Ciguatera và độc tố gây ciguatera tại khu vực Tây Thái Bình Dương

CFP và độc tố gây ngộ độc CFP được thế giới quan tâm nghiên cứu từ khá sớm với trọng tâm về sinh thái học và hoá học độc tố nhằm làm sáng tỏ nguồn gốc, điều kiện, nguyên nhân và cơ chế tích luỹ độc tố trong sinh vật biển.

CIGUATERA VÀ ĐỘC TỐ GÂY CIGUATERA

T ẠI KHU VỰC TÂY THÁI BÌNH DƯƠNG

Đào Việt Hà

Vi ện Hải dương học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Email: daovietha69@gmail.com

MỞ ĐẦU

Năm 1866, Poey-nhà ngư loại học người Cuba đã dùng từ “ciguatera” (CFP) đặt tên cho một dạng ngộ độc hệ thần kinh và tiêu hóa ở người do ăn phải một loại động vật thân

mềm nhỏ thuộc ngành Chân bụng, Livona picta (dân địa phương gọi là “cigua”) Ngày

nay, CFP được dùng để đề cập về một dạng ngộ độc thực phẩm đặc trưng do ăn các loài

hải sản sống tại vùng rạn san hô chứa độc tố và cũng để mô tả nhóm độc tố gây ra Như

vậy, định nghĩa về CFP là dạng ngộ độc thực phẩm biển (NĐTPB) do ăn phải cá rạn san

hô nhiệt đới có chứa độc tố ciguatoxin (CTX) CFP là một hiện tượng sinh thái xảy ra ở các bậc dinh dưỡng khác nhau của lưới thức ăn biển, từ vi tảo đến con người Sinh vật gây ciguatera được phát hiện đầu tiên ở quần đảo Gabier năm 1977 do nhóm nghiên cứu của

R Bagnis thuộc Viện Nghiên cứu Louis Malarde - Papeete khi xảy ra hiện tượng ngộ độc tràn lan do ăn cá tại quần đảo này Độc tố gây CFP là ciguatoxin (CTX)\có nguồn gốc từ loài vi tảo đơn bào sống đáy Gambierdiscus toxicus Adachi & Fukuyo và được tích lũy

sinh học qua chuỗi thức ăn biển Độc tố này tích lũy dần theo thời gian trong một số loài cá; thông thường ở cá nhiều tuổi và có kích cỡ cơ thể lớn hơn sẽ có nguy cơ tích luỹ nhiều độc tố hơn; khi đạt đến một ngưỡng nhất định, sẽ gây ngộ độc thực phẩm cho người Hiện nay, hơn 400 loài cá có đời sống gắn liền với rạn san hô được thống kê có nguy cơ tích luỹ độc tố CTX và có thể gây ngộ độc thực phẩm cho người Đặc biệt, các loài cá ăn thịt ở đỉnh của chuỗi thức ăn thường tích lũy độc tố cao và là những loài nguy hiểm nhất

Mặc dù tỉ lệ tử vong của các ca ngộ độc thường thấp (0,1 %), CFP hiện nay là một trong những mối lo ngại lớn của thế giới về mặt an toàn thực phẩm do hiệu ứng dài hạn

của độc tố là gánh nặng đối với các dịch vụ y tế, chăm sóc sức khoẻ cộng đồng CFP cũng gây nên tâm lý hoang mang, bất ổn cho người tiêu dùng; dẫn đến thiệt hại về kinh tế đối

với ngành công nghiệp thuỷ hải sản nội địa và xuất khẩu của nhiều quốc gia CFP và độc

tố gây ngộ độc CFP được thế giới quan tâm nghiên cứu từ khá sớm với trọng tâm về sinh thái học và hoá học độc tố nhằm làm sáng tỏ nguồn gốc, điều kiện, nguyên nhân và cơ chế tích luỹ độc tố trong sinh vật biển

I SƠ LƯỢC LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU

Các loài cá độc được phát hiện từ rất sớm, vào năm 1606 bởi nhà thám hiểm Fernandez da Queiros và sau đó là bởi thuyền trưởng James Cook năm 1776 khi ông đến

quần đảo Vanuatu (trước đây là New Hebrides) Trong nhật ký chuyến đi thứ hai đến Thái Bình Dương, James Cook có nhắc đến hai cá thể cá Hồng (có thể là loài cá Hồng đốm bạc

