Muỗi kháng thuốc - hệ lụy của thuốc diệt muỗi

Mỗi năm có khoảng 390 triệu ca bệnh, năm sau nhiều hơn năm trước

Nghiên cứu từ năm 2016-2019, ông Shinji Kasai, Giám đốc khoa Côn trùng y học, Viện các bệnh truyền nhiễm quốc gia Nhật Bản ước tính, có tới 78% số muỗi trong các mẫu thu thập từ Campuchia hoặc Việt Nam có khả năng kháng thuốc diệt muỗi dòng Pyrethroid. Riêng những con muỗi có gene đột biến kháng Pyrethroid cao hơn muỗi bình thường 50-100 lần. 

Cuối năm 2022, các nhà nghiên cứu Nhật Bản cùng các đồng nghiệp ở Việt Nam; Campuchia; Singapore; Đài Loan, Trung Quốc; Indonesia và Ghana, đánh giá khả năng kháng thuốc của muỗi thay đổi như thế nào so với giai đoạn 2016-2019. Sau khi thu thập muỗi, họ phun thuốc Permethrin (một thuốc thuộc dòng Pyrethroid vẫn dùng diệt muỗi ở các nước nói trên) vào từng mẫu muỗi thu được, thấy chỉ 20% số muỗi được thu thập ở Việt Nam chết. Các nhà nghiên cứu đã giải trình tự bộ gene những con muỗi sống sót, tìm thấy một gene đột biến mới - L982W - giúp muỗi Aedes aegypti tăng khả năng kháng thuốc "vượt trội"! Nhóm nghiên cứu tìm kiếm sự kết hợp các đột biến gene kháng thuốc và phát hiện ra nếu có L982W kết hợp thêm các đột biến khác, muỗi Aedes aegypti có khả năng sống sót khi tiếp xúc với lượng Pyrethroid gấp 500-1.000 lần lượng thuốc giết được muỗi không mang gene kháng thuốc. Nếu tăng kháng thuốc gấp 1.000 lần, hiệu quả diệt muỗi từ 100% sẽ chỉ còn khoảng 7%. Theo tính toán thì cả khi liều lượng thuốc tăng gấp 10 lần, số muỗi siêu kháng thuốc bị diệt chỉ khoảng 30%.

Sau đó, nhóm thu thập thêm nhiều mẫu muỗi ở Singapore và Campuchia để giải trình tự gene. Họ tìm thấy 10 chủng muỗi khác mang đột biến gene L982W kháng thuốc đã thấy ở Việt Nam và hầu hết chủng này đều ở Campuchia. Khoảng 78-99% muỗi ở 3 khu vực Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam và thủ đô Phnom Penh của Campuchia có đột biến gene L982W, giúp muỗi có khả năng kháng thuốc đang thông dụng cao hơn bình thường. Từ giai đoạn 2016-2019 đã phát hiện những gene kháng thuốc P450 và AaNav ở muỗi Việt Nam và L982W là gene thứ 4. Hơn 90% số muỗi thuộc loài Aedes aegypti ở Campuchia có kết hợp các đột biến, làm cho chúng có khả năng kháng thuốc vô cùng cao. Chẳng hạn, tỷ lệ muỗi có 2/4 đột biến gene chiếm 91% ở Phnom Penh, cho thấy sức kháng cự của muỗi ngày càng đáng sợ. Theo nhóm nghiên cứu, nhiều khả năng muỗi kháng hóa chất đã "di cư" từ Campuchia sang Việt Nam. 

Ông Kasai (nay là Giám đốc tổ chức y tế thế giới khu vực Tây Thái Bình Dương) nói rằng mức độ kháng thuốc của các mẫu muỗi thu được ở Campuchia và Việt Nam có mức độ rất khác biệt so với nhiều nơi. Hiện chưa phát hiện muỗi có đột biến gen L982W ở Lào, Thái Lan và Trung Quốc, tuy nhiên loại muỗi nguy hiểm này có thể đang lan rộng ra khắp Đông Dương và các khu vực châu Á khác. Trong khi muỗi Aedes aegypti ở Ghana, Indonesia và Đài Loan, Trung Quốc vẫn bị diệt mạnh bởi Permethrin, nhất là khi dùng liều lượng cao hơn. Muỗi Aedes albopictus (muỗi hổ châu Á (Asian tiger mosquito), muỗi vằn châu Á - do có nguồn gốc Đông Nam Á) kháng thuốc ở mức độ thấp hơn. Nguyên nhân là loài muỗi này hoạt động ngoài trời và hút máu động vật, nên ít tiếp xúc với thuốc diệt muỗi hơn loại Aedes aegypti - "ưu tiên" con người và thuốc chủ yếu được phun trong nhà, khu vực dân cư. Từ nghiên cứu này, ông Kasai bày tỏ lo ngại những cá thể muỗi đột biến sẽ lan rộng ra phần còn lại của thế giới trong tương lai gần.

