ảnh hưởng của thổ phục linh Smilax glabra Roxb trên nồng độ glucose và insulin máu ở chuột cống đái tháo đường di truyền chủng GK và trên đảo tụy cô lập Nguyễn Ngọc Xuân1 , Đào Văn Ph
Trang 1ảnh hưởng của thổ phục linh (Smilax glabra Roxb) trên nồng độ glucose và insulin máu ở chuột cống
đái tháo đường di truyền chủng GK
và trên đảo tụy cô lập
Nguyễn Ngọc Xuân1
, Đào Văn Phan2
, Ostenson C G 3
, Nguyễn Khánh Hòa 2
1
Trường Đại học Tây nguyên
2
Bộ môn Dược lý trường Đại học Y Hà Nội
3
Khoa Y học phân tử viện Karolinska Thụy Điển
Dạng bột đông khô chiết ethanol của thổ phục linh (SG) liều 100mg/kg- tiêm màng bụng có tác dụng hạ đường huyết (HĐH) trên chuột cống đái tháo đường di truyền chủng
GK Tác dụng HĐH mạnh nhất vào giờ thứ 4 sau tiêm (-27,46%; p<0,01) và kéo dài trên 6 giờ Cùng với tác dụng HĐH, mức insulin máu cũng giảm mạnh ở giờ thứ 2 và giờ thứ 4 (-42,74%) sau tiêm SG với nồng độ 2mg và 4mg/1ml không làm ảnh hưởng đến sự bài tiết insulin của đảo tụy cô lập
Tác dụng HĐH của SG là làm tăng nhạy cảm của mô đích với insulin
I Đặt vấn đề
Trong các nghiên cứu trước [1, 2] chúng
tôi đã phát hiện tác dụng hạ đường huyết
của thổ phục linh (Smilax glabra Roxb -
SG) trên chuột nhắt và đã thăm dò cơ chế
hạ đường huyết trên chuột gây tăng đường
huyết bằng streptozôtcin, trên khả năng
dung nạp glucose Nghiên cứu này nhằm
mục tiêu tiếp tục tìm hiểu sâu thêm về cơ
chế tác dụng HĐH của SG, thông qua mô
hình chuột đái tháo đường (ĐTĐ) di truyền
GK và trên đảo tụy cô lập
II Chất liệu và phương pháp
nghiên cứu
1 Chất liệu nghiên cứu
Thân rễ của SG được phơi khô và chiết
trong ethanol thu được dạng bột đông khô;
100g dược liệu khô tương đương 3,5 g bột
đông khô (chi tiết xin xem [1,2])
Chuột cống ĐTĐ di truyền chủng GK có
đặc điểm: Tăng đường huyết vừa phải, rối
loạn bài tiết insulin ở cả 2 pha sớm và muộn, kháng insulin mức độ nhẹ và không cần bồi phụ insulin để duy trì sự sống [3,4] Chuột cống chủng Wistar cả 2 giống khỏe mạnh
Chuột cống cả 2 giống (chủng GK và chủng Wistar) cân nặng 180-220g, do phòng chăn nuôi viện Karolinska cung cấp Thí nghiệm được tiến hành tại khoa Y học phân tử, viện Karolinska, Thuỵ Điển
2 Phương pháp nghiên cứu
2.1 Đánh giá tác dụng của SG trên nồng độ glucose và insulin máu ở chuột cống ĐTĐ di truyền chủng GK và chuột cống bình thường chủng Wistar
