Sàng Lọc Hoạt Tính Chống Oxy Hóa Của Một Số Loài Thực Vật Định Hướng Nghiên Cứu Nguyên Liệu

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: DƯƠNG MINH TRÍ Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 27/04/1993 Nơi sinh: Đồng Nai Chuyên ngành: Công nghệ sinh học MSHV: 1541880013 I- Tên

-

DƯƠNG MINH TRÍ

SÀNG LỌC HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA CỦA MỘT SỐ LOÀI THỰC VẬT ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU NGUYÊN LIỆU CÓ TIỀM NĂNG CHỐNG TĂNG ĐƯỜNG HUYẾT TRÊN MÔ

Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm:

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ)

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: DƯƠNG MINH TRÍ Giới tính: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 27/04/1993 Nơi sinh: Đồng Nai

Chuyên ngành: Công nghệ sinh học MSHV: 1541880013

I- Tên đề tài:

SÀNG LỌC HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA CỦA MỘT SỐ LOÀI THỰC VẬT ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU NGUYÊN LIỆU CÓ TIỀM NĂNG CHỐNG TĂNG ĐƯỜNG HUYẾT TRÊN MÔ HÌNH ĐỘNG VẬT

II- Nhiệm vụ và nội dung:

Nhiệm vụ: Nghiên cứu hoạt tính chống oxy hóa và hướng đến khả năng làm ổn định

đường huyết của một số loài cây mọc phổ biến ở Việt Nam góp phần hỗ trợ điều trị tiểu

đường

Nội dung: Sàng lọc khả năng chống oxy hóa của một số loài thực vật và nghiên cứu

khả năng ổn định đường huyết của các mẫu có hoạt tính chống oxy hóa tốt trên mô

hình chuột tăng đường huyết cấp tính và chuột tiểu đường gây ra bởi Streptozocin

III- Ngày giao nhiệm vụ: 15/02/2017

IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 30/8/2017

V- Cán bộ hướng dẫn: TS NGUYỄN NGỌC HỒNG

(Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký)

TS Nguyễn Ngọc Hồng

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc

Học viên thực hiện Luận văn

Dương Minh Trí

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám Hiệu Trường Đại học Công Nghệ Tp Hồ Chí Minh, quý thầy cô giảng dạy tại Khoa Công nghệ sinh học - Thực phẩm - Môi trường cùng tất cả các thầy cô đã truyền dạy những kiến thức quý báu cho em trong suốt những năm học vừa qua

Qua đây em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô Nguyễn Ngọc Hồng, người đã định hướng nghiên cứu, quan tâm, tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian làm luận văn tốt nghiệp Bên cạnh đó em xin cảm ơn các thầy cô ở Phòng Thí nghiệm Khoa Công nghệ sinh học - Thực phẩm - Môi trường cùng các anh chị, bạn bè đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành tốt đề tài của mình

Cuối cùng, con xin gửi lời cảm ơn đến gia đình đã luôn bên cạnh, động viên con những lúc khó khăn, nản lòng trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu cũng như trong cuộc sống

Tp Hồ Chí Minh, ngày 16 tháng 11 năm 2017

Dương Minh Trí

TÓM TẮT

Mục đích của nghiên cứu này là để đánh giá hoạt tính chống oxy h a và tiềm năng chống tăng đường huyết của cao chiết ethanol từ 20 loài thực vật ở Việt Nam Hoạt tính chống oxy h a được phân tích qua phương pháp qu t gốc tự do PPH -diphenyl- -picryl-hydrazyl và FRAP ( erric Reducing ntioxidant Power Kết

quả cho thấy mẫu cao chiết ethanol từ lá chôm chôm Nephelium lappaceum) và

lá ổi (Psidium guajava c hoạt tính chống oxy h a cao nhất với giá trị I 50 trong phương pháp PPH lần lượt là g ml và 4,14 µg/ml, cao hơn 2,51 lần và 52 lần so với đối chứng ascor ic acid I 50 = 2,73 g ml Trong phương pháp R P giá trị chống oxy h a của cao chiết lá chôm chôm là μmol e2+

/L và cao chiết lá ổi là 5794  42 μmol e2+ L giá trị này ằng 0 lần và 0 51 lần so với ascorbic acid (11390 ± 98 μmol Fe2+ L Hàm lượng polyphenol tổng c trong lá chôm chôm và lá ổi lần lượt là 3  8,45 mg GAE/g và 150,47  6,49 mg

G E g khô Hàm lượng flavonoid tổng số của hai loại cao chiết lá chôm chôm và lá

ổi lần lượt là  0,81 mg RE/g và 97,45  1,03 mg RE/g khô Sự ảnh hưởng của cao chiết với liều thử 00-200mg.kg-1 ở mô hình chuột tăng đường huyết cấp tính cho thấy chuột uống cao chiết ethanol từ lá chôm chôm và lá ổi ở nồng độ 150mg.kg-1 thể trọng c nồng độ glucose trong máu giảm đáng kể so với nh m chứng tăng đường huyết và tương đương với nh m chứng trắng ao chiết ethanol

từ mẫu cây này được tiếp tục thử nghiệm trên mô hình chuột tiểu đường type gây ra ởi streptozocin STZ và kết quả cho thấy vào ngày thứ của quá trình theo dõi cao chiết ethanol từ lá chôm chôm c hoạt tính tốt hơn cao chiết từ lá ổi và tương đương với nh m được sử dụng thuốc trị tiểu đường glibenclamide (10mg.kg-1

thể trọng Những kết quả thu được trong nghiên cứu này chứng minh lá chôm chôm và lá ổi là nguồn của chất chống oxy h a tự nhiên c tiềm năng làm ổn định đường huyết ở liều dùng phù hợp

ABSTRACT

The aim of the present study was to evaluate antioxidant activity and the hyperglycemic potential of ethanolic extract from 20 plant species in Vietnam Antioxidant activity were tested on the 1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl (DPPH) free radical scavenging assay and the ferric reducing/antioxidant power assay (FRAP)

anti-The results revealed that the ethanolic extract of rambutan (Nephelium lappaceum) leaves and guava (Psidium guajava) leaves have high antioxidant activities which

showed an IC50 values in the DPPH method respectively of 6,85 µg/ml and 4,14 µg/ml were 2,51 and 1,52 fold higher that of ascorbic acid (IC50 = 2,73 µg/ml) In FRAP method, the antioxidant values were 6428 ± μmol e2+/L of rambutan leaves extract and 5794  42 μmol Fe2+/L of 1mg/ml concentration of sample of guava leaves extract, this values by 0.56 fold and 0.51 fold than ascorbic acid

390 9 μmol e2+

/L) Total phenolic content of rambutan and guava leaves with values were 168,73  8,45 mg GAE/g of dry weight and 150,47  6,49 mg GAE/g of dry weight Total flavonoid content of rambutan and guava leaves with

values were 74,45  0,81 mg RE/g of dry weight and 97,45  1,03 mg RE/g of dry weight Effect of oral glucose tolerance of ethanol extract of leaves was examined with dose of 100-200mg.kg-1 based on the body weight, the result showed that the

mice were fed ethanol extract of Nephelium lappaceum and Psidium guajava leaves

with dose of 150mg.kg-1 body weight decreased serum glucose levels significantly when compared to high glucose control group and was equivalently when compared with that of normal mice control group The ethanol extracts from two samples were tested in type 1 streptozocin induced diabetic mice The results showed that on day 21 of the test, ethanol extracts from rambutan leaves has a higher activity than guava leaves and was comparable to that used in the glibenclamide group (10mg.kg-

1

body weight) The results obtained in the present study demonstrated that

Nephelium lappaceum leaves and Psidium guajava leaves are potential sources of

natural antioxidants, possibly be used for improvement of blood glucose at right dosage

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM TẮT iii

ABSTRACT iv

MỤC LỤC vi

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT x

DANH MỤC CÁC BẢNG xi

DANH MỤC CÁC HÌNH xii

MỞ ĐẦU 1

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Mục tiêu nghiên cứu 2

Nội dung nghiên cứu 2

Ý nghĩa khoa học 3

Ý nghĩa thực tiễn 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 4

1.1 Gốc tự do và sự stress oxy hóa 4

1.1.1 Khái niệm về gốc tự do 4

1.1.2 Mối liên hệ giữa stress oxy hóa và bệnh tiểu đường 4

1.2 Hợp chất polyphenol và mối liên hệ với bệnh tiểu đường 5

1.2.1 Ảnh hưởng của các chất polyphenol lên sự hấp thụ glucose trong ruột 6

1.2.2 Ảnh hưởng của polyphenol lên chức năng tế bào β tuyến tụy 7

1.2.3 Ảnh hưởng của các polyphenol lên chức năng gan để duy trì cân bằng glucose nội mô 8

1.3 Sơ lược về bệnh tiểu đường 10

1.3.1 Phân loại 10

1.3.2 Các yếu tố nguy cơ dẫn đến bệnh tiểu đường 12

1.3.3 Xét nghiệm hóa sinh chẩn đoán bệnh tiểu đường 15

1.3.4 Chế độ dùng thuốc trong điều trị tiểu đường 16

1.3.5 Nghiên cứu điều trị tiểu đường bằng thảo dược trên thế giới 18

1.3.6 Nghiên cứu điều trị tiểu đường từ nguồn thực vật tại Việt Nam 19

1.3.7 Mô hình chuột tiểu đường 21

1.3.7.1 Mô hình bệnh lý trên động vật thực nghiệm 21

1.3.7.2 Mô hình tiểu đường type 1 22

1.3.8 Tổng quan về một số cây trong nghiên cứu 25

1.3.8.1 Cây xoài 25

1.3.8.2 Cây chôm chôm 27

1.3.8.3 Cây núc nác 29

1.3.8.4 Cây ổi 30

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33

2.1 Địa điểm và thời gian tiến hành đề tài 33

2.2 Đối tượng nghiên cứu 33

2.2.1 Nguyên liệu thực vật 33

2.2.2 Đối tượng động vật 36

2.2.3 Dụng cụ, hóa chất, thiết bị dùng cho thí nghiệm 36

2.3 Phương pháp nghiên cứu 37

2.3.1 Phương pháp xử lý mẫu, tách chiết và thu nhận cao chiết 39

2.3.2 Phương pháp đánh giá khả năng chống oxy hóa 39

2.3.2.1 Mô hình quét gốc tự do DPPH 39

2.3.2.2 Mô hình FRAP 41

2.3.3 Phương pháp định lượng polyphenol tổng số và flavonoid tổng số 42

2.3.3.1 Phương pháp định lượng polyphenol tổng số 43

2.3.3.2 Phương pháp định lượng flavonoid tổng số 43

2.3.4 Phương pháp đánh giá khả năng chống tăng đường huyết 44

2.3.4.1 Xác định độc tính cấp 44

2.3.4.2 Khảo sát trên mô hình in vivo chuột tăng đường huyết cấp tính 45

2.3.4.3 Khảo sát trên mô hình in vivo chuột gây tiểu đường bởi streptozocin 47

2.3.4.4 Phương pháp định lượng glucose trong máu 50

2.3.5 Phương pháp xử lý số liệu 51

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 52

3.1 Kết quả đánh giá khả năng chống oxy hóa 52

3.1.1 Mô hình quét gốc tự do DPPH 52

3.1.2 Mô hình FRAP 56

3.2 Kết quả định lượng polyphenol tổng số và flavonoid tổng số 60

3.2.1 Kết quả định lượng polyphenol tổng số 60

3.2.2 Kết quả định lượng flavonoid tổng số 61

3.3 Kết quả đánh giá khả năng chống tăng đường huyết 63

3.3.1 Xác định độc tính cấp 63

3.3.2 Kết quả đánh giá khả năng điều hòa đường huyết của các mẫu cao chiết trên mô hình chuột tăng đường huyết cấp tính 63

3.3.2.1 Khả năng điều hòa đường huyết của nhóm cao chiết từ lá cây Mangifera indica 64

3.3.2.2 Khả năng điều hòa đường huyết của nhóm cao chiết từ lá cây Nephelium lappaceum 65

3.3.2.3 Khả năng điều hòa đường huyết của nhóm cao chiết từ lá cây Psidium guajava 67

3.3.2.4 Khả năng điều hòa đường huyết của nhóm cao chiết từ lá cây Oroxylum indicum 69

3.3.2.5 Khả năng điều hòa đường huyết của nhóm 4 mẫu cao chiết từ 4 cây có hoạt tính chống oxy hóa tốt 71

3.3.3 Kết quả tạo mô hình chuột tiểu đường type 1 bằng STZ 73

3.3.4 Kết quả thử nghiệm khả năng ổn định đường huyết của các mẫu trên mô hình chuột tiểu đường type 1 74

3.3.4.1 Kết quả khả năng ổn định đường huyết của các mẫu trên mô hình chuột tiểu đường type 1 vào ngày thứ nhất 74

3.3.4.2 Kết quả khả năng ổn định đường huyết của các mẫu trên mô hình chuột tiểu đường type 1 vào ngày thứ 7 75

3.3.4.3 Kết quả khả năng ổn định đường huyết của các mẫu trên mô hình chuột tiểu đường type 1 vào ngày thứ 14 76 3.3.4.4 Kết quả khả năng ổn định đường huyết của các mẫu trên mô hình chuột tiểu đường type 1 vào ngày thứ 21 77 3.3.4.5 Kết quả khả năng ổn định đường huyết của các mẫu trên mô hình chuột tiểu đường type 1 vào các thời điểm trong 21 ngày thử nghiệm 78 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

AGEs: advanced glycation endproducts

DMSO: Dimethyl sulfoxyde

DPPH: 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl

EGCG: Epigallocatechin gallate

FRAP: ferric reducing/antioxidant power

G6PD: glucose-6 phosphate dehydrogenase

G6Pase: glucose-6-phosphatase

GAE: Gallic acid equivalent đương lượng gam acid gallic

GSH-Px: glutathione peroxidase

HbA1c: Glycosylated hemoglobin

IC50: half maximal inhibitory concentration

LDL: low density lipoprotein

NF-κB: nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells

NO: nitric oxide

RE: Rutin equivalent đương lượng gam rutin

RNS: Reactive Nitrogen Species

ROS: Reactive Oxygen Species

SOD: superoxide dismutase

STZ: streptozocin hay streptozotocin

TPTZ: 2,4,6-tripyridyl-s-triazin

PEPCK: phosphoenolpyruvate carboxykinase

DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Tên 0 loài thực vật sử dụng trong nghiên cứu 33 Bảng 3.1 Hoạt tính qu t gốc tự do PPH của 0 mẫu cây 53 Bảng 3.2 Khả năng chống oxy h a thông qua mô hình R P của 0 mẫu cây 58 Bảng 3.3 Hàm lượng polyphenol tổng số của cây c hoạt tính chống oxy h a cao

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Cấu trúc hóa học của streptozocin 23

Hình 1.2 Sơ đồ tác động của Streptozocin 24

Hình 1.3 Cây xoài 26

Hình 1.4 Lá và quả chôm chôm 27

Hình 1.5 Lá và quả cây núc nác 29

Hình 1.6 Lá và quả ổi 31

Hình 2.1 Hình ảnh 20 mẫu cây sử dụng trong nghiên cứu 36

Hình 2.2 Chuột bạch dùng cho thí nghiệm 36

Hình 2.3 Sơ đồ nghiên cứu tổng quát 38

Hình 2.4 Phản ứng giải thích sự thay dổi màu sắc của DPPH 39

Hình 2.5 Màu sắc của dung dịch DPPH chứa cao chiết có nồng độ từ cao→thấp 40 Hình 2.6 Nhóm thử nghiệm gồm 6 con chuột 44

Hình 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm thử hoạt tính của mẫu trên chuột tăng đường huyết cấp tính 45

Hình 2.8 Chuột được cho uống dung dịch glucose 2g.kg-1 thể trọng 47

Hình 2.9 Sơ đồ tạo mô hình chuột mắc bệnh tiểu đường type 1 47

Hình 2.10 Chuột được tiêm STZ vào phúc mạc bụng 48

Hình 2.11 Sơ đồ thử nghiệm hoạt tính của mẫu trên chuột tiểu đường type 1 49

Hình 2.12 Chuột được cho uống cao chiết 50

Hình 2.13 Máy đo nồng độ glucose trong máu 50

Hình 3.1 Hoạt tính loại gốc tự do DPPH ở nồng độ 1mg/ml của dịch chiết ethanol từ 4 mẫu 55

Hình 3.2 Hoạt tính loại gốc tự do thông qua giá trị IC50 của dịch chiết ethanol từ 4 mẫu 56

Hình 3.3 Đường chuẩn Fe2+-TPTZ 57

Hình 3.4 Khả năng chống oxy hóa in vitro trên mô hình FRAP của 4 mẫu có hoạt tính tốt nhất 59

Hình 3.5 Đường chuẩn acid gallic 60

Hình 3.6 Đường chuẩn rutin 62 Hình 3.7 Nồng độ glucose máu của nhóm cao chiết ethanol từ lá xoài so sánh với

76

Hình 3.13 Nồng độ glucose máu của các nhóm chuột thử nghiệm vào ngày thứ 14 77 Hình 3.14 Nồng độ glucose máu của các nhóm chuột thử nghiệm vào ngày thứ 21 78

MỞ ĐẦU ĐẶT VẤN ĐỀ

Gốc tự do được tạo ra trong quá trình trao đổi chất của cơ thể khi ở mức độ cao dẫn đến sự rối loạn và mất cân bằng của các quá trình sinh hóa và là nguyên nhân chính gây ra nhiều loại bệnh tật o đ việc tìm ra những hợp chất chống oxy hóa có khả năng ức chế các gốc tự do hoặc các quá trình gián tiếp sinh ra gốc tự do

là điều cần thiết

hất chống oxy h a c thể c nguồn gốc từ thiên nhiên hoặc được tổng hợp

h a học Tuy nhiên những hợp chất c nguồn gốc từ thiên nhiên c nhiều lợi thế hơn so với những hợp chất tổng hợp do hợp chất tổng hợp gây ra những phản ứng phụ như viêm gan và ung thư Bên cạnh đ những hợp chất c nguồn gốc từ thiên

nhiên đôi khi tác dụng dược lý tốt hơn Kahkonen et al., 1999)

Vấn đề liên quan đến đường huyết luôn được mọi người quan tâm đến vì lượng đường trong máu dù tăng hay giảm đi so với mức ình thường thì sẽ tác động không tốt đến sức khỏe Chứng tăng đường huyết ảnh hưởng trực tiếp đến bệnh tiểu đường ác th i quen trong ăn uống không điều độ, chế độ dinh dưỡng quá nhiều

