mối liên quan giữa nồng độ dioxin trong sữa và một số hormone nhóm steroid trong nước bọt của những bà mẹ đang cho con bú sống ở khu vực điểm nóng dioxin huyện phù cát, tỉnh bình định năm 2011

1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong suốt thời gian chiến tranh ở Việt nam (từ năm 1961 đến năm 1971) không lực Hoa kỳ đã rải xuống chiến trường miền Nam Việt Nam 80 triệu lít chất diệt cỏ, trong đó 65% những chất này là chất da cam/dioxin được rải từ năm 1965 đến 1970 trong chiến dịch Ranch Hand [1]. Tác động của dioxin đã gây nên những hậu quả nghiêm trọng đối với sức khoẻ con người và môi trường Việt Nam trong mấy chục năm qua và còn tiếp tục gây hậu quả lâu dài. Dioxin và các chất cùng nhóm là nguyên nhân gây ra nhiều trạng thái bệnh lý ở những người có tiền sử tiếp xúc. Nó tác động đến nhiều cơ quan, hệ thống trong cơ thể và gây ra những rối loạn bệnh lý phức tạp, đa dạng. Không chỉ gây chết tế bào mà còn gây hiện tượng loạn sản, gây rối loạn quá trình biệt hoá và tăng trưởng tế bào. Nhiều nhà khoa học Mỹ, Việt Nam và các nước khác khi nghiên cứu về chất da cam/dioxin sử dụng trong chiến tranh Việt Nam đã cho thấy mức độ tồn dư dioxin trong môi trường và ảnh hưởng của nó đến sức khỏe người dân Việt Nam sống trong vùng bị rải chất độc cũng như thế hệ con cháu của họ rất nặng nề. Các công trình nghiên cứu đã xác định dioxin làm biến đổi quá trình sao mã, giải mã của một số gen, trong đó có gen gây ung thư, gen mã hoá yếu tố tăng trưởng, hormone và các enzym chuyển hoá. Các nghiên cứu này cũng cho thấy dioxin có thể ảnh hưởng đến hàm lượng các yếu tố tăng trưởng, các hormone sinh dục, hormone tuyến giáp cũng như các enzym liên quan đến quá trình kiểm soát chu kỳ phát triển tế bào. Trong nhóm các hormone, nhóm hormone có cấu trúc nhân steroid liên quan nhiều đến phát triển hệ thống mô, sơ quan sinh sản và phát triển cơ thể nói chung. Cũng như các loại hormone, hormone nhóm steroid nói chung có hàm lượng lưu thông trong máu cũng như các dịch như sữa, nước bọt luôn với 2 một lượng rất thấp đòi hỏi các kỹ thuật định lượng phải có độ nhạy cao mới có khả năng phát hiện, định lượng chính xác. Cho đến nay chưa có nhiều nghiên cứu về hormone nhóm streroid trong huyết thanh và nước bọt ở các bà mẹ sống ở khu vực điểm nóng dioxin Việt Nam. Vì vậy chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Mối liên quan giữa nồng độ dioxin trong sữa và một số hormone nhóm steroid trong nước bọt của những bà mẹ đang cho con bú sống ở khu vực điểm nóng dioxin huyện Phù Cát, tỉnh Bình Định năm 2011” với mục tiêu: 1. Mô tả tình hình sức khỏe của những bà mẹ đang cho con bú sống ở khu vực điểm nóng dioxin huyện Phù Cát, tỉnh Bình Định năm 2011. 2. Xác định mối liên quan giữa nồng độ dioxin trong sữa và nồng độ một số hormone nhóm steroid trong nước bọt của những bà mẹ đang cho con bú sống ở khu vực trên. 3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1. Đại cương về dioxin Dioxin hiện được dùng để chỉ hàng trăm chất hóa học có mặt trong môi trường, có tên hóa học là 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-para-dioxin (TCDD). Các chất chlorodibenzo-p-dioxin (CDD) là một họ gồm 75 hợp chất khác nhau thường được gọi chung là các dioxin đa chlo-hoá, và đều là các chất độc được chia thành 8 nhóm dựa vào số lượng nguyên tử