Nhận định đúng đắn về lợi ích y học của Cordycepin trong Đông trùng Hạ thảo
Tác giả: Nguyễn Thái Minh Trận
Mentor: TS. Võ Đức Duy
Từ lâu, đông trùng hạ thảo đã luôn được xem là một bài thuốc quý hiếm, được rất nhiều người săn tìm. Đặc biệt là trong những năm gần đây, nhu cầu tiêu thụ đông trùng hạ thảo lại càng tăng mạnh khi tại Việt Nam đã có rất nhiều người trồng và thương mại hóa thành công, dẫn đến sự nở rộ của nền công nghiệp đông trùng hạ thảo. Để quảng cáo thương mại, nhiều thương nhân đã đề cập đến đông trùng hạ thảo như một thần dược giúp điều trị bách bệnh, trong đó nhấn mạnh vai trò của 1 hoạt chất đặc trưng chỉ có riêng của đông trùng hạ thảo là Cordycepin. Vậy, liệu đông trùng hạ thảo có phải thực sự là thần dược? Bài viết này xin được cung cấp các bằng chứng tây y về tính chất dược lý của Cordycepin nói riêng và đông trùng hạ thảo nói chung để người Việt có thêm cái nhìn đúng đắn và thận trọng về đông trùng hạ thảo.
“Đông trùng hạ thảo: đúng như tên
Xuân đến Hạ đi chẳng muộn phiền
Ấy tưởng rằng con nhưng là cỏ
Thật khó đo lường phép thiên nhiên”
(Bồ Tùng Linh)
Từ lâu, đông trùng hạ thảo đã được biết đến như một loại đông dược cổ truyền quý hiếm, có công dụng thần kỳ như bổ phổi, ích thận, lưu thông khí huyết, chống lão hóa, cải thiện trí nhớ, tăng cường sinh lý và đặc biệt được tin rằng có khả năng chống lại ung thư cũng như hạn chế các tác dụng phụ xuất hiện trong quá trình điều trị ung thư. Khi lần đầu tiên được ghi nhận vào năm 620 trước công nguyên ở thời nhà Đường (Trung Quốc), đông trùng hạ thảo đã trở thành một loài sinh vật thần thoại đầy huyền bí với khả năng biến đổi từ động vật (ấu trùng) vào mùa đông thành thực vật (nấm) vào mùa hè. Tuy nhiên, ngày nay, các nhà khoa học đã chứng minh rằng bản chất thật sự của loại dược liệu này chỉ là loài nấm Ophiocordyceps sinensis sống ký sinh trên ấu trùng của loài bướm ma Hepialus humuli (Hình 1).
Hình 1: Vòng đời của nấm Ophiocordyceps sinensis [1].
Sở dĩ đông trùng hạ thảo luôn được xem như một loại thảo dược quý hiếm là bởi vì trong thành phần của nó có chứa rất nhiều dược chất có công dụng tuyệt vời cho sức khỏe, như: 17 loại acid amin khác nhau, nucleoside, nucleobase, D-mannitol, lipit, nhiều nguyên tố vi lượng và vitamin,… Trong đó đáng giá nhất là Cordycepin, là loại hoạt chất hay được các thương gia “tung hô” như là một thành phần hoạt tính độc đáo chỉ của riêng đông trùng hạ thảo, với công dụng phòng chống và ức chế sự phát triển của các tế bào ung thư, hỗ trợ điều trị bệnh máu trắng, nâng cao hệ miễn dịch và chống oxi hóa,… Đặc biệt, trong tình hình đại dịch Corona virus diễn biến phức tạp, đông trùng hạ thảo còn được nhắc tới như một liệu pháp điều trị Covid-19 hiệu quả thông qua việc Cordycepin trong đông trùng hạ thảo đã có một lịch sử sử dụng lâu dài trong điều trị các bệnh về phổi, là một trong các vị trí tấn công mục tiêu của Covid-19, và Cordycepin trong đông trùng hạ thảo cũng có tính chất kháng virus, kháng khuẩn và kháng viêm rất mạnh.
Đi tìm thực hư công dụng y học của Cordycepin
Tiềm năng dược phẩm
Hình 2: Cấu trúc hóa học của Cordycepin và Adenosine.
Hoạt chất Cordycepin có thể được tìm thấy ở một số loài nấm khác, chứ không phải chỉ có riêng ở đông trùng hạ thảo. Cordycepin có cấu trúc hóa học tương tự với Adenosine (một trong 4 loại nucleoside tham gia cấu tạo nên RNA), chỉ khác là ở vị trí 3’ của Cordycepin là deoxy(-H) thay vì hydroxyl(–OH) như Adenosine (Hình 2). Nhờ có sự giống nhau tương tự này mà Cordycepin có thể can thiệp vào nhiều quá trình sinh hóa và phân tử khác nhau trong tế bào [2]:
- Ức chế con đường sinh tổng hợp purin: Khi vào bên trong tế bào, Cordycepin dễ dàng bị phosphoryl hóa thành 5′ mono-, di- và tri-phosphat giúp ức chế hoạt động của các enzym như ribose-phosphat pyrophosphokinase và 5-phosphoribosyl-1-pyrophosphat amidotransferase được sử dụng trong sinh tổng hợp purin.
- Gây kết thúc sớm quá trình phiên mã: Bởi vì có sự giống nhau với Adenosine nên một số enzym RNA polymerase không thể phân biệt giữa Adenosine và Cordycepin, dẫn đến việc tuyển dụng Cordycepin thay vì Adenosine cho quá trình tổng hợp RNA (phiên mã). Điều này gây ra kết thúc sớm quá trình phiên mã, do Cordycepin không có nhóm -OH ở vị trí 3′, đóng vai trò quan trọng trong kéo dài mạch RNA.