Lutjanus bohar) đã gây ngộ độc cả đoàn và cả những con lợn ăn thức ăn thừa chế biến từ

cá Hồng này Theo mô tả của ông, hai con cá này rất có thể cùng một loài gây ra ngộ độc các thủy thủ của Queiros trước đây Trong một trường hợp khác, tại vùng Polynesia thuộc Pháp, James Morrison, phó thuyền trưởng tàu Bounty HMS cũng đã đề cập đến hiện tượng cá độc ở quần đảo Society vào năm 1792 Sau đó, nhiều báo cáo tương tự được ghi

nhận tại các vùng khác bao gồm quần đảo Tuamotu 1829 của Jacques-Antoine Moerenhout (Moerenhout, 1837), quần đảo Gambier vào năm 1834 do linh mục Laval và

quần đảo Marquesas năm 1848 do linh mục Pierre

Theo số liệu thống kê, vùng Nam Thái Bình Dương có tỉ lệ ngộ độc CFP cao nhất trên thế giới mặc dù trong những năm qua, tỉ lệ các vụ ngộ độc cá ít được báo cáo ở Thái Bình Dương do một số quan điểm lo ngại về doanh thu hải sản bị giảm nếu công bố số

liệu thật sự Cuối thập kỷ 90, Ban thư ký Cộng đồng Thái Bình Dương (SPC) thành lập

một cơ sở dữ liệu về ngộ độc hải sản trong vùng Mặc dù cơ sở dữ liệu này hiện nay chưa

thể hoàn thiện, nhưng đây là nguồn thông tin duy nhất đáng tin cậy về tỉ lệ ngộ độc CFP ở các nước và vùng lãnh thổ đảo Thái Bình Dương SPC ghi nhận có khoảng 3.400-4.700 trường hợp ngộ độc mỗi năm, tuy nhiên con số này chỉ khoảng 10-20 % số lượng các trường hợp ngộ độc trong thực tế Tại Polynesia (thuộc Pháp), những nỗ lực được thực

hiện để đánh giá tác động xã hội của CFP thông qua cuộc khảo sát các bệnh nhân tại Bệnh

viện Malardé Louis, Papeete vào giai đoạn 1987 -1989 Kết quả cho thấy 1/3 số bệnh nhân

ngộ độc CFP phải nằm liệt giường hoặc không thể làm việc trong thời gian 2-7 ngày, thậm chí 3-4 tuần Chi phí thiệt hại hàng năm do sự giảm ngày công lao động này ước tính khoảng 1 triệu đô la Mỹ (Bagnis, 1992)

CFP đã làm thay đổi thói quen ăn uống của cư dân tại vùng xảy ra ngộ độc Tại một

số đảo san hô, nơi mà cá là nguồn protein chính, khi xảy ra nhiều vụ ngộ độc nghiêm

trọng do ăn cá có độc tố CTX, người dân lo sợ, tránh ăn cá trong nhiều tháng liền, do vậy,

họ bị phụ thuộc vào thực phẩm nhập từ bên ngoài Tương tự, ở hầu hết các nước Thái Bình Dương, CFP cũng gây ảnh hưởng trực tiếp đến nguồn thu nhập chính của ngư dân (Dalzell, 1992) Một ví dụ, giao dịch nguồn thủy sản rạn san hô (LRFFT) ở Kiribati cung

cấp một nguồn thu nhập rất tốt cho ngư dân địa phương hàng năm (hơn AU$ 8.000/người) Tuy nhiên, năm 1999, sau khi hàng loạt vụ ngộ độc CFP xảy ra tại Hồng Kông do tiêu thụ cá nhập khẩu từ Kiribati, toàn bộ hoạt động xuất khẩu thương mại thuỷ

sản của Kiribati bị đóng cửa đã làm mất đi nguồn thu nhập lớn của ngư dân địa phương

Tại Polynesia, các quy định về bảo vệ người tiêu dùng đồng nghĩa với việc ngư dân địa phương không được phép cung cấp cho thị trường khoảng 3.000 tấn cá rạn san hô hàng năm, tương ứng với việc mất một khoản tài chính 1 triệu USD (Bagnis, 1992)

II PHÂN B Ố CỦA CIGUATERA

Tỉ lệ ngộ độc ciguatera thay đổi từ vùng này đến vùng khác và các loại cá có khả năng gây độc cũng khác nhau Thông tin chính xác về sự phân bố của ciguatera theo loài

có thể được lấy từ dữ liệu dịch tễ học thu thập từ các nghiên cứu và các tổ chức y tế ở mỗi

quốc gia hoặc khu vực

Úc: Ngộ độc ciguatera do ăn cá xảy ra rất bất thường và không thể đoán trước, nên

quốc gia này quyết định thực hiện lệnh cấp tiêu thụ một số loài cá gây ra nhiều trường hợp

ngộ độc cho người dân, điển hình là cá Thu tây ban nha Scomberomorus commerson, Lutjanus bohar, L gibbus và Symphorus nematophorus Ở miền Bắc Queensland, cá Mú,

cá Tuyết thuộc giống Epinephelus và cá hồi san hô thuộc giống Plectropomus cũng nằm

trong diện nghi vấn (Gillespie et al., 1986)

