C. sinensis là một trong những loài sán lá lây truyền qua thực phẩm phổ biến, lưu hành tại các quốc gia Đông Á, bao gồm cả Hàn Quốc. Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế (IARC) đã phân loại lại C. sinensis vào Nhóm 1 các tác nhân sinh học gây ung thư đường mật (cholangiocarcinoma - CCA) ở người.
Các bằng chứng ủng hộ khả năng gây ung thư của loài C. sinensis bao gồm các nghiên cứu dịch tễ học cho thấy sự gia tăng tỷ lệ lưu hành và tỷ số chênh (OR) của ung thư đường mật ở bệnh nhân nhiễm sán lá gan nhỏ; sự hình thành ung thư đường mật trên động vật thực nghiệm và các nghiên cứu góc độ phân tử. Tại Hàn Quốc, khoảng 10% các trường hợp ung thư đường mật được cho là do sán lá gan nhỏ (SLGN) gây ra, với tỷ số chênh về nguy cơ mắc bệnh là 4,7 ở những bệnh nhân này. Trong các thí nghiệm, tất cả chuột Hamster khi tiếp xúc đồng thời với C. sinensis và N-nitrosodimethylamine (NDMA) đều khởi phát ung thư đường mật, trong khi những nhóm chỉ tiếp xúc đơn lẻ với hoặc là C. sinensis hoặc NDMA thì không.
Các nghiên cứu in vitro sử dụng mô hình tế bào đã khảo sát những biến đổi gây ung thư của các phân tử nội bào và về mặt gen sau khi kích thích bằng dịch chiết hòa tan của C. sinensis. Các tế bào được kích thích cho thấy sự chuyển dịch đáng kể sang pha G2/M, sản sinh các phân tử gây ung thư, thay đổi biểu hiện của các gen gây ung thư, tăng sinh tế bào và ức chế quá trình chết tế bào theo chương trình (apoptosis). Ngoài ra, các protein liên kết khe giữa các tế bào như Connexin (Cx) 43, Cx 26 và Cx 32 bị thay đổi đáng kể, làm mất cân bằng nội môi giữa các tế bào.Những phát hiện này gợi ý rằng C. sinensis và các hợp chất nitơ có tác động hiệp đồng kích thích các tế bào biểu mô đường mật trở thành tế bào tân sinh (neoplastic).
C. sinensis được xác định là tác nhân sinh học gây ung thư đường mật ở người và các hướng dẫn của Tổ chức Y tế Thế giới (TCYTTG) đã liệt kê sán lá truyền qua thực phẩm là một trong những bệnh nhiệt đới bị lãng quên (NTDs) cần được loại trừ vào năm 2030. Bài viết này tổng quan và cập nhật các quan điểm về bệnh sán lá gan nhỏ, tập trung trọng tâm vào cơ chế gây ung thư.
Chú giải: Clonorchis sinensis; Clonorchiasis; Cholangiocarcinoma; Biocarcinogen, Group 1; N-nitrosodimethylamine; Epidemiology; Syrian Golden Hamster; H69 Cells; Food-borne Trematodes
GIỚI THIỆU
Clonorchis sinensis (Looss, 1907) là một trong những loài sán lá truyền từ động vật sang người phổ biến, thuộc họ Opisthorchiidae, lớp Trematoda. Kể từ khi McConnell lần đầu tiên phát hiện sán trưởng thành C. sinensis từ một người đàn ông Trung Quốc bị nhiễm vào năm 1874 và công bố trên tạp chí The Lancet vào năm 1875, loài này đã trở thành đối tượng của nhiều nghiên cứu về sinh học, dịch tễ học, bệnh học và các nghiên cứu lâm sàng. Bệnh sán lá gan nhỏ là tình trạng nhiễm C. sinensis ở người, lây truyền qua việc ăn cá nước ngọt sống. Bệnh lưu hành địa phương tại Đông Á, bao gồm Trung Quốc, Hàn Quốc, vùng Đông Nga, Nhật Bản và miền Bắc Việt Nam. Mặc dù bệnh sán lá gan nhỏ (SLGN) đã được loại trừ tại Nhật Bản, song ước tính cho đến nay vẫn còn hơn 15 triệu người bị nhiễm tại các vùng bệnh lưu hành.