- Can thiệp vào con đường truyền tín hiệu mTOR: mTOR (mammalian Target Of Rapamycin) đóng vai trò rất quan trọng trong điều chỉnh quá trình dịch mã. Khi các yếu tố tăng trưởng liên kết với thụ thể yếu tố tăng trưởng, PI3K (Phosphatidyl Inositol 3 Kinase) sẽ được kích hoạt, làm chuyển đổi PIP2 (Phosphatidyl Inositol Bisphosphate) thành PIP3 (Phosphatidyl Inositol Trisphosphate). PIP3 tiếp tục kích hoạt PDK1 (Phosphoinositide Dependent protein Kinase 1). Sau đó, PDK1 sẽ phosphoryl hóa AKT-1-Kinase và làm cho nó hoạt hóa một phần, phức hợp mTORC2 sẽ giúp AKT-1-Kinase kích hoạt hoàn toàn. AKT-1-Kinase sau đó sẽ kích hoạt phức hợp mTORC1 dẫn đến quá trình phosphoryl hóa 4EBP1 (cơ chế kìm hãm dịch mã), làm cho 4EBP1 bị bất hoạt và do đó quá trình dịch mã có thể bắt đầu. Cordycepin có thể kích hoạt AMPK, làm ngăn chặn hoạt động của phức hợp mTORC1 và mTORC2 theo cơ chế vẫn chưa rõ. Phức hợp mTORC2 bị bất hoạt dẫn đến AKT-1-Kinase sẽ không được kích hoạt hoàn toàn, làm ngăn chặn sự truyền tín hiệu mTOR, gây ức chế quá trình dịch mã, ức chế tăng sinh và phát triển tế bào, giúp ngăn ngừa ung thư.
Trong số các hợp chất chống ung thư tự nhiên, Cordycepin được coi là một hoạt chất có hoạt tính chống lại ung thư mạnh mẽ, đã được nghiên cứu kỹ lưỡng trong nhiều loại ung thư, bao gồm u thần kinh đệm, ung thư miệng, vú, phổi, ung thư biểu mô tế bào gan, bàng quang, đại trực tràng, tinh hoàn, tuyến tiền liệt, ung thư tế bào hắc tố và ung thư tế bào máu (Bảng 1) thông qua khả năng điều chỉnh nhiều con đường tín hiệu liên quan đến sự tăng sinh tế bào, khả năng sống của tế bào, tế bào chết theo chương trình (apoptosis), sự xâm lấn (invasion), sự di căn (metastasis), sự hình thành mạch máu (angiogenesis) và miễn dịch ung thư (Hình 3). Ngoài ra, Cordycepin còn có công dụng chống viêm, chống oxy hóa, bảo vệ thần kinh, bảo vệ tim mạch, trị hen suyễn, trị tiểu đường, trị máu nhiễm mỡ, chống loãng xương, chống trầm cảm, xơ mô kẽ thận, bảo vệ da và kháng virus (Bảng 2) [3].
Tuy nhiên, bên cạnh các công dụng dược học tuyệt vời này, nhiều bài báo cũng đã cho thấy các nhược điểm bất lợi của Cordycepin, bao gồm: gây độc đối với ngay cả các tế bào hồng cầu khỏe mạnh [4]; làm suy yếu gan và thận ở chuột [5]; có tính ổn định hóa học kém do độ hòa tan trong nước thấp [6], dễ mất hoạt tính dưới điều kiện acid dạ dày [7], có thời gian bán hủy ngắn và dễ bị đào thải nhanh chóng [8], ngụ ý rằng Cordycepin có thể không thực sự đem lại hiệu quả nếu được hấp thụ theo đường miệng.
Nhìn chung, tất cả các ưu điểm cũng như nhược điểm dược học của Cordycepin đã được nêu ở trên đều chỉ được chứng minh trên các mô hình chuột hoặc tế bào. Điều này đồng nghĩa với việc liệu tác động của Corycepin khi được sử dụng trên người có thực sự đạt được kết quả như vậy hay không thì vẫn chưa chắc chắn được. Do đó, các thử nghiệm lâm sàng là cần thiết để trả lời câu hỏi này. Theo tìm hiểu, hiện nay, chỉ có 1 thử nghiệm lâm sàng đã được tiến hành và cho thấy: Cordycepin (100 mg mỗi ngày) góp phần chống lại sự tiến triển của bệnh thận mạn (tiến hành trên 98 bệnh nhân) thông qua tác động lên con đường truyền tín hiệu oxy hóa khử TLR4/NF-κB [9]. Mặc dù thử nghiệm này cho kết quả tích cực, tuy nhiên cỡ mẫu của thử nghiệm này vẫn còn nhỏ. Do đó, trước khi có các kết quả từ các thử nghiệm trên cỡ mẫu lớn hơn thì người tiêu dùng vẫn cần thận trọng khi sử dụng Cordycepin cho mục đích điều trị bệnh thận mạn. Tóm lại, vẫn còn nhiều câu hỏi về tính chất dược học của Cordycepin chưa được kiểm chứng, nên hiện tại, Cordycepin chỉ có thể được xem là một hoạt chất có tiềm năng dược học rộng rãi. Về mặt tây y, Cordycepin vẫn chưa được tây y công nhận do hiện nay vẫn chưa có một loại thuốc Cordycepin nào được FDA công nhận cho điều trị bất kỳ bệnh nào. Do đó, việc tự ý sử dụng Cordycepin trong đông trùng hạ thảo theo kinh nghiệm truyền miệng dân gian là phải rất thận trọng. Hy vọng trong tương lai gần, sẽ có nhiều thử nghiệm lâm sàng hơn được tiến hành nhằm kiểm chứng tính hiệu quả và an toàn của Cordycepin.
Hình 3: Các con đường truyền tín hiệu được điều chỉnh bởi Cordycepin trong tế bào ung thư, bao gồm con đường liên quan đến tăng sinh tế bào, gây viêm, tạo mạch máu, di căn, khả năng sống của tế bào và apoptosis.
Cordycepin là liệu pháp điều trị Covid-19 hiệu quả?