Muỗi Aedes aegypti truyền bệnh sốt xuất huyết, Zika, sốt vàng da và nhiều bệnh khác. Theo nghiên cứu của Viện Sốt rét - Ký sinh trùng - Côn trùng trung ương, muỗi cái sống trung bình 33,84 ngày, đẻ trung bình 2,72 lần với tổng 285 trứng (lượng trứng đẻ tùy thuộc vào lượng máu hút, nhưng được coi là loại "siêu đẻ") và trứng thành muỗi trưởng thành rất cao (98%). Muỗi Aedes aegypti không mang sẵn virus sốt xuất huyết (Dengue), chúng chỉ "chuyển" virus từ người bệnh hoặc người mang virus sang người lành. Tổ chức y tế thế giới xếp sốt xuất huyết vào 10 thách thức y tế toàn cầu; 50 năm qua số ca bệnh sốt xuất huyết đã tăng 30 lần, có ở 128 nước (nhiệt đới, cận nhiệt đới: Đông Nam Á, Tây Thái Bình Dương, châu Mỹ, châu Phi), 3,9 tỉ người (hơn 40% dân toàn cầu) có nguy cơ mắc bệnh. Mỗi năm, có khoảng 390 triệu ca bệnh, năm sau nhiều hơn năm trước và cứ 10 năm số ca bệnh lại tăng gấp đôi. Năm 2022, Việt Nam có 361.813 ca bệnh, 133 tử vong.

Tuy truyền bệnh sốt xuất huyết không đáng kể so với Aedes aegypti nhưng Aedes albopictus lại truyền bệnh Chikungunya gây chết người. Bệnh do virus Chikungunya (họ Togaviridae, chi Alphavirus; trong khi virus sốt xuất huyết thuộc họ Flaviviridae) gây ra. Virus này được phân lập ở miền nam Tanzania vào năm 1952 (gây bệnh ở nước này từ 1952-2003). Bệnh Chikungunya là tình trạng viêm khớp gây đau dữ dội các khớp cổ tay, chân làm không đi thẳng được, nên thổ dân đặt tên Chikungunya nghĩa là "đi khom lưng"; trẻ em có thể xuất huyết dưới da. Bệnh phổ biến ở Châu Phi; Ấn Độ, Pakistan, Nepal, Guam, Đông Nam Á, New Guinea, Trung Quốc; Ấn Độ Dương và Thái Bình Dương; một số khu vực Châu Âu; Nam và Trung Mỹ, Mexico, các đảo vùng Caribe, Puerto Rico, Florida và quần đảo Virgin, Mỹ; phát hiện ở nước ta vào những năm 1970. Đầu năm 2005 xuất hiện ở đảo Réunion và quần đảo Comoros, Ấn Độ Dương. Đến tháng 8.2020, bệnh đã có ở 15 tỉnh, thành phố Campuchia (có những tỉnh giáp Việt Nam như Tbong Khnum, Ta Kheo, Kampot) với khoảng 1.700 ca bệnh. Bệnh không để lại di chứng nhưng đến 12.2014, toàn cầu đã có 155 tử vong.

Những độc chất trừ muỗi

Thế giới đã qua sử dụng nhiều loại độc chất diệt côn trùng (trong đó có muỗi) như: nhóm Clo hữu cơ (có hàng chục chất như Dichloro Diphenyl Trichloroethane (DDT), Methoxychlor, Chlordane…), do tồn lưu lâu trong môi trường, rất độc, gây ung thư nên bị cấm ở hầu hết các nước trong 30 năm qua; nhóm Phospho hữu cơ (hàng chục chất: Parathion (Wofatox), Fenthion, Fenitrothion…), có độ độc cấp tính cao với động vật máu nóng, tồn lưu lâu nên nhiều chất bị cấm; nhóm Carbamate (hàng chục chất: Carbamyl, Carbaryl methomyl, Carbofuran), có độ độc cấp tính cao với động vật máu nóng, nhóm Neonicotinoid (Acetamiprid, Dinotefuran, Thiamethoxam…) gây độc cả côn trùng có lợi, ví dụ ong mật…