chlo trong phân tử: - Nhóm có 1 nguyên tử chlo: mono chlorinated dioxin (MCDD); - Nhóm có 2 nguyên tử chlo: di-chlorinated dioxin (DCDD); - Nhóm có 3 nguyên tử chlo: tri-chlorinated dioxin (TrCDD); - Nhóm có 4 nguyên tử chlo: tetra-chlorinated dioxin (TCDD); - Nhóm có 5 nguyên tử chlo: penta-chlorinated dioxin (PeCDD); - Nhóm có 6 nguyên tử chlo: hexa-chlorinated dioxin (HxCDD); - Nhóm có 7 nguyên tử chlo: hepta-chlorinated dioxin (HpCDD); - Nhóm có 8 nguyên tử chlo: octa-chlorinated dioxin (OCDD) Trong đó chất hoá học có độc tính cao nhất là 2,3,7,8 Tetra ChloBibenzo Para Dioxin (2,3,7,8 TCDD), được coi là nguyên mẫu của Dioxin. Dioxin rất bền vững ở điều kiện bình thường, nó chỉ bị phân hủy hoàn toàn thành những chất không độc ở nhiệt độ trên 240 0 C trong điều kiện có chất xúc tác là các axit vô cơ có tính oxi hóa mạnh (H 2 SO 4 đặc hoặc HNO 3 ). Ngoài ra, dưới tác dụng của kiềm đặc ở nhiệt độ thích hợp các phân tử chlo trong phân tử TCDD sẽ bị thay thế bằng nhóm hydroxyl để trở thành những chất ít độc hơn. Công thức hóa học của TCDD (hình 1.1). 4 Hình 1.1. Công thức hóa học của dioxin (TCDD)[2] Chất màu da cam (Agent Orange) là một hỗn hợp 50:50 gồm 2 chất sau: 2,4-dichlorophenoxy acetic acid (2,4-D) và 2,4,5-trichlorophenoxy acetic acid (2,4,5-T), trong chất màu da cam có chứa một tạp chất là 2,3,7,8- tetrachlorodibenzo-para-dioxin thường được gọi tắt là dioxin. Dioxin là một chất có độc tính cao do con người tạo ra với mục đích là chất phát quang có tác dụng diệt cỏ [3]. 1.2. Nguồn gốc hình thành Dioxin chủ yếu được hình thành trong các quá trình sản xuất công nghiệp có liên quan đến chất Clo: thuốc trừ sâu, chất diệt cỏ, chất phát quang; quá trình sản xuất giấy và tẩy trắng bằng Clo; quá trình sản xuất chất dẻo PVC… Dioxin có thể được hình thành trong các quá trình: • Hoạt động của các núi lửa, cháy rừng • Trong quá trình sản xuất công nghiệp có liên quan đến chất Clo: thuốc trừ sâu, chất diệt cỏ, phát quang; quá trình sản xuất giấy và tẩy trắng bằng Clo; quá trình sản xuất chất dẻo PVC… • Các lò đốt rác, nơi hỏa táng. 5 • Ở Việt Nam, nguồn Dioxin được quan tâm chú ý nhất là hậu quả do quân đội Mỹ rải xuống miền Nam trong chiến dịch Ranch Hanch (1962 – 1971). Không quân Mỹ đã rải hơn 72 triệu lít chất khai quang, trong đó chất độc da cam là hơn 11 galon. Hiện tại ở Việt Nam có 3 khu vực điểm nóng, khu vực mà quân đội Mỹ dùng làm nơi chứa chất độc hoá học, cụ thể là khu vực sân bay Phù Cát, Biên Hòa và Đà Nẵng. Phù Cát là nơi bị ô nhiễm nghiêm trọng thứ hai sau Đà Nẵng, kết quả phân tích mẫu đất tại khu nhiễm trong sân bay có nồng độ dioxin cao nhất lên đến 400000 ppt (nồng độ dioxin cho phép 1000 ppt). Tại các nơi này độ tồn lưu chất da cam/dioxin rất cao, qua thời gian từ khu vực điểm nóng chất da cam/dioxin đã theo nước, bụi, gió lan toả ra xung quanh và gây ô nhiễm trên diện tích lớn. 1.3. Độ độc của Dioxin Dioxin là một chất độc nguy hiểm nhất mà loài người biết đến [4]. Khác với những chất độc thông thường ở chỗ độc tính của nó không chỉ kiềm chế một số chức năng cơ thể mà còn gây rối loạn nhiều hệ gen và hệ enzym, dẫn đến những rối loạn phát triển tế bào và chuyển hóa quan trọng của sự sống liên quan đến rối loạn nhiều chức năng và tổ chức của cơ thể con người và động vật. Dioxin là chất độc nguy hiểm vì 2 lý do: • Thứ nhất: Dioxin là chất tổng hợp mạnh nhất, có độ bền vững cao trong môi trường và trong cơ thể, do đó tồn lưu lâu dài và chuyển dịch trong nhiều dạng thực phẩm, chuyển dịch trong nhiều tầng sinh học của cơ thể mà vẫn giữ nguyên hiệu lực (ít bị chuyển hóa). Vì vậy nó tồn lưu và tác động lâu dài trong cơ thể. • Thứ hai: Dù nhiễm một lượng tương đối nhỏ không trực tiếp gây hại đối với cơ thể nhưng lại gây hoạt hóa hệ enzym monooxygenaza sẵn có ở gan và một số cơ quan, làm mất hoạt tính các enzym sẵn có trong quá trình tổng 6 hợp nucleotid và acid nucleic ở một số cơ quan. Điều đó làm cho nhiều vật chất tự nhiên và tổng hợp trong cơ thể bị chuyển hóa thành những chất gây hại cho cơ thể. Dioxin được coi là chất độc nhất do con người tạo ra. Do khả năng gây chết của dioxin cao hơn nhiều so với chất độc khác. Liều độc gây chết qua đường ăn uống của dioxin đã được tác giả Hoàng Đình Cầu công bố năm 2000 [5]. Nhưng điều quan trọng là tác động tích lũy và kéo dài trong nhiều năm của dioxin trong cơ thể ở nồng độ thấp [6]. Bảng 1.1. Liều gây chết của dioxin trên động vật thực nghiệm [2] Động vật Liều gây chết Thời gian chết Chuột lang 0,6 mcg/kg 5 đến 20 ngày Chuột cống 22 – 100 mcg/kg 9 đến 43 ngày Khỉ 1 – 20 mcg/kg 12 đến 78 ngày Tác động của dioxin lên quá trình sinh sản là gây ngộ độc bào thai và dẫn đến xảy thai hoặc dị dạng bẩm sinh [7]. Liều gây độc đối với mẹ và làm tổn thương, làm rối loạn quá trình phát triển của bào thai. Đối với những liều không độc với mẹ sẽ làm rối loạn sinh đẻ của thế hệ thứ nhất và thế hệ thứ 2, gây nên những dị tật bẩm sinh nặng nề [7]. 1.4. Cơ chế tác động của Dioxin Qua nhiều nghiên cứu thực nghiệm, người ta thấy rằng dioxin thuộc nhóm các chất độc đặc biệt, có tác động đa hướng tương tự như hormone, có khả năng lưu hành và tích tụ hàng chục năm trong môi trường và cơ thể con 7 người [6]. Sự tác động của dioxin vào cơ thể con người theo 2 cách: 1.4.1. Cơ chế tác động của dioxin thông qua thụ thể Ah (Aryl hydrocarbon receptor – AhR) Dioxin receptor còn có tên khác là Aryl hydrocarbon receptor (AhR) là một thành phần trong nhóm protein, có cấu trúc cơ bản gồm hai đoạn xoắn nối với nhau bởi phần quai (helix-loop-helix) và đóng vai trò như một yếu tố dịch mã nằm trong tế bào chất (cytosolic transcription factor) [8]. Tất cả những hợp chất đa vòng thơm đều có thể tác động vào DNA thông qua AhR. Bình thường AhR ở trạng thái không hoạt động và được gắn với 1 số protein có vai trò trợ giúp quá trình hình thành dạng cấu trúc của đại phân tử. Khi kết hợp với cơ chất như dioxin, phức hợp giữa AhR với cơ chất được giải phóng, di chuyển vào tế bào chất và kết hợp với yếu tố vận chuyển có tên gọi AhR nuclear translocator, tác động đến gen đích làm thay đổi biểu hiện của những gen này [8],[9]. Chính vì cơ chế này mà AhR được xếp vào nhóm các cơ quan thụ cảm nhân. Hình 1.2 : cấu trúc helix-loop-helix [8]. 8 Mô hình cấu trúc helix-loop-helix: Hai đoạn xoắn (màu xanh) được nối với nhau qua phần quai (màu đỏ). 