Với tình hình đại dịch Coronavirus bùng phát ngày càng mạnh mẽ trên toàn thế giới như hiện nay, việc tìm ra thuốc chữa trị là điều rất cần thiết. Cho đến nay, các loại thuốc ức chế protease, chẳng hạn như thuốc ức chế protease HIV-1, đã có sẵn để sử dụng lâm sàng trong điều trị bệnh Covid-19. Tuy nhiên, những loại thuốc này có thể mang lại các tác dụng phụ bất lợi cho người sử dụng, hay thậm chí mất tác dụng do Covid-19 với tốc độ sao chép nhanh và tỷ lệ lỗi cao, dễ dẫn đến các đột biến ở Covid-19 là điều không thể tránh khỏi và một số đột biến này sẽ dẫn đến kết quả cuối cùng là sự kháng thuốc. Vì vậy, việc tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính sinh học tự nhiên thu được từ các nguồn tài nguyên sinh học có khả năng ức chế hoạt động của Covid-19 là điều rất có ý nghĩa. Tại Việt Nam, Cordycepin, dưới mác thần dược đông trùng hạ thảo, là cái tên đầu tiên được nêu ra trong công cuộc tìm kiếm này bởi vì bản thân Cordycepin có các con đường có thể tác động lên Covid-19:
- Gây kết thúc sớm quá trình phiên mã: Nhìn chung, việc ức chế quá trình nhân lên của virus được xem là mục tiêu quan trọng trong điều trị nhiễm virus. Khi Covid-19 xâm nhập vào tế bào vật chủ, chúng sẽ tìm cách để bắt tế bào tổng hợp nên bộ gen RNA của chúng nhằm giúp chúng nhân lên. Bởi vì có cấu trúc giống Adenosine, Cordycepin có khả năng tham gia vào quá trình tổng hợp RNA của Covid-19, dẫn đến kết thúc sớm quá trình này do Cordycepin không có nhóm -OH ở vị trí 3′. Như vậy, nếu Cordycepin có thể làm mất ổn định bộ gen RNA của COVID-19 thì nó có thể là một bước đột phá về mặt ức chế sự lây lan của Covid-19.
- Ức chế cơn bão cytokine: Hội chứng cơn bão cytokine là một trong những biến chứng do Covid-19 gây ra, nó làm phá vỡ các mô phổi, gây ra viêm phổi, suy hô hấp cấp tính, suy đa tạng và thậm chí có thể tử vong (Để hiểu thêm về cơn bão cytokine, vui lòng đọc: https://facebook.com/story.php?story_fbid=3364934720190506&id=100000220323600). Do đó, ức chế cơn bão cytokine cũng là một trong các chiến lược giúp điều trị Covid-19. Cordycepin có thể ức chế chức năng của NF-κB, dẫn đến ức chế sự biểu hiện của TNF‐α, IL‐6, MIP‐1α và MIP‐2 đồng thời Cordycepin cũng kích hoạt các thụ thể Adenosine là A2A và A3, từ đó dẫn đến ức chế cơn bão cytokine [10].
Như vậy, về mặt lý thuyết, Cordycepin có các cơ chế có thể giúp chống lại Covid-19. Tuy nhiên, hiện nay vẫn chưa có một thử nghiệm lâm sàng trên người để xác thực tính hiệu quả và an toàn của Cordycepin trong điều trị Covid-19. Do đó, cho đến khi có các thông tin xác thực từ các nhà nghiên cứu thì người tiêu dùng không nên mua đông trùng hạ thảo để trị Covid-19. Đặc biệt, ngay cả khi Cordycepin thực sự giúp điều trị Covid-19 đi nữa thì cũng cần phải đặc biệt lưu ý đến hàm lượng Cordycepin là bao nhiêu để đạt hiệu quả. Bởi vì hàm lượng Cordycepin trong đông trùng hạ thảo chiếm rất ít, và giá của nó thì lại rất cao. Do đó, người tiêu dùng cũng nên cân nhắc đến các chi phí và lợi ích đạt được khi mua các sản phẩm đông trùng hạ thảo. Vẫn còn có nhiều dược phẩm khác cũng có chức năng dược học tương tự Cordycepin nhưng lại có chi phí hợp lý hơn và đem lại lợi ích cao hơn.
Luận bàn về đông trùng hạ thảo trên thị trường
Khái niệm “đông trùng hạ thảo” đã bị đánh đổi?
Với việc các công cụ truyền thông ngày càng tung hô nhiều hơn về công dụng tuyệt vời của đông trùng hạ thảo, nhu cầu tiêu thụ đông trùng hạ thảo đã tăng mạnh theo từng năm. Tuy nhiên, số lượng đông trùng hạ thảo sống ngoài hoang dã (vùng núi cao trên 4000 mét ở cao nguyên Thanh Hải, Tây Tạng và Tứ Xuyên, Trung Quốc) rất hạn chế do vòng đời phức tạp, ký sinh bắt buộc (obligate parasitism) và môi trường sống nghiêm ngặt. Đặc biệt là trong 20 năm gần đây, số lượng đông trùng hạ thảo ngoài thiên nhiên đã sụt giảm trầm trọng do việc khai khác quá mức, dẫn đến phá hủy môi trường sống của chúng, và sự nóng lên toàn cầu, dẫn đến sự di chuyển bất thường của các dòng tuyết. Do đó mà giá bán đông trùng hạ thảo đã tăng lên nhanh chóng. Để giảm bớt sự mất cân bằng giữa cung và cầu, nhiều nhà khoa học đã tập trung vào việc nuôi cấy nhân tạo đông trùng hạ thảo trên quy mô lớn. Tuy nhiên, việc nuôi cấy này đã không thành công do cơ chế phát triển của nấm Ophiocordyceps sinensis trên ấu trùng bướm đêm vẫn chưa được làm rõ [1].