New Caledonia: Theo số liệu điều tra thống kê của tổ chức ORSTOM (tên cũ IRD:

Viện Nghiên cứu phát triển), Noumea Aquarium và ITSEE (Viện Thống kê và Nghiên cứu kinh tế khu vực) năm 1992, 25 % dân số của “Greater” Noumea (khoảng 20.000 người) đã

bị ngộ độc ciguatera ít nhất một lần (Laurent và cs., 1992) Tuy nhiên, phương pháp khảo sát này có sai số nhất định do không thể phân biệt giữa ngộ độc ciguatera và ngộ độc cá do

ăn cá ươn và dựa trên các báo cáo y tế không đầy đủ mang tính ước lượng do nhiều trường

hợp ngộ độc nhẹ hoặc lặp lại không được báo cáo cho bác sĩ Theo SPC, tỉ lệ ngộ độc hàng

năm ở New Caledonia là khoảng 1/1.000 Ở đây, ciguatera thường được gọi là “la gratte”

hoặc “ngứa”, một trong những triệu chứng CFP thường gặp Nhóm chứa độc tố CFP được

ghi nhận nhiều nhất trong các báo cáo là họ Cá mú Serranidae (cá Mú, cá Tuyết), cá Hè Lethrinidae (cá Hoàng đế, cá Vền biển), cá Thu Scombridae (cá Thu tây ban nha, cá Thu ngàng), cá Hồng Lutjanidae (cá Hồng) và tiếp theo là cá Khế Carangidae, cá Bàng chài Labridae (cá Bàng chài) và cá Mó Scaridae (cá Vẹt)

Vanuatu: Tỉ lệ ngộ độc tương đối cao, ví dụ như 3/1.000 vào năm 1990 Cá có độc

lực mạnh nhất là họ cá Hồng Lutjanidae (Lutjanus argentimaculatus, L gibbus và Symphorus nematophorus), cá Thu Scombridae (Scomberomorus commerson), cá Mú Serranidae (Epinephelus malabaricus, E polyphekadion và Plectropomus laevis) và cá

Nhồng Sphyraenidae (Sphyraena barracuda)

Qu ần đảo Marshall và Niue: Gần đây, số lượng lớn các trường hợp ngộ độc

ciguatera gia tăng đã được báo cáo ở một số đảo san hô vòng tại quần đảo Marshall và Niue, nhưng không thông qua thông tin dữ liệu khu vực của SPC Ở quần đảo Marshall,

một sự bùng nổ ciguatera đã được báo cáo vào năm 2000 tại Lae và Ujae, là những đảo san hô ở xa nơi mà các trường hợp ngộ độc thường không được báo cáo cho các bệnh viện địa phương Trong sự bùng nổ gần đây ở Niue, không có bất kỳ báo cáo nào về trường hợp

ngộ độc ở nơi này Tỉ lệ ngộ độc dường như làm thay đổi xếp hạng của các nước này đối

với tỉ lệ ngộ độc ciguatera trong khu vực

Kiribati: Nhiều trường hợp được ghi nhận mỗi năm, điển hình, tỉ lệ CFP trong năm

1990 là 20/1000 Loài gây ngộ độc điển hình tại Kiribati là Lutjanus bohar; tiếp theo là L monostigma và L fulvus (tinaemea/bawe), cá Đuôi gai Ctenochaetus striatus (RIBA roro), Acanthurus lineatus (RIBA Tanin); cá Mú Epinephelus lanceolatus (bakati), E fuscoguttatus (maneku) và Cephalopholis argus (nimanang); cá Nh ồng Sphyraena sp nunua; cá V ẹt Scarus oviceps (ika maawa) và họ cá Bò Balistidae

Tuvalu: Tuvalu là một trong những nơi có tỉ lệ ngộ độc cao nhất ở Thái Bình Dương

(204 trường hợp được ghi nhận năm 1991, tỉ lệ 24/1.000) Cá Đuôi gai xanh Acanthurus

lineatus là đối tượng gây ngộ độc cho gần một nửa các trường hợp Những trường hợp

khác được cho là do họ cá Đuơi gai Acanthuridae (Ctenochaetus striatus, Naso lituratus),

họ cá Mĩ Scaridae và cá Hồng Lutjanus bohar (Kaly et al., 1991)

Qu ần đảo Fiji: Tỉ lệ ngộ độc khoảng 1/1000 Theo Sorokin (1975), những vụ ciguatera thường xảy ra do họ cá Khế Carangidae, Caranx ignobilis (saqa); họ cá Hồng Lutjanidae, Lutjanus argentimaculatus, L bohar (Damu), L gibbus, L rivulatus và L monostigma; h ọ cá Hè Lethrinidae, Lethrinus miniatus (dokanivudi) và L ramak

