Nghiên cứu tác dụng cải thiện suy giảm2 trí nhớ và chống trầm cảm của Hương nhu tía

Luận án tiến sĩ y học Nghiên cứu tác dụng cải thiện suy giảm2 trí nhớ và chống trầm cảm của Hương nhu tía (Ocimum sanctum L.) trên thực nghiệm.Các chứng bệnh rối loạn thần kinh, tâm thần như sa sút trí tuệ, suy giảm trí nhớ và trầm cảm là một trong những mối lo ngại lớn nhất về sức khỏe toàn cầu của thế kỷ 21. Trên thế giới hiện có hơn 50 triệu người đang sống chung với chứng sa sút trí tuệ và con số này ước tính tăng gấp ba lần vào năm 2050 [1], mà nguyên nhân phổ biến nhất là do mắc bệnh Alzheimer (chiếm 60–70%) [2]. Đồng thời, theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), hiện có trên 350 triệu người bị trầm cảm ở các mức độ khác nhau với gần 1 triệu người tự tử mỗi năm [3]. Tại Việt Nam, ước tính có 370.000 người đang phải sống chung với căn bệnh Alzheimer [4]; trong khi khoảng 15% dân số mắc các rối loạn tâm thần phổ biến, theo thống kê của Bộ Y tế năm 2017 [5]. Hội chứng sa sút trí tuệ và trầm cảm đã được chứng minh có mối quan hệ mật thiết và thường hay đi kèm với nhau [6-9]. Các thuốc điều trị chứng mất trí nhớ và trầm cảm hiện nay thường gây ra nhiều tác dụng không mong muốn và chi phí điều trị cao. Vì vậy, việc nghiên cứu các dược liệu có tác dụng cải thiện tình trạng suy giảm trí nhớ, chống trầm cảm được rất nhiều nhà khoa học trong nước và trên thế giới quan tâm.

Hương nhu tía (Ocimum sanctum L.) đã được sử dụng từ hàng nghìn năm nay trong y học cổ truyền Ấn Độ và các nước Đông Nam Á với tác dụng giúp cơ thể cân băng và thích nghi với stress, có thể dễ dàng thu hái ở Việt Nam. Trên thế giới và trong nước đã có một số công bố khoa học về tác dụng cải thiện trí nhớ [10-14], chống trầm cảm và giải lo âu [15, 16] của hương nhu tía. Tuy nhiên số lượng các nghiên cứu còn ít và chủ yếu thực hiện trên các cao chiết toàn phần. Đặc biệt, hiểu biết về cơ chế tác dụng cải thiện trí nhớ, chống trầm cảm của cao chiết hương nhu tía và thành phần hoạt chất của nó vẫn còn rất hạn chế.
Do vậy, việc tìm hiểu tác dụng, cơ chế tác dụng cải thiện trí nhớ, chống trầm cảm của cao chiết hương nhu tía trên mô hình thực nghiệm, lựa chọn được liều dùng tối ưu, cũng như góp phần làm sáng tỏ phân đoạn cao chiết, thành phần hoạt chất có các tác dụng này là hết sức cần thiết và cấp thiết. Thêm vào đó, nghiên cứu này cũng đóng góp vào việc phát triển các sản phẩm phong và điều trị chứng suy giảm trí nhớ và trầm cảm từ cây hương nhu tía trồng tại Việt Nam, tạo cơ sở cho công tác tiêu chuẩn hóa chất lượng sản phẩm ở các giai đoạn sản xuất sau này và ứng dụng trong chăm sóc sức khỏe cộng đồng với minh chứng khoa học rõ ràng.
Xuất phát từ thực tế đó, luận án: “Nghiên cứu tác dụng cải thiện suy giảm2 trí nhớ và chống trầm cảm của Hương nhu tía (Ocimum sanctum L.) trên thực nghiệm” được tiến hành với 2 mục tiêu sau:
1. Đánh giá tác dụng và cơ chế tác dụng cải thiện suy giảm trí nhớ của hương nhu tía trên chuột bị loại bỏ thùy khứu giác.