Nhằm thay thế nấm Ophiocordyceps sinensis, các nhà khoa học đã chuyển hướng nghiên cứu qua loài nấm Cordyceps militaris (hay còn gọi là nhộng trùng thảo) (Hình 4). Nhộng trùng thảo là loại nấm khác chi với đông trùng hạ thảo, nhưng lại có các đặc tính hóa học và hoạt chất tương tự, dễ dàng được nuôi trồng trong môi trường nhân tạo và đã được thương mại hóa thành công. Chúng có thể được nuôi cấy trên thân con tằm hoặc con nhộng, thậm chí là trên gạo lức, giá đậu, và do đó cho ra sinh khối lớn, đẩy mạnh nguồn cung, giúp giảm giá thành sản phẩm. Tại Việt Nam, hầu hết các mặt hàng “đông trùng hạ thảo” được các thương nhân rao bán trên thị trường hiện nay đều là nhộng trùng thảo chứ không phải đông trùng hạ thảo ngoài thiên nhiên như mọi người vẫn thường nghĩ. Nguyên nhân của việc này là bởi vì đông trùng hạ thảo ngoài thiên nhiên đang ngày càng khan hiếm, dẫn đến giá sản phẩm tăng cao, do đó mà nhiều thương nhân đã đánh tráo khái niệm sản phẩm để nâng cao giá của nhộng trùng thảo. Việc này đã để lại hậu quả lớn khi gây ra sự ngộ nhận sai lầm cho người tiêu dùng. Đây là 2 loài hoàn toàn khác biệt. Việc bán sản phẩm với giá và mác của đông trùng hạ thảo, nhưng thực chất đó không phải là đông trùng hạ thảo chính là đang đánh lừa người tiêu dùng [11].
Hình 4: Phân biệt Đông trùng hạ thảo và Nhộng trùng thảo dựa trên hình dáng.
Liệu dưỡng chất từ Nhộng trùng thảo có so được với Đông trùng hạ thảo?
Hình 5: Hàm lượng trung bình (mg/g chất khô) của nucleoside và nucleobase trong quả thể của đông trùng hạ thảo tự nhiên và nhộng trùng thảo được nuôi cấy.
Theo một bài báo trên Tạp chí quốc tế về nấm dược liệu, tổng hàm lượng acid amin trong sợi nấm Đông trùng hạ thảo (23,84 mg/g) và quả thể Nhộng trùng thảo (23,69 mg/g) là gần như nhau. Tuy nhiên, thật bất ngờ rằng Cordycepin vốn được biết tới là một hoạt chất đặc trưng của đông trùng hạ thảo lại không hề được tìm thấy từ sợi nấm của đông trùng hạ thảo, trong khi ở quả thể nhộng trùng thảo thì lại có [12]. Điều này cũng được quan sát thấy trong một bài báo của Tạp chí hóa học nông nghiệp và thực phẩm. Bài báo này đã cho thấy tổng hàm lượng trung bình của nucleoside và nucleobase trong quả thể của đông trùng hạ thảo tự nhiên thấp hơn nhiều so với trong quả thể của nhộng trùng thảo được nuôi cấy (Hình 5). Đặc biệt là đối với Cordycepin, ở nhộng trùng thảo được nuôi cấy có hàm lượng Cordycepin nhiều hơn rất nhiều khi so sánh với đông trùng hạ thảo ngoài tự nhiên, thậm chí ở một số mẫu đông trùng hạ thảo còn không phát hiện được Cordycepin [13]. Thú vị hơn là, một báo cáo gần đây cũng cho thấy đông trùng hạ thảo không hề chứa kiểu gen liên quan đến Cordycepin, ngụ ý rằng có khả năng không hề có Cordycepin trong đông trùng hạ thảo. Trong khi đó, nhộng trùng thảo thì lại có chứa các kiểu gen cho phép tổng hợp Cordycepin [14]. Nhìn chung, nhộng trùng thảo với điều kiện môi trường nuôi cấy kiểm soát chặt chẽ có thể cho thành phần dược chất còn cao hơn cả đông trùng hạ thảo ngoài tự nhiên. Do đó mà người tiêu dùng không nên giữ quan điểm hàng tự nhiên mới là hàng tốt nhất.
Hiện nay, tại Việt Nam, có rất nhiều mặt hàng nhộng trùng thảo được bày bán trên thị trường có nguồn gốc trong nước và cả nhập khẩu. Tuy nhiên, tới khoảng 70% các sản phẩm trên thị trường lại là hảng giả, hàng kém chất lượng, ngay cả đối với các sản phẩm nhập khẩu, khi kiểm nghiệm thì vẫn có chất lượng dược dưỡng không cao. Điều này là bởi vì nhộng trùng thảo là sản phẩm được nuôi cấy nhân tạo nên hàm lượng thành phần của nó sẽ phụ thuộc rất nhiều vào giống, kỹ thuật, quá trình và môi trường nuôi cấy. Nếu những điều này không tốt thì hàm lượng cũng không tốt được. Do đó, nhiều đề xuất được đưa ra kêu gọi các doanh nghiệp kinh doanh mặt hàng nhộng trùng thảo nên minh bạch các quy trình này cũng như hàm lượng hoạt chất của sản phẩm. Tuy nhiên, hiện nay, ở Việt Nam, vẫn chưa có cơ quan nào kiểm chứng, chưa có các phân tích sinh hóa về chất lượng của nhộng trùng thảo cũng như chưa có các nghiên cứu, công bố kiểm tra thành phần dược chất trong đó. Vì vậy, đối với người tiêu dùng, ngay cả khi biết nhộng trùng thảo tốt cho sức khỏe, họ vẫn bị mù mờ trong việc lựa chọn các sản phẩm có chất lượng [15, 16].
Thay lời kết
Mặc dù, Cordycepin là một hoạt chất có tiềm năng dược học rộng rãi, đã được chứng minh trên nhiều nghiên cứu ở chuột và tế bào. Tuy nhiên, hiện tại, Cordycepin vẫn chưa được tây y chấp thuận như một loại thuốc chữa bệnh. Do đó, việc tự ý sử dụng Cordycepin trong đông trùng hạ thảo theo kinh nghiệm truyền miệng dân gian là phải rất thận trọng. Đặc biệt là trong lúc tình trạng đại dịch Coronavirus bùng phát mạnh mẽ như hiện nay, Cordycepin trong đông trùng hạ thảo vẫn chưa được xem như là một liệu pháp giúp điều trị Covid-19. Người tiêu dùng nên thận trọng khi mua các sản phẩm đông trùng hạ thảo cho mục đích này. Mặc dù, hiện nay, đa số các sản phẩm “đông trùng hạ thảo” trên thị trường đều có bản chất là nhộng trùng thảo, tuy nhiên không phải vì điều này mà chối bỏ nhộng trùng thảo. Dưới điều kiện môi trường nuôi cấy nghiêm ngặt, nhộng trùng thảo vẫn có thể cho các thành phần dược chất còn cao hơn cả đông trùng hạ thảo ngoài tự nhiên. Tuy nhiên, một vấn đề nhức nhối đang diễn ra hiện này là phần lớn các sản phẩm nhộng trùng thảo trên thị trường đều là hàng giả, kém chất lượng. Giữa một rừng ma trận hàng giả như vậy, thì người tiêu dùng rất dễ mua nhầm các sản phẩm kém chất lượng, vừa mất tiền mà cũng không đem lại lợi ích gì. Do đó, rất mong trong thời gian tới sẽ có nhiều cơ quan kiểm chứng về chất lượng của nhộng trùng thảo cũng như các doanh nghiệp kinh doanh sẽ minh bạch quy trình nuôi cấy, thành phần dược chất và giá sản phẩm, tạo điều kiện cho người tiêu dùng được tiếp cận với các sản phẩm có chất lượng.