(kawago); họ cá Chình Muraenidae, Gymnothorax flavimarginatus, G javanicus và G undulatus; h ọ cá Mú Serranidae, Plectropomus laevis, P leopardus, Epinephelus fuscoguttatus (kawakawa) và Variola louti; họ cá Nhồng Sphyraenidae, cá Nhồng

Sphyraena barracuda (oqo) và S forsteri; Scombridae, Scomberomorus commerson

(walu) và cá Mập thuộc họ cá Nhám Carcharhinidae

Samoa: CFP là một vấn đề nhức nhối dai dẳng ở Samoas, nhưng tỉ lệ ngộ độc ở vùng này lại khơng cao (từ 0,1-0,8/1.000) Ngồi cá Hồng và cá Rơ, Lutjanus argentimaculatus, L bohar, L gibbus (Malai), L monostigmus (taiva) và L kasmira

(Savani); các lồi họ cá Mú Serranidae, Cephalopholis argus, Epinephelus polyphekadion,

E merra (ata ata) và Variola louti (pa’pa), cá Nh ồng Sphyraena obtusata (sapatu) và S barracudas (saosao); cá Qu ỵt Caranx ignobilis (ulua), cá Mập thuộc họ cá Nhám

Carcharhinidae (Malie) được xếp vào danh sách thủ phạm gây ngộ độc ciguatera Ngồi

ra, hai lồi cá Sơn đá Sargocentrum spiniferum và Myripristis melanosticta cũng cĩ thể gây độc (Dawson, 1977)

Qu ần đảo Cook: Tỉ lệ ngộ độc CFP thay đổi từ 5 đến 8/1.000, hầu hết do ăn cá Đuơi gai Ctenochaetus striatus (mạto), cá Sừng lân dài Naso unicornis (ume), cá Da trơn Bermuda Prometichthys Prometheus (manga), Chình moray Gymnothorax javanicus (Ä’Ã

PATA), cá Hồng Lutjanus bohar (anga-mea) và cá Tuyết và cá Mú khác như Cephalopholis argus (roi)

Polynesia: Tỉ lệ CFP trong những năm gần đây là khoảng 5/1.000 Gần 30.000 trường hợp đã chính thức được ghi nhận từ năm 1960 đến năm 1990 (Bagnis, 1992) Cá cĩ độc tính cao nhất ở vùng này là cá Đuơi gai (Acanthuridae), cá Mú và cá Tuyết (Serranidae), cá Quỵt (Carangidae), cá Rơ biển (Lutjanidae), cá Hồng đế (Lethrinidae),

vẹt (Scaridae), cá Mĩ (Labridae) và đến một mức độ thấp hơn là cá Đối, cá Bị, Chình moray và cá Nhồng Trong hơn một nửa các trường hợp, thủ phạm là cá ăn thực vật, đặc

biệt là cá Đuơi gai hoặc cá Răng gai nhiều sọc Ctenochaetus striatus và cá Đối Crenimugil crenilabis Cá ăn thịt độc điển hình là cá Quỵt (paihere) Caranx melampygus, cá Mú Cephalopholis argus và cá Tuy ết Epinephelus tauvina (Bagnis et al., 1991)

Thành phần lồi cá CFP thay đổi theo vùng biển khác nhau, do đĩ, khĩ cĩ thể cĩ

một danh sách tồn diện về cá cấm tiêu thụ tại Thái Bình Dương, hoặc thậm chí trong một khu vực duy nhất như Polynesia - Pháp, hoặc trong phạm vi 1 quốc gia như New

Caledonia Cá gây CFP từ vùng TBD cĩ thể gây ra sự ảnh hưởng vượt ra ngồi cộng đồng khu vực thơng qua con đường xuất khẩu Các vụ ngộ độc CFP tăng cao theo cấp số nhân

là do kết quả của sự thay đổi chế độ ăn uống, các tuyến đường phân phối mới, và sự thiếu

hiểu biết về nó trong các gia đình Ở châu Âu, các vụ ngộ độc xảy ra nhiều đến nỗi Chính

phủ Pháp đã phải ban hành điều luật ngộ độc ciguatera trong luật về ngộ độc thực phẩm nói chung Tại Úc, sẽ bị kết tội phạm pháp nếu buôn bán loài Lutjanus bohar, L gibbus và Sumphorus nematophorus và có một lệnh cấm đánh bắt cá Thu tây ban nha

(Scomberomorus commerson), cá Nhồng trong một số khu vực như Vịnh Platypus trên

Đảo Fraser Trên đảo Reunion, lệnh cấm nhập khẩu và tiếp thị một số loài như cá Quỵt

