

chất dị sinh và ô nhiễm môi truờng

Sự hô hấp tế bào

Nguyên nhân sinh ra gốc tự do gắn liền với bản chất của sự sống, đó là

sự xuất hiện của O trong quá trình hô hấp tế bào Hô hấp tế bào về bản •2chất là sự chuyển điện tử từ cơ chất đến oxy phân tử nhờ hệ enzym vận chuyển điện tử, là quá trình thu và nhường điện tử của các chất và được thực hiện với từng điện tử, ở nấc đầu tiên của quá trình này tạo thành anion superoxid

Cơ chất e + O2 O•2Hô hấp tế bào xảy ra ở ty thể nên O•2 được sinh ra thường xuyên và liên tục, số lượng của gốc anion superoxid được tạo thành tỷ lệ thuận với cường độ hô hấp tế bào O là gốc tự do độc hại ở mức độ vừa phải, trong ty •2thể tế bào có enzym loại bỏ O , đó là MnSOD tức superoxid dismutase mà •2trung tâm hoạt động có Mn

Nguyên nhân phóng xạ

Các bức xạ năng lượng cao có khả năng bẻ gẫy phân tử các chất tạo ra hai gốc tự do:

R1 - R2 R1• +R•2Trong cơ thể người chủ yếu là nước; dưới tác dụng bức xạ năng lượng cao, phân tử nước sẽ phân hủy thành các tiểu phân gốc:

•

2

O lại chuyển hóa như trên, tạo H2O2, 1O2 và •OH

Tác dụng của phóng xạ tương tự như tác dụng của những chất độc sinh

ra trong hô hấp tế bào, chỉ khác ở chỗ là trong hô hấp tế bào, các gốc sinh ra

ở ty thể và vùng lân cận, nên tác hại thường khu trú ở ADN và một phần ở bào tương; còn dưới tác dụng của phóng xạ, các gốc tự do được hình thành ở bên trong và bên ngoài tế bào, đặc biệt ở tổ chức bị chiếu xạ

Hội chứng viêm

Hội chứng viêm là một phản ứng tự vệ của cơ thể sống nhằm chống lại

sự tấn công của vi khuẩn hoặc các dị vật nhỏ từ bên ngoài vào, hoặc được sinh ra từ trong cơ thể

Các vi khuẩn, các dị vật nhỏ khi xâm nhập vào cơ thể bị bạch cầu đa nhân trung tính bao kín để làm nhiệm vụ thực bào Lúc này enzym NADPH oxydase ở màng bạch cầu được hoạt hóa, xúc tác phản ứng giữa O2 với

NADPH tạo nên anion superoxid O Phản ứng này xảy ra mạnh, được gọi •2

là sự bùng nổ hô hấp, nhằm diệt vi khuẩn hay phân hủy dị vật Một phần các dạng oxy hoạt động sẽ thoát ra ngoài bạch cầu, gây viêm Như vậy, trong hội chứng viêm các dạng oxy hoạt động ở bên ngoài tế bào

Hội chứng thiếu máu cục bộ tưới máu lại

Khi nghẽn mạch như do huyết khối, máu không vào được các mô và oxy không được đưa đến mô, enzym xanthin dehydrogenase (XH) bị biến

đổi thành xanthinoxydase (XOx) Khi tưới máu trở lại, oxy được đưa tới các mô, XOx xúc tác phản ứng chuyển điện tử từ hypoxanthin và xanthin sang oxy tạo gốc O•2 và H2O2,rồi tạo nên các gốc tự do khác và gây tổn hại cho tổ chức vừa bị thiếu máu

Xanthin + O2 Xanthin oxy hóa + XOx O •2

Các chất xenobiotic và ô nhiễm môi truờng

Các chất xenobiotic xâm nhập vào cơ thể bằng nhiều con đường khác nhau (da, niêm mạc, hô hấp, ăn uống, tiêm truyền) và gây ra những sự biến

đổi khác nhau Các quá trình biến đổi chung nhất của các chất xenobiotic trong cơ thể như sau:

Hấp thu Phân bố Chuyển hóa Thải trừ

Quá trình chuyển hóa của các chất xenobiotic thường qua những giai

đoạn tạo thành các gốc tự do Một trong những điều nguy hiểm nhất của sự ô nhiễm môi trường là đã làm tăng cường phản ứng gốc tự do từ quá trình chuyển hóa các chất xenobiotic ở trong cơ thể Chuyển hóa xenobiotic là quá trình quan trọng nhất trong cả hệ thống biến đổi sinh học các xenobiotic Sau quá trình này, cấu trúc của chất xenobiotic bị biến đổi rõ rệt, chúng được gắn thêm các nhóm -OH, -NH2 , -SH, -COOH để trở thành những chất dễ tan trong nước rồi tiếp tục được liên hợp và đào thải ra khỏi cơ thể [2][12]