1.4.2. Cơ chế tác động của dioxin không thông qua AhR. Có một số tổn thương được xem như không thông qua cơ chế AhR đã được phát hiện như sau: Sự cảm ứng của gen cyp1A1 bởi TCDD có thể làm tăng các gốc oxy hoạt tính và gây stress oxy hóa (oxidative stress) đặc biệt ở tổ chức não. Gây hậu quả tổn thương oxy hóa các phân tử sinh học [10],[11],[12], tổn thương DNA dẫn đến các đột biến và sinh ung thư [13], gây tổn thương nặng nề các màng sinh học và màng tế bào làm mất tính nguyên vẹn là cơ chế nền tạo thuận lợi xuất hiện bệnh [14]. Ngoài ra, TCDD có thể hoạt hóa biểu hiện của các gen tiền ung thư c-fos, c-jun và tăng hoạt tính yếu tố phiên mã protein hoạt hóa 1 (AP-1). Những quá trình trên được xem là những cơ chế gây độc không qua AhR hoặc là các cơ chế phối hợp gen trong nhiễm độc dioxin. 1.5. Tồn lưu của dioxin và quá trình phân hủy Dioxin xâm nhập vào cơ thể con người qua nhiều con đường khác nhau, hoặc cơ thể tiếp xúc trực tiếp với chất hóa học có chứa dioxin hoặc gián tiếp qua thức ăn, nước uống. Dioxin khi vào cơ thể con người tích lũy chủ yếu ở mô mỡ của các cơ quan, bộ phận trong cơ thể và đào thải rất chậm. Thời gian bán hủy của dioxin trong các mô của cơ thể trung bình từ 7 đến 11 năm [15]. Theo Paustenbach (1992), thời gian bán hủy của dioxin 9 – 10 năm chỉ ở trên lớp đất mỏng bề mặt, ở lớp đất sâu là 25 -100 năm [12]. Dioxin xâm nhập vào cơ thể qua nhiều con đường khác nhau: chủ yếu qua thực phẩm 9 94,77%; qua đường nước 0,2%; qua đường không khí 5% và qua da là 0,03% [16]. Dioxin cũng tồn tại rất lâu trong môi trường (đất, cặn bùn), thời gian bán hủy trong đất từ 28 đến 274 năm [17] và tích lũy sinh học vào cơ thể cá, gà và một số loài động vật khác có trong chuỗi thức ăn của con người [18]. Trong chuỗi thức ăn, con người là mắt xích cuối cùng và cũng là nơi tích lũy dioxin cao và bị chịu tác động mạnh nhất [19]. Do vậy dioxin có tác động độc hại lâu dài đến sức khỏe con người và môi trường sống. Trong cơ thể, dioxin kết hợp với các chất nội sinh, các đại phân tử và gây nhiễm độc cho cơ thể [20]. Dioxin bị phân hủy bởi hệ thống cytocrom P 450 trong gan (thực nghiệm nghiên cứu đã được đánh giá trên chó và chuột). Dioxin được đào thải ra ngoài cơ thể chủ yếu qua nhau thai, sữa mẹ và một phần được đào thải qua nước tiểu, mồ hôi và hơi thở. Dioxin có hoạt tính và tác động đa hướng, gây rối loạn điều hòa, rối loạn thích nghi, gây ung thư, và tác động di truyền đến thế hệ sau [6]. 1.6. Các steroid hormone hướng sinh dục và sinh dục Steroid hormone tiết ra từ miền vỏ tuyến thượng thận, buồng trứng hay tinh hoàn. Sau khi được tổng hợp, những hormone này đóng vai trò như những enzym hay các protein vận chuyển để hoạt hóa các chức năng của tế bào. Các steroid hormone bao gồm: Cortisol, cortisone, progesterone (P 4 ), testosterone (T), estradiol (E2), dehydroepialdosterone (DHEA), andostenedione (A-dione) [21]. 10 Hình 1.3: Sơ đồ chuyển hóa của hormone nhóm steroid (Nguồn: http://en.wikipedia.org/wiki/Steroid_hormone) 1.6.1. Hormone cortisol Cortisol được tổng hợp trong ty lạp thể của tế bào vùng bó và vùng lưới tuyến thượng thận, dưới tác dụng của các enzym thuộc nhóm men cytochrom P 450 oxygenase. Cortisol tồn tại ở trong huyết tương dưới 3 dạng, khoảng 10% cortisol ở dạng tự do, 75% gắn với corticosteroid Binding Globulin (CBG), phần còn lại gắn với albumin. Chỉ có dạng tự do mới có hoạt tính sinh học và có tác dụng trực tiếp vào các mô và được điều hòa bởi ACTH [21]. [...]... 