Với mỗi chủng chuột, dùng 2 lô, lô 1 tmb NaCl 0,9% (dùng làm lô chứng), lô 2 tmb SG 100mg/kg Xác định đồng thời nồng độ glucose và insulin máu vào thời
điểm trước lúc tiêm thuốc (0 giờ), 2, 4 (và 6 giờ chỉ riêng với glucose) sau tiêm thuốc
Trang 22.2 So sánh mức insulin máu giữa
chuột cống ĐTĐ GK và chuột cống chủng
Wistar
Các chuột Wistar và chuột ĐTĐ chủng
GK được lấy máu ở 3 thời điểm khác nhau
để xác định nồng độ insulin máu
2.3 Đánh giá ảnh hưởng của SG trên
bài tiết insulin của đảo tụy cô lập
Chuột cống chủng Wistar khỏe mạnh,
cân nặng 180-200g, Sau khi giết(bằng
tuyến tụy, tách các đảo tụy và nuôi cấy
theo phương pháp Langerhans [6]
Các đảo tụy đã cô lập được chia thành
4 nhóm Nhóm 1 (chứng) được ủ trong
dung dịch KRB (Kreb-Ringer Buffer) với
3,3mM glucose, nhóm 2, 3 và nhóm 4
được ủ trong điều kiện tương tự nhóm
chứng nhưng cho thêm SG 2mg/ml,
4mg/ml và tolbutmid 100àM/l lần lượt cho các lô 2, 3 và 4 Sau 1 giờ ủ ở nhiệt độ
insulin có trong dịch ủ
STAT theo nguyên lý đếm số electron sinh
ra khi glucose bị oxy hóa bởi enzyme glucose oxidase
Định lượng insulin máu bằng phương pháp miễn dịch phóng xạ [5] Nghiên cứu
được tiến hành tại Labô trung tâm Y học
phân tử Viện Karolinska Thụy Điển
III Kết quả
1 Tác dụng của SG trên nồng độ glucose máu ở chuột cống ĐTĐ GK
Bảng 1 ảnh hưởng của SG trên nồng độ glucose máu ở chuột GK (n=6/lô)
Nồng độ glucose máu sau tiêm thuốc (mg/dl)
SG100mg
(-20,86%) (1)
* (-27,00%) (2)
119,34 ± 23,4
(-27,46%) (1)
**
(-40,10%) (-2)
190,62 ± 42,3
(-20,13%) (1) (-4,33%) (2)
% hạ đường huyết so với
% HĐH so với lúc chưa tiêm thuốc (0 giờ)
Nhận xét: SG 100mg-tmb tác dụng HĐH xuất hiện ở giờ thứ 2 mạnh nhất giờ thứ 4 và
kéo dài trên 6 giờ
2 ảnh hưởng của SG trên nồng độ insulin máu ở chuột cống ĐTĐ GK
Cùng với định lượng glucose máu, các chuột ở thực nghiệm 1 cũng được xác định insulin máu vào các thời điểm 0 giờ (chưa tiêm thuốc), 2 và 4 giờ sau tiêm thuốc Kết quả
được trình bày ở bảng2
Trang 3Bảng 2 ảnh hưởng của SG trên nồng độ insulin máu ở chuột GK (n=6)
Nồng độ insulin máu sau tiêm thuốc (mic UI/ml)
(41,17%) ** (1) (-37,32%) (2)
12,73 ± 4,51
(42,74%)** (1) (-52,48%) (2)
% mức insulin giảm so với chứng,
Nhận xét: SG 100mg/kg-tmb, làm hạ thấp mức insulin máu, mức insulin hạ mạnh ở giờ thứ 2 và giờ thứ 4
3 ảnh hưởng của SG trên nồng độ glucose máu ở chuột Wistar
