Category Archives: Ung thư học

Giới thiệu một số kênh ion chính trong tế bào

Giới thiệu một số kênh ion chính trong tế bào

Phùng Trung Hùng – Phạm Thiên Tánh – Nguyễn Phước Long – Lê Phi Hùng

Đóng và mở kênh ion: Ba trạng thái hoạt động

Tế bào là một hệ thống mở thường xuyên trao đổi chất và năng lượng với môi trường bên ngoài. Khả năng này được đảm bảo nhờ một loạt các cấu trúc vận chuyển tinh vi trải xuyên qua màng lipid kép. Protein tải (transporters) và kênh (channels) là hai nhóm lớn của protein vận chuyển ở màng tế bào. Protein tải còn được gọi là chất mang (carriers) hoặc chất cho thấm qua (permeases) sẽ gắn chặt với các chất tan đặc hiệu được vận chuyển và sẽ trải qua một loạt các biến đổi hình thể dể chuyển chất tan qua màng tế bào. Người ta phân làm 2 nhóm theo nhu cầu năng lượng: tải chủ động và tải thụ động. Trong khi, kênh hình thành nên những ống dẫn xuyên qua lớp lipid kép, khi mở, cho phép những chất tan đặc hiệu (thường là các phân tử vô cơ vừa phải và tích điện) đi qua và nhờ đó mà vào tế bào. Ngược với các tải, kênh tương tác với các chất tan yếu hơn rất nhiều, dễ hiểu là sự vận chuyển qua các kênh xảy ra nhanh hơn nhiều so với các tải: hiệu quả vận chuyển gấp 100000 lần nhanh hơn protein tải nhanh nhất, vào khoảng 100 tỉ ion có thể chảy qua một kênh ion trong một giây. Đối với nước, mặc dù có thể khuếch tán qua lớp lipid kép nhưng tất cả các tế bào đều chứa kênh đặc hiệu (còn gọi là kênh nước hay aquaporins) làm tăng rất lớn tính thấm của màng tế bào với nước.

Với tốc độ vận chuyển khổng lồ của các kênh ion, tế bào sẽ nhanh chóng đạt đến trạng thái cân bằng đối với tất cả các ion giữa 2 bên màng tế bào – trạng thái cân bằng vĩnh viễn, điều đó chẳng khác nào là sự kết thúc cho hệ thống sống luôn vậng động trao đổi, nếu không có một cơ chế điều hòa đóng mở kênh ion. Có 3 trạng thái hoạt động của các kênh ion, ở đây bàn về các kênh ion mà mỗi trạng thái ĐÓNG – MỞ – BẤT HOẠT phụ thuộc vào từng phân độ điện thế màng tế bào biến đổi theo thời gian. Để cụ thể hơn, xin lấy kênh ion Na phụ thuộc điện thế (phổ biến nhất đặc biệt trong các tế bào dễ kích thích như: tế bào cơ bắp, cơ tim, neuron) làm minh họa:

Hình 25.1: A: Một kích thích lên màng tế bào khởi động một sóng ngắn khử cực nhẹ. B: Đường biểu diễn màu xanh cho thấy điện thế màng đáng lẽ sẽ nhanh chóng trở về trạng thái nghỉ ban đầu nếu không có các kênh ion Na phụ thuộc điện thế trên màng tế bào. Sự hồi phục chậm chạp này gây ra bởi sự mở ra của kênh ion K phụ thuộc điện thế đáp ứng với một kích thích, từ đó đưa điện thế màng quay về giá trị cân bằng. Trên thực tế, các kênh ion Na phụ thuộc điện thế đã mở làm biến đổi lớn điện thế màng được biểu diễn bằng đường cong màu đỏ. C: Thể hiện từng trạng thái hoạt động theo thời gian của kênh Na phụ thuộc điện thế (Cụ thể biến đổi sẽ được bàn luận chi tiết trong phần sau). Ngay lúc điện thế màng đạt giá trị khoảng +50mV, kênh Na nhanh chóng bất hoạt và duy trì trạng thái bất hoạt này cho đến khi màng tế bào trở về điện thế nghỉ, mới chuyển sang trạng thái ban đầu “đóng” ở mức điện thế nghỉ màng:           -80mV. Trước lúc này, màng tế bào trơ với kích thích hay không thể phát động sóng khử cực thứ hai

Natri và Kali, kênh và bơm

 

Trước khi tìm hiểu tầm quan trọng của những kim loại kiềm Natri và Kai, chúng ta nên ôn lại thật kỹ cách các ions này được vận chuyển qua màng tế bào. Như đã biết, lớp phospholipid kép của màng sinh học về cơ bản thì không thấm đối với những phân tử phân cực và những ions như Na+ và K+– tính thấm của những ions này (được diễn tả theo cm-1) là từ 10-12, còn đối với H2O là khoảng 10-2 (nên thấm dễ dàng hơn). Vận chuyển qua màng tế bào liên quan đến 2 loại protein màng, đó là kênh và bơm. Kênh thì cho phép các ions đi qua thuậntheo chiều gradient nồng độ qua quá trình vận chuyển thụ động hay khuếch tán có hỗ trợ. Tất nhiên, những kênh này không thể mở liên tục được, và như vậy chúng được đóng (gated), giống như cổng vườn, chúng thường xuyên đóng và chỉ có thể được mở ra khi có ligand gắn vào (ligand-gated) hoặc có sự thay đổi điện thế màng tế bào (voltage-gated). Những kênh ligand-gated, ví dụ như những thụ thể acetylcholine ở màng sau synapse, được mở ra bởi chất dẫn truyền thần kinh acetylcholine; còn những kênh voltage-gated Natri và Kali, điểu biến điện thế động ở những sợi trục thần kinh được mô tả bên dưới, thì lại được mở ra bởi sự khử cực màng tế bào.