Caranx sp., cá Nh ồng Sphyraena sp có hiệu lực từ năm 1985 Ở Mauritius, các quy định

được ban hành vào năm 1976 cấm mua bán 17 loài nguy hiểm, bao gồm 07 loài cá Mú

Variola louti, Cephalopholis argus, Plectroponus maculatus, Anypherodon leucogrammicus, Epinephelus areolatus, E fuscoguttatus, E tauvina; 03 loài cá H ồng Lutjanus bohar, L monostigmus, L gibbus, m ột loài cá Hè Lethrinus harak; 02 loài cá Bàng chài Ctenochaetus striatus và Naso unicornis; 02 loài cá Phèn Parapeneus porphyreus và Upeneus arge, cá Qu ỵt Caranx sp và một loài chình biển Gymnothorax javanicus) (Quod, 1989)

III ĐỘC TỐ LIÊN QUAN ĐẾN CIGUATERA

3.1 Độc tố ciguatoxin (CTX)

Khoảng 20 độc tố liên quan đến ciguatera đã được phân lập từ các loại cá khác nhau

như cá hồi vùng rạn san hô Plectropomus leopardus và Epinephelus polypheka-Dion

(Pompon & Bagnis, 1984; Chanteau et al., 1976), cá Vẹt (Scarus gibbus), cá Nhồng Sphyraena jello (Lewis & Endean, 1984), Chình moray Gymnothorax javanicus (Scheuer

et al., 1967; Lewis et al., 1991) và những loài khác Cấu trúc hóa học của các độc tố này được mô tả lần đầu tiên vào cuối năm 1980 (Murata et al., 1989; Lewis et al., 1991) CTXs

là những hợp chất polyete ưa béo (tức là hòa tan trong các dung môi hữu cơ), bền nhiệt (chịu được nhiệt độ cao và nhiệt độ đóng băng) và cả trong môi trường axit hay kiềm Ciguatoxin kí hiệu P-CTX-1 (P: Pacific) có khối lượng phân tử 1111,6 có công thức phân

tử là C60H86NO19 (hình 1)

Hình 1 Cấu trúc hoá học của P-CTXs

Đây là một trong những độc tố biển mạnh nhất với LD50 ở liều 0,45 mg/kg bằng đường tiêm phúc mạc (IP) hoặc bằng đường miệng đối với chuột (Tachibana, 1980) (bảng 1) LD50 trung bình đối với người khoảng 2 mg/kg, LD100 là 20 mg/kg (tương ứng với 1/1.000 mg cho một người cân nặng 50 kg) Ước tính này có thể khác nhau, chủ yếu là do

độ nhạy và sự tích lũy độc tố của mỗi cá thể Một loại ciguatoxin khác đã được phân lập từ

Caranx latus, cá biển khơi thường liên quan đến ngộ độc ciguatera ở vùng biển Caribbean (Vernoux & Lewis, 1997) Những độc tố ciguatera này (C-CTX) ít phân cực hơn và có độc tính thấp hơn so với loại ở Thái Bình Dương (P-CTX) (bảng 1) Cấu trúc của C-CTXs

gần đây được Lewis et al (1998) mô tả (hình 2) Gần đây, những độc tố CTXs mới đã

được phân lập từ Lutjanus sebae ở Ấn Độ Dương (Hamilton et al., 2002a; b) và khả năng

độc tố ciguatera khác sẽ được tiếp tục phát hiện

Hình 2 Cấu trúc hoá học của C-CTXs (Lewis et al., 1998)

B ảng 1 Độc tính của các dạng độc tố ciguatoxins trong thí nghiệm bằng đường uống

đối với chuột nhắt (Tachibana, 1980)

Độc tố CTXs tích lũy chủ yếu trong mơ thịt của cá, tuy nhiên, CTXs cũng được phát

hiện trong gan và nội tạng ở hàm lượng cao hơn trong thịt khoảng 10 lần Các dạng độc tố cũng cĩ sự khác nhau ở lồi cá khác nhau Ví dụ, P-CTX-1B là thành phần độc tố trong các lồi cá ăn thịt, P-CTX-3B (ít phân cực) là độc tố chủ yếu trong các lồi cá ăn thực vật,

trong khi độc tố sản sinh bởi lồi vi tảo Gambierdiscus toxicus lại là gambiertoxins (GTX)

(ít phân cực hơn 02 độc tố trên) (Legrand et al., 1990; 1991) Phát hiện này là dẫn chứng cho sự chuyển đổi hố học từ chất tiền thân GTX thành CTX trong quá trình oxy hĩa diễn

ra ở gan cá (Legrand et al., 1992) P-CTX-3B được phát hiện trong động vật ăn thực vật, đây rất cĩ thể là hợp chất chuyển đổi trung gian giữa GTX của vi tảo và P-CTX-1B của cá