Năm 1924, Hermann Staudinger (1881-1965), nhà hóa học người Đức và Ruziofa phát hiện chất Pyrethrin I (C₂₁H₂₈O₃) chiết xuất từ cây hoa Cúc Thúy (Chrysanthemum họ Asteraceae - chứa 6 chất ester (loại chất gồm hai nhóm chức axit và rượu) có công thức hóa học tương tự nhau, đều có tính độc với côn trùng - gọi là nhóm Pyrethroid). Pyrethrin I dễ phân hủy trong nước, đất, khi có ánh sáng mặt trời, thời gian bán hủy trong nước khoảng 11,8 giờ, trên bề mặt đất 12,9 giờ; tồn tại dưới 3% trên lá khoai tây cà chua sau 5 ngày. Năm 1949, Schechter tổng hợp được chất giống như Pyrethrin I đặt tên là Allethrin. Từ đó hàng loạt chất gọi là Pyrethroid ra đời, đó là những hợp chất hữu cơ có công thức tương tự và được thêm vào các chất như Clo, Brom, Flo…; gốc Cyanur, Nitrat… Trong đó có nhiều chất độc với côn trùng mạnh hơn các chất nguyên thủy nhiều lần và có độ bền quang học cao hơn. Đến năm 1983, Pyrethroid tổng hợp được dùng rộng rãi, thị phần khoảng 25% thuốc diệt côn trùng Thế giới và hiện đang dùng rất phổ thông.  

Nhóm Pyrethroid độc với thần kinh và hệ men thủy phân của côn trùng, không tích lũy trong sinh vật, nhưng dễ bị ánh sáng phân hủy nên không duy trì tác dụng được lâu dài, khó bảo quản. Mặt khác, lại có những loại độc với tôm, cá và động vật thủy sinh, hoặc với ong mật, mèo và động vật máu nóng, kể cả người. Có chất gây dị tật cột sống ở thai chuột; làm đột biến nhiễm sắc thể của tế bào tủy xương, lách và phát triển ung thư ở phổi chuột hoặc cả gan, phổi; gây giãn tĩnh mạch gan và thoái hóa tế bào gan. Với người, nhóm Pyrethroid được coi là "lành" nhất trong các nhóm chất diệt côn trùng cũng có nhiều tác dụng độc. Nếu tiếp xúc quá nhiều sẽ đau đầu, tiết nhiều nước bọt, nôn mửa, yếu cơ, nặng nhất là gây ra cơn đau tim hoặc suy hô hấp cấp và kích hoạt đột quỵ não hoặc co giật; gây nóng, ngứa, rát, tê với da tiếp xúc.

Tuy ít nhưng ngộ độc chất thuộc nhóm Pyrethroid đã có. Tháng 5 năm ngoái, ông P.N.Ch, sinh năm 1952, ở Cao Xá, Lâm Thao, Phú Thọ, do mâu thuẫn gia đình đã uống thuốc diệt muỗi… Khi đến khoa Cấp cứu, bệnh viện tỉnh đã hôn mê sâu, co giật toàn thân liên tục, suy hô hấp, mạch nhanh, huyết áp không đo được. Chẩn đoán ngộ độc Deltamethrin (một thuốc diệt côn trùng thông dụng nhóm Pyrethroid), chưa có thuốc giải độc đặc hiệu. Phải đặt ống nội khí quản, thở máy; đặt catheter tĩnh mạch trung tâm và Artline (thiết bị dẫn truyền cảm ứng, đo huyết áp tự động hiển thị trên monitor) theo dõi huyết áp liên tục; rửa dạ dày; truyền dịch; dùng thuốc vận mạch, chống co giật; lọc máu hấp phụ. Phải sau 2 ngày mới hết co giật và dần hồi phục các chỉ số sinh tồn…