Ngược lại, bơm thì sử dụng năng lượng dưới dạng ATP hay ánh sáng để điều khiển sự vận chuyển không thuận lợi của những ions hay phân tử đi ngược chiều gradient nồng độ, nói cách khác, chúng liên quan đến vận chuyển chủ động. Có 2 loại bơm cần ATP là P-type ATPase và ABC (ATP-biding cassette). Chúng đều thay đổi hình dạng khi có ATP gắn vào và kết quả là khử hydro để vận chuyển ions qua màng tế bào.Bơm Na+-K+-ATPase được mô tả bên dưới là một trong những loại P-type ATPases. Cách vận chuyển chủ động khác là dùng gradient điện hoá học của 1 ion để vận chuyển ngược ion khác, được minh hoạ bằng bơm trao đổi Na+/H+ có vai trò rất quan trọng trong việc điều chỉnh pH nội bào. Còn 1 ví dụ khác được đề cập trước đây là bơm trao đổi Na+/Ca2+, quan trọng trong việc lấy Ca2+ ra khỏi tế bào.

So sánh Natri và Kali

 

Natri và Kali có rất nhiều trong lớp vỏ trái đất, mặc dù Na thì thường thấy hơn trong nước biển. Lượng Na+ và K+ ở người bình thường ttheo thứ tự là khoảng 1.4 và 2.0 g/kg. Chúng là những ion kim loại quan trong nhất về mặt nồng độ trong cơ thể người. Tuy nhiên chúng phân bố hơi khác nhau. Trong khi ở tế bào của loài động vật có vú, 98% K+ở trong tế bào thì Na+ ngược lại.Sư khác biệt về nồng độ đảm bảo cho 1 loạt quá trình sinh học được xảy ra, ví dụ như sự cân bằng độ thẩm thấu tế bào, sự phiên dịch tín hiệu và dẫn truyền thần kinh. Chúng được duy trì bởi bơm Na+-K+-ATPase, sẽ được đề cập bên dưới. Tuy nhiên, mặc dù chỉ có 2% K+ hiện diện ngoài tế bào, nồng độ K+ ngoại bào này đóng vai trò rất quan trong trong việt duy trì điện thế nghỉ của màng tế bào.Những dòng ion kim loại này quyết định sự dẫn truyền các xung thần kinh trong não và từ não dến các phần khác của cơ thể. Sự đóng và mở của những kênh có cổng ion (gated channels), bình thường đóng ở trong thái nghỉ, và mở đáp ứng lại với những thay đổi điện thế màng, tạo ra những gradient điện hoá học ở phía bên kia của màng bào tương của các neurons. Một xung thần kinh được tạo ra bởi một sóng khử cực/tái cực ngắn ngủi của màng, ngang qua tế bào thần kinh gọi là điện thế động. Hodgkin và Huxley (1952) đã chứng minh rằng cấy một điện cực nhỏ vào một sợi trục ( tiến trình dài xuất phát từ thân tế bào thần kinh) thì tạo ra một điện thế động. Trong ~0.5ms đầu, điện thế màng tăng từ khoản – 60mV lên khoảng +30mV, gây ra sư tái cực nhanh làm tăng quá mức điện thế nghỉ (quá khử cực) trước khi hồi phục một cách chậm chạp. Điện thế động này là kết quả của sự tăng nhanh và ngắn tính thấm của Na+ theo sau sự tăng kéo dài tính thấm của K+. Sự đóng-mở của những kênh ion Na+ và Knày qua màng sợi trục tạo ra những điện thế động (gradient điện thế cơ bản) xuyên màng, giúp truyền thông tin cũng như điều hoà chức năng tế bào.

Hình 25.2: Biểu đồ của điện thế động. (Voet and Voet, 2004)

Sự điều hoà dòng chảy ion xuyên qua màng tế bào hiển nhiên cần thiết cho chức năng của các tế bào sống. Vì tính kỵ nước của màng tế bào (đã đề cập ở trên), sự vận chuyển nhờ năng lượng ưu tiên những loại ions như Na+, K+, Cl, H+ và Ca2+ đi qua màng mà không tính đến việc cần chúng ở bên này hay bên kia màng sinh học, sẽ không khả thi. Nếu không có gradient ion giúp duy trì nồng độ K cao và nồng độ Na thấp trong tế bào, tế bào sẽ không thể thực hiện những hoạt động chuyển hoá bình thường. Điều này nôm na là vài cỗ máy phân tử phải có khả năng phân biệt giữa ion Na+ và K+ ( giả sử rằng không ngậm nước, vì mức độ  hydrat hoá có thể gây khó khăn cho sự phân biệt này). Vì vậy trước khi bắt đầu thảo luận về những proteins vận chuyển ‘chủ động’ hoặc bơm ion hay bơm trao đổi ion, chúng ta tự hỏi bằng cách nào những chất vận chuyển này nhận ra được sự khác biệt giữa 2 cations có quan hệ chặt chẽ trên.(Được diễn giải trong Corry và Chung, 2006; Goax và MacKinnon, 2005.)