Bảng 3 ảnh hưởng của SG trên nồng độ glucose máu ở chuột Wistar (n=5/lô)
Nồng độ glucose máu sau tiêm thuốc (mg/dl)
SG
84,24 ± 6,66 (- 18,18%) (1)
* (-11,36%) (2)
79,2 ± 6,3 (- 22,80%) (1)
**
(-16,66%) (2)
80,64 ± 8,64 (- 12,84%) (1) (-15,15%)
(1)
% HĐH so với lúc chưa tiêm thuốc (0 giờ) * p< 0,0, **p<0,01
Nhận xét: SG1 100mg-tmb có tác dụng HĐH, mức HĐH xuất hiện ở giờ thứ 2, mạnh nhất ở giờ thứ 4 và kéo dài trên 6 giờ
4 ảnh hưởng của SG trên nồng độ insulin máu ở chuột cống wistar
Cùng với định lượng glucose máu, các chuột ở thực nghiệm 3 cũng được xác định insulin máu vào các thời điểm 0 giờ (chưa tiêm thuốc), 2 và 4 giờ sau tiêm thuốc Kết quả
được trình bày ở bảng 4
Bảng 4 ảnh hưởng của SG trên nồng độ insulin máu ở chuột cống Wistar (n=5/lô)
Nồng độ insulin máu sau tiêm thuốc (micUI/ml)
Nhận xét: SG 100mg-tmb không làm thay đổi mức insulin máu so với chứng
5 So sánh mức insulin máu ở chuột cống GK và chuột Wistar
Xác định insulin máu của nhóm chuột GK và chuột Wistar ở các thời điểm 0 giờ bắt đầu lấy máu, 2 và 4 giờ sau lấy máu Kết quả được trình bày ở bảng 5
Trang 4Bảng 5 So sánh mức insulin máu ở chuột cống GK và chuột Wistar (n=5/lô)
Nồng độ insulin máu (mic UI/ml)
*
p<0,05 (giá trị p so giữa chuột GK và
chuột Wistar)
Nhận xét Chuột GK có nồng độ insulin
máu cao xấp xỉ gấp 2 lần chuột Wistar
6 Đánh giá ảnh hưởng của SG trên
bài tiết insulin của đảo tụy cô lập
Các đảo tụy đã cô lập được ủ với SG (2
hoặc 4mg/ml) hoặc tolbutamid 100àM/l
Sau 1 giờ ủ, xác định nồng độ insulin có
trong dịch ủ Kết quả được trình bày ở
bảng 6
Bảng 6 ảnh hưởng của SG trên bài tiết
insulin ở đảo tụy cô lập
Nồng độ insulin máu (mic UI/đảo tụy/giờ)
Tolbutamid
100àM/l (n=10)
24,6 ± 11,49*
p<0,05
Nhận xét: SG 2mg, 4mg/ml không làm
thay đổi bài tiết insulin ở đảo tụy cô lập
IV Bàn luận
Trên chuột ĐTĐ GK, SG 100-tmb có tác
dụng HĐH, mức HĐH bắt đầu ở giờ thứ 2
(20,86%) và mạnh nhất ở giờ thứ 4
(27,46%); Cùng với tác dụng HĐH, mức
insulin máu cũng giảm, sau 2, 4 giờ tiêm
SG, mức insulin máu giảm lần lượt 41,17%
và 42,74% so với chứng (p<0,01)
Trên chuột Wistar, với cùng liều SG
100mg-tmb, mặc dù đường huyết giảm
(22,8%) nhưng mức insulin máu thì lại
không thay đổi (p>0,05) Nguyên nhân nào dẫn đến sự khác biệt về ảnh hưởng của
SG đối với insulin trên 2 giống chuột trên ?
