Propylene glycol gây ảnh hưởng đến khả năng sinh sản và tuổi thọ trên mô hình ruồi giấm thực nghiệm
Propylene glycol (PG) là một chất phụ gia hiện đang được sử dụng rộng rãi làm dung môi, chất giữ ẩm, chất chống đông trong thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm. Năm 1982, PG được FDA (Food and Drug Administration) xếp vào nhóm GRAS (Generally Recognized As Safe - được công nhận là an toàn), nhưng ngày càng có nhiều ghi nhận và báo cáo về độc tính của PG. Do đó, trong nghiên cứu các tác giả Nguyễn Trọng Tuệ, Nguyễn Thu Thúy, Trần Quốc Đạt - Trường Đại học Y Hà Nội và Dương Thị Thu Thủy - Bệnh viện Nhi Trung ương sử dụng mô hình ruồi giấm để đánh giá mức độ ảnh hưởng của PG đến sức khoẻ và khả năng sinh sản.
Một số hóa chất được sử dụng làm chất phụ gia được thêm vào trong quá trình chế biến trực tiếp hoặc quá trình đóng góp sản phẩm (gián tiếp) là những chất có hại cho sức khỏe. Propylene Glycol (PG) là một chất phụ gia hiện đang được sử dụng rộng rãi làm dung môi, chất giữ ẩm, chất chống đông trong thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm. Theo Jacob và cộng sự, hàng năm có 2,16 triệu tấn PG được sản xuất. PG được sử dụng trong các công thức mỹ phẩm như một chất dưỡng da, chất làm giảm độ nhớt, dung môi hoặc thành phần tạo hương thơm. Theo FDA, PG đã được sử dụng trong 5676 công thức mỹ phẩm với nồng độ từ 0% đến hơn 50% vào năm 1994 với tần suất và nồng độ sử dụng ngày càng tăng. PG còn được sử dụng trong nhiều loại dược phẩm, bao gồm: dung môi của thuốc uống, thuốc tiêm và thuốc bôi ngoài da, nhiều chế phẩm thuốc dạng viên nang, nước mắt nhân tạo, chất giữ ẩm trong nước rửa tay chứa cồn. PG cũng được sử dụng trong các sản phẩm thực phẩm như đồ uống làm từ cà phê, chất làm ngọt nhân tạo, kem, các sản phẩm từ sữa và soda. Mặc dù, ngày càng có nhiều ghi nhận và báo cáo về độc tính của PG nhưng vẫn chưa có những bằng chứng chính xác.
Ở mức độ tế bào, PG ức chế sự co collagen của nguyên bào sợi, thay đổi hình thái tế bào của nguyên bào sợi và tế bào sừng ở bao quy đầu ở người.8 Vào năm 1994, một nghiên cứu cho rằng khi sử dụng với hàm lượng cho phép thì PG không có ảnh hưởng đối với sự phát triển và sinh sản ở động vật. Nhưng đồng đẳng của nó là Ethylene glycol đã được chứng minh là có thể ảnh hưởng lên sự phát triển và khả năng sinh sản của chuột.
Mô hình ruồi giấm có giá trị to lớn trong nghiên cứu với rất nhiều ưu điểm như: vòng đời ngắn, sinh trưởng nhanh, bản đồ hệ gen đã được giải mã chi tiết. Cấu trúc và chức năng của hệ cơ, hệ thần kinh, hệ tiêu hoá... được bảo tồn giữa ruồi giấm và người. Do đó, độc tính tiềm tàng của các hóa chất khác nhau có thể được đánh giá ở từng giai đoạn phát triển. Ngoài ra, có thể ứng dụng mô hình này để nghiên cứu tác dụng của độc chất lên hành vi của ruồi giấm như nhịp sinh học, khả năng học hỏi và trí nhớ và đặc biệt là sinh sản.
Kết quả nghiên cứu cho thấy ruồi phơi nhiễm với PG nồng độ 1%, tuổi thọ giảm 89,7% ở con cái và 86,7% ở ruồi đực khi so với nhóm chứng. Nồng độ PG 0,5% làm giảm mạnh khả năng sinh sản đến 39,74% so với nhóm chứng. Đồng thời, nồng độ PG 0,1% làm giảm biểu hiện gen thụ thể liên quan đến estrogen - ERR (Estrogen-related receptor) rõ rệt từ 10 ngày đến 30 ngày tuổi. Trong khi, nồng độ PG 0,02% và 0,2% đều làm tăng biểu hiện gen ERR ở 10 ngày tuổi và giảm biểu hiện ở 20 ngày tuổi. Vào thời điểm 30 ngày tuổi, biểu hiện ERR tăng ở nồng độ 0,02% nhưng giảm ở nồng độ 0,2%. Biểu hiện gen thụ thể ecdysone - EcR (ecdysone receptor) ở nhóm nghiên cứu tăng gấp 10 lần so với nhóm chứng ở cả 3 nồng độ PG vào thời điểm 10 ngày tuổi. Nhưng biểu hiện của EcR lại giảm rõ rệt tại thời điểm 20 và 30 ngày tuổi ở nồng độ 0,1% và 0,2% PG.
Từ các kết quả cho thấy, Propylene Glycol có ảnh hưởng tiêu cực đến tuổi thọ và chức năng sinh sản trên mô hình ruồi giấm và đây cũng là một mô hình đầy hứa hẹn để nghiên cứu độc tính của các chất hóa học ảnh hưởng đến sức khoẻ sinh sản, ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát triển của động vật.
Tạp chí Nghiên cứu Y học, Tập 178, Số 5 (2024)