Việc hiểu rõ quá trình phân bố thuốc vào sữa và bào thai rất quan trọng. Điều này ảnh hưởng đến hiệu quả điều trị cũng như an toàn cho động vật, đặc biệt trong các trường hợp sử dụng thuốc cho động vật sinh sản hoặc động vật sản xuất sữa. Bài viết này,
Fivevet sẽ cung cấp thông tin chi tiết về các yếu tố ảnh hưởng đến sự phân bố thuốc vào sữa, bào thai và ứng dụng điều trị bệnh trong thú y.
A. Cơ chế phân bố thuốc
I. Phân bố thuốc vào sữa ở động vật
1. Quá trình phân bố thuốc vào sữa ở động vật
a. Cấu trúc và đặc điểm tuyến vú của động vật
- Lợn
Lợn có một hệ thống tuyến vú phát triển, phù hợp cho việc sản xuất sữa cho đàn con số lượng lớn (khoảng từ 12-18 tuyến vú), nằm thành 2 hàng song song dọc theo thành bụng. Tuyến vú của lợn nái đang cho con bú được cấu tạo từ mô ống-phế nang, với các đơn vị tiết sữa được sắp xếp thành các tiểu thùy. Mỗi phế nang được lót bởi các tế bào biểu mô (lactocytes), có nhiệm vụ tổng hợp sữa và kết nối với một hệ thống ống dẫn không tiết sữa đến một lỗ mở trên núm vú. Thông thường, mỗi tuyến vú của lợn có hai hệ thống tuyến hoàn chỉnh và hoạt động độc lập, mỗi hệ thống có một lỗ mở riêng trên mỗi núm vú. Núm vú lợn không có cơ vòng xung quanh, do đó không thể thực hiện điều trị qua đường tiêm núm vú. Hệ thống tuần hoàn động mạch, tĩnh mạch và bạch huyết ở lợn được cung cấp bởi một mạng lưới chạy dọc theo đường giữa bụng, kéo dài từ vùng nách đến vùng bẹn. Ngoài ra, ở lợn còn có sự kết nối tĩnh mạch giữa tuyến vú bên phải và bên trái của mỗi cặp tuyến.
- Bò và động vật nhai lại
Tuyến vú của bò nói riêng và động vật nhai lại nói chung được cấu tạo từ hai phần chính: nhu mô và mô đệm. Cấu trúc tổng thể của bầu vú bò được chia thành hai nửa bằng nhau bởi dây chằng treo giữa. Mỗi nửa có hai tuyến, mỗi tuyến dẫn đến một núm vú. Núm vú gồm có khoang chứa sữa và ống dẫn, cùng với lỗ mở có cấu trúc cơ vòng để kiểm soát sữa chảy. Nhờ cơ vòng này mà ta có thể đưa thuốc vào bầu vú thông qua đường tiêm tuyến vú. Phế nang là đơn vị chức năng của tuyến vú khi đang tiết sữa. Mỗi phế nang được lót bởi một lớp tế bào biểu mô tuyến vú (MECs) hình khối đến hình cột, chủ yếu tham gia vào việc tổng hợp và tiết sữa. Mạng lưới mao mạch bao quanh các phế nang, từ đó các lớp tế bào biểu mô tuyến vú lấy các tiền chất của thành phần sữa để tổng hợp lactose, protein và chất béo.

Nhờ có cơ vòng xung quanh núm vú mà có thể đưa trực tiếp thuốc bằng đường tiêm vú. Ưu điểm của dạng sản phẩm này là tập trung thuốc nồng độ cao tại vị trí cần tác dụng, giảm hấp thu toàn thân, từ đó tăng hiệu quả sử dụng thuốc.
b. Đặc điểm của thuốc liên quan đến việc chuyển thuốc vào sữa
- Hệ số phân bố dầu - nước và tính tan trong lipid của phân tử thuốc: Các thuốc có hệ số phân bố dầu- nước thích hợp dễ xuyên qua màng tế bào để vào sữa. Thuốc dễ tan trong lipid dễ tích tụ trong tuyến vú vì tuyến vú có lượng mô mỡ đáng kể, cũng như nồng độ trong sữa cao hơn do lượng lipid sữa cũng khá lớn.
- Kích thước và khối lượng phân tử: Các thuốc có kích thước và khối lượng phân tử nhỏ hơn dễ dàng thẩm thấu qua các hàng rào sinh học vào sữa.