Người ta biết hiện tượng kháng thuốc của côn trùng từ năm 1946 ở muỗi Culex tritaeniorhynchus (truyền bệnh viêm não Nhật Bản B, giun chỉ…) kháng Dichloro Diphenyl Trichloroethane. Vài năm sau độc chất này bị ruồi nhà (Musca domestica) vô hiệu hóa ở Thụy Điển. Những năm sau đó, tình trạng này xuất hiện ở Italia, Venezuela, Mỹ, Nga... Đến năm 1960, đã có 130 loài chân đốt tăng sức chịu đựng với các thuốc diệt côn trùng. Năm 1968, Tổ chức nông-lương Liên hiệp quốc thông báo phát hiện 228 loài chân đốt kháng thuốc; năm 1976 con số này là 346... Năm 1946 mới chỉ có 2 loài  muỗi truyền bệnh sốt rét (Anopheles - có khoảng 60/400 loài truyền ký sinh trùng sốt rét) kháng Dichloro Diphenyl Trichloroethane, nhưng năm 1991 đã có tới 55 loài kháng một hoặc nhiều loại hóa chất (53 kháng Dichloro Diphenyl Trichloroethane, 27 kháng Organophorous (nhóm Phospho hữu cơ), 17 kháng Carbamate, 10 kháng Pyrethroid); có 16 loài kháng tới 4 loại hóa chất; trong đó 21/55 loài là véc tơ truyền bệnh rất mạnh). Năm 1992, Tổ chức y tế thế giới công bố 72 loài muỗi kháng hóa chất (69 kháng Dichloro Diphenyl Trichloroethane, 38 kháng Phospho hữu cơ, 17 kháng cả 2 chất. Muỗi kháng hoá chất ngày càng tăng về số loài, mức độ kháng một hóa chất ở một loài và đặc biệt nguy hiểm là một loài kháng nhiều hóa chất. Năm 2000, có khoảng 100 loài muỗi kháng hoá chất và vì thế vấn đề muỗi kháng thuốc đang trở thành hiểm họa!

Muỗi kháng thuốc bằng các cơ chế: Chuyển hóa: khi hóa chất xâm nhập cơ thể muỗi, với các loại men khác nhau độc chất bị phân giải bằng oxy hóa, thủy phân, hydro hóa, khử Clo, Ankyl hóa (thay thế bằng các gốc cacbonhydro)... trở thành chất không độc. Thay đổi tính thấm của lớp biểu bì: làm giảm mức độ thẩm thấu độc chất, tuy cơ chế này chỉ kháng được mức độ thấp nhưng các loài khác côn trùng đều có. Thay đổi vị trí đích (bộ phận "tử huyệt" mà độc chất nhắm đến để tiêu diệt) như: Đột biến gene tổng hợp các protein vận chuyển Natri qua màng ở một số loài côn trùng (ví dụ, Dichloro Diphenyl Trichloroethane và các chất Pyrethroid làm rối loạn động học các kênh vận chuyển Natri qua màng tế bào, thay đổi loại protein vận chuyển Natri để chống lại tác dụng độc này). Giảm hoạt tính của men Acetylcholinesterase (men Acetylcholinesterase thủy phân chất dẫn truyền thần kinh Acetylcholine, gây ra hiệu ứng điện thế (khử cực) ở khe synap (nơi tiếp giáp giữa 2 Neurone) - chính là tạo ra xung động thần kinh) sẽ giảm hoặc ngăn chặn xung động, giúp côn trùng chống lại một hay nhiều chất độc cùng lúc). Thay đổi thụ thể (receptor), ví dụ, côn trùng có thụ thể Gamma aminobutyric acid (GABA) - "tiếp nhận" các chất Pyrethroid, Chlor hữu cơ và chế phẩm Avermectin (sản phẩm lên men của Streptomyces avermitilis, một loại vi khuẩn sống trong đất; là thuốc diệt côn trùng, ký sinh trùng không thuộc các nhóm trên). Không có "người mở cửa" độc chất không vào được cơ thể côn trùng. Những thay đổi này có thể do đột biến gene hoặc không. Thay đổi tập tính: không bay vào hoặc tránh xa vùng, bề mặt có hoá chất. Ví dụ, một số loài muỗi sốt rét châu Phi "thích" đậu bên ngoài nhà, tránh được thuốc phun trong nhà… Nguy hiểm nhất là hiện tượng có hai hoặc nhiều cơ chế kháng trong một cá thể côn trùng (multiresistance). Hiện tượng này đang lan nhanh và chính là hậu quả của việc dùng quá nhiều nhóm, loại hoá chất diệt côn trùng!

Những cách diệt muỗi và côn trùng không dùng thuốc

Đại học Monash, Australia sau khi nghiên cứu đã triển khai ở Australia  năm 2011 phương pháp diệt muỗi sinh học: Dùng vi khuẩn Wolbachia có khả năng "bẩm sinh" ức chế virus sốt xuất huyết phát triển. Vi khuẩn này cư trú ở khoảng 60% loài côn trùng gần gũi con người và là một trong những loài vi sinh vật ký-cộng sinh phổ biến nhất Thế giới, cũng là loài ký sinh sinh sản mạnh nhất sinh quyển, nhưng không gây hậu quả xấu về sức khoẻ con người và hệ sinh thái. Đến tháng 6.2021, Australia đã triển khai dự án ở 11 nước với 7,7 triệu dân, trong đó có Việt Nam (2013), Indonesia, Brazil và Colombia (2014). Ấn Độ, Sri Lanka và một số quốc đảo Thái Bình Dương bắt đầu tham gia dự án. Giám sát dịch tễ thấy, ở những khu vực có mật độ Wolbachia cao, số ca bệnh sốt xuất huyết giảm đáng kể. Đảo Trí Nguyên, Khánh Hòa đi tiên phong với hai đợt, tháng 4-9.2013 và tháng 5-11.2014. Từ năm 2014 đến nay đảo này không có ổ dịch sốt xuất huyết tập trung nào, trong khi ở thành phố Nha Trang và tỉnh Khánh Hoà số ca bệnh sốt xuất huyết rất cao. Năm 2017, Tập đoàn Alphabet (công ty mẹ của Google), Mỹ, bắt đầu dự án 20 tuần, thả khoảng 20 triệu muỗi đực mang vi khuẩn Wolbachia ra môi trường, bắt đầu với 1 triệu muỗi ở California.

Tháng 5.2015, hãng công nghệ sinh học Oxitec của Mỹ có trụ sở ở thị trấn Abingdon, Anh, thả muỗi đực Aedes aegypti biến đổi gene OX513A ở thành phố Juazeiro, Brazil với đích làm thế hệ F1 do muỗi cái sinh ra chết trước khi trưởng thành, được cho là giảm 90% lượng muỗi... Sau đó, có một trùng hợp hiện chưa cắt nghĩa được là, Brazin bùng phát dịch Zika với hậu quả là ít nhất 4.000 sơ sinh có dị tật đầu nhỏ, trong khi đến tháng 5.2015, Brazil mới có ca sơ sinh dị tật đầu nhỏ đầu tiên. Người ta đưa ra nhiều lý do để nghi ngờ là: Oxitec thiếu báo cáo đánh giá rủi ro (trái với quy định của Liên minh châu Âu). Oxitec "quên" kết quả nghiên cứu tháng 9.2010 của Tiến sĩ Ricarda Steinbrecher là có 3-4% muỗi thế hệ F1 sống sót. Hơn nữa, theo tài liệu nội bộ của Oxitec bị tiết lộ năm 2012, muỗi biến đổi gene F1 sống sót tới 15%. Oxitec không có đánh giá về các quần thể muỗi truyền bệnh khác tăng (hay giảm) khi muỗi Aedes Aegypti giảm số lượng, ngay cả với loài gần nhất với nó là muỗi hổ. Trong khi đại học Panama chỉ ra, muỗi hổ rất nguy hiểm, bởi chúng xâm lấn mạnh hơn, sẽ rất khó kiểm soát nếu chúng "di cư" vào "lãnh địa" của Aedes aegypti. Cụ thể là sốt xuất huyết sẽ giảm hay tăng số ca bệnh và mức độ nghiêm trọng, biến chứng? 

Một sai sót mang tính cẩu thả được Oxitec thừa nhận là khoảng 200 muỗi cái "vô tình" được phát tán lẫn trong mỗi 1 triệu muỗi đực, trong khi Oxitec "sản xuất" tại Brazil 4 triệu muỗi biến đổi gene mỗi tuần. F1 sống sót, trưởng thành nghĩa là sẽ có muỗi cái biến đổi gene có thể sinh sản, vòng đời và mức độ sinh sản của loại này ra sao? Chúng có thích nghi và tạo ra một quần thể muỗi mới hay không thì chưa hề biết vì thể khó mà kiểm soát! Chưa kể, các đặc tính của muỗi hoang dã và muỗi biến đổi gene được lai và truyền lại cho đời sau. Đã tìm thấy những con muỗi kháng thuốc trong vùng phát tán muỗi biến đổi gene và được cho là do lai tạp. Tuy nhiên, tháng 4.2021, bang Florida, Mỹ, vẫn thả 144.000 muỗi đực biến đổi gene, do Quỹ Bill và Melinda Gates tài trợ. Tháng 3.2022, Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ phê duyệt thả hơn 2 tỉ muỗi đực biến đổi gene ở Florida và California. Dân Mỹ và có cả những nhà khoa học thì vẫn phản đối vì lý do không lường được hậu quả, nhưng Oxitec vẫn quyết tâm và nói rằng họ sẽ thành công, chúng ta phải chờ thôi…

Như thế đủ thấy cuộc chiến với muỗi rất gian nan, bởi Tổ chức y tế thế giới xếp virus họ Flaviviridae do muỗi truyền là một trong 5 virus có thể gây đại dịch toàn cầu!