Các chất chống oxy hóa như ceruloplasmin, catalase, superoxid dismutase và protein có nhóm SH của hồng cầu và gan rất nhạy cảm với ảnh hưởng của chất xenobiotic Thời gian hay liều lượng của chất xenobiotic làm thay đổi đáng kể đến sự phân bố lại của các chất chống oxy hóa ở ngoại bào Các hóa chất như thuốc trừ sâu, chất diệt cỏ paraquat, tetrachloruacacbon thường được dùng để gây những mô hình sinh các trạng thái bệnh lý do sự tăng sinh gốc tự do[36] [59]

Một số nguyên nhân khác

Khi cơ thể ở trạng thái bị stress, cường độ của những phản ứng gốc tăng lên nhiều; có ý kiến cho rằng ở trạng thái stress, adrenalin và noadrenalin được sản sinh nhiều và sẽ chuyển hóa qua các giai đoạn tạo thành gốc tự do Tại những mô bị đụng giập thâm tím, hàm lượng của các gốc tự do tăng, nguyên nhân của hiện tượng này có thể là do sắt trong phân

tử hemoglobin và myoglobin được giải phóng, sẽ xúc tác phản ứng Fenton để sản sinh ra gốc 1 2[1]

O,OH

béo không bão hòa rất nhạy cảm với sự tấn công của gốc tự do, bị oxy hóa ở

vị trí có liên kết đôi - đó là quá trình peroxi hoá lipid (POL) - tạo ra nhiều sản phẩm độc hại và các gốc tự do thứ cấp POL xuất hiện theo cơ chế phản ứng gốc với 3 giai đoạn liên tiếp nhưng riêng biệt (giai đoạn khơi mào, giai

đoạn lan truyền và giai đoạn dập tắt) Các gốc có khả năng khơi mào quá trình POL, tạo gốc alkyl và gốc peroxyl Các gốc peroxyl có khả năng lấy đi nguyên tử H từ phân tử acid béo khác, gốc alkyl mới tạo nên có thể tác dụng với O2 sinh ra gốc peroxyl và như thế phản ứng dây chuyền

được nhân lên mãi POL diễn ra không ngừng đối với những acid béo không bão hòa nhiều nối đôi (PUFA= polyunsatured fatty acid) có trong các màng sinh học, ứng với giai đoạn lan truyền của phản ứng gốc là thời gian các tổ chức và mô của cơ thể bị phá huỷ nghiêm trọng Một trong những sản phẩm của POL là malonyldialdehid (MDA)

2 1O,OH

•

Nồng độ của MDA tương ứng với mức độ POL Xác định hàm lượng MDA trong huyết thanh hoặc tổ chức là một phương pháp thường được sử dụng để đánh giá mức độ POL của màng tế bào

POL là một quá trình chuyển hóa bình thường, xảy ra trong tế bào của mọi cơ quan, tổ chức Khi quá trình này xảy ra mạnh và kéo dài, ở màng tế bào sẽ xuất hiện những đám phân tử lipid peroxid, đó chính là đường thân nước qua màng và làm thay đổi tính thấm của màng

Hiện nay, người ta thấy POL cũng là một trong những nguyên nhân của nhiều quá trình bệnh lý MDA có thể gây hiện tượng bắt chéo trong lipid, protein, acid nucleic; tích tụ các polyme sinh học không có hoạt tính và gây hư hại DNA của tế bào

1.2.4 Hệ thống chống oxy hóa của cơ thể

Theo định nghĩa, những chất có khả năng ngăn ngừa, chống lại và loại

bỏ tác dụng độc hại của các dạng oxy hoạt động đều được gọi là chất chống oxy hóa (antioxidant)

Hoạt động của các gốc tự do và các peroxid phụ thuộc vào nhiều yếu

tố như áp suất riêng phần của oxy, lượng acid béo không bão hòa và hệ thống bảo vệ của cơ thể chống lại tác hại của gốc tự do bao gồm các chất chống oxy hóa ; trong đó các chất chống oxy hóa đóng vai trò quan trọng nhất

Dựa vào bản chất hoá học, các chất chống oxy hóa được chia thành hai loại: các chất chống oxy hóa có bản chất enzym và các chất chống oxy hóa

có bản chất không enzym

1.2.4.1 - Hệ thống chống oxy hóa có bản chất enzym

Hệ thống này tồn tại chủ yếu trong tế bào, hồng cầu; trong huyết tương, dịch các mô, dịch tủy sống, bao hoạt dịch, hoạt độ các enzym chống oxy hóa thấp hơn

Superoxid dismutase (SOD, EC 1.15.1.1)