Nếu chúng ta được hỏi câu này trong vài năm về trước, câu trả lời sẽ là không rõ ràng. Tuy nhiên, nhờ những công trình lớn tìm hiểu cấu trúc những proteins màng, hiện giờ chúng ta có thể trả lời được, trên cơ sở càng ngày có càng nhiều cấu trúc X-quang của những proteins vận chuyển ion, bắt đầu thúc đẩy những giả thuyết ngày càng có khả năng thành sự thật. Trong trường hợp của kênh Na+, chúng ta vẫn còn hơi mơ hồ. Tuy nhiên, sự phân biệt thành công cấu trúc của một số lớnkênh K+ của cả vi khuẩn và những loài động vật hữu nhũ cho thấy một bước tiến vượt bậc trong tri thức của loài người về chức năng của những kênh này.

Kênh Kali

 

Những kênh K vận chuyển chọn lọc K đi qua màng, làm quá phân cực tế bào, tạo điện thế màng và điều khiển độ dài của điện thế động bên cạnh vô số những chức năng khác nữa. Chúng sử dụng những dạng cổng khác nhau, nhưng chúng lại có tính thấm đối với ion giống nhau. Tất cả kênh K đều có tính chọn lọc theo thứ tự K+ ~ Rb+> Cs+, trong khi sự vận chuyển của những ion kim loại kiềm nhỏ nhất là Na+ và Li+ thì rất chậm – tính thấm của K+ ít nhất gấp 10lần tính thấm của Na+. Sự xác định cấu trúc X-quang của kênh ion K đã cho phép chúng ta hiểu được cách nó lọc một cách chọn lọc những ion K+ được khử nước hoàn toàn mà không phải là ion Na+ nhỏ hơn. Phân tử lọc này không những chọn lọc ions để được vận chuyển, mà còn là lực đẩy tĩnh điện giữa những ions K với nhau, chúng đi qua phân tử lọc  này trong tài liệu của những nhà khoa học Ấn Độ, cung cấp lực để chuyển những ions K nhau qua kênh với tần số 107-108 một giây. (Được đề cập trong Doyle và cộng sự, 1998, MacKinnon, 2004.)

Hình 25.3: Sơ đồ phác họa mặt cắt ngang kênh K+, cấu tạo một tiểu đơn vị được trải ra.

Hình 25.4: (a) Cấu trúc của kênh K+ KcsA với 2 trong 4 tiểu đơn vị được bỏ ra: những vòng xoắn của khe màu đỏ, bộ lọc chọn lọc màu vàng; mật độ electron dọc theo đường đi của ion màu xanh lam. (b) Bộ lọc chọn lọc K+ ( 2 tiểu đơn vị) với 8 nhóm carbonyl (màu đỏ) tương ứng với ion K (màu xanh lục) ở những vị trí 1-4 từ mặt ngoại bào (Từ MacKinnon, 2004. Được vẽ lại với sự cho phép của John Wiley & Sons., Inc.)

Kênh K cổng điện thế đầu tiên được xác định là đoạn gene mã hoáđột biến Shaker ở loài ruồi giấm Drosophila. Hiện tại chúng ta có những cấu trúc kênh K của vi khuẩn phụ thuộc pH, những kênh K+ cổng điện thế và cổng calci (calcium-gated) của vi khuẩn và gần đây nhất là kênh K cổng điện thế của động vật hữu nhũ. Điều khó khăn nhất là chúng đều có cấu trúc giống nhau. Chúng đều là tetramers với cấu hình gấp 4 quanh trung tâm K– khe chỉ đạo (conducting pore). Trên cơ sở nghiên cứ tính kỵ nước, có 2 phân nhóm kênh K+ liên quan mật thiết với nhau, một nhóm bao gồm những phân đoạn có độ dài 2 màng mỗi tiểu đơn vị và một nhóm có 6. Trong trường hợp sau, ởnhững kênh K+ cổng điện thế của Drosophila và động vật có xương sống, 2 vòng xoắn xuyên màng cuối cùng, S5 và S6 cùng với vòng P (P-loop) liên kết chúng, tạo thành khe chỉ đạo. Nhiều nhóm khác của kênh ions có cấu trúc giống nhau, bao gồm kênh K+ được hoạt hoá bởi Calci (Calcium-activated K+ channel). Nhóm 2 màng bao gồm kênh K+ bên trong thẳng và vài kênh K+ của vi khuẩn. Chúng được tạo thành từ 4 tiểu đơn vị, mỗi cái chỉ có 2 phân đoạn xuyên màng. 2 phân đoạn M1 và M2 giống nhau và vòng khe tạo thành cấu trúc xuyên màng hoàn chỉnh của 2 kênh K+ xuyên màng trên. Sự tương đồng về trình tự rất cao giữa 2 nhóm trong vùng kênh, đặc biệt là trong vùng khe. Các kênh K+ cho phép vài cations hoá trị I đi qua (nhưng không phải là Na), nhưng không cho phép các anions đi qua và bị chặn bởi các cations hoá trị II.