2. Đánh giá tác dụng và cơ chế tác dụng chống trầm cảm của hương nhu tía trên chuột bị loại bỏ thùy khứu giác và chuột bị gây stress nhẹ trường diễn không dự đoán trước

MỤC LỤC
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
ĐẶT VẤN ĐỀ………………………………………………………………………………………………1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN…………………………………………………………………………..3
1.1. Hội chứng sa sút trí tuệ (dementia) và suy giảm trí nhớ……………………………3
1.1.1. Định nghĩa……………………………………………………………………………………3
1.1.2. Nguyên nhân và cơ chế bệnh sinh……………………………………………………3
1.1.3. Thuốc điều trị ……………………………………………………………………………….7
1.1.4. Một số mô hình dược lý gây suy giảm trí nhớ trên thực nghiệm ………..10
1.2. Bệnh trầm cảm…………………………………………………………………………………..13
1.2.1. Định nghĩa………………………………………………………………………………….13
1.2.2. Nguyên nhân và cơ chế bệnh sinh………………………………………………….13
1.2.3. Thuốc điều trị ……………………………………………………………………………..15
1.2.4. Một số mô hình dược lý gây trầm cảm trên thực nghiệm ………………….18
1.3. Mối liên quan giữa sa sút trí tuệ và trầm cảm ………………………………………..22
1.4. Hương nhu tía……………………………………………………………………………………24
1.4.1. Tên khoa học và vùng phân bố………………………………………………………24
1.4.2. Đặc điểm hình thái ………………………………………………………………………25
1.4.3. Bộ phận dùng………………………………………………………………………………25
1.4.4. Thành phần hóa học…………………………………………………………………….25
1.4.5. Công dụng ………………………………………………………………………………….26
1.4.6. Tác dụng sinh học………………………………………………………………………..28
CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU, PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ………………………………………………………………………………………………………….38
2.1. Nguyên liệu, phương tiện nghiên cứu, địa điểm nghiên cứu ……………………38
2.1.1. Dược liệu nghiên cứu …………………………………………………………………..38
2.1.2. Động vật thí nghiệm …………………………………………………………………….38
2.1.3. Hóa chất, thuốc thử……………………………………………………………………..38
2.1.4. Trang thiết bị, dụng cụ …………………………………………………………………40
2.1.5. Địa điểm nghiên cứu ……………………………………………………………………41
2.2. Phương pháp nghiên cứu…………………………………………………………………….41
2.2.1. Sơ đồ nghiên cứu tổng thể…………………………………………………………….412.2.2. Phương pháp chiết xuất dược liệu …………………………………………………41
2.2.3. Gây mô hình dược lý ……………………………………………………………………43
2.2.4. Các thử nghiệm hành vi………………………………………………………………..45
2.2.5. Phương pháp nghiên cứu cơ chế tác dụng………………………………………53
2.3. Thiết kế nghiên cứu……………………………………………………………………………58
2.3.1. Nghiên cứu tác dụng và cơ chế tác dụng cải thiện trí nhớ của hương
nhu tía…………………………………………………………………………………………………58
2.3.2. Nghiên cứu tác dụng và cơ chế tác dụng chống trầm cảm của hương
nhu tía…………………………………………………………………………………………………61
2.4. Xử lý số liệu ……………………………………………………………………………………..62
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ……………………………………………………….63
3.1. Tác dụng và cơ chế tác dụng cải thiện trí nhớ của hương nhu tía……………..63
3.1.1. Tác dụng và cơ chế tác dụng cải thiện trí nhớ của cao chiết cồn toàn