đồ ngọt đồ béo hoặc uống những loại thức uống có cồn như rượu, bia và ít hoạt động thể chất cũng ảnh hưởng đến lượng đường trong máu và dần dần sẽ hình thành bệnh tiểu đường Với nhu cầu điều trị và dự phòng tiểu đường, hàng loạt các thuốc tổng hợp đã được các tập đoàn các công ty dược phẩm nghiên cứu và phát triển Tuy nhiên các thuốc có nguồn gốc tổng hợp không phải là giải pháp tối ưu đối với quốc gia đang phát triển như Việt Nam nguyên nhân là giá thành điều trị cao, thuốc tổng hợp có phản ứng phụ với tác dụng không mong muốn

Từ trước đến nay, Việt Nam chưa thực sự quan tâm đúng mức đến nền y học

tự cường, mang bản sắc rất riêng của dân tộc ta Đ chính là nền y học bản địa gắn với sử dụng cây thuốc Nam Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm có một hệ sinh thái phong phú và đa dạng, một tiềm năng lớn về tài nguyên cây dược liệu n i riêng và tài nguyên dược liệu (thực vật động vật, khoáng

vật n i chung Điều này thể hiện ở sự đa dạng về chủng loại cây dược liệu (trong

số hơn 000 loài thực vật Việt Nam thì có hơn 5.000 loài cho công dụng làm thuốc), phân bố rộng khắp cả nước, có nhiều loài dược liệu được xếp vào loài quý

và hiếm trên thế giới Với nguồn dược liệu phong phú và đa dạng, thế nhưng hàng năm Việt Nam vẫn phải tiêu tốn rất nhiều tiền vào việc nhập khẩu nguồn nguyên liệu từ nước ngoài Nguy hiểm hơn các nguồn nguyên liệu nhập khẩu cũng chưa phải là nguồn nguyên liệu sạch, nguyên liệu đảm bảo cho sản xuất thuốc có nguồn

gốc thảo dược Thuốc có nguồn gốc thảo dược đang được các nước quan tâm và

phát triển với ưu điểm là nguồn dược liệu sẵn có, dễ sử dụng, giá thành rẻ, ít tác dụng phụ dễ được cộng đồng chấp nhận đặc biệt là các nước kém phát triển và đang phát triển

Mục tiêu nghiên cứu

Để đánh giá hiệu quả của các thuốc có nguồn gốc thảo dược thì cần phải có

những nghiên cứu đánh giá tác dụng in vitro và dược lý an đầu Đề tài được thực hiện nhằm mục đích nghiên cứu về hoạt tính chống oxy hóa in vitro và hướng đến khả năng làm ổn định đường huyết trên mô hình in vivo trên chuột tăng đường

huyết cấp tính và chuột tiểu đường của một số loài cây mọc phổ biến ở Việt Nam Đây là nguồn nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm sẽ góp phần lớn trong việc sản xuất ra các chế phẩm ngăn ngừa và chữa trị nhiều loại bệnh tật cho con người trong đ c bệnh tiểu đường

Nội dung nghiên cứu

- Sàng lọc khả năng chống oxy hóa của một số loài thực vật thông qua hai phương pháp phổ biến là DPPH và FRAP

- Xác định hàm lượng polyphenol tổng số và flavonoid tổng số của một số cây

có hoạt tính chống oxy hóa cao nhất

- Khảo sát khả năng ổn định đường huyết của các cao chiết có hoạt tính chống

oxy hóa cao nhất trên mô hình in vivo chuột tăng đường huyết cấp tính

- Đánh giá hoạt tính làm ổn định đường huyết của các cao chiết trên mô hình chuột bị tiểu đường gây ra bởi streptozocin

Ý nghĩa khoa học

Sàng lọc hoạt tính chống oxy h a của 0 mẫu cao chiết ethanol của 0 loại cây từ đ chọn ra một số mẫu cây c hoạt tính tốt nhất định hướng cho việc nghiên cứu nguyên liệu thực vật c tiềm năng ngăn ngừa và hỗ trợ điều trị ệnh tiểu đường

là một trong các con đường tiếp cận hợp lý

Nghiên cứu hoạt tính làm ổn định đường huyết của lá ổi trên mô hình chuột

ị tiểu đường ởi STZ mà chưa c tài liệu nào trong nước công ố trước đ

Nghiên cứu hoạt tính chống oxy h a chống tăng dường huyết cấp tính và làm ổn định đường huyết trên mô hình chuột ị tiểu đường ởi STZ của cao chiết ethanol lá chôm chôm mà chưa c tài liệu trong và ngoài nước công ố trước đ

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1.Gốc tự do và sự stress oxy hóa

1.1.1.Khái niệm về gốc tự do

ác “gốc tự do” hay n i chính xác hơn là các chất hoạt động chứa oxy và nitơ (Reactive Oxygen Species - ROS và Reactive Nitrogen Species - RNS) là các dẫn xuất dạng khử của oxy và nitơ phân tử húng được chia thành hai nh m lớn là các

“gốc tự do” và các dẫn xuất không phải gốc tự do ác “gốc tự do” là các phân tử hoặc nguyên tử c một hoặc nhiều điện tử độc thân ác dẫn xuất không phải gốc

tự do như oxy đơn hydroperoxyde nitroperoxyde là tiền chất của các gốc tự do

1.1.2.Mối liên hệ giữa stress oxy hóa và bệnh tiểu đường

ơ thể con người liên tục tiếp xúc với các nguồn sản sinh ra gốc tự do ROS RNS Để đáp ứng với điều đ cơ thể có hệ thống chống oxy hóa nội sinh hoặc được bổ sung chất chống oxy hóa ngoại sinh từ chế độ ăn uống làm trung hòa các gốc tự do và giữ cân bằng nội môi của cơ thể Sự mất cân bằng giữa gốc tự do

và chất chống oxy hóa dẫn đến tạo ra một tình trạng gọi là ''stress oxy hóa'' mà một trong các kết quả của nó là sự phát triển bệnh tiểu đường

Stress oxy h a đ ng vai trò quan trọng trong sự phát triển của các biến chứng mạch máu trong bệnh tiểu đường đặc biệt là bệnh tiểu đường type 2 (Pham-Huy, 2008) ROS mức độ cao trong bệnh tiểu đường có thể do sự gia tăng sản xuất các enzyme catalase, superoxide dismutase (SOD) và glutathione peroxidase (GSH-Px) làm cho các mô nhạy cảm với stress oxy hóa dẫn đến sự phát triển của các biến chứng bệnh tiểu đường (Lipinski, 2001)

Sự biểu hiện quá mức của các gốc tự do gây hại cho các protein tế bào, lipid màng và nucleic acid và cuối cùng gây ra sự chết của các tế bào Tăng đường huyết cũng được cho là thúc đẩy quá trình peroxy hóa lipid của LDL (low density lipoprotein) bằng con đường superoxide Sự tương tác của glucose với protein dẫn đến sự hình thành của hợp chất glycate hóa bền vững AGEs (advanced glycation

endproducts) Các thụ thể của AGEs (RAGEs), làm bất hoạt enzyme và làm thay đổi cấu trúc và chức năng của enzyme thúc đẩy sự hình thành gốc tự do, làm ngăn chặn tác dụng của các chất kháng nitric oxide - gốc tự do GEs tăng stress oxy hóa trong tế bào, kích hoạt các yếu tố phiên mã NF-κB, từ đ thúc đẩy tăng điều chỉnh của NF-κB lên sự kiểm soát các gen đích khác nhau làm tăng cường sản

xuất nitric oxide - chất trung gian gây tổn thương tế bào β đảo tụy (Maritim et al.,

2003)

1.2 Hợp chất polyphenol và mối liên hệ với bệnh tiểu đường

Thực vật tổng hợp rất nhiều các chất thứ cấp so với động vật vì chúng không thể lẫn trốn được kẻ thù mà phải dựa vào hệ thống phòng thủ hóa học này Đặc tính chống oxy hóa hay tạo phức với kim loại; tạo ra các tín hiệu thông tin giữa phần ở trên cũng như dưới mặt đất, giữa các cây khác với sinh vật khác; polyphenol còn là các tác nhân che chắn tia tử ngoại (UV) từ mặt trời Khả năng chống tia UV giúp cho thực vật có thể chuyển từ sống dưới nước lên cạn hoàn toàn Các nghiên cứu còn cho thấy trao đổi hợp chất polyphenol không chỉ bảo vệ chống lại các yếu tố sinh học mà còn tham gia quá trình điều hòa ở cấp độ phân tử giúp cây sinh trưởng

và phát triển ình thường Một số hợp chất polyphenol tham gia tạo màu sắc tự nhiên của hoa, quả, hấp dẫn côn trùng thụ phấn cho hoa