Xem toàn bộ bài viết tại đây.

Ung thư vú và thai nghén: Những điều cần biết

Tôi đang chuẩn bị điều trị ung thư vú thì lại phát hiện có thai, có nên giữ thai khi tôi đã 36 tuổi và đang mong có con đầu?  Đó là một trong số nhiều câu hỏi bạn đọc gửi về tòa soạn báo SK&ĐS. Để giúp bạn đọc có thêm thông tin, chúng tôi giới thiệu bài viết của BS. Hồng Ánh.

Ung thư vú khi đang có thai không quá hiếm nhưng ngày càng gặp nhiều hơn ở phụ nữ có tuổi mới mang thai và sinh đẻ. Về phương diện y học, các liệu pháp điều trị đã được chuẩn hóa nhưng chưa đủ các nghiên cứu và đánh giá về mặt cảm xúc đối với những trường hợp còn khá phức tạp này.

Ung thư vú và thai nghén:   Những điều cần biết  1

Chiến lược đặt ra với ung thư vú ở phụ nữ có thai phụ thuộc chủ yếu vào giai đoạn nào của thai nghén: 3 tháng đầu, 3 tháng giữa hay 3 tháng cuối?

Chữa ung thư vú khi mang thai như thế nào? Tỷ lệ chẩn đoán ung thư vú khi mang thai ở Pháp khoảng 200 – 300 trường hợp mỗi năm. Tuy nhiên, ngày nay tuổi phụ nữ sinh con lần đầu đã cao hơn và việc quản lý ung thư khi đang mang thai cũng đã có chất lượng hơn.

Thai nghén không làm khó cho việc điều trị, với ung thư vú, ngày nay tiên lượng không có gì khác giữa phụ nữ có thai và không có thai. Điều này liên quan đến biểu hiện ban đầu: đó là loại ung thư của phụ nữ trẻ, nói chung xâm lấn hơn và chẩn đoán thường hơi chậm vì không ở trong môi trường phát hiện mà trong lúc sinh đẻ. Việc điều trị do thầy thuốc chuyên khoa ung thư và thầy thuốc phụ khoa cùng xây dựng và dựa trên giai đoạn mang thai, thể ung thư và kích thước khối u. Rất nhiều khi phải chỉ định hóa liệu pháp nhưng không phải thực hiện giống nhau mà theo từng giai đoạn. Thầy thuốc phải chấp nhận liệu pháp này với điều kiện phải theo dõi sát thai nghén.

Nói một cách giản lược, điều trị ung thư vú ở 3 tháng đầu của thai nghén khác hẳn với 3 tháng giữa và 3 tháng cuối. Trong trường hợp phát hiện ung thư vú khi mới có thai thì vấn đề đình chỉ thai nghén được đặt ra. Việc này có thể trở nên cần thiết nếu như cần phải chỉ định khẩn cấp hóa liệu pháp, chỉ định này có thể làm cho phôi thai bị nhiễm độc vì đang ở giai đoạn tạo thành các cơ quan và tỷ lệ dị dạng bẩm sinh cao. Nếu người mẹ vẫn muốn giữ thai thì có 2 lựa chọn: 1) Chờ đến khi thai đã ở 3 tháng giữa (ngoài 12 tuần thai nghén) mới bắt đầu dùng hóa liệu pháp.  2) Tạm thời bằng lòng với can thiệp ngoại khoa và chờ khi đẻ xong thì bắt đầu điều trị bổ sung. Khi đã ở giai đoạn giữa của thai nghén (ít nhất đã 4 tháng) thì thầy thuốc có thể yên tâm hơn vì đã có thể chỉ định hóa liệu pháp truyền thống. Ở 3 tháng cuối cũng vậy. Điều đáng ngạc nhiên là phụ nữ mang thai bị ung thư vú dung nạp liệu pháp hormon tốt hơn nhiều, không bị nôn, trạng thái sức khỏe tổng thể vẫn ít thay đổi. Hóa liệu pháp nên ngừng trước khi sinh 2-3 tuần và sau khi sinh 2-3 tuần mới lại tiếp tục. Ngày nay, gần như không cần phải làm cho cuộc đẻ diễn ra sớm, chỉ cần thai nghén đã vượt qua tuần 37 hay 38 kể từ khi mất kinh.

Phát hiện ung thư vú khi có thai? Khối u vú thường có thể phát hiện trên lâm sàng. Ngay từ lần khám thai đầu tiên đã có thể phát hiện thấy một u nhỏ và được xác định bằng chẩn đoán hình ảnh và chọc thăm dò. Không có kỹ thuật phát hiện có giá trị nào ở hoàn cảnh này. Nên thực hiện khám vú có hệ thống ngay từ khởi đầu của thai nghén, nếu cần thiết thì thêm cả siêu âm chẩn đoán.