Enzym superoxid dismutase có mặt trong tất cả các tế bào có chuyển hóa oxy Chức năng của enzym này là xúc tác quá trình phân hủy anion superoxid O •2

Vì O liên tục được sinh ra và liên tục bị phân hủy nên SOD có hoạt •2tính càng cao thì nồng độ O càng nhỏ Do vậy, SOD là chất chống oxy hóa •2rất cơ bản, làm hạ thấp nồng độ O (chất mà từ đó sinh ra tất cả các dạng 2•oxy hoạt động khác) [64]

SOD có bốn dạng khác nhau [9] :

Dạng có chứa Cu và Zn tìm thấy ở bào tương của hồng cầu gọi là Cu.ZnSOD, gen mã hoá protein enzym nằm trên chromosom 21 Dạng chứa Mn có hai loại, một trong hai loại này tìm thấy ở hồng cầu, loại kia tìm thấy trong matrix của các vi khuẩn như E.coli và Streptococus mutans, gọi là MnSOD Gen mã hoá protein enzym nằm trên chromosom 6

Dạng chứa Fe, được tìm thấy trong bào tương của E.Coli

H2O2 thường xuyên được sinh ra do sự phân hủy O•2 và H2O2 cũng tồn tại trong tế bào với nồng độ cân bằng của chúng Tuy vậy, một lượng nhỏ của chúng sẽ phản ứng với nhau:

• 2

O + H2O2 •OH + -OH + 1O2Phản ứng này được gọi là phản ứng Haber Weiss [9] 1O2 và .OH là các dạng oxy hoạt động nguy hại Tuy nhiên trong các tế bào và hồng cầu tồn tại

hệ thống enzym catalase và glutathion peroxidase xúc tác phản ứng phân hủy

H2O2 [68]

Catalase (CAT , EC 1.11.1.6)

Catalase là enzym chống oxy hoá được biết đến đầu tiên, nó xúc tác phản ứng phân hủy hydrogen peroxid CAT chỉ được hoạt hoá trong môi trường có nồng độ H2O2 cao, khi nồng độ H2O2 trong môi trường thấp thì CAT bị ức chế và GPx sẽ được hoạt hoá để xúc tác sự phân huỷ H2O2

SOD 2H2O 2H2O + O2

Glutathion peroxidase (GPx , EC 1.11.1.9)

Trong cơ thể, hệ thống glutathion peroxidase bao gồm: Glutathion peroxidase (GPx), glutathion reductase (GR) và glucose-6-phosphat dehydrogenase (G6PD) là hệ thống enzym phòng thủ chống lại những tổn hại gây nên bởi quá trình oxy hóa [11]

GPx xúc tác phản ứng loại bỏ các peroxid hữu cơ và vô cơ [63]

GPx ROOH + 2GSH GSSG + ROH + H2O

GSH: Glutathion dạng khử GSSG : Glutathion dạng oxy hóa

ROOH : Peroxid, R: gốc hữu cơ hoặc H trong H 2 O 2

GPx là một tetramer gồm bốn tiểu đơn vị giống nhau với trọng lượng

phân tử 80.000 và đòi hỏi selenocystein ở bốn vị trí của các tiểu đơn vị Trong tế bào, enzym này tồn tại ở ty thể và bào tương

GPx phụ thuộc selen xúc tác phản ứng loại bỏ các hydroperoxid hữu cơ và vô cơ nhưng chỉ được hoạt hoá khi nồng độ H2O2 thấp.Hoạt động của GPx phối hợp với hoạt động của CAT tiến tới sự hoàn thiện quá trình chống oxy hóa ở tế bào và mô [68]

GPx không phụ thuộc selen có cấu trúc dimer, không có selen trong phân tử và xúc tác sự khử các hydroperoxid hữu cơ khi có mặt glutathion, nhưng không tác dụng trên hydroperoxid vô cơ GPx không phụ thuộc selen

có hoạt tính giống như glutathion-S-transferase (EC.2.5.1.18), liên quan đến việc giải độc tính của những xenobiotic [8]

Glutathion reductase (GR , EC 1.6.4.2)

Con đường thứ hai chuyển hóa glucose trong hồng cầu là chu trình pentose Chu trình này cung cấp NADPH cần cho các quá trình khử hồng cầu NADPH là coenzym cần thiết để GR tham gia phản ứng chuyển glutathion dạng oxy hóa sang dạng khử [22][29] Sự tồn tại của glutathion dạng khử là cần thiết cho sự sống còn của hồng cầu Để bảo vệ màng hồng cầu thường xuyên, glutathion phải được tạo thành với một tốc độ cần thiết cùng với sự tham gia trực tiếp của NADPH [7] Sự chuyển hóa glutathion dạng oxy hóa (GSSG) thành dạng khử (GSH) được thực hiện bởi GR với hai coenzym vận chuyển electron là NAD+ và NADP+.