Sự đa dạng về cấu trúc của polyphenol kéo dài từ acid của phenol như hydroxy enzoic và hydroxycinnamic đơn giản đến các đại phân tử polymer lớn như các proanthocyanidin và ellagitannin Một nhóm các hợp chất phenol cần thiết là flavonoid bao gồm các lớp cấu trúc như flavonol flavone flavanol flavanone anthocyanidin và isoflavone Lượng khẩu phần ăn của người đối với polyphenol khoảng 1g/ngày Tiêu thụ thức ăn từ thực vật giàu polyphenol làm giảm nguy cơ mắc các bệnh mãn tính như ệnh tiểu đường, bệnh tim mạch và ung thư Các nghiên

cứu in vitro và in vivo về polyphenol cho thấy các polyphenol có hoạt tính chống

viêm, chống oxy hoá, chống lại chất gây độc có tính oxy hóa và bảo vệ thần kinh Chúng có thể đ ng g p vào việc bảo vệ sức khoẻ con người Hiện nay, nhiều nghiên

cứu cho thấy các chất polyphenol trong thực phẩm cũng ảnh hưởng đến chuyển hóa

glucose và lipid trong cơ thể (Kati et al., 2010)

Duy trì trạng thái cân bằng glucose là điều quan trọng nhất đối với sinh lý của con người, thông qua sự kiểm soát hormone nghiêm ngặt Sự rối loạn kiểm soát này

có thể dẫn đến hội chứng rối loạn chuyển hóa bao gồm o phì tăng đường huyết,

giảm dung nạp glucose, cao huyết áp và rối loạn lipid máu (Eckel et al., 2005) Sự

bất thường đặc trưng nhất trong hội chứng rối loạn chuyển hóa là sự đề kháng insulin, kết quả từ các tương tác giữa các yếu tố di truyền và môi trường, bao gồm chế độ ăn uống và lối sống ít vận động (McCarthy, 2004 và Uusitupa, 2005) Hội chứng rối loạn chuyển hóa là yếu tố dẫn đến bệnh đái tháo đường type 2, gây ra bởi khiếm khuyết trong tác động của insulin và sự bài tiết insulin Sự rối loạn chuyển hóa glucose thường liên quan đến sự gia tăng khối lượng chất o đặc biệt là ở vùng bụng đến các mô mà ở đ chất béo không được lưu giữ trong trạng thái cân

bằng năng lượng ình thường (Laaksonen et al., 2004)

1.2.1 Ảnh hưởng của các chất polyphenol lên sự hấp thụ glucose trong ruột

Thực phẩm và đồ uống có nhiều car ohydrate gây tăng đường huyết sau ăn tăng glucose máu và các rối loạn nội tiết và chuyển hóa khác Sự hấp thu nhanh glucose gây áp lực đến cơ chế điều hoà cân bằng glucose làm tăng nguy cơ o phì, tiểu đường type 2 và bệnh tim mạch (Ludwig, 2002) α-amylase và α-glucosidase là những enzyme chủ chốt chịu trách nhiệm cho việc tiêu hóa các carbohydrate trong khẩu phần ăn chứa glucose

Một loạt các polyphenol đã được chứng minh là ức chế hoạt động của

α-amylase và α-glucosidase in vitro Các polyphenol ức chế các enzyme này bao gồm

flavonoid (anthocyanin, catechin, flavanone, flavonol, flavone và isoflavone), acid phenolic và tannin (proanthocyanidin và ellagitannin)

Ảnh hưởng của các thực phẩm và đồ uống giàu polyphenol trên đáp ứng glucose máu sau ăn uống đã được nghiên cứu trong các mô hình động vật và trong các nghiên cứu lâm sàng

- Nghiên cứu trên động vật: ác anthocyanin diacyl h a cũng như chiết xuất anthocyanin từ khoai lang tím làm giảm glucose máu và đáp ứng insulin đối với

việc sử dụng maltose ở chuột nhắt (Matsui et al 00 ũng c một polyphenol từ

chè, theaflavin 3-O-gallate, có hiệu quả trong việc ngăn chặn sự tăng nồng độ

glucose máu sau bữa ăn giàu maltose Matsui et al., 2007)

- Nghiên cứu lâm sàng: Quả là nguồn giàu chất polyphenol đặc biệt là anthocyanin, flavonol, proanthocyanidin và acid phenolic Trong người khỏe mạnh, uống sucrose (35 g) với quả mọng (150 g purée làm từ quả việt quất, quả cam đen nam việt quất và dâu tây cung cấp gần 800 mg polyphenol) tạo ra đáp ứng đường huyết hàng ngày ổn định khác với nh m đối chứng không uống dịch quả

(Torronen et al., 2007) Hình dạng của đường cong glucose trong huyết tương cho

thấy nồng độ glucose giảm trong giai đoạn đầu và nồng độ hơi cao trong giai đoạn sau cho thấy phản ứng tích cực do tiêu thụ quả mọng Quả cũng làm giảm đáng kể mức tăng glucose đỉnh, giảm tỷ lệ tiêu hoá và hấp thu sucrose từ đường tiêu hóa

1.2.2 Ảnh hưởng của polyphenol lên chức năng tế bào β tuyến tụy

Những nghiên cứu gần đây cho thấy nồng độ isoflavonoid đậu nành đã c ảnh

hưởng tích cực đến chức năng tế ào β Choi et al (2008) sử dụng genistein và

daidzedin để nghiên cứu các yếu tố liên quan đến sự trao đổi chất glucose và insulin

sử dụng một mô hình chuột bị tiểu đường không béo phì và kháng insulin Cả hai isoflavonoid (0,2g / kg genistein hoặc daidzein trong 9 tuần đều giữ được sự sản xuất insulin của tế ào β trong khi chuột ăn chế độ ăn kiêng không c sản xuất insulin

Epigallocatechin gallate EG G và rutin đã được kiểm tra về khả năng làm giảm sự ngộ độc glucose trong các tế ào β tuyến tụy Insuloma (RIN m5F) (Cai và Lin, 2009) Việc điều trị làm tăng ài tiết insulin phụ thuộc vào glucose và có thể thúc đẩy việc bài tiết insulin hiệu quả trong thời kỳ ủ bệnh cao khi tiết insulin tiết ra

do ngộ độc glucose (33 mM, 48 giờ), EGCG và rutin làm tăng TP trong tế bào, cho thấy sự gia tăng tiết insulin được làm trung hòa bằng cách tăng cường sự tiết insulin thông thường và glucose, phụ thuộc vào nồng độ ATP

Một nghiên cứu khác cho thấy tác dụng bảo vệ tế ào β của flavonoid được thực hiện bằng hỗn hợp flavonoid quercetin, luteolin và apigenin trong tế bào RIN

m5F (Kim et al., 2007) Flavonoid có hoạt tính chống viêm trong điều trị

interleukin β IL- β và interferon γ I N-γ và hiệu quả đã được xác minh khi phân tích di truyền các gen liên quan đến viêm, cho thấy vai trò của flavonoid trong việc phục hồi khả năng tiết ra insulin bằng cách ngăn ngừa tổn thương tế ào β do cytokin gây ra

Việc sử dụng rutin qua đường uống (100 mg / kg, 45 ngày) cho thấy sự sống

sót của tế ào β ở chuột nhắt do streptozocin (STZ) gây ra (Stanley et al.,

2006) Người ta cho rằng hiệu quả phục hồi tế ào β của rutin là do tăng khả năng tìm ra các gốc tự do và làm trung gian gia tăng hoạt động của enzyme chống oxy hoá trong tụy Tương tự, quercetin, phân tử aglutin của rutin cho thấy có khả năng phục hồi tế ào β khi sử dụng bổ sung trong chế độ ăn uống (0,5% chế độ ăn uống trong 14 ngày) ở chuột bị tiểu đường do STZ gây ra (Kobori, 2009) Phân tích biểu hiện gen cho thấy quercetin khôi phục khả năng tăng sinh tế bào bị ức chế bởi STZ,

và kết quả là nồng độ insulin trong huyết tương càng cao Ngoài ra các dấu hiệu stress oxy h a cũng được giảm ở tụy, giúp cải thiện sự hủy hoại oxy hóa liên quan đến bệnh tiểu đường

1.2.3 Ảnh hưởng của các polyphenol lên chức năng gan để duy trì cân bằng glucose nội mô

Gan đ ng một vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh nồng độ glucose máu với mô ngoại vi Theo ước tính, gan chịu trách nhiệm chiếm một phần a lượng

glucose sau ăn herrington et al 999 và lưu giữ glucose một cách hiệu quả

thông qua glycogen nhờ con đường chuyển hóa glycogenesis Ở trường hợp nhịn

ăn gan đ ng vai trò chính duy trì mức độ đường huyết ổn định và sản xuất glucose theo hai con đường khác nhau bằng cách thủy phân glycogen (glycogenolysis) hoặc bằng cách tổng hợp glucose từ các chất chuyển h a khác như pyruvate lactate glycerol và amino acid (gluconeogenesis) Các enzyme chủ yếu chịu trách nhiệm

cho việc điều hòa sự hình thành glycogenesis là glucokinase (GK) và synthase glycogen (GS), pyruvate carboxylase, phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK) và fructose-1,6-bisphosphatase

Diosmin là một flavonoid glycoside tự nhiên có rất nhiều trong vỏ quả các loại quả họ cam quýt Trong các nghiên cứu trên chuột điều trị thông qua đường uống của diosmin trong 45 ngày làm giảm đáng kể nồng độ glucose trong máu, giúp tăng cường hoạt động của các enzyme gan như hexokinase và glucose-6 phosphate dehydrogenase (G6PD) cùng với việc giảm glucose-6-phosphatase (G6Pase) và fructose-1,6-bisphosphatase (FDPase) trong mô hình chuột bị xử lý bởi

streptozotocin (STZ) -nicotinamide (Ramachandran et al., 2015)