Ung thư vú và thai nghén:   Những điều cần biết  2

Kiểm tra, chẩn đoán ung thư vú

Thuốc điều trị ung thư vú có độc hại cho thai? Bao giờ cũng cần lo ngại về mọi thứ thuốc dùng trong khi đang mang thai, chưa có nghiên cứu nào về ảnh hưởng của hóa liệu pháp đến thai và trẻ sơ sinh. Vì vậy, các thầy thuốc đã sử dụng phương pháp hồi cứu để tiếp cận với những nguy cơ và lợi ích. Kết quả bước đầu cho thấy: Không có những vấn đề nghiêm trọng xét trong thời gian ngắn, chỉ có những tác dụng tạm thời đến tình trạng máu ở trẻ sơ sinh, chưa có nghiên cứu dài hạn ở những trẻ này và cần có nghiên cứu dài hơi hơn với những trẻ bị tác động của thuốc khi còn trong tử cung. Tất nhiên sẽ tốn kém, khó khăn nhưng khả thi. Hiện cũng chưa có nhiều thông tin về taxane như là hóa liệu pháp khi có thai và cơ chế tác dụng, chưa rõ thuốc có vô hại với thai không cho nên không dùng cho phụ nữ mang thai. Với nhiều liệu pháp khác cũng vậy (herceptin, dùng kháng thể). Số lượng bệnh nhân ít cũng gây khó khăn cho nghiên cứu.

Trạng thái tâm lý khi ung thư vú kết hợp với thai nghén: Lo lắng làm cho cuộc sống bản thân nhưng mong muốn đem lại cuộc sống cho con là sức mạnh lớn với người bệnh, có ý nghĩa như một sự nâng đỡ tâm lý. Người bệnh quan tâm đến sự phát triển của con hơn cả bệnh của mình. Đôi khi cần phải đình chỉ thai nghén vì lý do liên quan đến ung thư thì đó là một khó khăn lớn về mặt tâm lý với cặp vợ chồng. Ngược lại cũng có một số người bệnh không lựa chọn giữ thai trong khi chính thầy thuốc lại không thấy có vấn đề gì. Sau đẻ cũng là một thách thức vì mẹ phải tiếp tục điều trị nên không thể cho con bú và một số bà mẹ có cảm tưởng như đã tước đoạt tuổi thơ đầu tiên của con họ.

BS. Hồng Ánh – SKDS

Giải mã chất làm trái cây chín mau, tươi lâu

Việc xử lý trái cây sau thu hoạch bằng hóa chất được nhiều nước trên thế giới áp dụng nhằm tạo sản phẩm có độ chín đồng đều cao, chín đồng loạt, mẫu mã hàng hóa bóng đẹp, bắt mắt người tiêu dùng, có số lượng trái chín lớn đáp ứng trong kinh doanh. Trái cây qua xử lý bảo quản được lâu hơn, bảo đảm được chất lượng, giảm tỷ lệ hao hụt, đặc biệt có thể điều tiết sản phẩm trên thị trường để có được giá bán tốt hơn.

Trong xử lý trái cây sau thu hoạch có rất nhiều công đoạn và phương pháp khác nhau. Trong bài viết này chúng tôi quan tâm đến hai công đoạn có sử dụng hóa chất để xử lý trái cây mà hiện nay thương lái thu mua trái cây đang thực hiện rộng rãi ở nước ta. Một số trái cây nhập khẩu từ Trung Quốc vào nước ta có dư lượng thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) cao quá liều cho phép mà cơ quan bảo vệ thực vật và vệ sinh an toàn thực phẩm kiểm tra đã phát hiện, gây nên nỗi lo ngộ độc cho người tiêu dùng.

Một số trái cây nhập khẩu từ Trung Quốc vào nước ta có dư lượng thuốc bảo vệ thực vật cao quá liều cho phép (ảnh chỉ mang tính minh họa).

Chất giúp trái cây mau chín

Ở nước ta là nước nhiệt đới chủng loại trái cây rất phong phú. Công việc xử lý, bảo quản trái cây chưa được thực hiện nhiều. Các doanh nghiệp xuất khẩu có điều kiện bảo quản tốt, có sử dụng hóa chất xử lý trái cây ở các công đoạn sau thu hoạch nên tỷ lệ hư hỏng ít. Đa phần trái cây còn lại chưa được xử lý nên tỷ lệ hư hỏng rất cao có đánh giá đến 25%. Một số hóa chất xử lý trái chín đang trôi nổi trên thị trường nước ta có nguồn gốc từ Trung Quốc hoặc một số hãng của nước ngoài có đăng ký ở Việt Nam được bộ NN&PTNT chấp nhận và một số công ty của Việt Nam đã nhập về dạng nguyên liệu đóng gói, đóng chai để bán. Các thuốc lấy tên khác nhau như “Hoa quả thúc chín tố” (Trung Quốc), “Trái chín” (Việt Nam),… nhưng thành phần chính vẫn là ethrel.

Nguyên nhân làm trái cây chín đã được các nhà khoa học phát hiện từ lâu, một trong những chất tham gia vào quá trình làm chín trái cây trong tự nhiên đó là ethylen (C2H4). Ethylen là một hormon thực vật ở dạng khí, hormon sinh trưởng tự nhiên này được hình thành ngay từ trong cây, với vai trò chính kích thích gây chín, làm già hóa và rụng hoa quả.

Ở một số loại quả khi đã lìa khỏi cây nhưng vẫn tiếp tục chín, bởi loại quả này hô hấp rất mạnh, tạo ra ethylen. Lợi dụng đặc tính thúc đẩy quá trình chín của ethylen người ta sản xuất chất ethylen nhân tạo để xử lý làm cho trái cây mau chín.

