Ngày 10 tháng 7 năm 2013, trên Thư viện Y khoa quốc gia Hoa Kỳ – Viện Y tế quốc gia đã đăng tải nghiên cứu về chức năng chống oxy hóa của Isoflavon trong việc phòng ngừa và điều trị ung thư. Đây là một trong những nghiên cứu quan trọng chứng minh vai trò của Isoflavon giúp chống oxy hóa và điều trị tế bào ung thư trong thực tế. Kết quả của nghiên cứu này mở ra nhiều hy vọng trong tương lai con người có thể ứng dụng Isoflavon giúp chống oxy hóa và điều trị tế ung thư hiệu quả.
Mối quan hệ giữa Stress Oxy hóa (Oxidative Stress) với lão hóa, viêm và ung thư
Trước khi đi tìm hiểu về vai trò của Isoflavon giúp chống oxy hóa và điều trị tế bào ung thư thì mọi người cần hiểu được mối quan hệ giữa Stress Oxy hóa với quá trình lão hóa, viêm và ung thư ở con người. Tất cả các yếu tố này đều có mối quan hệ mật thiết, có ảnh hưởng trực tiếp đến việc hình thành tế bào ung thư. Vậy cụ thể mối quan hệ này có tác động như thế nào?
Stress Oxy hóa (Oxidative Stress) là gì?
Trong cơ thể mỗi người đều được cấu tạo từ nhiều tế bào, mỗi tế bào lại đảm nhận các chức năng khác nhau. Để thực hiện được các chức năng đó thì các tế bào phải tự tổng hợp năng lượng cho mình. Quá trình tổng hợp ấy sinh ra các sản phẩm thừa gọi là các gốc tự do. Nguyên nhân gây nên nhiều bệnh tật và quá trình lão hóa. Tuy nhiên, các gốc tự do này cũng có thể hình thành do tác nhân ngoại sinh, từ quá trình viêm,…
Để trung hòa các gốc tự do gây hại, cơ thể tự sản xuất ra các chất chống oxy hóa. Tuy nhiên, do nhiều lý do nên cơ thể không thể trung hòa hết các gốc tự do nên dẫn đến tình trạng Stress Oxy hóa (Oxidative Stress).
ROS (Reacitve Oxygen Species) là gì?
ROS có tên tiếng anh là Reacitve Oxygen Species, tên tiếng việt dịch là gốc tự do oxy hóa. Tình trạng ROS được biết đến là việc mất cân bằng giữa sự hình thành các gốc tự do có oxy và cơ chế chống lại các gốc tự do của cơ thể (hoạt động oxy hóa – khử trong cơ thể).
Khi cơ thể chúng ta khỏe mạnh, sức đề kháng tốt thì có thể tiết ra enzyme để trung hòa, sửa chữa hoặc loại bỏ, phân tử protein, các DNA bị hư hỏng bởi các gốc tự do tấn công. Tuy nhiên, khi các gốc tự do tấn công quá nhiều khiến cơ thể không kịp tiết ra enzyme tiết ra các gốc tự do dẫn đến mất cân bằng oxy hóa.
Chứng minh mối quan hệ giữa tình trạng Stress Oxy hóa với việc hình thành tế bào ung thư
Cơ thể của con người không kịp sản sinh enzyme để chống lại hoạt động của các gốc tự do (ROS) nên dẫn đến sự tích tụ ROS khiến cơ thể bị Stress Oxy hóa. Trong khi đó, Stress Oxy hóa lại gây nên tình trạng lão hóa và các bệnh mãn tính khác như xơ vữa động mạch, bệnh thoái hóa, tiểu đường, xơ phổi, viêm khớp,…
Đặc biệt, ROS còn gây ra nhiều thiệt hại trong cấu trúc DNA. Đây chính là yếu tố chính khiến tế bào ung thư hình thành và phát triển. Khi cấu trúc DNA bị ảnh hưởng sẽ khiến hệ thống chống lại các gốc tự do trong người cố gắng sửa chữa lại đoạn DNA bị hỏng để ngăn ngừa đột biến. Tuy nhiên, do Stress Oxy hóa kéo dài dẫn đến việc sửa chữa đoạn DNA hỏng bị ức chế và phụ thuộc vào chất oxy hóa khử. Chính vì vậy dẫn đến đột biến gen và gây ung thư ở con người.
ROS có thể gây ra cả tình trạng viêm và tình trạng ung thư. ROS dưới tác động của các chất oxy hóa còn kích hoạt yếu tố hạt nhân kappa B (NF – B) để góp phần sửa chữa DNA. Việc kích hoạt NF-κB cùng với việc hủy bỏ nhiều đường truyền tín hiệu khiến quá trình hình thành bệnh ung thư diễn ra nhanh hơn. Do đó, các chất chống oxy hóa có thể là hợp chất hiệu quả để phòng ngừa và điều trị ung thư, viêm.