Bảng 1: Cơ chế ức chế ung thư của Cordycepin [2]
Số thứ tự | Loại ung thư | Mô hình | Cơ chế ức chế ung thư |
1 | U thần kinh đệm
(Glioma) |
1. Dòng tế bào u thần kinh đệm ở chuột C6
(C6 rat glioma cell line) 2. Dòng tế bào u nguyên bào thần kinh SK-N-SH và BE (2)-M17 (SK-N-SH and BE (2)- M17 neuroblastoma cell lines) |
1. Tăng số lượng protein p53 và số protein p53 được phosphoryl hóa; tăng caspase-7 và PARP bị phân cắt; tăng apoptosis è Điều trị u thần kinh đệm.
2. Tăng apoptosis và tự thực bào (autophagy) è Điều trị u nguyên bào thần kinh. |
2 | Ung thư miệng
(Oral cancer) |
1. Tế bào ung thư vảy miệng ở người OEC-M1
(OEC-M1 human oral squamous cancer cells) 2. Dòng tế bào ung thư biểu mô tế bào vảy KB và HSC3 (KB and HSC3 squamous cell carcinoma cell lines) |
1. Xuất hiện mụn nước tế bào (cell blebbing); tăng tỷ lệ phần trăm tế bào pha subG1 và G2 è Có hiện tượng apoptosis ở các tế bào ung thư vảy.
2. Chống tăng sinh tế bào và gây ra apoptosis trên tế bào ung thư biểu mô tế bào vảy ở miệng. |
3 | Ung thư vú
(Breast cancer) |
1. Dòng tế bào MDA-MB-231 và MCF-7
(MDA-MB-231 and MCF-7 cell lines) 2. Dòng tế bào MCF-7 thiếu hụt biểu hiện BRCA1 (BRCA1-deficient MCF-7 cell line) 3. Dòng tế bào MCF10A, MCF7, T47D, MDA-MB-435, MDA-MB231 (MCF10A, MCF7, T47D, MDA-MB-435, MDA-MB231 cell lines) 4. Dòng tế bào MCF-7 (MCF-7 cell lines) |
1. Kích hoạt apoptosis qua trung gian ty thể và quá trình tự thực bào; hoạt hóa caspase-3 và caspase-9 è Tiêu diệt hiệu quả các dòng tế bào MDA-MB-231 và MCF-7 ung thư vú ở người.
2. Ức chế PARP è Điều trị ung thư vú thiếu hụt biểu hiện BRCA1. 3. Ức chế tổng hợp RNA và gây đứt gãy sợi kép DNA trong các tế bào ung thư vú; chống lại các tế bào ung thư vú không biệt hóa è Tiềm năng điều trị ung thư vú di căn. 4. Ức chế con đường tín hiệu MAPK, ngăn chặn sự hoạt hóa protein AP-1 è Ức chế sự biểu hiện MMP-9 và sự xâm lấn của các tế bào ung thư vú. |
4 | Ung thư phổi
(Lung cancer) |
1. Ung thư biểu mô tuyến phổi Lewis ở chuột
(Lewis lung adenocarcinoma) |
1. Kích thích thụ thể A3 trên tế bào ung thư phổi è Ức chế sự phát triển của tế bào ung thư biểu mô phổi và ung thư tế bào hắc tố. |
5 | Ung thư biểu mô tế bào gan
(Hepatocellular carcinoma) |
1. Tế bào BEL-7402
2. Dòng tế bào HepG2 3. Dòng tế bào người Hep3B |
1. Kích hoạt apoptosis thông qua tác động lên sự biểu hiện của các protein liên quan đến quá trình trao đổi chất trong tế bào.
2. Ức chế sự tăng sinh và xâm lấn của tế bào ung thư, kích hoạt apoptosis và ức chế di căn, đồng thời ức chế quá trình tạo thành mạch máu mới trong ung thư biểu mô tế bào gan. 3. Kích hoạt apoptosis qua trung gian TRAIL, làm bất hoạt con đường tín hiệu JUN. |
6 | Ung thư bàng quang
(Bladder cancer) |
1. Dòng tế bào T-24 và 5637 | 1. Ức chế tăng sinh tế bào thông qua tăng biểu hiện p21WAF1, kích hoạt phosphoryl hóa JNK; giảm sự biểu hiện MMPTNF và AP-1. |