Người ta thường dùng ethylen ở dạng khí để xử lý trái cây cho mau chín. Mới đây giáo sư Bhesh Bhandari và các cộng sự tại trường đại học Queenland Úc đã biến khí ethylen thành dạng bột cho phép làm chín trái cây trong quá trình vận chuyển về siêu thị. Với 40g bột ethylen đủ để làm chín khoảng 20 tấn xoài. Ethylen bột an toàn, ổn định, có giá thành hạ hơn ethylen dạng khí. Ethylen có ảnh hưởng đến hệ thần kinh, làm xót mắt, da, phổi, trí nhớ, có thể đưa đến tình trạng thiếu oxy trong cơ thể.

Chất khác là Ethephon (tên chung Ethephon, tên hóa học 2 Chloroethyl phosphonic acid, được viết tắt CEPA hoặc ACEP). Hay tên khác là Ethrel, Bromeflor, Arvest… trong thương mại có rất nhiều tên khác nhau tùy theo hãng sản xuất. Ethephon dạng lỏng, không màu đến hổ phách nhạt, tan dễ dàng trong nước được xếp vào nhóm hóa chất điều hòa sinh trưởng thực vật. Hiện nay ethephon được sử dụng rộng rãi để xử lý các loại trái cây mau chín.

Trong thực vật, ethephon kết hợp với nước sẽ chuyển hóa thành khí ethylen. Chất ethylen thúc đẩy quá trình chín nhanh của quả, kích thích mủ cao su… Cơ quan Quản lý thuốc và thực phẩm Hoa Kỳ (FDA) cho phép sử dụng ethrel với liều lượng thích hợp để thúc chín trái cây như cà chua, dâu, táo… Úc, New Zealand và Hà Lan cũng cho phép tương tự nhằm rút ngắn thời gian chín và giảm tổn thất sau thu hoạch. Cục Bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (US-EPA) đã xác định ethrel đi vào cơ thể qua thực phẩm chỉ an toàn nếu liều lượng mỗi ngày không vượt quá mức cho phép 0,05mg/kg cân nặng cơ thể. Ethrel có những độc tính nhất định và chỉ xếp vào loại chất độc nhẹ, không phải là một chất “cực độc” hay “cực nguy hiểm” như một số thông tin đã đưa…

Chất LD50 cấp tính qua đường miệng đối với chuột là 3.400-4.229mg/kg thể trọng, LD50 tiếp xúc qua da lớn hơn 5g/kg thể trọng, LC50 qua đường hô hấp lớn hơn 5mg/lít không khí. (chú thích LD50 Các nhà sản xuất thuốc BVTV luôn ghi rõ độc tính của từng loại. Đơn vị đo lường được biểu thị dưới dạng LD50 (Lethal Dose 50) và tính bằng mg/kg thể trọng. LD50 là lượng hoạt chất ít nhất gây chết 50% cá thể trên các động vật thí nghiệm như chuột, thỏ, chó, chim hoặc cá, chỉ số LD50 càng cao thì tính độc càng thấp). Các nghiên cứu trên người về độc tính của ethrel cho thấy: đối với mắt, ethrel gây kích ứng, xót mắt, gây đỏ mắt; với da, nếu tiếp xúc trực tiếp sẽ có hiện tượng ăn mòn, gây sưng đỏ. Khi dùng ethrel cần đeo găng tay và đeo kính để tránh tác hại cho cơ thể.

Trước đây bà con nông dân thường dùng đất đèn để dú trái cây. Khi đất đèn gặp nước sẽ sản sinh khí Acetylen (C2H2) giúp trái cây mau chín. Tuy nhiên trong đất đèn có chứa Arsenic và phosphorus độc, khi gặp nước đất đèn tạo mùi hôi khó chịu, dễ cháy, nổ. Đất đèn cũng gây ảnh hưởng đến hệ thần kinh, nhức đầu, chóng mặt… nên nhiều nước cấm sử dụng…

Hoá chất kéo dài tuổi thọ trái cây

Bên cạnh việc xử lý trái cây mau chín, chín đều, đồng loạt. Việc xử lý bằng hóa chất nhằm kéo dài thời gian bảo quản trái cây có thể hàng tháng đến hàng năm mà trái cây không bị hư. Người ta sử dụng các thuốc BVTV) để chống côn trùng, vi khuẩn, nấm mốc xâm nhiễn giữ trái cây lâu hư. Các chất này có thể được dùng để phòng trừ sâu bệnh trước khi thu hoạch mà chưa hết thời gian cách ly khi sử dụng thuốc hoặc đã xử lý trong quá trình bảo quản nên khi kiểm tra dư lượng thuốc BVTV trên sản phẩm vẫn còn tồn tại. Có những loại thuốc rất độc bị các nước trên thế giới cấm sử dụng, với nồng độ thuốc rất cao cực kỳ nguy hiểm có thể gây ngộ độc cấp tính với liều lượng chất độc lớn, nếu liều lượng chất độc thấp hơn thì chất độc có thể tích lũy dần trong cơ thể và gây độc mạn tính, ung thư, sẩy thai…