Tổ chức Y tế Thế giới (TCYTTG) đang triển khai nhiều chương trình nhằm phòng chống hoặc loại trừ các bệnh Nhiệt đới bị lãng quên (Neglected Tropical Diseases - NTDs) theo khuôn khổ các mục tiêu Phát triển Bền vững (Sustainable Development Goals - SDGs) của Liên Hợp Quốc đến năm 2030. TCYTTG đã liệt kê 20 bệnh NTDs ưu tiên cần giải quyết vào năm 2030, bao gồm các bệnh sán lá truyền qua thực phẩm, như là bệnh sán lá gan lớn (Fascioliasis), bệnh sán lá gan nhỏ (Clonorchiasis/Opisthorchiasis), bệnh sán lá phổi (Paragonimiasis). Theo Chiến lược SDGs, bệnh SLGN là một trong những bệnh NTDs mục tiêu phòng chống hoặc loại trừ vào năm 2030. Hiện nay, bệnh SLGN là bệnh sán lá truyền qua thực phẩm duy nhất được Văn phòng Khu vực Tây Thái Bình Dương của TCYTTG khuyến nghị triển khai điều trị thuốc đại trà (MDA) tại các khu vực có tỷ lệ mắc trên 10%.
Một nghiên cứu tiến hóa đã xem xét các bằng chứng DNA và giả thuyết rằng các loài sán lá gan ở người như Clonorchis, Fasciola, Opisthorchis và Dicrocoelium đã lây lan từ động vật sang người từ thời tiền sử sớm. Nhiều nghiên cứu khảo cổ học cũng ghi nhận rằng bệnh SLGN đã lưu hành rộng rãi và nặng nề trong hơn hàng nghìn năm tại Đông Á và Hàn Quốc. Tại Hàn Quốc, bệnh SLGN từng lưu hành rộng rãi trong quá khứ nhờ các điều kiện thuận lợi về môi trường tự nhiên và dịch tễ học xã hội. Tổng cộng có 8 cuộc khảo sát Quốc gia về tình trạng nhiễm ký sinh trùng đường ruột đã được thực hiện tại Hàn Quốc từ năm 1971 đến 2012, ghi nhận tỷ lệ dương tính với trứng C. sinensis dao động từ 1,4% đến 4,6% thông qua xét nghiệm phân. Tình trạng nhiễm ký sinh trùng đường ruột tại Hàn Quốc có đặc trưng là sự lưu hành phổ biến của các loại giun sán truyền qua đất trong thập niên 1970, giảm nhanh chóng trong thập niên 1980 và được loại bỏ hoàn toàn vào thập niên 1990. Các loại giun truyền qua đất, đặc biệt là giun đũa đã được loại trừ thành công trên toàn quốc nhờ những nỗ lực từ phía Chính phủ, tuy nhiên C. sinensis vẫn duy trì mức độ lưu hành cao cho đến tận những năm 2010.
Vào năm 1994, Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế (the International Agency for Research on Cancer - IARC) đã phân loại C. sinensis vào Nhóm 2A, được xem là tác nhân có khả năng gây ung thư sinh học ở người với các bằng chứng còn hạn chế, trong khi phân loại loài Opisthorchis viverrini vào Nhóm 1. Sau đó vào năm 2009, Nhóm công tác chuyên đề của IARC (Tập 100B) đã thảo luận và phân loại lại C. sinensis vào Nhóm 1 nên thuộc nhóm các tác nhân gây ung thư sinh học. Việc phân loại lại vào năm 2009 khẳng định rằng các bằng chứng khoa học về khả năng gây ung thư của C. sinensis là đầy đủ, từ đó thúc đẩy các nghiên cứu sâu hơn về cơ chế bệnh sinh của khối u. Bài tổng quan này cập nhật các kiến thức cơ bản về bệnh SLGN và các phát hiện nghiên cứu về quá trình gây ung thư của C. sinensis.
