Parkinson: Do gene thì ít, do môi trường thì nhiều

Một nghiên cứu dịch tễ lớn vừa cung cấp những bằng chứng thuyết phục nhất cho đến nay rằng tiếp xúc với trichloroethylene (TCE) - dung môi hóa học có trong chất tẩy sơn, keo dính và chất tẩy dầu mỡ, chất tẩy kim loại - làm tăng nguy cơ phát triển bệnh Parkinson.

Phi hành gia người Mỹ Michael Richard Clifford biết mình mắc bệnh Parkinson khi mới 44 tuổi và hoàn toàn khỏe mạnh. Theo The New York Times, khi còn trẻ Clifford làm việc ở một trạm xăng và phải sử dụng chất tẩy dầu nhờn để làm sạch động cơ ô tô. 

Ông cũng tiếp xúc với thuốc trừ sâu và DDT khi làm việc ở trang trại. Sau đó là phi hành gia, một phần công việc của ông là làm sạch động cơ tàu vũ trụ bằng hóa chất.

Clifford, một người không hút thuốc và gia đình cũng không có tiền sử mắc chứng rối loạn thần kinh này, tin rằng việc tiếp xúc gần với hóa chất có thể là nguyên nhân ông mắc Parkinson. 

Theo nghiên cứu công bố ngày 15-3 trên tạp chí thần kinh học JAMA, nghi ngờ của ông hoàn toàn có cơ sở.

Parkinson là một chứng rối loạn thần kinh xảy ra khi nhóm tế bào trong não bị thoái hóa, không thể kiểm soát được vận động của cơ bắp, gây ra các cử động ngoài ý muốn hoặc không kiểm soát được như chân tay run, cứng, khó giữ thăng bằng và phối hợp. Các triệu chứng thường bắt đầu dần dần và xấu đi theo thời gian. Khi bệnh tiến triển, người bệnh có thể gặp khó khăn khi đi lại, nói chuyện và có thể bị mất trí nhớ.

TCE và Parkinson

Các nhà nghiên cứu tại Đại học California ở San Francisco (UCSF) đã đánh giá hồ sơ y tế của gần 85.000 cựu quân nhân thủy quân lục chiến và hải quân Mỹ từng tham gia huấn luyện ít nhất ba tháng tại căn cứ Lejeune ở North Carolina từ năm 1975 đến 1985.

Những quân nhân này được xác định là đã tiếp xúc thường xuyên với nguồn nước bị nhiễm TCE nặng. TCE là chất lỏng không màu, dễ xuyên qua màng sinh học. Nó bị hóa hơi nhanh và có thể được hấp thụ qua đường uống, tiếp xúc qua da hoặc hít phải.

Ngày nay, TCE được sử dụng chủ yếu trong sản xuất chất làm lạnh và chất tẩy dầu mỡ trong công nghiệp nặng. Nhưng cách đây vài chục năm, TCE được sử dụng rộng rãi hơn như trong sản xuất cà phê không chứa caffein, giặt khô, giặt thảm, làm thuốc mê phẫu thuật dạng hít cho trẻ em và sản phụ chuyển dạ.

TCE tồn tại rất bền trong đất và nước ngầm; hít phải TCE dạng hơi từ các nguồn ẩn trong môi trường này có thể là con đường tiếp xúc chính ngày nay. Nó cũng được phát hiện trong nhiều loại thực phẩm, trong nước uống ở Mỹ và trong sữa mẹ, máu và nước tiểu.

Tại căn cứ Lejeune trong giai đoạn từ năm 1975 đến 1985, giếng nước ở đây bị ô nhiễm do rò rỉ hóa chất từ bể chứa ngầm, hoạt động sản xuất công nghiệp và các bãi xử lý chất thải. 

Nước sử dụng tại căn cứ có mức TCE cao hơn 70 lần so với mức cho phép của Cơ quan Bảo vệ môi trường Mỹ (EPA). Các quân nhân từng đóng quân tại đây có thể đã nuốt TCE khi ăn, uống, tiếp xúc qua da khi tắm hoặc hít phải do quân đội sử dụng nhiều TCE để tẩy dầu mỡ và làm sạch máy móc kim loại.

Tỉ lệ mắc bệnh Parkinson của các cựu quân nhân ở căn cứ Lejeune được so sánh với tỉ lệ mắc bệnh Parkinson của hơn 72.000 cựu quân nhân tại căn cứ thủy quân lục chiến Pendleton ở California, nơi có mức độ TCE không cao. 