Nghiên cứu về vai trò của Isoflavon giúp chống oxy hóa và điều trị tế bào ung thư ở người
Trên Thư viện Y khoa quốc gia Hoa Kỳ – Viện Y tế quốc gia vào ngày 10 tháng 7 năm 2013 đăng tải nghiên cứu “Antioxidant Function of Isoflavon and 3,3′-Diindolylmethane: Are They Important for Cancer Prevention and Therapy?” (Chức năng chống oxy hóa của Isoflavon và 3,3′-Diindolylmethane: Chúng có quan trọng trong phòng ngừa và điều trị ung thư?). Đây là nghiên cứu chứng minh về vai trò của Isoflavon giúp chống oxy hóa và điều trị tế bào ung thư cho con người. Một số nghiên cứu cụ thể được thực hiện:
Isoflavon là chất chống oxy hóa ức chế Stress Oxy hóa và điều chỉnh tín hiệu tế bào trong ung thư
– Isoflavon là một phân lớp của flavonoid và chủ yếu được tìm thấy trong đậu nành. Genistein, Daidzein và Glycitein là 3 thành phần chính của Isoflavon được tìm thấy trong đậu nành. Genistein và Daidzein có nồng độ tương đối cao trong đậu nành còn nồng độ Glycitein trong đậu nành khá thấp. Trong khi đó, hoạt chất Isoflavon có cấu trúc và cơ chế hoạt động tương tự như estrogen. Do sự giống nhau đó nên Isoflavon có thể liên kết với các thụ thể estrogen. Trong môi trường estrogen thấp, Isoflavon có thể hoạt động như estrogen.
– Isoflavon có tác dụng chống oxy hóa đối với các tế bào trong cơ thể người. Thành phần Genistein có tác dụng bảo vệ các tế bào và chống lại ROS bằng cách làm giảm các gốc tự do và điều hòa các gen liên quan đến phản ứng căng thẳng.
– Isoflavon điều chỉnh tăng biểu hiện gen của Protein chống oxy hóa trong các tế bào. Bổ sung Isoflavon làm giảm thiệt hại DNA và cho thấy tác dụng chống oxy hóa của Isoflavon. Điều quan trọng là Isoflavon ức chế sản xuất H 2 O 2 do chất kích thích khối u gây ra (12- O-tetradecanoylphorbol-13-acetate) trong bạch cầu đa nhân con người và HL-60 tế bào, cho thấy tác dụng ức chế của Isoflavon về ung thư qua trung gian hoạt động chống oxy hóa.
Tác dụng ức chế của Isoflavon đối với bệnh nhân ung thư
– Các nghiên cứu về tác dụng của Isoflavon đối với tế bào ung thư của các nhà khoa học cho thấy: Isoflavon ức chế sự tăng trưởng của tế bào ung thư khác nhau bao gồm cả bệnh bạch cầu, u lympho, nguyên bào thần kinh, vú, tuyến tiền liệt, phổi, dạ dày, buồng trứng, và người đứng đầu và cổ tế bào ung thư. Sự ức chế sự phát triển tế bào ung thư bằng Isoflavon được thực hiện trung gian bởi cảm ứng apoptosis và điều chế các biểu hiện của các gen liên quan đến sự tăng trưởng tế bào và quá trình apoptosis.
– Bằng cách phân tích microarray biểu hiện gen và các thí nghiệm cơ học, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng Isoflavon quy định các phân tử trong nhiều con đường tín hiệu tế bào, bao gồm NF-κB, Akt, Wnt, Notch, và con đường tín hiệu AR. Tất cả những con đường tín hiệu tế bào đều liên quan đến việc kiểm soát sự tăng trưởng tế bào, apoptosis, sự hình thành mạch, xâm lược tế bào khối u, và di căn. Điều này cho thấy Pleiotropic Isoflavon có ảnh hưởng trên các tế bào ung thư.
– Isoflavon có tác động đến các tế bào ung thư với các liệu pháp thông thường, bao gồm cả hóa trị và xạ trị. Sử dụng Isoflavon trước khi điều trị tế bào ung thư với liều thấp hơn các tác nhân hóa trị liệu hoặc xạ trị gây ra mức độ ức chế tăng trưởng và apoptosis của tế bào ung thư cao hơn đáng kể, cho thấy hiệu quả điều trị ung thư bằng Isoflavon tăng cường.