phần hương nhu tía (OS) trên mô hình chuột nhắt bị loại bỏ thùy khứu giác
(OBX)………………………………………………………………………………………………….63
3.1.2. Tác dụng của các cao chiết phân đoạn hương nhu tía lên trí nhớ không
gian ngắn hạn của chuột OBX trong thử nghiệm mê lộ chữ Y cải tiến…………74
3.1.3. Tác dụng và cơ chế tác dụng cải thiện trí nhớ của các hoạt chất tiềm
năng (acid ursolic – UA và acid oleanolic – OA) trong hương nhu tía trên
chuột OBX …………………………………………………………………………………………..76
3.1.4. Tác dụng ức chế enzym acetylcholinesterase in vitro của cao chiết cồn,
phân đoạn ethyl acetat và một số chất phân lập được từ hương nhu tía………84
3.2. Tác dụng chống trầm cảm của hương nhu tía ………………………………………..85
3.2.1. Tác dụng chống trầm cảm của cao chiết cồn và các cao chiết phân đoạn
hương nhu tía trên mô hình chuột OBX …………………………………………………..85
3.2.2. Tác dụng và cơ chế tác dụng chống trầm cảm của cao chiết phân đoạn
n-butanol (OS-B) trên mô hình chuột bị gây stress nhẹ trường diễn không dự
đoán trước (UCMS)………………………………………………………………………………89
CHƯƠNG 4. BÀN LUẬN ……………………………………………………………………………98
4.1. Nguyên liệu nghiên cứu ……………………………………………………………………..98
4.1.1. Đối tượng nghiên cứu…………………………………………………………………..98
4.1.2. Lựa chọn động vật thí nghiệm……………………………………………………….99
4.1.3. Lựa chọn thuốc chứng dương………………………………………………………..99
4.2. Mô hình dược lý ………………………………………………………………………………100
4.2.1. Mô hình loại bỏ thùy khứu giác (OBX)…………………………………………100
4.2.2. Mô hình gây stress nhẹ trường diễn không dự đoán trước (UCMS) …1024.3. Tác dụng và cơ chế tác dụng cải thiện trí nhớ của hương nhu tía……………104
4.3.1. Tác dụng và cơ chế tác dụng cải thiện trí nhớ của cao chiết cồn OS toàn
phần ………………………………………………………………………………………………….104
4.3.2. Tác dụng cải thiện trí nhớ của các cao chiết phân đoạn hương nhu tía
…………………………………………………………………………………………………………108
4.3.3. Cơ sở lựa chọn chất phân lập tiềm năng từ hương nhu tía để đánh giá
tác dụng cải thiện trí nhớ trên thực nghiệm……………………………………………109
4.3.4. Tác dụng và cơ chế tác dụng cải thiện trí nhớ của các hoạt chất tiềm
năng ………………………………………………………………………………………………….111
4.4. Tác dụng và cơ chế tác dụng chống trầm cảm của hương nhu tía …………..116
4.4.1. Tác dụng chống trầm cảm của các cao chiết phân đoạn hương nhu tía
trên mô hình OBX……………………………………………………………………………….116
4.4.2. Tác dụng và cơ chế tác dụng chống trầm cảm của cao OS-B trên mô
hình UCMS ………………………………………………………………………………………..119
4.4.3. Bàn luận chung về tác dụng và cơ chế tác dụng chống trầm cảm của
OS-B …………………………………………………………………………………………………123
4.4.4. Dự đoán thành phần hóa học có thể đóng vai trò quan trọng trong tác
dụng chống trầm cảm của OS ………………………………………………………………124
4.4. Bàn luận chung………………………………………………………………………………..125
KẾT LUẬN ………………………………………………………………………………………………131
ĐỀ XUẤT…………………………………………………………………………………………………133
DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC 1
PHỤ LỤC 2
PHỤ LỤC 3