GR NADH(NADPH) + H+ + GSSG NAD+(NADP+) + 2GSH

Glucose-6-phosphat dehydrogenase (G-6-PD)

G-6-PD là enzym giữ vị trí then chốt trong sự chuyển hóa glucose ở hồng cầu theo con đường pentose Glucose-6-photphat (G6P) được oxy hóa,

coenzym NADP+ chuyển thành NADPH NADPH là coenzym cần cho GR hoạt động xúc tác phản ứng chuyển glutathion từ dạng oxy hóa sang dạng khử

SOD CAT 2O2- H2O2 H2O +1/2 O2

2GSH GSSG

GPX2H+

Sơ đồ 1.2- Sự liên quan giữa các enzym chống oxy hóa

1.2.4.2- Hệ thống chống oxy hóa có bản chất không enzym

Nhóm các polyphenol

Nhóm này gồm: vitamin A, vitamin E, vitamin C, coenzym Q, bioflavoid

√ Vitamin E (Tocopherol) là chất chống oxy hoá hoà tan trong lipid và

có ở khắp trong tế bào, đ−ợc phát hiện từ năm 1922 Vitamin E có tác dụng quan trọng là ngăn cản quá trình oxy hoá các acid béo không bão hoà ở màng tế bào, nó đóng vai trò nh− yếu tố tận cùng chuỗi và làm đứt đoạn phản ứng lan truyền của quá trình peroxy hoá lipid Vitamin E đ−ợc hoạt hoá nhờ

Selen và hoạt tính của nó liên quan mật thiết đến những chất chống oxy hoá

ưa nước như vitamin C, glutathion

√ Flavonoid là một họ hợp chất rất phổ biến trong thực vật, có bản

chất là polyphenol Các flavonoid có hoạt tính sinh học gọi là biflavonoid, có khả năng chống oxy hoá Khi flavonoid vào cơ thể, chúng sẽ triệt tiêu các gốc tự do, tạo nên các gốc tự do của vững bền hơn và không tham gia vào dây chuyền phản ứng

Nhóm các thiol

Nhóm này gồm: glutathion, mercaptopropionylglycin, N-acetylcystein

√ Glutathion hay γ-glutamylcysteinylglycin là tripeptid; có trong vi

sinh vật, thực vật, động vật và người; có mặt trong hầu hết các tế bào với nồng độ cao (khoảng 5mM ở gan và 2mM ở phổi) Glutathion là chất khử tuyệt vời, khử hoạt tính của các gốc tự do và các peroxid, tác dụng này còn phụ thuộc vào vitamin E Mặt khác , glutathion có vai trò tái sinh vitamin E

từ gốc chromanoxyl Khi mức glutathion tế bào giảm 30%, đặc biệt trong ty thể, chuyển hoá của các chất xenobiotic sẽ bị thay đổi và làm tăng độc tính của những chất chuyển hoá

Transferrin: có trong huyết tương, chỉ cần khoảng 20-30% lượng

transferin huyết tương là đủ làm mất hoạt tính xúc tác của Fe2+ trong máu

Lactoferrin: có trong dịch sữa, nước mắt, nước mũi Lactoferin làm mất

hoạt tính xúc tác của Fe2+ trong các dịch sinh học trên

Ceruloplasmin: là một protein chứa đồng, nó có khả năng tạo phức với

đồng và làm mất hoạt tính xúc tác phản ứng Fenton của đồng

Ngoài ra còn có một số chất khác cũng có tác dụng chống oxy hóa như

Selen (làm tăng hoạt độ của GPx), allopurinol và oxy-purinol (ức chế xanthin

oxidase) được ứng dụng trong một số trường hợp bệnh lý

1.3- Hormon giáp trạng và Kích giáp trạng tố

1.3.1.- Hormon tuyến giáp trạng

1.3.1.1 Sinh tổng hợp và bài tiết hormon tuyến giáp

Tuyến giáp bài tiết ba hormon: thyroxin (T4) và triiodothyronin (T3)- hai hormon này là dẫn xuất có iod của tyrosin, và calcitonin-một hormon polypeptid (Hình 1.4) Calcitonin không có liên quan về chức năng với các hormon khác của tuyến giáp và bởi vậy, nó sẽ không được đề cập ở đây