Ức chế Stress Oxy hóa và kích hoạt NF – kB bằng Isoflavon
– Để nghiên cứu tác động của Genistein Isoflavon đối với chất oxy hóa gây ra Stress Oxy hóa, một loạt các thí nghiệm in vitro và in vivo đã được tiến hành. Mục đích của các thí nghiệm này để đo hoạt động gắn kết DNA của DNA trong tế bào Lympho của người với các tế bào ung thư khác. Kết quả cho thấy, điều trị Genistein Isoflavon đã ức chế đáng kể hoạt động gắn DNA của NF – kB và ngăn chặn NF – kB bị kích thích bởi Stress Oxy hóa và yếu tố hoại tử khối u (TNF) –α trong các dòng tế bào ung thư.
– Để kiểm tra tác dụng của Isoflavon đối với Stress Oxy hóa, nghiên cứu tiến hành kiểm tra thêm mức độ tổn thương DNA oxy hóa trong máu ở các đối tượng trước và sau khi bổ sung Isoflavon. Bổ sung Isoflavon làm giảm mức 5-OhmdU, giảm thiệt hại oxy hóa và ức chế hoạt hóa NF-κB ở người in vivo. Isoflavon có thể hoạt động như một chất chống oxy hóa. Tác dụng chống oxy hóa của Isoflavon có thể chịu trách nhiệm cho hoạt động hóa trị của nó.
– Tác dụng ức chế của Isoflavon đối với hoạt hóa NF-κB cũng được quan sát thấy ở các loại tế bào ung thư khác nhau. Genistein Isoflavon làm giảm hoạt động NF-κB trong các tế bào lympho T thông qua sự phân cắt qua trung gian caspase của IκBα. Genistein Isoflavon cũng ức chế hoạt hóa NF-κB cấu thành phản ứng và giảm sản xuất IL-8 trong các tế bào tuyến phế quản xơ nang ở người.
Ức chế các con đường truyền tín hiệu quan trọng bằng Isoflavon
– Ứng suất oxy hóa điều chỉnh tín hiệu Akt và NF-κB, có một nhiễu xuyên âm hoạt động giữa NF- B và các tín hiệu khác, bao gồm Akt, Wnt, Notch và AR. Trong các tế bào ung thư, sự thay đổi của nhiều tín hiệu đã được nghiên cứu. Trong số đó, các tín hiệu như như nhiễu xuyên âm NF-B, Akt, Wnt, Notch và AR dường như đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển và tiến triển của bệnh ung thư. Điều quan trọng, Isoflavon có thể ức chế sự kích hoạt các đường dẫn tín hiệu này, cho thấy tác dụng đa mục tiêu của Isoflavon.
– Người ta đã phát hiện ra rằng có một nhiễu xuyên âm giữa tín hiệu NF-κB và Akt như đã nêu trước đó. Nghiên cứu chỉ ra rằng Isoflavon có thể ức chế quá trình phosphoryl hóa Akt. Do đó, nó có thể điều hòa hoạt động của Akt kinase trong các tế bào ung thư tuyến tiền liệt. Trước đó, Isoflavon cũng hủy bỏ việc kích hoạt Akt được kích thích bởi EGF. Thêm vào đó, Isoflavon có thể gây ra tác dụng ức chế đối với tín hiệu NF-κB thông qua quá trình điều hòa tín hiệu Akt, dẫn đến ức chế sự tăng trưởng tế bào và gây ra apoptosis. Isoflavon cũng có thể làm tăng biểu hiện của GSK-3β và làm giảm quá trình phosphoryl hóa của Akt và FOXO3a, dẫn đến tăng apoptosis và giảm sự phát triển của tế bào.
Kết luận nghiên cứu về vai trò của Isoflavon giúp chống oxy hóa và điều trị tế bào ung thư
– Stress Oxy hóa có liên quan đến lão hóa, viêm và gây ung thư. Hơn nữa, tín hiệu NF-κB đóng vai trò quan trọng trong Stress Oxy hóa, phản ứng viêm và gây ung thư. Điều quan trọng, Isoflavon, I3C và DIM, đã được chứng minh là làm giảm căng thẳng oxy hóa thông qua ức chế kích hoạt NF-amongB trong cơ thể người.
– Ngoài ra, các chất chống oxy hóa này cũng nhắm vào nhiều con đường truyền tín hiệu được quy định trong ung thư, dẫn đến sự ức chế sự phát triển và tiến triển của ung thư. Nhiều thử nghiệm lâm sàng đang được tiến hành để đánh giá tác dụng của Isoflavon và DIM trong việc ngăn ngừa sự phát triển ung thư và điều trị ung thư một mình hoặc kết hợp với phương pháp điều trị ung thư thông thường.
– Theo quan điểm của chúng tôi, các nghiên cứu cơ học đã làm sáng tỏ tác dụng chống oxy hóa và đa mục tiêu của Isoflavon và DIM. Đây cũng là cơ sở để thiết lập tác dụng của Isoflavon trong việc phòng ngừa và điều trị các khối u ác tính ở người.