Cục Bảo vệ thực vật đã kiểm tra một số trái cây nhập từ Trung Quốc được bày bán ở Việt Nam và phát hiện một số hoá chất, gồm: Carbendazim, Tebuconazole, Aldicarb sulfone, 2,4D , Agri-fos 400. Trong đó, Carbendazim thuộc nhóm hóa học benzimidazol, thuốc diệt nấm nội hấp, phổ rộng. Hoạt chất carbendazim, tên hóa học 2-(methyoxyl carbolamino)-benzimidazol. Tên thương mại khác carbendazol, mecarzol, derosal, vicarben, carosal, carbenzim… Nhóm độc IV, LD50 qua miệng 15.000mg/kg, LD50 qua da 2.000mg/kg

Trong khi đó, Tebuconazole là thuốc diệt nấm nhóm Triazole. Nhóm độc III, , LD50 qua miệng 1.700mg/kg, LD50 qua da >2.000mg/kg, LC50 qua hô hấp>0,82mg/l. Cục Bảo vệ Thực vật, bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn cho biết, qua các mẫu nho, mận và lựu nhập khẩu từ Trung Quốc kiểm nghiệm cũng phát hiện chứa carbendazim và chất tebuconazole với dư lượng vượt mức cho phép từ 1,5 – 5 lần. Carbendazim và tebuconazole đều là hóa chất diệt nấm trên rau, củ, quả. Carbendazim là một chuyển hóa chất của benomyl được sử dụng rộng rãi như một loại thuốc diệt nấm. Có trường hợp nông dân dùng carbendazim pha nước sền sệt bôi vào cuống trái sầu riêng để bảo quản, đây là việc làm không đúng thuốc có thể thấm sâu vào trái sầu riêng không tốt cho sức khỏe người tiêu dùng.

Nếu tiếp xúc thời gian dài với hai hóa chất trên theo cục Quản lý dược và thực phẩm Mỹ xác định có thể gây ra rủi ro với liều dùng cao, gây hại cho gan và đặc biệt kích ứng mắt, rất độc khi bị nhiễm qua đường miệng và mắt. Riêng Thuốc diệt nấm tebuconazole được cục Quản lý Dược và Thực phẩm Hoa Kỳ xác định có thể gây ra rủi ro với liều dùng cao, gây hại cho gan và đặc biệt kích ứng mắt, khá độc khi bị nhiễm qua đường miệng và mắt. Đồng thời, văn phòng cơ quan Bảo vệ môi trường Hoa Kỳ cho rằng, tebuconazole được liệt kê như là một chất gây ung thư có trong danh sách thuốc trừ sâu chứa chất gây ung thư với đánh giá thuộc loại C.

Theo Tổ chức Y tế Thế giới phân loại độc tính, tebuconazole được liệt kê thuộc độc tính nhóm III. Do khả năng tác dụng phá vỡ nội tiết của tebuconazole, nên hóa chất này được xem xét loại bỏ ra khỏi thị trường châu Âu.

Một số chất khác như Aldicarb sulfone thuộc nhóm Carbamate (các tên khác Aldoxycarb, sulfocarb) trong khoa học còn có tên gọi khác là Methyl-2-(methyl-sulfonyl)propa-nal-O-[(methylamino)carbonyl)]oxime. Là thuốc trừ sâu và tuyến trùng nội hấp, là chất kết tinh màu trắng, rất độc – nhóm độc I, LD50 qua đường miệng 25mg/kg, LD50 qua da 200mg/kg. Theo liên minh châu Âu aldicarb được coi là chất cực độc, nguy hiểm với môi trường và sức khỏe con người. Thuốc được dùng để trừ sâu, tuyến trùng và xử lý đất trồng. Ở Việt Nam vừa qua aldicarb được phát hiện trên củ gừng nhập khẩu từ Trung Quốc.

Chất 2,4D là loại thuốc diệt cỏ nội hấp, chọn lọc, có tác dụng kích thích sự phát triển quá mức của tế bào, làm cho cây cỏ chết ở nồng độ cao, nhưng ở nồng độ thấp lại là chất kích thích sinh trưởng. Tên thương mại khác: Zico, AK, Amine, Anco, Co, Desormorne, OK. Thuộc nhóm độc II, LD 50 qua miệng =800 mg/kg. Thời gian cách ly 20-40 ngày. Thuốc trừ cỏ hoạt chất 2,4 D thường sử dụng ở dạng muối Natri (Na), amine và ester. Muối 2,4 D-dimethyl amine độc với mắt, xếp vào nhóm độc I, các 2,4 D khác xếp vào nhóm độc II. Về độ độc cấp tính đối với động vật máu nóng, trị số LD50 của acid 2,4 D là 699mg/kg; muối Na là 500-805 mg/kg; muối dimethyl amine là 949 mg/kg; các ester khác là 896 mg/kg. Dư lượng tối đa cho phép của 2,4 D mà không gây hại đến cơ thể người và vật nuôi khi ăn hạt lúa là 0,5 mg/kg. Thời gian cách ly của 2,4 D được quy định từ ngày phun thuốc lần cuối đến ngày thu hoạch đối với hạt lúa là 42 ngày.