Tính đến năm 2021, có 279 (0,33%) quân nhân ở Lejeune khởi phát bệnh Parkinson so với 151 người (0,21%) ở căn cứ Pendleton. Sau khi cân đối những khác biệt về tuổi tác, giới tính, chủng tộc và sắc tộc, các nhà khoa học kết luận các quân nhân từ căn cứ Lejeune có tỉ lệ mắc bệnh Parkinson cao hơn 70% so với nhóm ở căn cứ Pendleton.

TCE có trong nhiều sản phẩm tẩy rửa quen thuộc. Ảnh: Getty Images

Ở các quân nhân tại Lejeune, các nhà nghiên cứu cũng nhận thấy tỉ lệ các triệu chứng được xem là các dấu hiệu sớm của bệnh Parkinson cao hơn. Do họ đều còn trẻ - khoảng 20 tuổi khi ở trại huấn luyện - những người trong nghiên cứu có tuổi trung bình gần 60 khi nghiên cứu kết thúc năm 2021. Điều này nghĩa là có thể nhiều người có thể mắc bệnh Parkinson trong những năm tới đây vì bệnh đa số phát triển ở người trên 60 tuổi.

Theo tạp chí Science, khoảng 90% các trường hợp bị Parkinson vẫn không thể giải thích được nguyên nhân dưới góc độ di truyền học, nhưng có các dấu hiệu gợi ý rằng tiếp xúc với TCE có thể dẫn đến phát bệnh. 

Cho đến nay, toàn bộ tài liệu dịch tễ học mới ghi nhận chưa tới 20 người phát triển bệnh Parkinson sau khi tiếp xúc với TCE. Nghiên cứu kể trên chỉ ra mối liên hệ chặt chẽ nhất tính đến giờ về môi trường giữa TCE và căn bệnh này.

Trước đó, các nghiên cứu trên động vật cho thấy TCE hoạt động trong khu vực chịu trách nhiệm kiểm soát chuyển động của não giữa. Nó ức chế phức hợp 1 (complex 1, ubiquinone oxidoreductase) - là enzym chủ chốt trong chuỗi phản ứng chuyển hóa thức ăn thành năng lượng trong ty thể. 

Ở chuột tiếp xúc với TCE, các tế bào thần kinh tạo ra dopamin trong cấu trúc chất đen (substantia nigra) của não giữa bị phá hủy, tương tự như ở người bệnh Parkinson. Các loại thuốc trừ sâu như paraquat và rotenone gây bệnh Parkinson cũng để lại dấu hiệu bệnh lý này ở chuột.

Tạp chí khoa học thần kinh Neuron hồi tháng 2 cũng vừa công bố một nghiên cứu trên ruồi giấm Drosophila cho thấy một đột biến gene liên quan đến bệnh Parkinson đã làm gián đoạn quá trình loại bỏ các protein bị thoái hóa bình thường của các tế bào não. Kết quả là mảnh protein tích tụ trong các khớp thần kinh có thể gây ra các triệu chứng của bệnh Parkinson.

Các phát hiện này làm tăng thêm hiểu biết của chúng ta về cơ chế hoạt động của bệnh Parkinson dù cần có thêm nghiên cứu trên tế bào người.

"Đại dịch do con người tạo ra"

Trong cuốn sách Ending Parkinson's Disease (Chấm dứt bệnh Parkinson, 3-2020), bốn tác giả, đều là các nhà thần kinh học nổi tiếng, đưa ra những bằng chứng rõ ràng về mối liên hệ giữa các trường hợp mắc bệnh Parkinson và tiền sử tiếp xúc với các hóa chất độc hại của họ.

Tiến sĩ Ray Dorsey, nhà thần kinh học tại Đại học Rochester, chủ biên cuốn sách gọi bệnh Parkinson là "đại dịch do con người tạo ra". Theo đó, nhóm tác giả cho rằng mức độ phổ biến của Parkinson theo sát sự phát triển của công nghiệp hóa và sử dụng thuốc trừ sâu, dung môi công nghiệp và chất tẩy dầu mỡ ở các nước trên thế giới.