Fisetin là một flavonoid được tìm thấy trong dâu, táo, hồng, nho, hành tây,

dưa chuột Kết quả của Constantin et al.(2010) cho thấy rằng sự ức chế fisetin vận

chuyển pyruvate vào ty thể có thể là nguyên nhân gây ức chế gluconeogenesis isetin cũng áo cáo rằng với liều 0 mg kg cơ thể đối với chuột bệnh tiểu đường trong 30 ngày cho thấy giảm lượng đường trong máu, giảm nồng

độ HbA1c, tăng insulin huyết tương và giảm mRNA và mức biểu hiện protein của gen gluconeogenic như phosphoenol pyruvate car oxykinase và G P trong gan

(Ramachandran et al., 2015)

Collins et al (2007) nghiên cứu vai trò của EGCG trong quá trình tạo glucose

mới ở gan bằng cách cho tế bào gan bị cô lập xử lý với EGCG (< 1pM) EGCG giảm sản xuất glucose bằng cách ức chế sự biểu hiện của các enzyme trong quá trình tạo glucose mới (PEPCK và glucose-6-phosphatase) một cách tương tự như insulin

Các flavonoid họ cam quýt như hesperidin và naringin 0 g kg được chứng minh làm giảm nồng độ đường huyết so với chế độ ăn kiêng cho chuột mang gen

db/db (chuột vừa bị béo phì vừa bị đái tháo đường) (Jung et al 00 Tương tự

trong trà xanh và đậu nành hesperidin và naringin cũng làm giảm đáng kể nồng độ acid béo tự do trong huyết tương nồng độ triglyceride, cholesterol tổng giảm

Những thay đổi trên được công nhận là do tăng mRN glucokinase gan giảm biểu hiện của các enzyme trong quá trình tạo mới glucose (PEPCK và G6Pase), và cải thiện chuyển hóa lipid nhờ sự biến đổi hoạt động của các enzyme chuyển hóa lipid

ở gan (Jung et al., 2006)

Trong nhóm acid phenolic của cám gạo có chứa một lượng đáng kể các dẫn

xuất của acid transcinnamic (acid ferulic, và acid p-coumaric) và acid ferulic với

liều trong 17 ngày cho thấy tác dụng hạ đường huyết và tăng tổng hợp glycogen ở gan cũng như hoạt động của enzyme glucokinase ở chuột mang gen db/db so với

nh m đối chứng (Jung et al., 2007)

1.3 Sơ lược về bệnh tiểu đường

Tiểu đường (Diabetes mellitus) là một bệnh rối loạn chuyển h a đặc trưng bởi nồng độ glucose máu tăng thường xuyên và mãn tính do tụy sản xuất thiếu insulin (thiếu insulin tuyệt đối) hoặc do giảm tác dụng của insulin (thiếu insulin tương đối) bởi các nguyên nhân khác nhau với cơ chế bệnh sinh phức tạp

Tăng glucose máu mãn tính thường kết hợp với sự hủy hoại, rối loạn và sự suy yếu chức năng của nhiều cơ quan trong cơ thể Những rối loạn chuyển hóa này có thể gây hôn mê và tử vong trong thời gian ngắn nếu không được điều trị kịp thời Hậu quả muộn của các rối loạn chuyển hóa này là gây tổn thương các mạch máu nhỏ và mạch máu lớn dẫn đến mù mắt, hoại tử thận, hoại tử chi, nhiễm trùng, tổn thương thần kinh (Tạ Văn Bình 00 ; Joseph 00

1.3.1 Phân loại

Phân loại dựa vào nguyên nhân sinh bệnh:

Tiểu đường type 1: Tuyến tụy của bệnh nhân hầu như hoặc không có khả năng

sản sinh ra insulin Nguyên nhân là do hệ miễn dịch tự hủy hoại các tế bào β trong tuyến tụy có nhiệm vụ sản sinh ra insulin Tác nhân kích thích để cho hệ miễn dịch tấn công tế bào β vẫn chưa iết rõ Bởi vậy trước đây còn gọi tiểu đường type 1 là bệnh tự miễn Bệnh chiếm khoảng 10- 0% các trường hợp tiểu đường

Bệnh nhân mắc bệnh tiểu đường type 1 buộc phải tiêm insulin hằng ngày, có thể là vài lần trong ngày Để hạ đường máu, ngoài tiêm insulin người bệnh còn phải điều chỉnh và phối hợp thuốc theo chế độ ăn và hoạt động thể lực Hạ đường huyết

lànguy cơ tiềm ẩn đe dọa tính mạng của người bệnh tiểu đường type 1 Mặc dù đã được cảnh áo và người ta đã nghiên cứu tìm ra nhiều biện pháp phòng chống, bảo

vệ an toàn cho người bệnh nhưng các iến chứng xảy ra ngày càng nhiều o đ chiến lược dự phòng nhằm tác động vào các giai đoạn sớm nhằm ngăn chặn sự diễn tiến của bệnh được xem như là phương thức tốt nhất giúp hạn chế những tổn thương nặng nề về tinh thần, vật chất cho mỗi cá nhân và cho toàn xã hội (Hanas, 2007;

Jabbour et al., 2008)

Tiểu đường type 2: Đặc điểm lớn nhất trong sinh lý bệnh của tiểu đường type 2

là có sự tương tác giữa yếu tố gen và yếu tố môi trường trong cơ chế sinh bệnh Đây

là mối quan hệ phức tạp

Bệnh nhân tiểu đường type c lượng insulin an đầu được sản sinh ra hoàn toàn ình thường nhưng các tế ào đã không hoặc kém nhạy cảm với sự có mặt của insulin Đ là hiện tượng kháng insulin Lượng đường trong máu do không được chuyển h a thành năng lượng nên giữ ở mức cao cơ thể bệnh nhân phản ứng bằng cách tăng sản xuất insulin, gây nên quá tải cho tuyến tụy và lượng insulin được tiết

ra dần dần giảm

Tiểu đường type 2 chủ yếu ở người trưởng thành nhưng ệnh đang gia tăng gặp cả ở những người trẻ tuổi, thậm chí ở cả trẻ em, bệnh thường gặp ở những người trên 40 tuổi Số người mắc bệnh tiểu đường type 2 chiếm khoảng 80% - 90% tổng số ca tiểu đường Sinh bệnh học của bệnh vẫn chưa được hiểu đầy đủ Tuy nhiên, hai yếu tố đ ng vai trò quan trọng trong cơ chế sinh bệnh của tiểu đường type 2 là khiếm khuyết chức năng tế bào β tuyến tụy và hiện tượng kháng insulin Giữa hai yếu tố, yếu tố nào xuất hiện trước và chiếm ưu thế cho đến nay vẫn chưa được xác định

Tiểu đường type 2 có nguyên nhân tiềm ẩn trong cấu tạo gen, nó làm cho bệnh phát triển nhanh Nếu những người mang trong mình gen tạo mầm mống cho bệnh tiểu đường sớm biết được điều đ và c iện pháp phòng ngừa bằng cách sống và

ăn uống tốt thì bệnh có thể không phát triển Bệnh tiểu đường trong trường hợp này

sẽ giữ ở dạng tiềm ẩn Trong trường hợp ngược lại, với cách sống không khoa học,

căn ệnh sẽ phát triển rất nhanh (Barnett et al., 2009, Silink et al., 2003)

Tiểu đường thai kỳ: là tình trạng không dung nạp carbohydrate của người phụ

nữ được phát hiện lần đầu khi mang thai Các nghiên cứu kinh điển của Freinkel đã chứng minh ở người tiểu đường thai kỳ, trong thời kỳ mang thai insulin tăng tiết gấp 1,5 - 2 lần khi đáp ứng với nghiệm pháp dung nạp glucose bằng đường uống hay truyền tĩnh mạch Rõ ràng cả lượng insulin dự trữ lẫn khả năng đáp ứng bài tiết mới của tế bào β đã ị giới hạn Đây cũng là nguyên nhân dẫn đến hiện tượng không dung nạp glucose ở người mẹ Các bất thường về chuyển hóa bao gồm tiết insulin mất cân đối và các tác động của n đến quá trình thu nhận glucose, ngăn chặn sản xuất glucose ở gan và giảm tuyệt đối sử dụng glucose được insulin hoạt hóa

Tiểu đường thai kỳ xảy ra ở khoảng 2 - 3% tổng số phụ nữ mang thai và khi hormon được sản xuất bởi nhau thai bị gián đoạn do ảnh hưởng của insulin Tiểu đường thai kỳ biến mất ngay sau khi sinh nhưng c khoảng một nữa trong số này tiến triển thành tiểu đường type vĩnh viễn sau sinh Trong những trường hợp hiếm gặp, tiểu đường type cũng c thể xảy ra trong thai kỳ, dẫn đến nồng độ glucose

trong máu cao sau khi sinh mà đòi hỏi phải điều trị bằng insulin (Hod et al., 2008)

Các tình trạng tăng đường huyết đặc biệt khác: giảm chức năng tế bào do

khiếm khuyết gen; tăng đường huyết do thuốc, hóa chất; giảm hoạt tính insulin do khiếm khuyết gen; nhiễm khuẩn; bệnh lý tụy ngoại tiết; bệnh nội tiết; các thể không thường gặp của tiểu đường qua trung gian miễn dịch; một số bệnh gen đôi khi kết hợp với tiểu đường

1.3.2 Các yếu tố nguy cơ dẫn đến bệnh tiểu đường

Bệnh tiểu đường c nh m nguy cơ lớn: di truyền, nhân chủng, hành vi lối sống và nh m nguy cơ chuyển tiếp (các nhân tố trung gian)

Các yếu tố gen

Có vai trò quan trọng trong bệnh tiểu đường type 2 Những người có bố, mẹ hoặc anh chị em ruột của mình bị bệnh tiểu đường c nguy cơ mắc bệnh cao gấp 4-

6 lần những người khác Nguy cơ này sẽ cao hơn khi cả hai bên nội ngoại đều có người mắc bệnh tiểu đường

Khi bố hoặc mẹ mắc tiểu đường thì tỷ lệ nguy cơ là 30%; Khi cả bố và mẹ đều mắc tiểu đường thì nguy cơ là 0%; Trường hợp sinh đôi cùng trứng, nếu một người mắc bệnh thì người kia sẽ được xếp vào nhóm bị đe dọa thật sự đối với bệnh tiểu

đường (Deborah et al., 2005; Dipalma, 1971; Joseph, 2005)

Các yếu tố nhân chủng học (giới, tuổi, chủng tộc)

Theo sắc tộc: Tỷ lệ mắc bệnh và tuổi mắc bệnh tiểu đường thay đổi theo sắc tộc Ở Tây âu, tỷ lệ mắc bệnh tiểu đường type 2 ở người da vàng cao hơn người da trắng từ 2-4 lần; tuổi mắc bệnh ở người da vàng trẻ hơn thường trên 30 tuổi người

da trắng thường hơn 0 tuổi

Theo độ tuổi: đây là yếu tố được xếp lên vị trí đầu tiên trong số các yếu tố nguy cơ của bệnh tiểu đường type Khi cơ thể già đi đặc biệt là từ 50 tuổi trở lên, thì các chức năng tụy nội tiết cũng ị suy giảm theo và khả năng tiết insulin của tụy cũng ị giảm Khi đ nồng độ glucose trong máu c xu hướng tăng đồng thời sự nhạy cảm của các tế ào đích với kích thích của insulin giảm đi Khi tế bào tụy không còn khả năng tiết insulin đủ với nhu cầu cần thiết của cơ thể, glucose máu

khi đ i tăng và ệnh tiểu đường thực sự xuất hiện (Deborah et al., 2005; Dipalma,

Tiểu đường type 2 rất phổ biến ở những người béo phì Tỷ lệ những người béo phì bị tiểu đường type đang gia tăng ở các nước trên toàn thế giới, không chỉ ở lứa tuổi trên 40 mà còn gặp cả ở những người đang trong độ tuổi thanh thiếu niên (Thái

Hồng Quang, 1985; Phan Sỹ Quốc, 1990; Nguyễn Thị Thanh Hải và cộng sự, 2008; Joseph, 2005)

Kháng insulin tồn tại cả ở gan và các mô ngoại vi, có thể xuất phát từ những bất thường trong các phân tử liên quan đến con đường truyền tín hiệu insulin Mặc

dù nguyên nhân có thể từ những nhân tố không có mặt trong con đường truyền tín hiệu insulin nhưng chúng làm rối loạn hay biến đổi một số phân tử trong mạng lưới này (Phan Sỹ Quốc, 1990; Bourtney, 2007; Bessesen, 2001)

Người ta đã tìm thấy sự giảm khả năng hoạt động của insulin tại thụ thể do giảm gắn insulin vào các thụ thể Những bất thường ở điểm gắn này đã được tìm thấy là do có biến đổi về cấu trúc ở các gen điều hòa tổng hợp insulin và các thụ thể đặc hiệu gắn insulin Đã c những bằng chứng cho thấy có sự suy giảm số lượng các thụ thể insulin ở người bệnh tiểu đường type 2, chủ yếu là ở các tế bào mô mỡ (Phan Sỹ Quốc, 1990; Bourtney, 2007; Bessesen, 2001)

Ít hoạt động thể lực

Các nghiên cứu trên thế giới đã cho thấy, việc tập luyện thể lực thường xuyên

có tác dụng làm giảm nồng độ glucose huyết tương ở bệnh nhân tiểu đường type 2, đồng thời giúp duy trì sự bình ổn của lipid máu, huyết áp, cải thiện tình trạng kháng insulin, và cải thiện tích cực về mặt tâm lý (Dipalma, 1971; Joseph, 2005)

Chế độ ăn

Nhiều nghiên cứu cho thấy tỷ lệ mắc bệnh tiểu đường tăng cao ở những người

có chế độ ăn nhiều chất béo bão hòa, nhiều carbonhydrat tinh chế Ngoài ra, các chế

độ ăn này thiếu vitamin, thiếu các yếu tố vi lượng góp phần làm thúc đẩy sự tiến triển bệnh ở những người trẻ cũng như người cao tuổi Đặc biệt ở người già mắc bệnh tiểu đường cơ thể có sự tăng sản xuất gốc tự do (là nhân tố làm tăng quá trình lão h a cơ thể), do vậy việc bổ sung các chất chống oxi h a như vitamin E sẽ phần nào giúp cải thiện được hoạt động của insulin và quá trình chuyển hóa (Dipalma, 1971; Joseph, 2005)

Các yếu tố khác

Stress: tình trạng stress kéo dài do áp lực từ công việc căng thẳng trong cuộc

sống hàng ngày là một “tay nội gián” cho ệnh tiểu đường Lối sống công nghiệp và hiện đại hóa: Từ phương tiện đi lại hiện đại hơn làm giảm cơ hội vận động; công việc văn phòng các bữa ăn với thức ăn nhanh nhiều năng lượng … đây là những yếu tố tiếp tay cho sự tấn công của bệnh tiểu đường vào loài người trong xã hội hiện đại (Dipalma, 1971; Joseph, 2005)

1.3.3 Xét nghiệm hóa sinh chẩn đoán bệnh tiểu đường

Glucose huyết

Tiêu chuẩn chẩn đoán ệnh tiểu đường được Hiệp hội tiểu đường của Mỹ kiến nghị năm 99 và được nhóm các chuyên gia về bệnh tiểu đường của WHO công nhận vào năm 99 tuyên ố áp dụng vào năm 999 như sau:

- Đường huyết tương ất kỳ ≥ 00 mg dl mmol l) kèm triệu chứng tiểu nhiều, uống nhiều, sụt cân

- Đường huyết lúc đ i ≥ mg dl 0 mmol l sau lần thử

- Đường huyết tương giờ sau uống g glucose ≥ 00 mg dl mmol l

Glucose niệu

Ở người ình thường trong nước tiểu không c đường Ngưỡng đường thận trung bình là 160-180mg/ml (8,9- 0mmol l Khi đường huyết tăng cao vượt quá ngưỡng đường thận tức là vượt quá khả năng tái hấp thu glucose của thận, glucose

sẽ c trong nước tiểu Ngưỡng đường thận thay đổi khác nhau đối với từng cá thể Trong một số trường hợp bệnh lý của thận mặc dù đường huyết ình thường nhưng vẫn c đường trong nước tiểu o đ x t nghiệm glucose niệu chỉ có giá trị khi tiến hành đồng thời với xét nghiệm glucose huyết (Tạ Văn Bình 00 ; Phan Hải Nam, 2004)

Ceton niệu

Thể ceton được hình thành trong cơ thể là do tăng phân hủy lipid tạo ra Thể ceton gồm 3 thành phần: Acetoacetate, Acetone, β-Hydroxybutyrate; các thành phần này được đào thải qua nước tiểu Ở người ình thường không có ceton trong nước tiểu Trong trường hợp nhiễm toan chuyển hóa do tiểu đường cơ thể đào thải

nhiều ceton ra nước tiểu Đây là dấu hiệu rất có giá trị áo trước cho tình trạng hôn

mê nhiễm toan

Hiện nay, có thể xác định glucose huyết, glucose niệu hay ceton niệu một cách nhanh chóng, chính xác bằng các dụng cụ như que thử glucose niệu, ceton niệu, máy và kit đo glucose huyết (Tạ Văn Bình 00 ; Phan Hải Nam, 2004)

Định lượng insulin và C-peptit trong máu

Insulin và C-peptit huyết được định lượng bằng phương pháp RI (Radioimmuno Assay-Định lượng miễn dịch phóng xạ) hoặc ELISA C-peptit được bài tiết cùng tiền insulin (Proinsulin) từ tế bào β tiểu đảo tụy đây là yếu tố liên kết giữa nhánh A và B của Proinsulin C-peptit được bài tiết qua thận ở trạng thái nguyên vẹn, không bị biến đổi Định lượng C-peptit sẽ đánh giá chính xác khả năng bài tiết insulin của tụy (Tạ Văn Bình 00 ; Phan Hải Nam, 2004)

Các xét nghiệm khác

Ngoài các xét nghiệm trên còn có các xét nghiệm khác để chẩn đoán xác định

và theo dõi tiến triển bệnh trong điều trị như: HbA1c (Glycosylated hemoglobin), Albumin glycosylated và protein huyết thanh, protein niệu, β2-Microglobulin (Tạ Văn Bình 00 ; Phan Hải Nam, 2004)

1.3.4 Chế độ dùng thuốc trong điều trị tiểu đường

Trước sự phát triển nhanh chóng của bệnh tiểu đường, nhu cầu thuốc điều trị

là rất lớn Trên thị trường hiện nay có nhiều loại thuốc khác nhau chủ yếu là các thuốc có nguồn gốc tổng hợp và bán tổng hợp, dựa vào tác dụng và cơ chế có thể chia thành 3 nh m sau đây:

- Insulin và các thuốc kích thích bài tiết insulin

- Các thuốc làm tăng nhạy cảm insulin

- Các thuốc chống tăng glucose huyết sau bữa ăn

a) Insulin và các thuốc kích thích bài tiết insulin

- Insulin điều hòa glucose huyết chủ yếu tại các mô đích là gan cơ và mô

mỡ Sau khi được tiết ra insulin đến các mô đích gắn vào thụ thể receptor đặc

hiệu là một glycoprotein gồm hai đơn vị α (nằm ngoài tế ào và hai đơn vị β (nằm trong tế ào được nối với nhau bằng cầu nối disulfide Insulin gắn vào phần thụ thể

α, kích thích tyrosine kinase của thụ thể β trong tế bào, khởi động chuỗi phản ứng làm tăng tính thấm màng tế bào với glucose, giúp glucose vận chuyển vào tế bào nhanh hơn Sau khi vào tế bào glucose được phosphoryl hóa thành glucose- 6 phosphate (G6P); từ đ G P chuyển thành glycogen dự trữ hoặc tiếp tục bị oxy hóa

để cung cấp năng lượng cho cơ thể

Các thuốc kích thích bài tiết insulin:

- Các nhóm sulfonylurea: gắn vào các thụ thể của nó ở các tế bào β đảo tụy làm chẹn kênh K+, gây khử cực màng tế bào Kênh Ca2+ phụ thuộc điện thế mở ra cho phép Ca2+ vào trong tế bào Nồng độ Ca2+ trong tế ào tăng khởi động vận chuyển các hạt chứa insulin đến bề mặt tế bào và giải phóng insulin ra ngoài (Phùng Thanh Hương và cộng sự 00 ; Đỗ Thị Nguyệt Quế và cộng sự, 2009; Nguyễn Đức Diệu Trang và cộng sự, 2008)

- Nh m Nateglinid Starlig : Trong cơ thể nateglinid gắn vào thụ thể đặc hiệu (SUR 1) ở tế bào β đảo tụy làm chẹn kênh Ca2+, Ca2+ từ ngoài vào trong tế bào kích thích giải phóng insulin (Tạ Văn Bình 00 ; Nguyễn Ngọc Xuân, 2004) b) Các thuốc làm tăng nhạy cảm của mô đích với insulin

- Các thuốc nhóm biguanid: ức chế tạo mới glucose tại gan, tăng tổng hợp glycogen Cải thiện khả năng hấp thu glucose ở các tế ào đích tế ào cơ và tế bào

mỡ Tác động trực tiếp lên các chất vận chuyển GLUT và GLUT tăng khả năng vận chuyển glucose vào tế bào

- Các thuốc nhóm thiazolidinedion: thuốc cải thiện tình trạng kháng insulin, tăng tổng hợp glycogen và giảm sản xuất glucose ở gan Thiazolidinedion là chất đồng vận chọn lọc trên receptor gamma tăng sinh - hoạt h a peroxisom nhân điều hòa gen chuyển hóa lipid và carbohydrate kiểm soát chuyển hóa tại mô đích cơ mỡ) Thiazolidinedion đòi hỏi sự có mặt của insulin

c) Thuốc chống tăng glucose huyết sau bữa ăn

Acarbose là thuốc ức chế enzyme α- glucosidase của tế bào niêm mạc ruột

Do tác dụng ức chế enzyme này, thuốc làm giảm hoặc chậm lại quá trình hấp thu tinh bột, dextrin và các disaccharide ở ruột non tránh được tình trạng tăng glucose huyết sau ăn Ngoài ra thuốc còn ức chế cạnh tranh glucoamylase, sucrase

Sử dụng thuốc có nguồn gốc dược liệu

Sử dụng thuốc có nguồn gốc thực vật trong phòng và chữa bệnh là thói quen, kinh nghiệm và truyền thống của người dân Việt Nam và một số nước trên thế giới

Có rất nhiều loài cây đã được dùng theo kinh nghiệm dân gian để làm giảm nhẹ triệu chứng cũng như iến chứng của bệnh tiểu đường Ở Việt Nam cũng như trên thế giới, một số cây đã và đang được nghiên cứu để chứng minh tác dụng hạ glucose huyết Các nghiên cứu này đã cho thấy kết quả khá khả quan, có thể dần dần đưa vào sử dụng trên lâm sàng

1.3.5 Nghiên cứu điều trị tiểu đường bằng thảo dược trên thế giới

Một vài nghiên cứu đã cho thấy hoạt tính chống tiểu đường của thực vật có hiệu quả Thí nghiệm cho chuột tiểu đường type 2 uống dịch chiết từ quế với liều 50 đến 200 mg/kg chuột/ngày trong vòng 6 tuần, kết quả cho thấy đường huyết giảm xuống một cách đáng kể và nồng độ insulin trong huyết tương tăng lên cholesterol

và triglyceride giảm xuống trong khi đ nồng độ H Lc tăng lên so với lô chuột ình thường Các thành phần có hoạt tính khác trong cây quế là các polyphenol của catechin và epicatechin, các chất này có chứa hoạt chất chống oxi h a và tăng cường hoạt tính của insulin

ây mướp đắng (Momordica charantia, họ Cucurbitaceae) từ Ấn Độ có hoạt

tính làm giảm đường huyết đối với các bệnh nhân tiểu đường type 2 Các con chuột cống tiểu đường được uống mướp đắng với liều khoảng 20 mg/kg trọng lượng cơ thể sẽ có nồng độ đường huyết lúc đ i giảm đến % ác cơ chế dự đoán ao gồm

sự hấp thụ glucose giảm trong ruột tăng cường hấp thụ glucose bởi các tế ào cơ xương và sự tái sinh các tế bào β để tiết ra insulin Các nghiên cứu độc học trong

động vật không phát hiện thấy sự gây độc gan và thận, các enzyme hóa sinh giữ nguyên không đổi sau khi cho uống cao mướp đắng

Gymnema sylvestre hay còn gọi là dây thìa canh từ Ấn Độ được sự quan tâm

trên toàn thế giới khi xét về phổ hỗ trợ kháng tiểu đường Các con chuột cống bị tiêm streptozotocin có nồng độ đường huyết tăng đáng kể và thử nghiệm dung nạp glucose bằng đường uống bị bất thường Tuy nhiên, các con chuột bị tiêm streptozotocin được cho uống dịch chiết nước lá dây thìa canh đã c sự hồi phục đáng kể cân bằng glucose nội sinh, do sự tăng insulin trong máu đã quay trở về mức ình thường trong vòng thời gian 0 ngày điều trị liên tục Hiện tượng này là kết quả của sự tái sinh các tế bào β trong đảo tụy, số lượng các tế ào này tăng gấp đôi

so với nh m đối chứng Các thành phần hoạt tính hạ đường huyết trong lá

Gymnema sylvestre đã được xác định là hỗn hợp acid gymnemic triterpen glycoside

còn được biết đến như các gymnemoside a đến f Peng và Zhao 009 ơ chế hoạt động chính lên sự giảm đường huyết c liên quan đến tác động ức chế sự hấp thu glucose từ ruột non Trong mô hình nuôi chuột cống béo và cho uống dịch chiết

lá dây thìa canh trong hai tuần đã suy giảm đáng kể trọng lượng cơ thể khi so sánh với chuột cống thường đối chứng Cholesterol, LDL, VLDL, và triglyceride đều giảm đáng kể xuống bằng mức thông thường so với các con chuột cống đối chứng (Sathya, 2008) Hiện nay đã c 0 nghiên cứu trên thế giới về dây thìa canh được

sử dụng rộng rãi tại Ấn Độ với tên là DIABETICIN, tại Mỹ với tên SUGAREST, tại Nhật với tên GYMNEMA, Singapore với tên GLUCO CARE

1.3.6 Nghiên cứu điều trị tiểu đường từ nguồn thực vật tại Việt Nam

Hiện nay trên thế giới có nhiều công trình nguyên cứu sản xuất các thực phẩm chức năng hỗ trợ điều trị bệnh đái tháo đường rất hiệu quả Ở Việt Nam trong thời gian gần đây cũng c một số nghiên cứu về tác dụng hạ đường huyết của một số thực vật, thảo dược, của các vị thuốc trị bệnh tiểu đường, tuy nhiên số công bố chưa thật sự nhiều và mang tính toàn diện Nguồn thực vật dùng làm dược liệu ở nước ta

thật sự dồi dào và đa dạng, có những thực vật vốn rất quen thuộc trong đời sống người dân được sử dụng làm nước uống hàng ngày Võ Văn hi 0 0; Phạm Hữu Điển 003; Vũ Ngọc Lộ, 2005)

Một số nghiên cứu về Giảo cổ lam Gynostemma Pentaphyllum (Thumb)