3.4 Mối liên quan giữa nồng độ steroid hormone trong nước bọt và hàm lượng dioxin trong mẫu sữa của các bà mẹ 35 Biểu đồ 3.1: Tương quan giữa nồng độ dioxin trong sữa với nồng độ cortisol trong nước bọt của những bà mẹ ở hai khu vực Qua biểu đồ 4 cho thấy, có mối tương quan rất chặt chẽ giữa nồng độ dioxin trong sữa với nồng độ cortisol trong nước bọt của những bà mẹ đang cho con bú ở hai khu vực nghiên... chọn mẫu Chọn những đối tượng nghiên cứu là các bà mẹ đang cho con bú tuổi từ 20-30 có con lần đầu ở độ tuổi từ 4-16 tuần tuổi Khu vực nhóm bệnh là các bà mẹ hiện đang sống ở vùng điểm nóng chất da cam /dioxin là khu vực huyện Phù Cát, tỉnh Bình Định Khu vực nhóm chứng thuộc địa phận huyện Kim Bảng, tỉnh Hà Nam 2.5.3 Tiêu chuẩn tuyển chọn Những bà mẹ đang cho con bú tuổi từ 20 đến 30 có con ở độ tuổi 4... trong khoảng từ 15 - 20 pg/g thì lượng cortisol cũng tăng, sau đó hàm lượng TEQ PCDDs + PCDFs tăng cao thì mức độ của cortisol giảm 36 Biểu đồ 3.2: Tương quan giữa nồng độ Dioxin trong sữa với nồng độ cortisone trong nước bọt của những bà mẹ ở hai khu vực Qua biểu đồ 5 cho thấy, cũng có mối tương quan rất chặt chẽ giữa nồng độ dioxin trong sữa với nồng độ cortisone trong nước bọt của những bà mẹ đang. .. của các bà mẹ và con của họ sống ở vùng điểm nóng dioxin với hy vọng có những đóng góp nhất định trong chương trình nghiên cứu này 22 CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu 110 bà mẹ tuổi từ 20-30 đang cho con bú từ 4-16 tuần tuổi Trong đó: - 52 bà mẹ ở huyện Phù Cát, tỉnh Bình Định - 58 bà mẹ ở huyện Kim Bảng, tỉnh Hà Nam 2.2 Địa điểm nghiên cứu - Nhóm phơi nhiễm (khu. .. nhóm nghiên cứu thuộc 2 khu vực, cụ thể là nồng độ cortisol, cortisone trong nước bọt của bà mẹ thuộc khu vực điểm nóng dioxin cao hơn khu vực không phơi nhiễm dioxin, sự khác biệt này có ý nghĩa thống kê với p 0,05) Trong bảng này chỉ ra rằng tuổi trung bình của các bà mẹ ở Phù Cát là (27,15 ± 3,78) và ở Kim Bảng là (26,12 ± 2,82) 29 Bảng 3.2: Trình độ học vấn của các đối tượng ở hai khu vực nghiên... cam /dioxin trong chiến tranh 2.3 Thời gian nghiên cứu Tháng 10 năm 2011 đến tháng 3 năm 2013 2.4 Các chỉ số trong nghiên cứu - Đặc điểm đối tượng nghiên cứu như tuổi, cân nặng, chiều cao, BMI, trình độ học vấn, nghề nghiệp 23 - Tình hình sức khỏe, tai biến sinh sản, một số nhóm bệnh liên quan của các bà mẹ và dị tật bẩm sinh là con của các bà mẹ trên ở cả hai khu vực nghiên cứu - Xác định nồng độ dioxin. .. Kỹ thuật lấy mẫu nước bọt và mẫu sữa Mẫu nước bọt và sữa mẹ được thu thập từ những người tình nguyện tham gia vào buổi sáng (8:00-10:00) trong cả 2 khu vực - Nước bọt được thu thập từ bà mẹ bằng cách súc miệng với nước và sau đó chuyển hỗn hợp trực tiếp vào một ống nghiệm (15 mL) - Mẫu sữa của mẹ được vắt trực tiếp vào dụng cụ bảo quản mẫu vô trùng Tất cả các mẫu được lưu trữ ở -70oC cho đến khi phân . Mối liên quan giữa nồng độ dioxin trong sữa và một số hormone nhóm steroid trong nước bọt của những bà mẹ đang cho con bú sống ở khu vực điểm nóng dioxin huyện Phù Cát, tỉnh Bình Định năm 2011 với. khỏe của những bà mẹ đang cho con bú sống ở khu vực điểm nóng dioxin huyện Phù Cát, tỉnh Bình Định năm 2011. 2. Xác định mối liên quan giữa nồng độ dioxin trong sữa và nồng độ một số hormone nhóm. nhóm steroid trong nước bọt của những bà mẹ đang cho con bú sống ở khu vực trên. 3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1. Đại cương về dioxin Dioxin hiện được dùng để chỉ hàng trăm chất hóa học có mặt trong