7 | Ung thư đại trực tràng
(Colorectal cancer) |
1. Tế bào ung thư ruột kết HT-29 ở người
(HT-29 colorectal adenocarcinoma) |
1. Kích hoạt apoptosis thông qua con đường DR3. |
8 | Ung thư tinh hoàn
(Testicular cancer) |
1. Dòng tế bào u leydig MA-10 ở chuột
(MA-10 mouse leydig tumor cell line) |
1. Kích hoạt apoptosis thông qua con đường phụ thuộc caspase-9,-3 và -7. |
9 | Ung thư tuyến tiền liệt
(Prostate cancer) |
1. Dòng tế bào ung thư tuyến tiền liệt LNCaP ở người
(LNCaP human prostate cancer cell line) |
1. Kích hoạt apoptosis và sự tự thực bào.
2. Ức chế di căn và xâm lấn của tế bào ung thư thông qua ức chế hoạt động của TJs và MMPs. |
10 | Ung thư tế bào hắc tố
(Melanoma) |
1. Tế bào hắc tố XB16-F1 ở chuột
2. Tế bào hắc tố B16-BL6 ở chuột |
1. Ngăn chặn kết tụ tiểu cầu do ADP gây ra.
2. Ức chế tăng sinh tế bào ung thư thông qua kích thích thụ thể adenosine A3. |
11 | Ung thư tế bào máu
(Blood cell tumors) |
1. Dòng tế bào Daudi (u lympho Burkitt)
(Daudi (human Burkitt lymphoma) cell lines) 2. Molt-4 (bệnh bạch cầu tăng lympho bào cấp tính) (Molt-4 (acute lymphoblastic leukemia) cell lines) 3. Tế bào bạch cầu ác tính ở người (Human leukemia) 4. Dòng tế bào đa u tủy (Multiple myeloma) |
1. Giảm tăng sinh tế bào, tăng apoptosis.
2. Kích hoạt apoptosis theo con đường caspage qua trung gian ROS. 3. Ức chế quá trình tổng hợp RNA; ngăn chặn tăng sinh tế bào; tăng apoptosis. 4. Chặn tín hiệu GSK-3β/β-catenin. |
PARP = poly (ADP-ribose) polymerase; MAPK = Mitogen-activated Protein Kinase; TRAIL = TNF-related Apoptosis-inducing Ligand; JNK = c-Jun N-terminal Kinase; MMP-9 = Matrix Metalloproteinase-9; MMPTNF = Matrix Metalloproteinase Tumor Necrosis Factor; ROS: Reactive Oxygen Species. |
Bảng 2: Tiềm năng điều trị của Cordycepin [2]
Số thứ tự | Vai trò | Mô hình | Cơ chế hoạt động |
1 | Chống viêm
(Anti-inflammatory) |
1. Dòng tế bào tiểu thần kinh đệm BV2 kích thích bởi LPS ở chuột
(LPS-stimulated murine BV2 microglia) 2. Chuột Wistar mắc bệnh loãng xương do viêm (Wistar rats of inflammation-induced osteoporosis) 3. Chuột bị tổn thương phổi cấp tính (Murine model of acute lung injury) 4. Chuột C57BL/6 bị tổn thương phổi cấp tính do lipopolysaccharide gây ra (Mice C57BL/6 of lipopolysaccharide -induced acute lung injury) 5. Tế bào sụn ở người viêm xương khớp (Human Osteoarthritis Chondrocytes) 6. Nguyên bào sợi hoạt dịch trong bệnh thấp khớp (Rheumatoid Arthritis Synovial Fibroblasts) |
1. Ức chế con đường tín hiệu NF-κβ, Akt và MAPKs è Ức chế quá trình sản xuất chất trung gian (mediator) gây viêm trong các tế bào tiểu thần kinh hoạt hóa è Hữu ích trong việc điều trị các bệnh thoái hóa thần kinh.
2. Giảm nồng độ homocysteine, CTX, maleic dialdehyde, myeloperoxydase, IL-1β, TNF-α và tăng nồng độ osteocalcin trong huyết tương è Chống viêm giúp ngăn ngừa bệnh loãng xương do viêm gây ra. 3. Ức chế cytokine nhóm Th2 (Th2-type cytokines) thông qua việc ngăn chặn con đường tín hiệu p38-MAPK và NF-κβ è Chống viêm è Hữu ích trong điều trị hen suyễn. 4. Khóa sự biểu hiện của các gene gây viêm (ICAM-1 và VCAM-1, cytokine/chemokine MCP-1, MIP-1α, MIP-2 và KC, thụ thể chemokine CXCR2) và giảm biểu hiện TNF-α è Ngăn chặn tăng bạch cầu trung tính đường thở (airway neutrophilia). 5. Ức chế giải phóng glycosaminoglycan do IL-1β gây ra; giảm sự biểu hiện gene các enzyme dị hóa (catabolic enzymes), như MMP-1, MMP-13, cathepsin K, cathepsin S, ADAMTS-4 và ADAMTS-5; ức chế biểu hiện COX-2 và iNOS do IL-1β gây ra và ngăn chặn sản xuất nitric oxide è Ngăn chặn sự thoái hóa sụn và can thiệp vào phản ứng viêm trong cơ chế bệnh sinh của viêm xương khớp è Bảo vệ sụn khớp. 6. Ngăn chặn con đường tín hiệu p38/JNK/AP-1 è Ứng cử viên tiềm năng để ngăn ngừa viêm thấp khớp. |
2 | Chống oxy hóa
(Antioxidant) |
1. Chuột Sprague-Dawley đực già
(Aged male Sprague–Dawley rats) |
1. Gia tăng hoạt động superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx), glutathione reductase (GR), glutathione-S-transferase (GST), glutathione (GSH), vitamin C và vitamin E; Giảm nồng độ malondialdehyde (MDA), aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), urea, và creatinine è Chống oxy hóa và giảm quá trình peroxy hóa. |
3 | Bảo vệ thần kinh
(Neuroprotective) |
1. Tế bào thần kinh hình chóp trong các lát cắt não ở vị trí hồi hải mã CA1 của chuột
(CA1 pyramidal neurons in rat hippocampal brain slices) 2. Lát cắt não của chuột bị bệnh thiếu máu cục bộ và thiếu oxy-glucose (Ischemia mice and oxygen-glucose deprivation injury of brain slices) 3. Tế bào thần kinh hình chóp trong các lát cắt não ở vị trí hồi hải mã CA1 của chuột (CA1 pyramidal neurons in rat hippocampal brain slices) 4. Chuột bị thiếu máu cục bộ |
1. Giảm tần suất kích hoạt điện thế hoạt động gợi (evoked action potential) và tự phát (spontaneous action potential) è Điện thế màng tế bào thần kinh bị phân cực è Giảm hoạt động của tế bào thần kinh è Ứng cử viên tiềm năng cho điều trị bệnh thiếu máu cục bộ (ischemic) và các rối loạn độc tố kích thích (excitotoxic disorders).