- Sự ion hóa và pH của thuốc: Độ pH huyết thanh là 7,4 và sữa có độ pH trong khoảng 6,6-6,8 (có sự biến đổi nếu bị viêm vú). Các hợp chất không ion hóa có hệ số phân bố dầu nước phù hợp và tan trong lipid tốt hơn các hợp chất bị ion hóa, do đó chúng dễ dàng khuếch tán qua màng tế bào hơn. Các thuốc có tính kiềm trong sữa sẽ tồn tại ở dạng ion hóa và đạt được nồng độ trong sữa cao hơn nồng độ trong huyết tương. Các phân tử lưỡng tính, chẳng hạn như danofloxacin (pKa=6,2-9,4) không phụ thuộc vào mối quan hệ pK/pH, do đó, sự phân bố được xác định bởi độ tan trong lipid của phân tử và hệ số cân bằng lipid-nước của nó.
Sự khuếch tán của thuốc bản chất acid vào sữa sẽ có tỉ lệ thuốc trong sữa/huyết tương nhỏ hơn 1 và có thể dự đoán được. Sự khuếch tán của các thuốc có bản chất kiềm chỉ có thể được dự đoán khi chúng phần lớn không bị ion hóa trong huyết tương và có mức độ hòa tan lipid phù hợp.
Trong sữa của động vật bị viêm vú, sự vận chuyển của thuốc có bản chất kiềm có thể bị giảm khi pH tăng, do liên quan đến mức độ ion hóa của thuốc. Tuy nhiên, nếu thuốc có độ tan trong lipid cao thì tỷ lệ thuốc trong sữa/huyết tương vẫn lớn hơn 1. Và ngược lại, đối với thuốc có bản chất acid, sự vận chuyển thuốc vào sữa tăng lên khi pH của sữa tăng. Tuy nhiên, tỷ lệ thuốc trong sữa/huyết tương lớn hơn 1 chỉ khi pH sữa > 7,4.
- Tỉ lệ liên kết với Protein huyết tương:
Đối với đường toàn thân: Thuốc có tỉ lệ gắn với protein trong huyết tương lớn sẽ ít có khả năng đi vào sữa hơn vì khi liên kết với Protein không dễ dàng xuyên qua màng tế bào.
Đối với đường tiêm vú: Trong sữa có các Protein đặc biệt (casein, lactalbumin, α-và β-lactoglobulins) được tạo ra bởi các tế bào biểu mô tuyến vú, có khả năng liên kết với các phân tử thuốc. Thuốc liên kết với protein sữa ở tỉ lệ cao sẽ ít phân bố vào mô trong vú hơn, làm giảm hiệu quả điều trị. Do đó, dùng thuốc qua đường tiêm vú nên được dùng ngay sau khi vắt sữa.
c. Cơ chế chuyển thuốc vào sữa
- Khuếch tán thụ động:
Thuốc khuếch tán trực tiếp hoặc qua các lỗ lọc trên màng từ nơi có nồng độ cao (huyết tương) đến nơi có nồng độ thấp (sữa). Đây là cơ chế chính, phụ thuộc vào tính hòa tan trong lipid, sự ion hóa phân tử và tỉ lệ liên kết với Protein huyết tương của thuốc.
Một số chất diện giải hoặc các thuốc có kích thước và khối lượng phân tử nhỏ sẽ đi qua các lỗ lọc trên màng. Ví dụ: Paracetamol, Ibuprofen, Na+, K+, Ca2+, Mg2+,…
- Vận chuyển nhờ chất mang:
Phân tử thuốc sẽ được gắn với chất mang sau đó vận chuyển thuốc theo thuận chiều Gradient nồng độ (khuếch tán thuận lợi) hoặc ngược chiều Gradient nồng độ (vận chuyển tích cực).
Ví dụ: ABCG2 còn được gọi là BCRP (protein kháng ung thư vú), một kênh vận chuyển Protein nằm ở màng đỉnh tế bào biểu mô phế nang ở tuyến vú của bò và cũng được biểu hiện trên bề mặt lòng mạch. Biểu hiện mARN của ABCG2 ở dê, biểu hiện các Protein vận chuyển ở bò và cừu cũng được chứng minh tăng lên trong tuyến vú ở thời kì cho con bú, từ đó làm tăng vận chuyển thuốc. Một số thuốc như thuốc trị giun sán (Albendazol), kháng sinh nhóm Fluoroquinolon (Enrofloxacin) bị ảnh hưởng lớn bởi Protein vận chuyển này.
d. Các yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ thuốc trong sữa
- Liều lượng và tần suất sử dụng thuốc của động vật cái: Ảnh hưởng đến nồng độ thuốc trong huyết tương, từ đó ảnh hưởng trực tiếp đến nồng độ thuốc trong sữa.