ăn thịt

3.2 Maitotoxin

Maitotoxin (MTX) được đặt tên theo tên địa phương của cá Đuơi gai Ctenochaetus striatus (mạto) ở Polynesian, là lồi đầu tiên phát hiện chứa độc tố này MTX khơng cĩ

cấu trúc thường gặp của CTX, độc tố này là chuỗi polyete 32 mạch vịng ứng với khối

lượng phân tử 3.000 KD (hình 3) và cĩ tính chất tan trong nước (Murata et al., 1993) Một

số dạng đồng phân của MTX đã được phân lập từ mơi trường nuơi các chủng

Gambierdiscus toxicus MTX cĩ độc tính cao hơn CTX trong thí nghiệm i.p ở chuột Nhắt (LD50 0,13 mg/kg) nhưng lại ít độc hơn 100 lần trong thí nghiệm bằng đường uống Vai trị trực tiếp của MTX trong ngộ độc CFP hiện nay chưa được sáng tỏ, do độc tố này chỉ được tìm thấy ở các lồi ăn thực vật và ăn tảo

Hình 3 Cấu trúc hố học của Maitotoxin (Murata et al., 1993)

3.3 Scaritoxin (STX)

Scaritoxin, một polyete ít phân cực hơn CTX, chủ yếu được tìm thấy trong thịt của

cá Vẹt (Scarus sp.) đi cùng với CTX Độc tố này lần đầu tiên được tìm thấy ở cá Vẹt

nhưng trong gan và ruột của loài cá này không chứa scaritoxin, nghĩa là có thể CTX đã được chuyển đổi thành scaritoxin, nhưng kết quả tách chiết sau đó từ nội tạng sau đó cho

thấy scaritoxin là một ít chất phân cực trong 2 dạng có thể chuyển đổi lẫn nhau của CTX (Joh & Scheuer, 1986)

IV CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘC TỐ

CTXs làm thay đổi tính thấm của màng tế bào đối với các ion natri, mở các kênh

Na+ của các tế bào thần kinh ở động vật có vú, gây ra dòng Na+ ồ ạt đi vào trong tế bào, và

dẫn đến sự khử cực của các sợi thần kinh (Capra & Cameron, 1985) Kênh Na+ đóng vai trò then chốt trong dẫn truyền tín hiệu điện để truyền thông tin giữa các dây thần kinh và

cơ bắp Sự khử cực tế bào do Na+

tràn vào dẫn đến các kênh canxi bị mở ra và do đó một dòng Ca++ tràn vào kích hoạt những sự dẫn truyền của dây thần kinh giao cảm (noradrenaline) và phó giao cảm (acetylcholine) CTX hoạt động tại một vị trí protein trong kênh Na+ nhạy với tetrodotoxin, phụ thuộc vào điện thế; do đó, sự kích hoạt vị trí này gây ra sự mở của các kênh Na một cách nhanh chóng (Bidard et al., 1984; Lombet et al.,1987) Về mặt sinh lý tế bào, khi CTX liên kết với vị trí 5 của kênh trao đổi Na trên màng tế bào thần kinh, đầu tiên có sự gia tăng tính kích thích của các tế bào, kích hoạt sự phóng điện của điện thế ngang qua màng tế bào thần kinh tự phát và lặp đi lặp lại; tiếp theo là giảm tính dễ bị kích thích khi tế bào bị khử cực (Lewis et al., 2000) Sự phân bố rất

rộng của các kênh Na+ trong mô thần kinh và cơ bắp giải thích các ảnh hưởng hàng loạt

của CTX ở người Các ảnh hưởng tim mạch ciguatoxin có thể do sự tác động của CTX lên

cơ tim gây tăng co bóp cơ tim (Lewis, 1988) Một nghiên cứu dược tính trong phòng thí nghiệm đã cho rằng CTX có thể gây tử vong do ngừng hô hấp bằng cách ngăn chặn dẫn truyền thần kinh cơ hoành

Đối với động vật, CTX gây ra một số triệu chứng tim mạch, lúc đầu là ảnh hưởng

của hiệu ứng cholinergic - giải phóng acetylcholine làm nhịp tim chậm, hạ huyết áp); tiếp theo là hiệu ứng adrenergic-giải phóng adrenaline làm nhịp tim nhanh, tăng huyết áp Scaritoxin có những dược tính đặc trưng giống như CTX, nhưng không có độ chọn lọc cao như tetrodotoxin và nồng độ Ca cao Maitotoxins (MTX) cũng tác động như chất độc thần kinh, nhưng tác động của độc tố này tập trung vào các kênh Ca++ (Lewis et al., 2000) Nghiên cứu về bệnh học thần kinh cho thấy MTX làm tăng co bóp cơ trơn của tim - điều này gợi ý MTX gây ra sự gia tăng tính thấm của các ion Ca, có thể là thông qua các kênh