Ngoài ra, O. viverrini, loài sán có quan hệ phân loại học gần nhất trong họ Opisthorchiidae , đã được xếp vào Nhóm 1 từ năm 1994 với đầy đủ bằng chứng nghiên cứu về khả năng gây ung thư đường mật (CCA) ở người. Kể từ sau khi được phân loại vào năm 1994, O. viverrini đã được các nhà khoa học Thái Lan và quốc tế nghiên cứu tích cực về bệnh căn và cơ chế gây ung thư tại Thái Lan.
C. sinensis và bệnh sán lá gan nhỏ ở người
Đặc điểm sinh học
C. sinensis là một loại sán lá song chủ (digenetic trematode) có hình dạng lá mảnh, thuộc họ Opisthorchiidae, lớp Trematoda. Sán trưởng thành có kích thước dài từ 10-15 mm, rộng 4-5 mm và dày khoảng 1 mm. Phần trước thân sán, tính từ giác bám bụng đến giác bám miệng, thường nhọn và mảnh, trong khi phần đuôi tròn. Khi còn sống, phần thân trước của sán vận động rất tích cực.Loài sán này cư trú ở đường mật trong gan hoặc ngoài gan của các loài động vật có vú như người, chó, mèo, lợn và chuột. Một số ít cá thể sán có thể được tìm thấy trong ruột. Trong các nghiên cứu thực nghiệm, thỏ và chuột guinea pig là những đối tượng có độ nhạy cảm cao với bệnh. Sán có thể ký sinh trong đường mật của người khoảng 30 năm và một con sán trưởng thành có khả năng sản sinh khoảng 4.000 trứng mỗi ngày. Dựa trên các dữ liệu này, ước tính sơ bộ cho thấy một con sán trưởng thành duy nhất có thể đẻ hơn 30 triệu trứng trong suốt vòng đời.
Hình 2a. Sán trưởng thành C. sinensis từ thỏ nhiễm bệnh thực nghiệm, nhuộm acetocarmine.
Hình 2b. Sán trưởng thành C. sinensis thu thập từ 4 bệnh nhân sau khi điều trị bằng praziquantel.
(A) 22 con sán thu được từ một người đàn ông, chủ yếu là sán màu đỏ và một ít sán màu tối hoặc trắng.
(B) 28 con sán từ một người đàn ông khác, phần lớn là sán màu đỏ.
(C) 13 con sán màu trắng nhạt từ một bệnh nhân.
(D) 48 con sán từ một bệnh nhân với đa số là sán màu tối và một ít sán màu đỏ. Sán màu đỏ là sán non, đang đẻ trứng tích cực; sán màu tối đã có tuổi và có sắc tố lipofuscin ở phần sau thân;
sán màu trắng nhạt đang trong quá trình lão hóa, nhìn đại thể có màu nhợt nhạt với rất ít trứng trong tử cung và đã mất sắc tố.
(Hình 2C và 2D được trích dẫn tương ứng từ tài liệu tham khảo số 18 và 17)
Các cá thể sán C. sinensis thu thập từ cơ thể người sau khi điều trị bằng thuốc xuất hiện với 3 màu sắc khác nhau: Đỏ, đen và trắng nhạt (Hình 2).Sán màu đỏ là những con sán còn non và đang trong giai đoạn sản sinh trứng tích cực. Màu đỏ này do tử cung chứa đầy trứng mới tạo ra. Sán màu đen là những con sán ở độ tuổi trung bình, có sự tích tụ sắc tố lipofuscin. Các sắc tố này khiến sán nhìn đại thể có màu đen.Sán màu trắng nhạt là những con sán già hơn với số lượng trứng ít, các cơ quan sinh sản đã bị thoái hóa và mất sắc tố. Những con sán trắng này gần như không còn khả năng sinh sản. Một số bệnh nhân nhiễm các nhóm sán có cùng màu sắc, nhưng những người nhiễm KST nặng thường có các nhóm sán đa dạng màu sắc trộn lẫn, phản ánh các giai đoạn nhiễm bệnh khác nhau.