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Các giai đoạn hình thành thần kinh hồi hải mã ở người trưởng thành và
phân tích hóa mô miễn dịch trong trầm cảm và bệnh Alzheimer…………………………….23
Hình 1.2. Hương nhu tía (Ocimum sanctum L.) trồng ở Trung tâm nghiên cứu trồng
và chế biến cây thuốc Hà Nội, Viện dược liệu ……………………………………………………..25
Hình 2.1. Sơ đồ nghiên cứu tổng thể ………………………………………………………………….42
Hình 2.2. Sơ đồ chiết xuất dược liệu…………………………………………………………………..43
Hình 2.3. Phẫu thuật loại bỏ thùy khứu giác (OBX) …………………………………………….44
Hình 2.4. Gò bó chuột vào lọ nhỏ – một trong các tác nhân gây stress của mô hình gây
stress nhẹ trường diễn không dự đoán trước (UCMS)…………………………………………..45
Hình 2.5. Thử nghiệm nhận diện vật thể……………………………………………………………..46
Hình 2.6. Thử nghiệm mê lộ chữ Y cải tiến …………………………………………………………47
Hình 2.7. Thử nghiệm mê lộ nước Morris …………………………………………………………..48
Hình 2.8. Thử nghiệm treo đuôi…………………………………………………………………………49
Hình 2.9. Thử nghiệm bơi cưỡng bức…………………………………………………………………50
Hình 2.10. Thử nghiệm môi trường mở ………………………………………………………………52
Hình 2.11. (A) Dụng cụ cắt lát não; (B) Phần não đem đúc parafin ………………………53
Hình 2.12. Lấy não chuột tách vùng hồi hải mã và vỏ não ……………………………………54
Hình 2.13. Sơ đồ thiết kế nghiên cứu tác dụng cải thiện trí nhớ của OS …………………59
Hình 2.14. Sơ đồ thiết kế thí nghiệm đánh giá tác dụng cải thiện trí nhớ của các cao
chiết phân đoạn hương nhu tía…………………………………………………………………………..59
Hình 2.15. Sơ đồ thiết kế nghiên cứu tác dụng cải thiện trí nhớ của các hoạt chất tiềm
năng trong hương nhu tía………………………………………………………………………………….60
Hình 2.16. Sơ đồ thiết kế thí nghiệm đánh giá tác dụng chống trầm cảm của các cao
chiết phân đoạn hương nhu tía trên mô hình OBX ……………………………………………….61
Hình 2.17. Sơ đồ thiết kế nghiên cứu tác dụng chống trầm cảm của cao OS-B trên mô
hình UCMS ……………………………………………………………………………………………………..62
Hình 3.1. Ảnh hưởng của cao OS lên trí nhớ làm việc của chuột OBX trong thử
nghiệm nhận diện vật thể…………………………………………………………………………………..63Hình 3.2. Ảnh hưởng của cao OS lên trí nhớ không gian ngắn hạn của chuột OBX
trong thử nghiệm mê lộ chữ Y cải tiến. ……………………………………………………………….65
Hình 3.3. Tỷ lệ mở rộng não thất bên của các lô …………………………………………………66
Hình 3.4. Số lượng tế bào dương tính với DCX ở vùng hồi răng hồi hải mã của các lô
………………………………………………………………………………………………………………………68
Hình 3.5. Số lượng tế bào dương tính với ChAT ở vách giữa của các lô…………………70
Hình 3.6. Ảnh hưởng của cao OS đến hoạt độ enzym AChE trong vỏ não chuột OBX
ex vivo …………………………………………………………………………………………………………….71
Hình 3.7. Ảnh hưởng của OS lên mức độ biểu hiện gen VEGF và VEGFR2 trong hồi
hải mã chuột OBX sử dụng kỹ thuật Real time PCR: (A) biểu hiện gen VEGF; (B) biểu
hiện gen VEGFR2…………………………………………………………………………………………….72
Hình 3.8. Ảnh hưởng của OS lên biểu hiện protein VEGF trong hồi hải mã chuột dùng
phương pháp Western blot ………………………………………………………………………………..73