Hormon tuyến giáp có tác dụng thiết yếu cho sự trưởng thành và phát triển bình thường của cơ thể, có nhiều tác dụng trên các quá trình chuyển hoá Hormon tuyến giáp thấm qua màng tế bào vào bào tương, kết hợp với CBP (Cell-binding-protein) để tạo thành phức hợp CBP-hormon, phức hợp này được chuyển vào nhân tế bào và gắn với receptor đặc hiệu của nhân tế bào tạo phức hợp receptor-hormon (H-R) H-R sẽ hoạt hoá hệ gen đặc hiệu nhằm thúc đẩy việc tổng hợp mRNA, mRNA được vận chuyển đến ribosom

và tham gia tổng hợp các protein-enzym

T4 và T3 được sản xuất bởi tế bào nang của tuyến giáp Sự tổng hợp và giải phóng thyroxin được kích thích bởi hormon tuyến yên - thyroid stimulating hormone (TSH) Sự bài tiết TSH được kiểm soát bởi feedback âm tính của hormon tuyến giáp (chủ yếu là T4), đồng thời được điều tiết bởi sự

đáp ứng của tuyến yên với hormon của vùng dưới đồi - thyrotrophin releasing hormon (TRH) Glucocorticoid, dopamin và somatostatin ức chế bài tiết TSH ý nghĩa sinh lý của vấn đề này chưa sáng tỏ nhưng có thể liên quan đến những rối loạn về hormon tuyến giáp xẩy ra trong những bệnh lý không phải do tuyến giáp

lần so với T4 Sự khử iod của T4 cũng sinh ra reverse triiodothyronin (rT3), nh−ng chất này không có hoạt tính sinh lý

Quá trình tổng hợp hormon tuyến giáp bao gồm một số phản ứng

đ−ợc xúc tác bởi các enzym đặc hiệu Đầu tiên là sự gắn bắt iod vào tuyến giáp, đó là một quá trình vận chuyển tích cực ng−ợc gradient nồng độ, tuyến giáp đ−ợc coi nh− là một bơm iod, nồng độ iodur (I-) ở tuyến giáp có thể đạt tới 250-10.000 lần cao hơn nồng độ của nó trong máu [4],[9],[17], [31] Tiếp theo, ion iodur đ−ợc chuyển thành dạng oxy hoá của nguyên tử iod - iod mới sinh (Io), dạng này sẽ iod hoá các gốc tyrosin của phân tử thyroglobulin tạo nên monoiodotyrosin (MIT), diiodotyrosin (DIT) và phản ứng đ−ợc thúc đẩy nhờ enzym peroxidase cùng chất phối hợp là hydrogen peroxid (H2O2) Các phản ứng trên đ−ợc kích thích bởi TSH

Hình 1.5- Sinh tổng hợp hormon tuyến giáp

Phản ứng trùng hợp để tạo T4 và T3 xảy ra nh− sau:

DIT + DIT = T4 (3′,5′,3 ,5 – tetraiodothyronin hay thyroxin) MIT + DIT = T3 (3′,3 ,5 – triiodothyronin)

Dưới tác dụng của enzym phân giải protein, hormon tuyến giáp được giải phóng vào dòng máu, quá trình này chịu sự điều hoà của TSH Sự phân giải protein của tuyến giáp cũng giải phóng MIT và DIT; những chất này thông thường được thoái hoá trong tế bào nang giáp, iod của chúng được giữ lại và tái sử dụng Một lượng nhỏ thyroglobulin cũng vào dòng máu

1.3.1.2 Hormon tuyến giáp trong máu

Nồng độ bình thường trong huyết tương của T4 là 60-150 nmol/L và T3 là 1,0-2,9 nmol/L Số lượng lớn của hai hormon gắn với protein của huyết tương, khoảng 99,98% T4 và 99,66% T3 gắn chủ yếu với thyroxine-binding globulin (TBG) và lượng nhỏ của chúng gắn với prealbumin và albumin Lượng hormon ở dạng tự do trong máu mới có hoạt tính sinh lý Mặc dù nồng độ T4 toàn phần gấp 50 lần, và nồng độ T4 tự do chỉ gấp 2-3 lần nồng

độ T3 tự do Trong tổ chức, hầu hết tác dụng của T4 là do T3-sản phẩm chuyển đổi từ T4, bởi vậy người ta cho rằng T4 về cơ bản là một tiền hormon (prohormon)

Chức năng sinh lý đích thực của TBG chưa biết rõ, có 3 giả thuyết

được đưa ra: (1) chúng là kho chứa lượng hormon ở trạng thái sẵn sàng hoạt

động, (2) chúng được phép nhận T3 và T4 từ các mô, (3) chúng bảo vệ các mô khi có sự giải phóng một lượng lớn hormon