Các tác giả lưu ý: "Trong 25 năm qua, tỉ lệ mắc bệnh Parkinson tăng 22% trên thế giới, 30% ở Ấn Độ và 116% ở Trung Quốc". Nam giới, những người thường làm các ngành nghề khiến họ tiếp xúc với các sản phẩm công nghiệp có nguy cơ mắc bệnh Parkinson cao hơn 40% so với phụ nữ. Tuy nhiên, hầu như không ai tránh được rủi ro phơi nhiễm với TCE qua nguồn nước uống và không khí.

Một chất độc khác, là thuốc trừ sâu paraquat có thể làm tăng 150% nguy cơ mắc bệnh Parkinson. Paraquat bị cấm tại 32 quốc gia trên thế giới. Ở Hà Lan, nơi cả TCE và paraquat đều bị cấm nhiều năm trước, tỉ lệ mắc bệnh Parkinson trong dân đã giảm xuống sau đó.

Ảnh: Adobe Stock

Còn nhiều chỉ dấu khác cho thấy mắc Parkinson do gene thì ít mà do môi trường thì nhiều. Một nghiên cứu tiên phong về mối liên hệ này do hai nhà chuyên gia về bệnh Parkinson là Caroline Tanner và William Langston tiến hành với hơn 17.000 cặp sinh đôi khác trứng và cùng trứng năm 1999. 

Họ kết luận các yếu tố môi trường là nguyên nhân gây bệnh Parkinson mạnh hơn hẳn so với di truyền. Langston và Tanner cũng chỉ ra những nông dân sử dụng thuốc trừ sâu rotenone và paraquat có nguy cơ bị Parkinson cao gấp đôi so với những người không sử dụng các hóa chất này.

Theo Tổ chức Y tế thế giới, Parkinson có thể là bệnh thoái hóa thần kinh phát triển nhanh nhất trên thế giới. Tỉ lệ lưu hành toàn cầu của nó đã tăng gấp đôi trong 25 năm qua. Tại Việt Nam, các chuyên gia của Bệnh viện Việt Đức cho biết có khoảng 1% dân số trên 60 tuổi mắc Parkinson.

Dù bệnh Parkinson có khả năng ảnh hưởng đến người lớn tuổi nhiều nhất, tốc độ gia tăng của nó vượt xa tốc độ già đi của dân số. Dự đoán số người mắc bệnh trên toàn cầu sẽ là 12,9 triệu vào năm 2040.

Tiến sĩ Tanner - chuyên gia thần kinh học và sức khỏe môi trường tại Đại học California, San Francisco - cho biết gánh nặng kinh tế của bệnh Parkinson rất lớn, lên tới hơn 50 tỉ USD cho chi phí y tế trực tiếp và các chi phí gián tiếp khác ở Mỹ theo tính toán cho năm 2017.

Bà Tanner cho rằng ngoài cấm các hóa chất độc hại, thể dục thường xuyên và chế độ ăn uống lành mạnh có thể giảm nguy cơ mắc bệnh Parkinson, cả với người tiếp xúc với chất độc do nghề nghiệp.

AI bắt bệnh Parkinson

Trong nghiên cứu công bố trên tạp chí ACS Central Science đầu tháng 5-2023, nhóm tác giả từ Đại học New South Wales (Úc) và Đại học Boston (Mỹ) cho biết công cụ trí tuệ nhân tạo (AI) của họ dự đoán bệnh Parkinson với độ chính xác 96% và sớm được đến 15 năm trước khi các triệu chứng đầu tiên xuất hiện.

Từ dữ liệu máu của một nghiên cứu từ những năm 1990 theo dõi 41.000 người, trong đó có 90 người mắc bệnh Parkinson trong 15 năm, nhà nghiên cứu Diana Zhang và các đồng nghiệp đã huấn luyện AI xác định các chất chuyển hóa - hợp chất hóa học cơ thể sử dụng để phân hủy thức ăn, thuốc và hóa chất.

Sau khi so sánh kết quả với những người không bị Parkinson trong nghiên cứu, công cụ có thể tìm ra các kết hợp "nghi" là dấu hiệu sớm của bệnh Parkinson. AI cho phép họ kiểm tra hàng trăm ngàn chất chuyển hóa và các kết hợp có khả năng bị bỏ sót trước đây. Các nhà nghiên cứu đặt mục tiêu thử nghiệm công cụ này với quy mô lớn và đa dạng hơn trước khi nó trở thành một công cụ chẩn đoán đáng tin cậy.

Hồng Vân dịch

Theo Tuổi trẻ cuối tuần