2. Giảm nồng độ glutamate và aspartate ngoại bào, malondialdehyde (MDA), metalloproteinase-3 (MMP-3); Tăng hoạt động của superoxide dismutase (SOD) è bảo vệ thần kinh khi bị thiếu máu cục bộ hoặc thiếu máu tái tươi (cerebral reperfusion). 3. Giảm biên độ của điện thế kích thích sau synapese è Ứng cử viên tiềm năng trong việc điều chỉnh chức năng thần kinh trung ương. 4. Tăng số lượng tế bào hình chóp ở vị trí hồi hải mã CA1 và CA3 è Cải thiện chức năng nhận thức của bệnh nhân đột quỵ do thiếu máu cục bộ. |
4 | Bảo vệ tim mạch
(Cardioprotective) |
1. Tế bào cơ trơn tại động mạch chủ của chuột
(Rat aortic smooth muscle cells) 2. Tim chuột được cô lập và chuột được gây mê, các con chuột đều bị thiếu máu cục bộ hoặc thiếu máu tái tưới (Ischemic/reperfusion (I/R) injury of isolated rat hearts and anesthetized rats) |
1. Ức chế di căn và tăng sinh do PDGF-BB gây ra thông qua việc can thiệp vào các con đường NOS qua trung gian thụ thể adenosine; ngăn chặn quá trình phosphoryl hóa p38 MAPK và Hsp27; O2 và H2O2 (sản phẩm của ROS) bị loại bỏ è Ứng cử viên cho chống sơ vữa động mạch.
2. Tăng phosphoryl hóa các con đường tín hiệu Akt/GSK-3b/p70S6K; Giảm sự biểu hiện của Bax và caspase-3 bị phân cách (cleaved caspase-3), trong khi làm tăng biểu hiện của Bcl-2, tỷ lệ Bcl-2/Bax và heme oxygenase (HO-1) è Ứng cử viên chống lại các bệnh tim liên quan đến thiếu máu cục bộ/thiếu máu tái tưới, như nhồi máu cơ tim. |
5 | Trị hen suyễn
(Antiasthmatic) |
1. Chuột hen suyễn do dị ứng
(Mouse model of allergic asthma) 2. Dòng tế bào biểu mô đường thở Calu-3 và dòng tế bào biểu mô phế quản 16HBE14o- ở người (Calu-3 human airway epithelial cell line and 16HBE14o- human bronchial epithelial cell line) |
1. Ức chế sự gia tăng bạch cầu ái toan (eosinophil) do ovalbumin gây ra; tăng nồng độ IL-10 và Foxp3x; giảm nồng độ IL-17A; ức chế RORγt è Liệu pháp tiềm năng cho bệnh nhân bị hen suyễn dị ứng (allergic asthma).
2. Tăng cường vận chuyển chất lỏng và chất điện giải è Cải thiện hydrat hóa bề mặt đường thở và thanh thải chất nhầy è Điều trị các bệnh hô hấp khác nhau. |
6 | Trị tiểu đường
(Antidiabetes) |
1. Tế bào RAW 264.7 được kích thích bởi lipopolysaccharide
(Lipopolysaccharide-stimulated RAW 264.7 cells) |
1. Ức chế sự biểu hiện của các chất trung gian gây viêm è Ức chế sản xuất Nitric oxide, các cytokine tiền viêm ( IL-1β, IL-6, TNF-α) và NF-kβ trong các đại thực bào được hoạt hóa bằng lipopolysaccharide è Ức chế các gene điều hòa bệnh tiểu đường loại 2 (11β-HSD1, PPARγ) và các phân tử đồng kích thích (ICAM-1, B7-1/-2) è Ứng cử viên điều trị các bệnh miễn dịch. |
7 | Trị máu nhiễm mỡ
(Antihyperlipidemia) |
1. Nguyên bào mỡ 3T3-L1
(3T3-L1 preadipocytes) 2. Chuột đồng vàng Syria đực ăn nhiều chất béo (Male Syrian golden hamsters fed a high-fat diet) 3. Tế bào HepG2 (HepG2 cells) 4. Chuột trao đổi chất bất thường (Abnormal metabolic mice) |
1. Can thiệp vào con đường mTORC1-C / EBPβ-PPARγ è Ngăn chặn quá trình tạo mỡ và tích tụ lipid è Điều trị béo phì và các rối loạn liên quan đến béo phì.