Ca (Ohizumi, 1987)

V TRỊ LIỆU CIGUATERA

5.1 Tây y

Đối với y học hiện đại, điều trị ngộ độc CFP hiện nay chủ yếu theo các triệu chứng Trong những giờ đầu tiên sau khi bị ngộ độc, một số bác sĩ khuyên nên hút rửa dạ dày và

sử dụng liều lượng apomorphine đúng Sau đó, tùy thuộc vào mức độ nghiêm trọng, các triệu chứng tiêu hóa được điều trị theo định hướng chống co thắt và chống nôn; các triệu

chứng thần kinh được giảm thiểu bằng cách tiêm đa vitamin (B1, B6, B12), colchine, acetylsalicylic acid và calcium gluconate; mẩn ngứa có thể được giảm thiểu bằng các thuốc kháng histamin tổng hợp Khi có biểu hiện sốc hoặc suy sụp về tinh thần, có thể sử

dụng thuốc trợ tim với liều lượng thận trọng Những tiến bộ trong nghiên cứu về cơ chế tác động và hoạt động của độc tố CTX đã thúc đẩy hướng nghiên cứu các chất kháng độc như lidocaine và tocainide (giống với các thuốc gây mê với chức năng ổn định màng tế bào và hoạt động như thuốc đối kháng cạnh tranh với các ion Na), phentolamine (chất ngăn chặn alpha) và calcium gluconate Trong đó, nhóm chất atropine là chất hứa hẹn nhất

với hiệu ứng chống lại những tác động của sự tiết acetylcholine (Legrand và cs., 1985; Lange và cs., 1988.) Manitol là thuốc lợi tiểu có hiệu ứng cưỡng chế thẩm thấu và cơ chế này là tạo nên tính hiệu quả của manitol trong điều trị ngộ độc CFP Thử nghiệm lâm sàng

thực hiện từ 1988 với mannitol (monosaccharide hoặc đường đơn) tiêm tĩnh mạch với liều

1 g/kg trọng lượng của dung dịch 20 % trong 30 phút cho thấy triển vọng áp dụng điều trị CFP bằng mannitol (Palafox et al., 1988; Ruff & Lewis 1994) Benoit et al (1996) đã

chứng minh; bằng cách thay đổi các kênh natri, CTX-1B làm tăng nồng độ ion natri nội bào, gây ra một dòng nước ứ và phình ở các nút Ranvier Thông qua hoạt động thẩm thấu, mannitol đảo ngược hiệu ứng này bằng cách làm giảm lượng natri đến và tăng lượng nước

bị lấy ra khỏi nút Ranvier Như vậy, sự có mặt của manitol đã loại trừ được hiện tượng điện thế với tần số cao, tự phát và lặp lại xảy ra do tác động của CTX Tuy nhiên, hiệu quả

của mannitol là vẫn còn gây tranh cãi Trên sợi trục thần kinh được bọc myelin duy nhất được phân lập từ các dây thần kinh liên sườn của ếch, CTX-1B (10 nM) kích hoạt tự phát

và lặp đi lặp lại việc phóng điện ở một tần số khoảng 100 Hz (A), đánh dấu nút Ranvier bị phình (B) bằng cách kích hoạt điện áp phụ thuộc vào các kênh Na Hai hiệu ứng đối lập nhau khi sử dụng mannitol (Benoit et al., 1996); ví dụ, CTX không hoạt động trên một con chuột đã bị nhiễm độc Trong trường hợp khách du lịch Pháp bị nhiễm độc ở Mexico, việc điều trị bằng manitol chỉ giảm đau và giảm các triệu chứng hệ tiêu hóa một cách tạm thời (De Haro et al., 1997) Điều trị sớm sẽ có tác dụng ngăn chặn các triệu chứng thần kinh mãn tính sẽ phát triển sau đó trong ngộ độc CFP (Blythe et al., 1992)

5.2 Y học cổ truyền

Tại khu vực Thái Bình Dương, các thầy thuốc sử dụng các bài thuốc dân gian (y học

cổ truyền) và một số bài thuốc đã được chứng tỏ có tác dụng trong điều trị CFP Trong các nghiên cứu thuốc cổ truyền tại Vanuatu và New Caledonia, có khoảng 100 bài thuốc được

sử dụng để chống lại các triệu chứng của ciguatera (Bourdy et al., 1992; Laurent et al., 1993) Tác dụng của các bài thuốc này đã được thử nghiệm ở những con chuột bị gây độc

với gan chình moray Một số loại thực vật như “faux tabac” Argusia argentea và hồ tiêu

hồng Schinus terebenthifolius đã được chứng minh tác dụng có lợi (Amadé và Laurent,