Nồng độ toàn phần của hormon giáp trạng (tự do + gắn với protein) trong huyết tương phụ thuộc không chỉ vào chức năng của tuyến giáp mà còn vào nồng độ các protein vận chuyển Nếu lượng protein này tăng, nồng độ của hormon tự do giảm nhất thời bởi sự tăng của protein vận chuyển sẽ kích thích giải phóng TSH và điều này sẽ trả lại nồng độ của hormon tự do về mức bình thường; nếu nồng độ các protein vận chuyển giảm, hiện tượng trái ngược sẽ xảy ra Trong cả hai tình huống đều dẫn đến sự thay đổi nồng độ hormon toàn phần nhưng nồng độ của hormon tự do giữ vững ở mức bình

thường Bởi vậy, việc định lượng nồng độ hormon toàn phần có thể cho những thông tin sai lệch [8]

Bảng 1.2- Nồng độ hormon tuyến giáp trong máu

9,0 – 26,0 3,0 – 9,0

99,98 99,66

6 – 7

1 – 1,5

1.3.1.3 Chuyển hoá của hormon tuyến giáp

Hàng ngày, tuyến giáp bài tiết khoảng 100nmol T4, 5nmol T3 và nhỏ hơn 5nmol chất chuyển hoá không hoạt tính rT3 [31] Chỉ có một lượng nhỏ T4 và T3 được bài xuất qua thận thông qua các protein liên kết Con đường thoái hoá chính của hormon giáp trạng là khử iod và chuyển hoá tại tổ chức, chúng cũng có thể liên hợp với acid glucuronic hoặc acid sulfuric tại gan và bài xuất qua mật

1.3.2 Kích giáp trạng tố (TSH=Thyroid stimulating hormon)

TSH là hormon của tuyến yên trước, bản chất là glycoprotein và trọng lượng phân tử khoảng 28.000 – 30.000 dalton TSH gồm 2 chuỗi polypeptid

là chuỗi α và chuỗi β, hai chuỗi này kết hợp với nhau thì hormon mới có hoạt tính sinh học [8]

TSH kích thích tất cả các giai đoạn của quá trình sinh tổng hợp hormon tuyến giáp, hoạt hoá hệ thống adenylcyclase-AMPv và điều hoà bài tiết hormon T4, T3 [8] Ngoài ra, TSH có tác dụng trên chuyển hoá protein, acid nucleic và phospholipid

1.4- Hormon hướng sinh dục và hormon sinh dục

1.4.1- Cơ sở điều hoà của sự sinh sản

Chức năng sinh sản được điều hoà bởi hệ thống nội tiết, các hormon sinh dục và các hormon liên quan đến sinh dục được một số tuyến nội tiết bài tiết Các nghiên cứu cho thấy cơ chế của sự điều hoà sinh sản là cơ chế thần kinh nội tiết theo trục: hypothalamus – tuyến yên – tuyến sinh dục, tuyến yên có vai trò của bộ phận khuyếch đại, hypothalamus đóng vai trò điều khiển và tuyến sinh dục là tuyến đích bị điều khiển Hoạt động của hệ thống trên theo cơ chế điều hoà ngược feedback từng chặng

1.4.2- Hormon hướng sinh dục

Vùng dưới đồi (hypothalamus) bài tiết hormon giải phóng GnRH (gonadotropin releasing hormon) GnRH là peptid có 10 acid amin, được bài tiết từ các đầu tận cùng thần kinh nằm ở vùng lồi giữa và thân của những nơ-rôn thần kinh khu trú tại nhân cung (arcuate nucleic) của vùng dưới đồi GnRH được bài tiết theo nhịp chu kỳ sinh học, khoảng 1-3 giờ GnRH được bài tiết một lần, thời gian bài tiết kéo dài trong vài phút GnRH có tác dụng kích thích tế bào của thuỳ trước tuyến yên tổng hợp và bài tiết FSH và LH; tuy nhiên, nhịp bài tiết của LH liên quan chặt chẽ với nhịp bài tiết GnRH hơn

là nhịp bài tiết của FSH [6] [16]

Thuỳ trước của tuyến yên bài tiết 2 kích sinh dục tố là FSH và LH

FSH (follicle stimulating hormon) là kích noãn tố, bản chất là glycoprotein, trọng lượng phân tử 32.000 dalton, tác dụng chủ yếu là dưỡng tuyến sinh dục và cơ quan sinh dục của nam và nữ FSH thúc đẩy sự chín của nang De Graff và tăng bài tiết estrogen ở nữ giới; FSH tác dụng lên sự phát triển của ống dẫn tinh, làm to tinh hoàn, làm tăng tế bào dòng tinh qua các giai đoạn để thành tinh trùng ở nam giới [6] [16]

LH (luteinizing hormon) là kích hoàng thể tố, bản chất là glycoprotein, trọng lượng 28.000 dalton ở nam giới, LH kích thích sự tổng hợp testosteron từ tế bào Leydig của tinh hoàn ở nữ giới, LH phối hợp với FSH gây rụng trứng và tăng sự phát triển của hoàng thể, kích thích bài tiết progesteron và một phần nhỏ estrogen bởi nang trứng [16]