2. Giảm tích tụ cholesterol toàn phần (TC), triglyceride (TG) và lipoprotein mật độ thấp (LDL-c); tăng nồng độ phospho-AMPK and phospho-ACC. 3. Kích hoạt AMPK è Ngăn ngừa máu nhiễm mỡ. 4. Tăng độ nhạy insulin (insulin sensitivity) và cải thiện khả năng dung nạp glucose đường uống è Điều trị kháng insulin. |
8 | Chống loãng xương
(Antiosteoporosis) |
1. Chuột cái Wistar được cắt buồng trứng bị loãng xương do thiếu estrogen
(Ovariectomized Wistar rats with estrogen deficiency-induced osteoporosis) |
1. Giảm hoạt động của ALP, TRAP và nồng độ CTX; tăng osteocalcin è Ngăn ngừa mất xương do thiếu hụt estrogen. |
9 | Chống trầm cảm
(Antidepressant) |
1. Chuột CUMS
(CUMS mice) |
1. Tăng nồng độ BDNF, giảm mức 5-HT2AR và tình trạng viêm ở hồi hải mã è Chống trầm cảm. |
10 | Xơ mô kẽ thận
(Renal interstitial fibrosis) |
1. Tế bào NRK-49F
(NRK-49F cells) |
1. Ức chế protein Smad2/3; tăng sự bài tiết và biểu hiện HGF giúp chống xơ hóa (anti-fibrotic); kích hoạt thụ thể HGF è Ức chế quá trình hoạt hóa nguyên bào sợi. |
11 | Bảo vệ da
(Skin protection) |
1. Tế bào nguyên bào sợi ở da người
(Human dermal fibroblast cells) |
1. Ức chế quá trình kích hoạt NF-κB; giảm biểu hiện MMP-1 và MMP-3 è ngăn ngừa và điều trị lão hóa da do ánh nắng mặt trời (skin photoaging). |
12 | Kháng virus
(Antiviral) |
1. Tế bào SNU719
(SNU719 cells) |
1. Giảm tỷ lệ apoptosis sớm và tăng tỷ lệ apoptosis muộn/hoại tử; Tăng methyl hóa (methylation) và giảm khử methyl (demethylation) của gene BCL7A; giảm số lượng bản sao của bộ gen vi rút Epstein-Barr (EBV) trong và ngoài tế bào; ngăn chặn sự truyền nhiễm EBV từ tế bào LCL-EBV-GFP sang tế bào ung thư biểu mô tuyến dạ dày (AGS) è kháng u và kháng vi-rút giúp chống lại ung thư biểu mô dạ dày, EBV và ngăn ngừa sự lây nhiễm EBV sang các tế bào nhạy cảm với EBV. |
LPS: Lipopolysaccharide; NF-κβ: Nuclear Factor-kappaB; Akt: còn được biết đến là Protein Kinase B (PKB); MAPKs: Mitogen-Activated Protein Kinases; CTX: C-terminal cross-linked telopeptides of collagen type I; IL-1β: Interleukin-1β; TNF-α: Tumor Necrosis Factor-α; COX-2: Cyclooxgenase-2; iNOS: inducible Nitric Oxide Synthase; JNK = c-Jun N-terminal Kinase; ROS: Reactive Oxygen Species; PDGF-BB: Platelet-derived Growth Factor-BB; NOS: Nitric Oxide Synthase; CFTR: Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator; AMPK: AMP-activated protein kinase; ACC: Acetyl-CoA Carboxylase; ALP: Alkaline Phosphatase; TRAP: Tartrate Resistant Acid Phosphatase; BNDF: Brain-derived Neurotrophic Factor; 5-HT2AR: 5-HT2A Receptor; HGF: Hepatocyte Growth Factor; MMP: Matrix Metalloproteinase. |
Tài liệu tham khảo
- [1] Jiang-Hai Wang, etc., 2017, “Fungus-larva relation in the formation of Cordyceps sinensis as revealed by stable carbon isotope analysis”, Scientific Reports, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5552863/, 17/10/2020.
- [2] K. Sharma, etc., 2014, “Pharmacological and therapeutic potential of Cordyceps with special reference to Cordycepin”, 3Biotech, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3909570/, 17/10/2020.
- [3] Hardeep Singh Tuli, etc., 2017, “Cordycepin: A Cordyceps Metabolite with Promising Therapeutic Potential”, Fungal Metabolites, https://link.springer.com/referenceworkentry/10.1007%2F978-3-319-25001-4_2, 17/10/2020.
- [4] Julian C K Lui, etc., 2007, “Cordycepin induced eryptosis in mouse erythrocytes through a Ca2+-dependent pathway without caspase-3 activation”, Archives of Toxicology, https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17541556/, 17/10/2020.
- [5] Luciana Dalla Rosa, etc., 2013, “Cordycepin (3′-deoxyadenosine) pentostatin (deoxycoformycin) combination treatment of mice experimentally infected with Trypanosoma evans”, Parasitology, https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23361035/, 17/10/2020.
- [6] Jong Bong Lee, etc., 2017, “Development of Cordycepin Formulations for Preclinical and Clinical Studies“, AAPS PharmSciTech, https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28560504/, 17/10/2020
- [7] Yongliang Xia, etc., 2017, “Fungal Cordycepin Biosynthesis Is Coupled with the Production of the Safeguard Molecule Pentostatin “, Cell chemical biology, https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29056419/, 17/10/2020.
- [8] Yung-Jen Tsai, etc., 2010, “Pharmacokinetics of adenosine and cordycepin, a bioactive constituent of Cordyceps sinensis in rat”, Journal of Agricultural and Food Chemistry, https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20302371/, 17/10/2020.
- [9] Peilong Ma, etc., 2019, “Cordyceps militaris Improves Chronic Kidney Disease by Affecting TLR4/NF-κB Redox Signaling Pathway “, Hindawi, https://www.hindawi.com/journals/omcl/2019/7850863/, 17/10/2020.
- Yun Deng, etc., 2020,“Anti-inflammatory effects of cordycepin: A review”, Phytotherapy Research, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ptr.6890, 17/10/2020.
- Tô Hội ,2017, “Cú lừa “đánh cắp khái niệm” đông trùng hạ thảo”, Khoa học & Đời sống, https://khoahocdoisong.vn/cu-lua-danh-cap-khai-niem-dong-trung-ha-thao-109975.html, 17/10/2020.
- Solomon P Wasser, etc., 2014, “Chemical composition and nutritional and medicinal value of fruit bodies and submerged cultured mycelia of culinary-medicinal higher Basidiomycetes mushrooms”, International journal of medicinal mushrooms, https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24941169/, 17/10/2020.
- Xin Liu, etc., 2008, “Distribution of Nucleosides and Nucleobases in Edible Fungi“, Journal of Agricultural and food chemistry, https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jf0719205, 17/10/2020.
- Chengshu Wang, etc., 2017, “Fungal Cordycepin Biosynthesis Is Coupled with the Production of the Safeguard Molecule Pentostatin”, Cell Chemical Biology, https://www.cell.com/cell-chemical-biology/fulltext/S2451-9456(17)30327-6, 17/10/2020.
- Dương Hải, 2018, “Báo động: 70% đông trùng hạ thảo là giả, kém chất lượng”, Sức khỏe & Đời sống, https://suckhoedoisong.vn/bao-dong-70-dong-trung-ha-thao-la-gia-kem-chat-luong-n147930.html, 17/10/2020.
- Tô Hội ,2017, “Cú lừa “đánh cắp khái niệm” đông trùng hạ thảo, kỳ 2: “Thần dược” rẻ như rau”, Khoa học & Đời sống, https://khoahocdoisong.vn/cu-lua-danh-cap-khai-niem-dong-trung-ha-thao-ky-2-than-duoc-re-nhu-rau-102129.html, 17/10/2020.