Về lý thuyết, để có tác dụng HĐH, SG
có thể kích thích tế bào β tụy bài tiết insulin hoặc/và tăng nhậy cảm của mô đích với insulin, 2 khả năng này đều có thể xẩy ra Khả năng kích thích bài tiết insulin đã
được loại trừ vì cả trên chuột ĐTĐ GK và chuột Wistar mức insulin máu sau tiêm SG
đều không tăng; mặt khác kết quả nuôi cấy đảo tụy cho thấy không có sự khác biệt mức bài tiết insulin giữa lô trị và lô chứng (bảng 6)
Như vậy chỉ còn khả năng là SG đã làm tăng nhậy cảm của mô đích với insulin, hay nói cách khác, SG giúp insulin gắn vào receptor nhiều hơn và phát huy tác dụng sinh học mạnh hơn Chính khả năng này giúp lý giải sự khác biệt tác dụng của
SG trên mức insulin máu giữa chuột ĐTĐ
GK và chuột Wistar Chuột ĐTĐ GK với
đặc điểm rối loạn bài tiết insulin và kháng insulin [3, 4], còn chuột Wistar không có biểu hiện kháng insulin Với cơ chế tăng nhậy cảm của insulin với mô đích, SG đã giúp insulin gắn vào receptor nhiều hơn và kết quả là mức insulin ở chuột GK hạ thấp (giảm 42,74% so với chứng); còn ở chuột Wistar thì mức insulin máu không đổi (bảng 4) Để khẳng định đặc điểm kháng insulin ở chuột GK chúng tôi cũng đã so sánh mức insulin máu ở cả 3 thời điểm khác nhau giữa chuột GK và chuột Wistar Kết quả cho thấy ở cả 3 thời điểm, mức insulin máu ở chuột GK cao xấp xỉ gấp 2 lần chuột Wistar (bảng 5) Như vậy chính
Trang 5sự khác biệt đặc điểm kháng insulin giữa
chuột GK và chuột Wistar đã lý giải sự
khác biệt tác dụng của SG trên mức insulin
máu và khẳng định cơ chế tác dụng của
SG chính là làm tăng nhậy cảm của mô
đích với insulin
V Kết luận
Trên chuột cống ĐTĐ di truyền chủng
GK, SG liều 100mg/kg tmb có tác dụng
HĐH, mức HĐH bắt đầu ở giờ thứ 2, mạnh
nhất ở giờ thứ 4 và kéo dài trên 6 giờ
Cùng với tác dụng HĐH, mức insulin máu
cũng giảm đáng kể so với chứng
Tác dụng HĐH của SG là do cơ chế:
- Không kích thích tế bào β tuyến tụy
bài tiết insulin
- Làm tăng nhậy cảm của mô đích với
insulin Như vậy SG có thể sử dụng cho
điều trị ĐTĐ typ 2
Tài liệu tham khảo
1 Đào Văn Phan, Nguyễn Ngọc
Xuân, Nguyễn Duy Thuần (2000), Bước
đầu tìm hiểu cơ chế tác dụng hạ đường
huyết của thổ phục linh (Smilax glabra
Roxb-Liliaceae) Tạp chí nghiên cứu Y học,
1, Bộ Y tế, Đại học Y Hà Nội, Tr
37-42
2 Nguyễn Ngọc Xuân, Đào Văn Phan, Nguyễn Duy Thuần (2000), Bước
đầu nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết của thổ phục linh (Smilax glabra Roxb)
trên chuột nhắt Tạp chí Dược lý học, số 4,
Tr 12-13
3 Amel Guenifi (1999), Mechanisms
of impaired insulin release in type-2 diabetes: Studies in the GK rat model, Stockholm
4 Goto Y, Kakizaki M, Masaki N
(1975), Spontaneous diabetes produced
by repeated selective breeding of normal
Wistar rats Proc Japan Acad, Pp 80-85
5 Herbert V., Lau K S, Gottlier CW, Bleicher S J (1965), Coated charcoal
immunoassay of insulin j Clin Endocrinol Metab Pp 1375 - 1384
6 Lacy PE, Kostianovsky M (1967), Method for the isolation of intac islets of Langerhans from the rat pancrease
Diabetes, 16, Pp 35-39
Summary
Effect of Smilax glabra Roxb on blood glucose of diabetic GK rat and on the isolated pancreas islets
of normal rat
The hypoglycemic effect of rhizomes of Smilax glabra Roxb (SG) was investigated in
GK rat, one of the animal model of non-insulin-dependent diabetes mellitus The ethanol extract of SG (100mg/kg of body weight) reduced the blood glucose and plasma insulin levels of GK rat 4 h after intraperitoneal administration (p<0.01), while on the normal Wistar rat, it reduced only the glycemia
On the isolated pancreas islets, SG with the concentration of 2mg or 4mg/1ml/h was no effect on insulin secretion
From this finding, we suggest that the hypoglycemic effect of SG is due to increase the sesibility of target tissue to insulin