1991a; 1991b) “Faux Tabac” và cây dương xỉ nhỏ (Davallia solida) cho thấy tác dụng

giống hệt như mannitol trên sợi trục thần kinh phân lập từ ếch thử nghiệm với ciguatoxin (Benoit et al., 2000)

5.3 Kinh nghi ệm và thực tế

Có rất nhiều kinh nghiệm phổ biến về việc làm thế nào để nhận biết một con cá độc

Ví dụ, một số người cho rằng ruồi và kiến sẽ tránh cá độc hại hoặc một đồng xu bạc trong nước sôi sẽ đổi màu Nhiều người tiêu dùng biết hậu quả không may của những kinh nghiệm vô căn cứ Những con ruồi không những không tránh xa những con cá có độc mà còn sinh sản trên thịt của cá thối Một số người nếm gan của cá và vất bỏ nếu họ cảm thấy

ngứa ran ở lưỡi hay môi của họ hoặc nếu nó có vị đắng Cách kiểm tra như vậy có thể được xem là đáng tin cậy, nhưng rất khó để xác nhận, đặc biệt khi cần đo lường hoặc định lượng các kết quả Mèo nhạy với ciguatera hơn con người, do đó, một số người dân ở New Caledonia cho mèo ăn gan cá nghi có độc để thử độ an toàn trước khi người ăn

Thực tế, không thể phân biệt được một con cá độc với không độc, do không hề có sự khác biệt về hình thái giữa cá thể có độc và cá thể không độc, mặc dù có thể có một số dấu

hiệu của sự tổn thương, đặc biệt ở gan nhưng lại không thể nhìn thấy bằng mắt thường (Lewis, 1992) Ở người, CTX hoạt động trên các sợi thần kinh và mở rộng các kênh natri (Capra, 1992) Như vậy, rõ ràng cá sẽ chết nếu chúng tích lũy độc tố đến một mức độ

nhất định Đây là may mắn cho những người ăn cá vì nó đã ngăn ngừa trường hợp bị ngộ độc nặng và hạn chế tỉ lệ mắc ciguatera Tuy nhiên, sự đào thải độc tố này trong cơ thể của

cá diễn ra khá chậm; ví dụ, thời gian bán hủy (tức là thời gian thực hiện để loại bỏ một

nửa số độc tố trong hệ thống) ước tính khoảng 264 ngày ở cá chình biển Một số loại cá có

một mùa đào thải độc, giải thích đặc điểm các loại cá độc theo mùa

VI SINH THÁI HỌC ĐỘC TỐ GÂY CIGUATERA

Điều kiện môi trường là yếu tố quan trọng liên quan đến sự bùng nổ ciguatera Tảo

hai roi Gambierdiscus toxicus - loài sản sinh độc tố CTXs luôn có mặt trong hầu hết hệ sinh thái rạn san hô Trong môi trường rạn san hô có sự cân bằng cao, mật độ của G toxicus thấp và chỉ có một số lượng nhỏ vi tảo được tiêu thụ bởi cá ăn tảo và các loài động

vật biển ăn thực vật nên không có hậu quả lớn và không ảnh hưởng đến độc tính của cá ăn

thịt Ngược lại, khi một vùng có san hô chết trên diện rộng hàng loạt các thảm tảo lớn cùng phát triển mạnh (dạng sợi và tảo chứa canxi, đơn bào tảo và tảo lớn) và điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc sinh sôi của vi tảo độc Bất kỳ sự mất cân bằng nào cũng có

thể là nguyên nhân gây nên sự gia tăng sinh khối bất thường ở tảo G toxicus dẫn đến sự

bùng nổ ciguatera Những rối loạn cân bằng này có thể đến từ tự nhiên (sóng thần, lốc xoáy, hoạt động địa chấn, núi lửa ngầm, tẩy trắng san hô ) hoặc nhân tạo (phát triển ven

biển, xây dựng các công trình đê điều, cầu cảng, nạo vét kênh ) Việc xây dựng bến du thuyền ở Rangiroa gây ra đột biến về số lượng các trường hợp ngộ độc cá, trong khi một

số người tin rằng sự phá hủy môi trường dưới nước do thử nghiệm hạt nhân tại Mururoa

chịu trách nhiệm cho độc tính của cá xung quanh đảo san hô này Những vùng nguy cơ ciguatera có lẽ chỉ mang tính chất vùng, chỉ xảy ra trong phần có rạn san hô, ở một dải

hẹp, hoặc xung quanh một con tàu bị mắc kẹt

Ciguatera phát triển theo cả thời gian và không gian - một khu vực an toàn có thể

dần dần trở nên nguy hiểm và ngược lại Chính vì điều này nên không thể lập bản đồ khu