Khi trứng sán được đào thải qua phân và đi vào các nguồn nước lân cận, chúng bắt đầu một chu kỳ sống mới. Mặc dù khó có thể xác định chính xác tỷ lệ trứng hoàn thành chu kỳ, nhưng khả năng sinh sản cực cao là yếu tố then chốt giúp loài sán này duy trì sự tồn tại. Trứng sán trong nước sẽ được các loài ốc nước ngọt ăn vào -vật chủ trung gian thứ nhất. Ở bên trong mô ốc,mao ấuhay trùng lông (miracidium) thoát ra khỏi nắp trứng và biến đổi thành bào ấu (sporocyst).Một bào ấu tạo ra 20-30 lôi ấu (rediae) và mỗi lôi ấu trưởng thành lại sản sinh khoảng 40-50 vĩ ấu (cercariae).Nhờ các giai đoạn ấu trùng, từ một trứng sán ban đầu có thể nhân lên thành 1.000 đến 1.500 vĩ ấu.Vật chủ ốc chủ yếu là các loài ốc Parafossarulus và Bithynia, phân bố phổ biến tại các sông ngòi và hồ chứa ở Đông Á.
Vĩ ấu bơi tự do trong nước để tìm kiếm vật chủ trung gian thứ hai, chủ yếu là các loài cá nước ngọt thuộc họ Cá chép (Cyprinidae).Khi gặp cá phù hợp, vĩ ấu xuyên qua da dưới vảy và kết kén trong cơ để trở thành ấu trùng nang (metacercaria). Tại Hàn Quốc, 15 loài cá nước ngọt thuộc 10 họ khác nhau đã được ghi nhận là vật chủ trung gian thứ hai của C. sinensis.Ấu trùng nang xâm nhập vào vật chủ cuối cùng thông qua việc ăn cá chưa nấu chín.Trong các vật chủ chính, dưới tác động của trypsin và enzyme cysteine proteinase nội sinh, ấu trùng nang thoát nang nhanh chóng tại tá tràng. Ấu trùng non di chuyển qua ống mật chủ để đến đường mật trong gan. Thực nghiệm trên động vật cho thấy quá trình này chỉ mất từ 9-10 phút để di chuyển từ tá tràng đến đường mật trong gan nhờ hiện tượng hóa hướng động của mật (bile chemotaxis). Khi xem xét kích thước nhỏcủa ấu trùng non, quá trình di chuyển ban đầu vào đường mật trong gan là cực kỳ nhanh chóng, chỉ mất khoảng 10 phút.
Tại đường mật của vật chủ chính, các sán non sinh trưởng và trưởng thành nhanh chóng. Khi các sán mới trưởng thành được nuôi cấy trong môi trường thí nghiệm, người ta quan sát thấy có từ hai cá thể sán trở lên tiếp xúc gần và nằm chồng lên nhau. Sự tiếp xúc cơ thể này có thể là quá trình trao đổi tinh trùng giữa các sán trưởng thành. Ở sán trưởng thành, các trứng đã thụ tinh (thường gọi là trứng sán) được tích tụ trong tử cung chứa trứng và mao ấu (miracidium) sẽ phát triển hoàn thiện bên trong các trứng nằm trong tử cung này. Trứng chứa mao ấu trưởng thành được bài xuất qua lỗ tử cung vào dòng chảy của dịch mật. Cuối cùng, trứng trong dịch mật được thải ra khỏi cơ thể vật chủ cùng với phân. Trứng bắt đầu xuất hiện lần đầu trong phân sau 26 ngày kể từ khi nhiễm ấu trùng nang (metacercaria). Đây chính là thời kỳ ủ bệnh của bệnh SLGN. Đường mật bị nhiễm KST sẽ trải qua các biến đổi bệnh lý do cả kích thích cơ học và hóa học từ sán và cuối cùng, các con sán sẽ làm biến đổi cấu trúc đường mật thành một "ổ" phù hợp cho sự sinh tồn và sinh sản của chúng.
Hình 3. Các cá thể sán C. sinensis sống trong môi trường nuôi cấy.
(A): Sán trưởng thành với tử cung sẫm màu do chứa đầy trứng.
(B): Các cá thể sán đang vận động tích cực bằng cách vươn dài phần đầu.
(C, D): Một số cá thể sán đang chồng lấp lên nhau một cách chủ động.
(còn nữa) --> Tiếp theo Phần 2
TS.BS. Huỳnh Hồng Quang & CN. Nguyễn Thái Hoàng
Viện Sốt rét-KST-CT Quy Nhơn