1.4.3- Hormon sinh dục

Estrogen (estron, estradiol, estriol) và progesteron là những hormon sinh dục nữ do buồng trứng bài tiết Vỏ thượng thận và tinh hoàn cũng bài tiết một lượng nhỏ estrogen Estrogen lưu hành trong máu dưới 3 dạng: dạng

tự do 3%, dạng gắn với albumin 60%, dạng gắn với globulin 37%

Testosteron là hormon steroid có 19 carbon, trọng lượng phân tử 288.4 dalton, chủ yếu được sản xuất bởi tế bào Leydig của tinh hoàn Tế bào Leydig hầu như không có mặt trong tinh hoàn trẻ em trai, do đó ở thời kỳ này tinh hoàn không bài tiết testosteron Trong tháng đầu của thời kỳ bào thai và nam giới kể từ lúc dậy thì, tinh hoàn bài tiết nhiều testosteron [6] và một lượng nhỏ testosteron được sản xuất từ vỏ thượng thận và buồng trứng (khoảng 5%).Thời kỳ bào thai, testosteron được bài tiết dưới tác dụng kích thích của HCG rau thai; thời kỳ trưởng thành, testosteron được bài tiết dưới tác dụng kích thích của LH tuyến yên

Trong máu, 1-3% testosteron lưu hành tự do, 10% testosteron gắn với SHBG (sex hormone binding globulin) , phần testosteron còn lại gắn với albumin huyết tương Nồng độ testosteron ở nam giới trưởng thành là 8,74 – 36,47 nmol/L (nữ giới là 0,35 – 3,33 nmol/L)

Tác dụng sinh học của testosteron: ở nam giới trưởng thành, cùng với FSH và LH, testosteron có tác dụng kích thích và duy trì sự sản sinh tinh trùng tại ống sinh tinh, đảm nhiệm sự phát triển và tạo ra những khác nhau

đầu tiên của trẻ nam thời kỳ bào thai Những đặc tính nam giới và đặc tính sinh dục phụ được testosteron quyết định trong suốt cuộc đời cá thể

LH tác dụng chủ yếu trên tế bào Leydig để kích thích sản xuất testosteron FSH tác dụng trên ống sinh tinh, kích thích tế bào sertoli sản xuất ra inhibin Khi ống sinh tinh sản sinh quá nhiều tinh trùng, tế bào sertoli

sẽ bài tiết inhibin và dưới tác dụng của inhibin, sự bài tiết FSH của tuyến yên

bị giảm và dẫn đến sự sản sinh tinh trùng ở ống dẫn tinh bị giảm

1.5- Một số nghiên cứu về Dioxin và ảnh hưởng của Dioxin trên hệ thống enzym chống oxy hóa, hormon giáp trạng, hormon sinh dục

1.5.1- Những nghiên cứu trên thế giới

Mặc dầu Dioxin bắt đầu được sử dụng rộng rải từ những năm cuối thập kỷ 30 nhưng phải đến thập kỷ 70, những nghiên cứu về Dioxin mới

được quan tâm đến Theo các nhà khoa học trên thế giới, thời gian bán hủy của Dioxin là 3 - 3,5 năm; một vài tác giả cho rằng khoảng thời gian này có thể là 5 năm Gần đây có vài tác giả cho rằng mặc dầu hàm lượng Dioxin trong đất giảm nhiều nhưng độ bền vững của Dioxin trong đất là rất lâu, do

đó thời gian bán hủy của Dioxin trong đất sẽ dài hơn nhiều so với kết luận trước đây của nhiều nhà khoa học, thời gian này có thể dài hơn 20 năm [21] Thực tế Dioxin có thể được gọi là chất độc tổng hợp, bởi vì nó làm tổn thương các cơ thể sống cực kỳ khác nhau về mặt tổ chức: từ vi khuẩn đến người Thí dụ, ở nồng độ vào khoảng vài ppb Dioxin giết chết các vi khuẩn, cá bị chết sau khi bơi trong nước chứa nồng độ 0,1- 3 ppb Dioxin, chim bị chết ở liều uống Dioxin 0,5mg/kg, còn phôi của chúng ngừng phát triển ở liều Dioxin khoảng 5.10-5mg/kg [4]

Hiện nay, các nghiên cứu chỉ mới phát hiện những mặt riêng biệt về cơ chế tác dụng của Dioxin Dioxin là một trong những tác nhân cảm ứng mạnh với enzym oxidase, chức năng đa dạng trong chuyển hoá các chất của gan,

cytochrome P-450, cytochrome B5, synthetase xúc tác phản ứng tạo aminolevulinic acid và glucuronyl-transferase Người ta cho rằng các hiệu ứng cảm ứng của Dioxin là do nó kết hợp với các thụ cảm ở bào tương dẫn