Makino đối với việc hỗ trợ phòng và điều trị bệnh nhân tiểu đường, thông qua tác

dụng kiểm soát glucose máu nhờ các hoạt tính của cây và đã được chứng minh vai trò kiểm soát đường huyết trên chuột khỏe mạnh và chuột tiểu đường Thành phần chính của giảo cổ lam là flavonoid thuộc nhóm polyphenol và saponin Nghiên cứu của Nguyễn Kim Hoa và cộng sự (2007) cho thấy khả năng kiểm soát glucose máu trà giảo cổ lam trên chuột, nghiên cứu của Thanh Huyền và cộng sự đã tiến hành đánh giá hiệu quả chống tăng đường huyết trên bệnh nhân mới chẩn đoán tiểu đường type đang điều trị ngoại trú tại bệnh viện Lão khoa Kết quả cho thấy glucose máu lúc đ i giảm so với nhóm chứng Kháng insulin giảm c ý nghĩa thống

kê so với nhóm chứng Bên cạnh đ H c giảm so với nhóm chứng Ngoài ra không thấy tác dụng phụ, không thấy biểu hiện hạ glucose máu, chức năng gan thận không thấy thay đổi trong suốt giai đoạn thử nghiệm

Một số chế phẩm được tiêu thụ trên thị trường dưới dạng thực phẩm chức năng được biết đến như chế phẩm DIABETNA bào chế từ dây thìa canh, dựa theo

đề tài nghiên cứu của Tiến sỹ Trần Văn Ơn trường Đại học ược Hà Nội (2008) Tiến sỹ Đỗ Thị Minh Thìn đã nghiên cứu điều trị tiểu đường type 2 bằng chế phẩm

từ quả mướp đắng và sinh địa (1996), thử nghiệm lâm sàng chế phẩm dưới dạng bột ADM và chế phẩm cao lỏng Remodin trên 80 bệnh nhân, nhận thấy đường huyết của bệnh nhân giảm xuống một cách có ýnghĩa đối với những bệnh nhân trước khi dùng chế phẩm chưa được dùng thuốc đường huyết giảm 42,80% so với trước khi điều trị, còn với những bệnh nhân đã được dùng thuốc trước tỷ lệ giảm đường huyết

là 39,04%

Phùng Thanh Hương và cộng sự đã xác định được tác dụng hạn chế tăng đường huyết của thân mướp đắng trên một số mô hình chuột gây tăng đường huyết thực nghiệm (2002) Sử dụng thân mướp đắng để điều trị sớm và dài ngày trên mô hình chuột nhắt tiểu đường type cũng c tác dụng duy trì hàm lượng glucose trong máu ở mức tương đối thấp và ổn định Nhóm nghiên cứu này cũng đã nghiên cứu

tác dụng hạ đường huyết của diệp hạ châu đắng Phylanthus amarus Shum et Thonn

trên chuột nhắt trắng thực nghiệm (2010)

Nhóm tác giả tại Viện inh ưỡng Việt Nam đã xác định nụ vối có hàm lượng polyphenol cao và có khả năng ức chế enzyme α-glucosidase Thử nghiệm về khả năng hạn chế tăng đường huyết sau ăn của nụ vối trên chuột nhắt khỏe mạnh và chuột Wistar tiểu đường cho thấy lượng đường huyết của nhóm chuột được cho uống bột nụ vối 00mg kg cơ thể) giảm một cách c ý nghĩa so với nhóm chuột đối

chứng (Mai et al., 2007) Ngoài ra nụ vối còn có khả năng chống oxi hóa, phục hồi hoạt động của một số enzyme ở gan (GOT, GST, GSH) (Mai et al., 2009)

1.3.7 Mô hình chuột tiểu đường

1.3.7.1 Mô hình bệnh lý trên động vật thực nghiệm

Mô hình động vật là mô hình mà ở đ động vật được gây bệnh hoặc tổn thương tương tự như trên người Những điều kiện thử nghiệm này thường được gọi

là mô hình bệnh lý trên động vật Việc sử dụng các mô hình động vật cho phép các nhà nghiên cứu thực hiện các thử nghiệm tiền lâm sàng để bảo đảm an toàn cho các nghiên cứu lâm sàng

Để có một mô hình phù hợp phản ánh một cách xác thực, các bệnh được mô hình hóa phải tương tự về nguyên nhân và cơ chế gây bệnh giống như ở người Mô hình động vật thường được sử dụng trong nghiên cứu y sinh học (nghiên cứu về cơ chế bệnh sinh, hoặc trong chẩn đoán điều trị hoặc phát triển các thuốc nghiên cứu mới)

Việc nghiên cứu và ứng dụng các mô hình bệnh lý trên các loài động vật (khỉ, chó, mèo, thỏ, chuột cống, chuột nhắt trắng… đã trở nên phổ biến đặc biệt là trong

nghiên cứu y dược học (Antonios et al., 2009)

1.3.7.2 Mô hình tiểu đường type 1

Tiểu đường type 1 là do sự tổn thương tế bào β đảo tụy (do tự miễn) các mô hình tiểu đường cũng được phát triển dựa trên nguyên tắc trên Mô hình tiểu đường type được xây dựng bằng nhiều con đường nhưng cơ ản c phương pháp phổ biến:

* Gây tiểu đường type 1 bằng hóa chất:

Alloxan:

- Chuột cống (40- 00mg kg theo đường tiêm tĩnh mạch hoặc màng bụng)

- Chuột nhắt (50- 00mg kg theo đường tiêm tĩnh mạch hoặc màng bụng)

- Thỏ (100-150 mg/kg tiêm màng bụng)

- Chó (50-75 mg/kg tiêm màng bụng) (Srinivasan et al., 2007)

Streptozocin:

- Chuột cống (35-65mg/kg tiêm màng bụng hoặc tĩnh mạch)

- Chuột nhắt (100- 200mg/kg tiêm màng bụng hoặc tĩnh mạch)

- Chuột Hamster (50 mg/kg tiêm màng bụng)

- Chó (20-30 mg kg tiêm tĩnh mạch) (Srinivasan et al., 2007)

* Gây tiểu đường type 1 bằng phương pháp lai tạo và chọn lọc giống

mô hình trên động vật được gây tiểu đường type 1 bằng phương pháp lai tạo và chọn lọc giống:

- Chuột nhắt NOD (nonobese diabetic)

- Chuột cống BB (Bio-Breeding)

- Chuột cống LETL (Long Evans Tokushima Lean)

- Chuột cống KDP (Komeda diabetes Prone)

- Chuột cống LEW-iddm (Lew- insulin dependent diabetes mellitus)

(Antonios et al., 2009; Ashok et al., 2007; Hiroshi et al và John et al., 2007)

Đặc tính hóa lý của Streptozocin và cơ chế gây tiểu đường trên chuột

Streptozocin là hỗn hợp của α và β stereoisomer Nó có dạng bột kết tinh màu xám vàng hoặc trắng đục STZ tan trong nước, trong ketone và trong cồn nồng độ thấp và ở một mức độ không đáng kể, ít tan trong dung môi hữu cơ phân cực, không tan trong dung môi hữu cơ không phân cực Chất tinh khiết dễ hút ẩm không khí và nhạy cảm với ánh sáng STZ phân hủy thành diazomethane trong dung dịch kiềm ở

00C

Streptozocin là một kháng sinh được phân lập vào cuối thập niên 50 của Thế

kỉ 20, từ một chủng nấm Streptomyces achromogenes trong mẫu đất ở bang Kansas

(Mỹ) Giữa thập niên 60 (Thế kỉ XX) các nhà khoa học đã phát hiện ra tính độc chọn lọc của STZ đối với các tế bào β đảo tụy, trong khi các tế bào này lại điều tiết nồng độ glucose huyết bằng cách tiết ra các hormon insulin Đây là một gợi ý sử dụng thuốc để gây mô hình tiểu đường type và điều trị ung thư tụy Năm 9

đã trao giấy ph p lưu hành thuốc điều trị ung thư tế ào đảo tụy dưới tên thương mại là Zanosar (Lenzen, 2008)

- STZ cũng được nghiên cứu làm thuốc kháng sinh nhưng không được dùng cho mục đích thương mại

Hình 1.1 Cấu trúc hóa học của streptozocin

đ tác động đến các chức năng tín hiệu quá trình trao đổi chất trong ty thể của tế bào β điều này cũng giải thích STZ có khả năng ức chế tiết insulin

- Tính chọn lọc của STZ với tế bào β: STZ là chất đồng đẳng nitrosourea trong

đ N- methyl-N-nitrosourea được liên kết với C-2 của hexose Nitrosourea tan trong lipid nên được hấp thụ dễ dàng vào mô qua màng sinh chất, kết quả của việc thay thế hexose là STZ ít tan trong lipid STZ được tích lũy chọn lọc trong tế bào β đảo tụy qua kênh vận chuyển glucose GLUT2 ái lực thấp nằm trong màng sinh chất Do vậy những tế bào không biểu hiện kênh vận chuyển glucose sẽ kháng với STZ Quan sát này cũng giải thích độc tính của STZ lớn hơn so với N-methyl-N-nitrosourea trong các tế bào xuất hiện kênh vận chuyển GLUT2 kể cả khi 2 chất này đều alkyl h a N tương tự nhau

Hình 1.2 Sơ đồ tác động của Streptozocin (Lenzen, 2008)

- Tính độc của STZ đối với tế bào β: tính độc của STZ phụ thuộc vào hoạt tính alkyl hóa DNA của nh m methylnitrosourea đặc biệt là vị trí O6 của guanine Sự vận chuyển của các nhóm methyl từ STZ tới các phân tử DNA gây nên tổn thương kéo theo một loạt chuỗi sự kiện khác kết quả là dẫn tới bẻ gãy các phân tử DNA Sự