Hình 3.9. Ảnh hưởng của các cao phân đoạn từ OS lên trí nhớ không gian ngắn hạn
của chuột OBX trong thử nghiệm mê lộ chữ Y cải tiến………………………………………….75
Hình 3.10. Ảnh hưởng cao chiết phân đoạn ethyl acetat của cao chiết cồn hương nhu
tía (OS-E) ở 2 mức liều 200 và 400 mg/kg trên trí nhớ không gian ngắn hạn của chuột
OBX trong thử nghiệm mê lộ chữ Y cải tiến…………………………………………………………75
Hình 3.11. Ảnh hưởng của UA và OA đến trí nhớ không gian ngắn hạn của chuột
OBX trong mê lộ chữ Y cải tiến………………………………………………………………………….77
Hình 3.12. Ảnh hưởng của UA và OA lên thông số tiềm thời của chuột OBX giai đoạn
luyện tập trong thử nghiệm mê lộ nước Morris (MWM)………………………………………..79
Hình 3.13. Ảnh hưởng của UA và OA lên thông số quãng đường bơi của chuột OBX
giai đoạn luyện tập trong MWM ………………………………………………………………………..79
Hình 3.14. Ảnh hưởng của UA và OA lên thông số tốc độ bơi của chuột OBX giai
đoạn luyện tập trong MWM……………………………………………………………………………….80
Hình 3.15. Ảnh hưởng của UA và OA đến thông số thời gian bơi ở cung phần tư đích
của chuột OBX giai đoạn probe test trong MWM…………………………………………………81
Hình 3.16. Ảnh hưởng của UA đến hoạt độ enzym AChE trong vỏ não chuột OBX….82
Hình 3.17. Ảnh hưởng của UA lên biểu hiện protein ChAT và VEGF trong hồi hải mã
chuột dùng phương pháp Western blot………………………………………………………………..83Hình 3.18. Đồ thị biểu diễn phần trăm ức chế hoạt độ enzym AChE in vitro của các
chất: (A) Acid ursolic; (B) Donepezil………………………………………………………………….85
Hình 3.19. Ảnh hưởng của OS và các cao chiết phân đoạn lên thời gian bất động của
chuột OBX trong thử nghiệm treo đuôi (TST)………………………………………………………86
Hình 3.20. Ảnh hưởng của OS và các cao chiết phân đoạn lên biểu hiện trầm cảm của
chuột OBX trong thử nghiệm bơi cưỡng bức (FST)………………………………………………88
Hình 3.21. Ảnh hưởng của OS-B lên triệu chứng giảm hứng thú của chuột UCMS trên
thử nghiệm tiêu thụ saccharose (SPT)…………………………………………………………………90
Hình 3.22. Ảnh hưởng của OS-B (50 và 100 mg/kg) lên biểu hiện trầm cảm của chuột
UCMS trong thử nghiệm TST thông qua thông số thời gian bất động. ……………………91
Hình 3.23. Ảnh hưởng của OS-B (50 và 100 mg/kg) lên biểu hiện trầm cảm của chuột
UCMS trong thử nghiệm FST thông qua (A) thông số thời gian bất động, (B) thông số
thời gian trèo …………………………………………………………………………………………………..92
Hình 3.24. Ảnh hưởng của OS-B (50 và 100 mg/kg) lên hoạt động tự nhiên và hành vi
chải lông của chuột UCMS trong thử nghiệm không gian mở………………………………..94
Hình 3.25. Ảnh hưởng của α-methyl-p-tyrosin (AMPT) đến thông số thời gian bất
động của các lô chuột trong TST………………………………………………………………………..96
Hình 3.26. Ảnh hưởng của ρ-chlorophenylalanin (PCPA) đến thông số thời gian bất
động của các lô chuột trong TST………………………………………………………………………..96
Hình 4.1. Tác dụng và cơ chế tác dụng cải thiện suy giảm trí nhớ của hương nhu tía
…………………………………………………………………………………………………………………….128
Hình 4.2. Tác dụng và cơ chế tác dụng chống trầm cảm của hương nhu tía………….12