6-đến cảm ứng sự tổng hợp protein Dựa vào cấu trúc và đặc tính, Dioxin có thể xâm nhập trực tiếp vào hệ thống vận chuyển electron, do đó nó có thể làm rối loạn trực tiếp hoặc gián tiếp hormon trong cơ thể Một tính chất đặc biệt nữa của Dioxin là khả năng dễ tạo thành các gốc cation bền vững Các tính chất trên đã góp phần giải thích những tác dụng của Dioxin như gây ung thư, vô sinh, quái thai, đột biến và tổn thương cho bộ máy di truyền của sinh vật[41]

Đã có nhiều công trình nghiên cứu chứng minh tác hại kể trên của Dioxin Theo nghiên cứu của Marie Sweeney (Viện nghiên cứu sức khỏe quốc gia Hoa Kỳ), ở những công nhân có hàm lượng Dioxin cao trong huyết thanh thì tỷ lệ tử vong do ung thư cao hơn bình thường Jae-Ho-Yang (đại học Y Daegu, Korea) đã chứng minh rằng Dioxin có khả năng sinh ung thư trong một số dạng tế bào ở người : tế bào sừng của thượng bì, tế bào gan, tế bào biểu mô tuyến vú [48]

Trong những năm qua, các enzym chống oxy hóa đã được nhiều nhà nghiên cứu trên thế giới quan tâm Những nghiên cứu về sự liên quan giữa enzym chống oxy hóa và các bệnh về tim mạch, đái đường, ung thư đã

được nhiều tác giả đề cập đến Gần đây, có một vài công trình nghiên cứu về

sự liên quan giữa hóa chất trừ sâu với hệ thống enzym chống oxy hóa

Nghiên cứu để tìm liều LD50, LD100 của paraquat trên chuột, Barabas

đưa ra nhận xét về sự thay đổi hoạt độ của một số enzym chống oxy hóa: liều thấp của paraquat làm tăng hoạt độ enzym SOD, CAT và làm giảm hoạt

độ GPx; nhưng với liều cao paraquat hoạt độ của 3 enzym trên đều tăng [28]

Nghiên cứu in vitro, Gultekin thấy hàm lượng malonydialdehyd (MDA) huyết tương tăng cả với liều thấp và liều cao của chlorpyrifos; mặt khác liều cao của chlorpyrifos làm giảm hoạt độ SOD và CAT hồng cầu, làm tăng hoạt độ GPx hồng cầu [45]

Nghiên cứu ảnh hưởng in vitro của phosphomidon trên hồng cầu và huyết tương người, các nhà khoa học ấn Độ nhận xét: liều 250 và 500 ppm phosphomidon ủ với hồng cầu và huyết tương người ở 370C trong 30 phút làm thay đổi hoạt độ của SOD, GR, GPx, G-6-PD trong hồng cầu cũng như trong huyết tương [37] Các enzym này cũng được các tác giả người Brasil nghiên cứu in vitro trên hồng cầu bị nhiễm hóa chất trừ sâu lidan hoặc paraquat và thu được kết quả tương tự [27]

Nghiên cứu tiến hành trên 41 người khỏe mạnh làm nghề phun thuốc trừ sâu với thời gian tiếp xúc là 5 năm và trên 21 người không tiếp xúc với hóa chất trừ sâu, Prakasam thấy hoạt độ các enzym chống oxy hóa ở hồng cầu như SOD, CAT, GPx, glutathione-S-transferase cũng như hoạt độ của một số enzym nguồn gốc gan đều tăng cao ở nhóm người tiếp xúc với hóa chất trừ sâu [63]

Năm 1997, một nhóm tác giả Đan Mạch nghiên cứu về enzym chống oxy hóa trong hồng cầu trên 220 người khỏe mạnh với các điều kiện sinh hoạt khác nhau, tuổi từ 20 đến 89 nhằm tìm ra mối liên quan giữa hoạt độ của các enzym này với môi trường [44] Kết quả cho thấy: theo độ tuổi, hoạt

độ của CuZn-SOD giảm, hoạt độ của GPx tăng nhẹ và hoạt độ GR tăng Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của các nhà khoa học Ba Lan trên 93 người, tuổi từ 4 đến 80 và kết quả của các tác giả Pháp Theo các tác giả Pháp, không có mối liên quan giữa tuổi và trạng thái chống oxy hoá toàn phần trong huyết tương (TAS) [52] Tuy nhiên, chưa có tác giả nào nghiên cứu về