Agri-fos 400 là thuốc diệt nấm nội hấp thế hệ mới. Thuốc ít độc LD50 >5000mg/kg. Dung dịch có màu xanh nhạt. Hoạt chất: Phosphorus acid

Dùng hoá chất sao cho đúng?

Đối với hóa chất làm chín trái cây như các chất đã nêu trên là có thể sử dụng được nhưng phải tuân thủ các điều kiện cụ thể.

Thu hoạch trái cây đạt độ chín công nghiệp (trái cây chưa chín hoàn toàn để dễ vận chuyển đến nơi bảo quản, tiêu thụ và khi xử lý trái chín công nghiệp không làm thay đổi nhiều chất lượng trái so với trái cây để chín tự nhiên), tránh thu hoạch trái non. Phải nghiêm ngặt trong việc sử dụng thuốc: thuốc phải được Cục Bảo vệ Thực vật cho phép, sử dụng đúng nồng độ, liều lượng được hướng dẫn trên bao bì. Không sử dụng thuốc trôi nổi, không rõ nguồn gốc, nhãn mác, không rõ chất phụ gia trong thuốc…Phải bảo đảm thời gian cách ly sau khi sử dụng thuốc.

Đối với bảo quản trái cây không nên sử dụng hóa chất diệt nấm bệnh đặc biệt là thuốc lưu dẫn, thuốc thuộc nhóm độc, phân hủy chậm, có nguy cơ gây quái thai, ung thư, vô sinh… Hiện nay có rất nhiều phương pháp bảo quản trái cây không dùng hóa chất như: bảo quản điều kiện lạnh, thay đổi thành phần không khí, xử lý bằng hơi nước nóng, chiếu xạ, bao bọc bằng màng sinh học, xử lý bằng chất chitosan,…Phải nghiêm túc trong quy trình canh tác, xử lý hóa chất phòng trừ dịch bệnh trong quá trình canh tác phải bảo đảm thời gian cách ly, tránh để dư lượng thuốc BVTV vượt quá ngưỡng cho phép.

Để có được trái cây an toàn vệ sinh thực phẩm đặc biệt là trái cây có nguồn gốc từ Trung Quốc, Nhà nước nên nhập hàng chính ngạch, đặt ra hàng rào kỹ thuật. Hạn chế, ngăn chặn nhập theo đường tiểu ngạch và phải chống buôn lậu có hiệu quả. Đối với nông dân trong nước, các thương lái Việt Nam và Trung Quốc đang kinh doanh phải tăng cường công tác quản lý. Các cơ quan nhà nước cấp địa phương phải phối hợp làm việc tích cực. Với nông dân hướng dẫn họ sản xuất trái cây theo hướng GAP, phải kiểm tra thuốc và thương lái sử dụng hóa chất xử lý trái cây.

THS. NGUYỄN VĂN HẾT

BAN QUẢN LÝ KHU NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO TP.HCM

SGTT

A stem cell signature across many cancers may guide therapeutic design

A stem cell signature across many cancers may guide therapeutic design

[IMG]

Illustration of a cancer cell courtesy Nathan Palmer / CBMI

An analysis of gene expression patterns has revealed a telltale signature for cancer stem cells consistent across many kinds of cancer. The findings, reported in August by HMS researchers, suggest new avenues for cancer diagnostics and therapies.

The paper, titled “A gene expression profile of stem cell pluripotentiality and differentiation is conserved across diverse solid and hematopoietic cancers,” was published Aug. 21 in the journal Genome Biology.

Tumors result from the unchecked growth of cells that, to an extent, resemble the tissue of origin. For example, the cells of a colon tumor are close relatives of normal colon tissue, and the cells of a brain tumor closely resemble normal brain cells, and so on.

Just as normal cells are derived from a lineage of stem cells and precursor cells, a major focus of cancer research is identifying “cancer stem cells,” or those cells with the ability to initiate and sustain the growth of a tumor. The therapeutic potential is tremendous: If researchers can identify those cells that cause the tumor to proliferate, clinicians will have a specific target for treatment. No more cancer stem cells, the thinking goes, no more tumor growth.

Previous studies have identified signatures specific to a handful of individual tumor types (e.g., melanoma stem cells and breast cancer stem cells). Now, researchers at HMS have identified a set of genes whose expression in normal stem cells is tightly controlled, and shown how this same set of genes is similarly expressed in a wide variety of cancers (blood, brain and many epithelial tumors).

“In other words, from the perspective of which genes are being expressed, the cancers always looked like their normal tissue counterparts, plus a fraction of the stem cell ‘signature’ that we identified,” said senior authorIsaac Kohane, the Lawrence J. Henderson Professor of Pediatrics at HMS and Boston Children’s Hospital, and co-director of the Center for Biomedical Informatics at the Countway Library of Medicine. “This signature may therefore serve as a starting point for therapeutic design.”

Further, Kohane’s team was also able to show that how intensely this stem cell “signature” was expressed in the cancers correlated strongly to clinical grading (i.e., the more “stem-like” the tumor, the higher the stage of the cancer). This latter observation may pave the way to cheap, in-silico assistance for oncologic pathologists.

“Specifically, we may be able to use this stemness measure to identify tumors that present as low- or mid-grade under a microscope but are ‘under the hood’ about to become highly aggressive,” said first author Nathan Palmer, a research fellow in Kohane’s lab at the Center.

Harvard