- Khả năng chuyển hóa thuốc của các loài khác nhau: Chuyển hóa thuốc ở lợn so với động vật nhai lại nhanh hơn, do cấu trúc hệ tiêu hóa của lợn đơn giản hơn động vật nhai lại.
- Tỉ lệ thành phần sữa khác nhau giữa các loài: Sữa có thành phần chất béo cao hơn có thể dễ bị tích lũy các thuốc có độ tan lipid cao hơn.
- Bệnh lí: Những thay đổi về mặt vật lý và hóa học của sữa, các bệnh về mô vú ảnh hưởng đến quá trình chuyển thuốc vào sữa.
II. Việc phân bố thuốc vào tử cung và qua nhau thai của động vật
1. Phân bố thuốc vào tử cung của động vật
a. So sánh đặc điểm tử cung của lợn và động vật nhai lại
Lợn cũng như động vật nhai lại đều có tử cung thuộc loại tử cung 2 sừng (có 2 sừng tử cung và 1 cổ tử cung) và có khả năng mở rộng trong quá trình mang thai để chứa phôi.
- Với lợn: Các sừng tử cung không tách biệt hoàn toàn mà có một khoang chung. Hệ thống tuần hoàn máu tử cung phát triển, mạng lưới mao mạch dày đặc. Do đó, việc vận chuyển thuốc qua tuần hoàn máu diễn ra nhanh và đồng đều.
- Với động vật nhai lại: Có 2 sừng tử cung tách biệt rõ rệt. Hệ thống mạch máu tử cung ít mạch máu hơn ở lợn. Do vậy, vận chuyển thuốc qua tuần hoàn có thể không đồng đều do các thuốc phải đi qua mạch máu cung cấp riêng cho các sừng tử cung.
b. Các con đường vận chuyển thuốc đến tử cung
- Vận chuyển qua tuần hoàn máu
Đối với các thuốc được đưa vào cơ thể thông qua đường tiêm, uống, bôi ngoài da, thuốc sẽ được hấp thu vào máu và theo hệ tuần hoàn đến tử cung. Việc thuốc vào tử cung sẽ phụ thuộc vào các đặc tính lí hóa của thuốc: tính tan trong lipid, khối lượng phân tử, sự ion hóa phân tử và tỉ lệ liên kết Protein huyết tương. Cơ chế vận chuyển thuốc cũng bao gồm khuếch tán thụ động và vận chuyển nhờ chất mang.
- Vận chuyển qua cổ tử cung
Đối với thuốc đặt tử cung, thuốc sẽ tiếp xúc với niêm mạc tử cung và được vận chuyển vào tử cung qua các cơ chế sau:
+ Khuếch tán thụ động: đối với thuốc có kích thước phân tử nhỏ, hoặc chất có hệ số phân bố dầu-nước thích hợp, hòa tan trong lipid. Trường hợp niêm mạc tử cung bị viêm nhiễm hoặc bệnh lí sinh dục có thể làm tăng tính thấm của niêm mạc tử cung, giúp thuốc dễ xâm nhập hơn.
+ Vận chuyển nhờ chất mang: các Protein vận chuyển trên tế bào biểu mô tử cung đóng vai trò quan trọng.
+ Sự thay đổi cấu trúc của cổ tử cung: ở giai đoạn động dục, khi có sự kích thích (viêm hoặc sau khi sinh), cổ tử cung có thể mở nhẹ, tạo điều kiện cho thuốc đi vào tử cung.
2. Phân bố thuốc qua nhau thai của động vật
a. Cấu tạo nhau thai và sự khác biệt giữa nhau thai lợn và nhau thai động vật nhai lại
- Giống nhau
Đây là loại nhau thai nông nhất, không xâm nhập sâu vào lớp niêm mạc tử cung. Các tế bào nuôi hình trụ chỉ gắn lỏng lẻo vào lớp biểu mô của nội mạc tử cung của mẹ.
- Khác nhau:
Nhau thai ở lợn hay ngựa gọi là nhau thai phân tán (Diffuse): Loại nhau thai này bao phủ toàn bộ bề mặt của biểu mô tử cung với sự hình thành các nếp gấp hoặc nhung mao.
Nhau thai ở động vật nhai lại gọi là nhau thai đa cục bộ (Multicotyledonary): Loại nhau thai này có nhiều vùng nhau thai nhỏ giống như đốm trên nội mạc tử cung, được gọi là caruncles (củ nhau). Nơi nhau thai gắn kết để tạo thành các đơn vị trao đổi chất gọi là placentomes (đơn vị nhau thai). Các khu vực xen kẽ của caruncles thì trơn và tương đối ít mạch máu.
Những sự khác biệt này giữa các loài động vật về loại nhau thai không đóng vai trò quyết định trong việc chuyển hóa các thuốc qua nhau thai, vì yếu tố này chủ yếu phụ thuộc vào dòng chảy máu qua nhau thai. Tuy nhiên, cấu trúc của nhau thai là một trong những yếu tố quan trọng quyết định độ thẩm thấu giữa các loài động vật khác nhau. Nhau thai của bò cấu trúc phức tạp và tính chọn lọc cao hơn, nên việc vận chuyển thuốc qua nhau thai hạn chế hơn so với lợn.
b. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phân bố thuốc qua nhau thai
- Đặc điểm của thuốc
+ Trọng lượng phân tử nhỏ dễ đi qua nhau thai.
+ Độ tan trong lipid lớn dễ đi qua nhau thai.
+ Thuốc có tính kiềm yếu dễ bị giữ lại trong hệ tuần hoàn thai nhi do pH thấp hơn.
+ Thuốc liên kết với Protein huyết tương lớn ít qua nhau thai.
- Các cơ chế vận chuyển thuốc qua nhau thai
Khuếch tán thụ động: khả năng các phân tử qua nhau thai theo hai hướng (từ mẹ sang thai nhi và ngược lại) phụ thuộc chủ yếu vào độ dày của hàng rào tế bào giữa hai dòng máu mẹ và thai nhi. Độ dày này ảnh hưởng lớn đến tốc độ vận chuyển thuốc qua nhau thai, độ dày càng nhỏ thì tốc độ vận chuyển càng lớn. Do đó, số lớp tế bào ngăn cách giữa máu mẹ và máu thai nhi được coi là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến việc chuyển hóa dưỡng chất, hình thành hàng rào giữa mẹ và thai nhi.
Vận chuyển nhờ chất mang: bị ảnh hưởng bởi các Protein vận chuyển như BCRP, ABCC1, P-glyprotein.
B. Ứng dụng vào việc sử dụng thuốc cho động vật
I. Thời gian ngừng thuốc trên động vật lấy sữa
Tìm hiểu công dụng, cách dùng và lưu ý của các sản phẩm trên tại đây:
TW5-Cetifor Inj,
Hado-Cefquin75.LA,
Five-Cefquinome,
Five-Ampi.Kana,
Five-Lincocin,
Five-Gentatylo Inj,
Five-Tofen@LA,
Five-Cảm cúm,
FIVE-Ketofen 20%,
Five-Flunixin,
Five-Oxytocin,
Five-Amox@.LA
Việc kiểm soát dư lượng thuốc (đặc biệt thuốc kháng sinh) trong thịt, sữa là một vấn đề cần thiết và quan trọng trong chăn nuôi. Điều này cũng được quy định trong thông tư số 24/2013/TT-BYT: “Quy định mức giới hạn tối đa dư lượng thuốc thú y trong thực phẩm”.
Do đó, người chăn nuôi cần chú ý tuân thủ đúng thời gian ngừng thuốc ghi trên bao bì sản phẩm trước khi thu hoạch sản phẩm thịt hoặc sữa. Ghi chép và quản lý lịch sử dùng thuốc (liều lượng, thời gian sử dụng) giúp kiểm soát tốt việc tuân thủ thời gian ngừng thuốc và đảm bảo an toàn thực phẩm.
II. Sử dụng thuốc trên động vật mang thai, cho sữa
Thuốc có thể gây hại đến quá trình sinh sản của động vật. Ví dụ: Dexamethason có thể gây quái thai, gây chuyển dạ ở gia súc.
Do đó, cần lưu ý:
- Đọc kĩ hướng dẫn sử dụng để kiểm tra xem thuốc có sử dụng cho động vật mang thai không.
- Tuân thủ đúng liều lượng, thời gian dùng thuốc để tránh quá liều có thể gây độc cho phôi thai.
Xem thêm: