Đánh giá tác dụng cải thiện trí nhớ trên mô hình gây sa sút trí nhớ bằng scobolamin của cao chiết giàu alcaloid từ cây thạch tùng răng cưa (HUPERZIA SERRATA (THUNB ) TREVIS )

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘIKHOA Y DƯỢC NGUYỄN THỊ THÙY ĐÁNH GIÁ TÁC DỤNG CẢI THIỆN TRÍ NHỚ TRÊN MÔ HÌNH GÂY SA SÚT TRÍ NHỚ BẰNG SCOPOLAMIN CỦA CAO CHIẾT GIÀU ALCALOID TỪ CÂY THẠCH TÙNG RĂNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KHOA Y DƯỢC

NGUYỄN THỊ THÙY

ĐÁNH GIÁ TÁC DỤNG CẢI THIỆN TRÍ NHỚ TRÊN MÔ HÌNH GÂY SA SÚT TRÍ NHỚ BẰNG SCOPOLAMIN CỦA CAO CHIẾT GIÀU

ALCALOID TỪ CÂY THẠCH TÙNG RĂNG CƯA

(HUPERZIA SERRATA (THUNB.) TREVIS.)

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH

DƯỢC HỌC Khóa: QH.2015.Y

Hà Nội – 2020

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

ALCALOID TỪ CÂY THẠCH TÙNG RĂNG CƯA

(HUPERZIA SERRATA (THUNB.) TREVIS.)

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC (NGÀNH DƯỢC HỌC)

Khóa: QH.2015.Y

Người hướng dẫn: 1 ThS Đặng Kim Thu

2 ThS Bùi Sơn Nhật

Hà Nội – 2020

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, tôi xin được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới hai giảng

viên hướng dẫn là ThS Đặng Kim Thu và Th.S Bùi Sơn Nhật - giảng viên Bộ

môn Dược lý và Dược lâm sàng, Khoa Y – Dược, Đại học Quốc gia Hà Nội đã đưa

ra những lời khuyên hữu ích, luôn lắng nghe, động viên và dẫn dắt tôi từng bướcchân trên con đường thực hiện đề tài

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS TS Bùi Thanh Tùng và các thầy cô thuộc bộ môn Dược lý – Dược lâm sàng, Khoa Y Dược, Đại học Quốc gia

Hà Nội đã chia sẻ những bài học kinh nghiệm quý báu, nhiệt tình giúp đỡ và độngviên tôi

Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới DS Nguyễn Thị Thu Hoài – Học viên

cao học khóa 22, đại học Dược Hà Nội đã cùng ở bên và nhiệt tình giúp đỡ tôi trongsuốt thời gian làm đề tài

Tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới các thầy cô của Khoa Y Dược, Đại học Quốc gia Hà Nội đã nhiệt tình chỉ bảo, quan tâm và truyền

dạy cho tôi những kiến thức quí báu trong suốt 5 năm học tập tại khoa cũng như tạomọi điều kiện tốt nhất cho tôi được thực hiện trọn vẹn đề tài này

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, người thân và bạn bè

đã động viên và sát cánh bên tôi vượt qua những khó khăn trong quãng thời giancòn ngồi trên ghế nhà trường

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 21 tháng 5 năm 2020

Sinh viên

Nguyễn Thị Thùy

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

Protein tiền thân amyloid (Amyloid Precursor Protein)

Cao chiết giàu alcaloid từ Thạch tùng răng cưa liều 30 mg/kg cân nặngCao chiết giàu alcaloid từ Thạch tùng răng cưa liều 60 mg/kg cân nặngCục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (Food and DrugAdministration)

Chế độ ăn giàu chất béo (High fat diet)

Liều dùng gây chết 50% số động vật thử nghiệm

Chuột mất vùng khứu giác (Olfactory bulbectomized)

Chuột tăng tốc lão hóa

SAMP Chuột tăng tốc lão hóa nhạy cảm

SE

UV-Vis

Sai số chuẩn (Standard errror)

Quang phổ tử ngoại khả kiến

DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.2.1 Các hợp chất alcaloid của Thạch tùng răng cưa 8 Bảng 2.4.1 Thành phần của hỗn hợp phản ứng 28

Bảng 3.1.1 Kết quả đánh giá khả năng ức chế enzym AChE in vitro của cao chiết

giàu alcaloid từ Thạch tùng răng cưa và chất chuẩn donepezil 29

Bảng 3.1.2 Giá trị IC 50 của cao chiết giàu alcaloid từ Thạch tùng răng cưa và chất

chuẩn quercetin 30

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.2.1 Cấu trúc hóa học của Hup A 8 Hình 2.1.1 Cây Thạch tùng răng cưa Huperzia serrata (Thunb.) Trevis 17 Hình 2.1.2 Phương pháp chiết alcaloid bằng dung môi hữu cơ trong môi trường kiềm

18

Hình 2.3.1 Sơ đồ nội dung nghiên cứu 20

Hình 2.4.1 Phản ứng giữa các chất trong hỗn hợp phản ứng Ellman 21 Hình 2.4.2 Sơ đồ triển khai mô hình gây sa sút trí nhớ bằng scopolamin in vivo 24

Hình 3.2.1 Ảnh hưởng của cao chiết giàu alcaloid từ Thạch tùng răng cưa đến tỷ lệ

chuyển tiếp giữa các cánh 31

Hình 3.2.2 Ảnh hưởng của cao chiết giàu alcaloid từ Thạch tùng răng cưa đến thời

gian tìm thấy bến đỗ ở bài tập có bến đỗ 32

Hình 3.2.3 Ảnh hưởng của cao chiết giàu alcaloid từ Thạch tùng răng cưa tới thời

gian lưu tại góc phần tư có bến đỗ ở bài tập không có bến đỗ 34

Hình 3.2.4 Ảnh hưởng của cao chiết giàu alcaloid từ Thạch tùng răng cưa đến hoạt

độ AChE trên thể đồng nhất não chuột 35

Hình 3.2.5 Ảnh hưởng của cao chiết giàu alcaloid từ Thạch tùng răng cưa đến hàm

lượng malondialdehyd (MDA) trong mô não 36

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 - TỔNG QUAN 3

1.1 Tổng quan về bệnh 3

1.1.1 Khái niệm về bệnh sa sút trí nhớ 3

1.1.2 Các thể sa sút trí nhớ và cơ chế bệnh sinh 4

1.1.3 Các thuốc điều trị bệnh sa sút trí nhớ 6

1.2 Tổng quan về cây Thạch tùng răng cưa 7

1.2.1 Đặc điểm thực vật 7

1.2.2 Phân bố 7

1.2.3 Thành phần hóa học 7

1.2.4 Tác dụng dược lý 9

1.2.5 Các nghiên cứu hiện nay về tác dụng cải thiện trí nhớ của Thạch tùng răng cưa 9

1.3 Một số mô hình nghiên cứu tác dụng tăng cường trí nhớ 11

1.3.1 Các mô hình động gây sa sút trí nhớ trên động vật thử nghiệm 11

1.3.2 Một số thử nghiệm hành vi đánh giá tác dụng tăng cường trí nhớ in vivo 13 1.3.3 Một số phương pháp đánh giá tác dụng ức chế AChE 14

1.3.4 Một số phương pháp đánh giá khả năng chống oxy hóa 15

Chương 2 - ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17

2.1 Đối tượng nghiên cứu 17

2.1.1 Dược liệu nghiên cứu 17

2.1.2 Mẫu nghiên cứu 17

2.2 Phương tiện nghiên cứu 18

2.2.1 Động vật thí nghiệm 18

1.2.2 Hóa chất, dung môi 18

1.2.3 Thiết bị, dụng cụ 19

2.3 Nội dung nghiên cứu 19

2.4 Phương pháp nghiên cứu 20

2.4.1 Phương pháp đánh giá tác dụng ức chế AChE và chống oxy hóa in vitro 20

2.4.2 Phương pháp đánh giá tác dụng cải thiện trí nhớ của cao chiết giàu alcaloid

từ Thạch tùng răng cưa trên mô hình gây sa sút trí nhớ bằng scopolamin 23

2.5 Phương pháp xử lý số liệu 28

Chương 3 – KẾT QUẢ 29

3.1 Kết quả đánh giá tác dụng ức chế AChE và khả năng dọn gốc tự do in vitro của cao chiết giàu alcaloid từ Thạch tùng răng cưa 29

3.1.1 Kết quả đánh giá tác dụng ức chế enzym AChE in vitro 29

3.1.2 Kết quả đánh giá khả năng dọn gốc tự do DPPH in vitro 30

3.2 Kết quả đánh giá tác dụng tăng cường trí nhớ của cao chiết giàu alcaloid

từ Thạch tùng răng cưa trên mô hình gây sa sút trí nhớ bằng scopolamin 31

3.2.1 Kết quả đánh giá tác dụng cải thiện trí nhớ in vivo thông qua thử nghiệm mê

3.2.4 Ảnh hưởng của cao chiết giàu alcaloid từ Thạch tùng răng cưa đến hàm lượng

malondialdehyd (MDA) trong mô não 36

Chương 4 – BÀN LUẬN 38

4.1 Về kết quả đánh giá tác dụng ức chế enzym AchE và chống oxy hóa in vitro của cao chiết giàu alcaloid từ Thạch tùng răng cưa 38

4.1.1 Về kết quả đánh giá tác dụng ức chế enzym AChE in vitro 38

4.1.2 Về kết quả đánh giá khả năng dọn gốc tự do in vitro 39

4.2 Về kết quả đánh giá tác dụng cải thiện trí nhớ trên mô hình gây sa sút trí

Chương 5 – KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 45

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

MỞ ĐẦU

Xã hội ngày càng phát triển, những áp lực của cuộc sống cũng ngày càngtăng cao Con người bị ảnh hưởng bởi môi trường và xuất hiện những vấn đề vềsức khỏe Ngoài những nhóm bệnh phổ biến như bệnh tim mạch và ung thư, sa súttrí nhớ cũng là một bệnh lý mà nhiều người mắc phải

Sa sút trí nhớ là một nhóm các rối loạn đặc trưng bởi sự suy giảm trí nhớ vànhận thức, có ảnh hưởng đến các hoạt động sống hàng ngày và hoạt động xã hội củangười bệnh Trên thế giới, số lượng người mắc sa sút trí nhớ ngày càng tăng cao vớikhoảng 50 triệu người mắc và có gần 10 triệu ca mắc mới mỗi năm [47] Sa sút trí nhớ

là căn bệnh có tác động rất lớn đến nền kinh tế Chi phí dành cho chăm sóc và điều trịcho bệnh nhân sa sút trí nhớ hàng năm trên thế giới ước tính khoảng 800 tỷ USD(tương đương 1% GDP toàn cầu) và sẽ đạt tới 2000 tỷ USD vào năm 2030 [47]

Sa sút trí nhớ là bệnh lý phổ biến thường gặp ở người cao tuổi Bệnh diễnbiến từ từ tăng dần, suy giảm dần khả năng nhận thức, trí tuệ, dẫn đến mất dần khảnăng sinh hoạt độc lập và thường tử vong do mắc phải các bệnh nhiễm trùng, tiếtniệu Mặc dù sa sút trí nhớ có tác động rất lớn đến sức khỏe người cao tuổi và đang

có xu hướng ngày càng gia tăng nhưng việc điều trị lại gặp nhiều khó khăn do hiểubiết về bệnh còn hạn chế và việc lựa chọn thuốc điều trị bị giới hạn Những thuốcdùng điều trị sa sút trí nhớ gồm 2 nhóm thuốc ức chế cholinesterase và thuốc đốikháng thụ thể N-methyl-D-aspartat (NMDA) Các thuốc kể trên cho thấy tác dụngkiểm soát triệu chứng tốt nhưng không làm thay đổi diễn tiến bệnh Ngoài ra, giáthành tương đối cao và các tác dụng phụ không mong muốn là nhược điểm của cácthuốc này Do đó, việc tiếp tục nghiên cứu tìm ra loại thuốc hiệu quả và an toànhơn trong điều trị sa sút trí nhớ và Alzheimer là rất cần thiết

Thạch tùng răng cưa (Huperzia serrata (Thunb.) Trevis.) là một dược liệu đã

được dùng để điều trị bệnh sa sút trí nhớ tại Trung Quốc Trong dược liệu, Huperzin

A (Hup A) là hợp chất alcaloid nổi bật có tác dụng cải thiện trí nhớ [50,61] Tuy nhiên,

ở nước ta mới chỉ có một số nghiên cứu dược lý về cao chiết cồn của Thạch tùng răngcưa trong khi chưa có nghiên cứu nào thực hiện trên đối tượng nghiên cứu là cao chiếtalcaloid Vì vậy, nghiên cứu này được tiến hành nhằm mục đích đánh giá tác dụng cảithiện trí nhớ của cao chiết giàu alcaloid từ Thạch tùng răng cưa theo

1 Đánh giá được tác dụng ức chế enzym AChE và khả năng dọn gốc tự do DPPH in vitro của cao chiết giàu alcaloid từ Thạch tùng răng cưa.

2 Đánh giá được tác dụng cải thiện trí nhớ trên mô hình gây sa sút trí nhớ bằng scopolamin của cao chiết giàu alcaloid từ Thạch tùng răng cưa.

2

Chương 1 - TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về bệnh

1.1.1 Khái niệm về bệnh sa sút trí nhớ

Bệnh sa sút trí nhớ được định nghĩa bởi Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) năm

1992 như sau: Sa sút trí nhớ là một hội chứng bệnh của não, có tính chất mạn tính

và tiến triển, có sự xáo trộn nhiều chức năng của não liên quan đến trí nhớ, suynghĩ, định hướng, học tập, ngôn ngữ và phán đoán Song, ý thức không bị suygiảm Sự suy giảm trong kiểm soát cảm xúc, hành vi xã hội hoặc động lực thường

đi kèm, đôi khi xuất hiện trước sự suy giảm chức năng nhận thức Hội chứng xảy ratrong bệnh Alzheimer, bệnh mạch máu não và trong các điều kiện nguyên pháthoặc thứ phát khác ảnh hưởng đến não [66].

Sa sút trí nhớ là một hội chứng bệnh lý phổ biến ở người cao tuổi Mặc dùbệnh chủ yếu ảnh hưởng đến người già nhưng không phải là một phần bình thườngcủa quá trình lão hóa Đa số các bệnh nhân rối loạn chức năng nhận thức đều dotổn thương không hồi phục các neuron thần kinh hai bên bán cầu (đặc biệt ở vùng

vỏ não phối hợp) và/hoặc các cấu trúc dưới vỏ Bệnh diễn biến từ từ tăng dần, suygiảm dần khả năng nhận thức, trí tuệ, cuối cùng mất hết khả năng sinh hoạt độc lập,phải lệ thuộc hoàn toàn vào người khác và thường tử vong do mắc phải các bệnhnhiễm trùng, tiết niệu [1]

Theo báo cáo của hiệp hội Alzhiemer năm 2018, trên thế giới có khoảng 50triệu người mắc sa sút trí nhớ (chiếm khoảng 5% tổng số người trên 60 tuổi của thếgiới) Ước tính cứ mỗi 3 giây sẽ có thêm 1 người mắc sa sút trí nhớ và số ngườimắc bệnh dự kiến tăng lên đến 152 triệu người vào năm 2050 [47] Trong đó, số camắc mới ở châu Á chiếm gần 50% số ca trên thế giới và tập trung chủ yếu ở cácnước thu thập thấp – trung bình Nguy cơ mắc sa sút trí nhớ tăng theo tuổi Tỷ lệmắc sa sút trí nhớ của một người tăng gấp đôi sau mỗi 6,3 năm [49]

Việt Nam có xu hướng già hóa dân số nhanh Số người cao tuổi (trên 65tuổi) chiếm hơn 10% tổng dân số [10] Tuy nhiên, số người mắc sa sút trí nhớ trongnước chưa được đánh giá trên nghiên cứu quy mô lớn Một số nghiên cứu được

sự phức tạp của các yếu tố gây bệnh Nhiều giả thuyết được hình thành để giải thích

về nguyên nhân gây bệnh cũng như cơ chế bệnh sinh, ví dụ như giả thuyết vềamyloid  (A), protein Tau, cholinergic,

 Giả thuyết về cholinergic

Trong não, các tế bào thần kinh hệ cholinergic có mặt nhiều ở vùng vỏ não

và đồi hải mãi, chịu trách nghiệm về trí nhớ và học tập Acetylcholin là chất dẫntruyền thần kinh quan trọng của hệ cholinergic, có vai trò hoạt hóa thụ thể nicotinic

và muscarinic Giả thuyết cholinergic là giả thuyết được đưa ra bởi hai nhà khoahọc Davies và Maloney vào năm 1976 [22] Giả thuyết cho rằng nguyên nhân gâybệnh Alzheimer có thể do giảm số lượng acetylcholin và suy yếu thụ thể nicotinic

và muscarinic dẫn đến suy giảm dẫn truyền thần kinh Giả thuyết là cơ sở cho việcnghiên cứu phát triển thuốc hướng tăng cường hoạt động của chất dẫn truyền thầnkinh acetylcholin

 Giả thuyết về amyloid  (A) và protein tau

Hardy John và cộng sự đã đưa ra giả thuyết về A để giải thích cho cơ chếbệnh Alzheimer năm 1991 [31] Những A là kết quả của quá trình biến đổi bấtthường của APP – một protein xuyên màng chưa rõ chức năng cụ thể APP là proteinnằm trong màng, được phân cắt bởi 3 loại enzym -, - và -secretase Một trongnhững sản phẩm của quá trình phân cắt APP là một loại protein không tan tự kết tụ(A40 và A42 ) từ đoạn cắt -- Dưới tác động của Apolipoprotein E (APOE) - proteinvận chuyển giúp phân bố cholesterol trong mô não, những peptid này kết tụ với nhauhình thành các mảng amyloid Những mảng amyloid gây suy giảm trí nhớ và nhậnthức nhờ can thiệp vào sự giao tiếp của các nơ-ron tại synap Các A kích

4

thích quá trình phosphoryl hóa protein tau và phát triển các đám rối tơ thần kinhNFT.

Protein Tau là thành phần quan trọng của tế bào thần kinh có vai trò cố định và

ổn định cấu trúc của vi ống ở sợi trục Trong Alzheimer, protein tau bị phosphoryl hóa,tách ra và tích lũy thành các đám rối tơ thần kinh NFT, ngăn sự di chuyển của dưỡngchất và các phân tử thiết yếu bên trong tế bào, gây chết tế bào thần kinh Sự tích lũyA góp phần khởi động quá trình phosphoryl hóa protein tau Ngược lại, một nghiêncứu khác cho thấy protein tau độc có thể tăng cường sản xuất A [33] Sự hiện diệncủa A và tau độc kích hoạt các tế bào miễn dịch ở não (tế bào thần kinh đệm) Các tếbào này có nhiệm vụ loại bỏ các protein độc, song cũng làm chết tế bào thần kinh.Viêm mạn tính được cho là xảy ra khi các tế bào thần kinh đệm không còn đảm nhậnđược nhiệm vụ của chúng Khi viêm xảy ra, các yếu tố miễn dịch được kích hoạt kéotheo sự hình thành các gốc tự do phá hủy màng tế bào Teo não là kết quả do chết các

tế bào thần kinh Ngoài ra, A và tau độc cũng làm giảm khả năng sử dụng glucose ởnão gây suy yếu các chức năng bình thường [15]

 Giả thuyết về Glutamat

Glutamat là chất dẫn truyền thần kinh kích thích nhanh ở não đóng vai trò quantrọng trong học tập, trí nhớ và vận động Glutamat hoạt hóa ba loại thụ thể chính làAlpha-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoazolepropionic acid (AMPA), N-methyl-D-aspartat (NMDA) và thụ thể hướng chuyển hóa Trong đó, thụ thể NMDA cho phépion Na+ và Ca2+ đi vào tế bào Quá trình exitotoxicity xảy ra khi kích thích quá mứccác thụ thể NMDA bởi glutamat hoặc các acid amin có cấu trúc tương tự, làm nồng độcác ion Ca2+ trong tế bào tăng cao, gây tổn thương và chết tế bào [24]

1.1.2.2 Sa sút trí nhớ trong bệnh mạch máu

Sa sút trí nhớ trong bệnh mạch máu là thể bệnh phổ biến đứng thứ hai sau bệnhAlzheimer, chiếm 10 – 20% các trường hợp mắc bệnh Sa sút trí nhớ do nguyên nhânmạch máu làm giảm lượng máu tới não, gây tổn thương tế bào thần kinh và ít hồiphục Biểu hiện của bệnh thường đột ngột, nhanh (nếu bị tai biến mạch máu mới) hoặctiến triển theo từng nấc (trong trường hợp tái phát tai biến nhiều lần) [57]

1.1.2.3 Các thể sa sút trí nhớ khác

miễn dịch ở người (ví dụ HIV), các bệnh chuyển hóa và nội tiết (ví dụ suy giáp,lupus ban đỏ hệ thống, tăng calci huyết, thiếu vitamin B12) [66].

1.1.3 Các thuốc điều trị bệnh sa sút trí nhớ

Hiện nay chưa có thuốc nào có thể làm chậm hoặc dừng quá trình diễn tiếncủa bệnh sa sút trí nhớ Tổ chức FDA đã chấp nhận 6 thuốc trong điều trị sa sút trínhớ bao gồm: tacrin, rivastigmin, galantamin, donepezil, memantin và memantinphối hợp donepezil [15]

1.1.3.1 Nhóm thuốc ức chế enzym Acetylcholinesterase (AChE)

Giả thuyết cholinergic được lấy làm trung tâm để phát triển các thuốc Giảthuyết cho rằng nguyên nhân gây bệnh Alzheimer có thể do giảm số lượngacetylcholin và suy yếu thụ thể nicotinic và muscarinic dẫn đến suy giảm dẫntruyền thần kinh [17] Nhóm thuốc có tác dụng ức chế AChE có phục hồi, tăng thờigian tồn tại các chất dẫn truyền thần kinh Acetylcholin từ đó cải thiện trí nhớ vànhận thức

Nhóm ức chế AChE gồm 4 thuốc đã được tổ chức FDA cấp phép sử dụng(Tacrin, Donepezil, Rivastigmin và Galantamin) Tacrin ức chế không cạnh tranhvới enzym acetylcholinesterase nhưng gây độc cho gan nên hiện nay hiếm khi được

sử dụng [64] Các thuốc thế hệ sau (Donepezil, Rivastigmin và Galantamin) được

sử dụng để thay thế cho Tacrin Ngoài khả năng ức chế AChE, Rivastigmin có thể

ức chế cả BuChE, trong khi galantamin có tác dụng trong việc điều biến các thụ thểnicotinic Cả hai được sử dụng để điều trị Alzheimer mức độ nhẹ - trung bình.Donepezil chỉ ức chế chọn lọc AChE nên ít có độc tính ngoại biên hơn, được sửdụng để điều trị trong cả trường hợp nặng Các tác dụng phụ thường gặp trên hệtiêu hóa (mệt mỏi, buồn nôn và tiêu chảy), hệ thần kinh (lo lắng, khó chịu) và hệtim mạch (nhịp tim chậm) [41]

1.1.3.2 Nhóm thuốc ức chế thụ thể NMDA

Thuốc duy nhất trong nhóm này được tổ chức FDA phê duyệt là Memantin.Memantin là chất ức chế thụ thể NMDA không cạnh tranh, có tác dụng bảo vệ thầnkinh, ngăn cản việc mất tế bào thần kinh Memantin dung nạp tốt hơn vào cơ thể[40] Tác dụng phụ thường gặp trên hệ tiêu hóa (buồn nôn, tiêu chảy hoặc táo bón)

và hệ thần kinh (lú lẫn và hưng phấn) [41] Memantin phối hợp donepezil cho thấy

sự cải thiện lớn về chức năng nhận thức và ghi nhớ ở bệnh nhân sa sút trí nhớ [20]

6

Ngoài ra, người ta còn sử dụng các chất chống oxy hóa như vitamin E,vitamin C, các dược liệu (bạch quả, đinh lăng, ), thuốc giảm đau không steroid để

hỗ trợ điều trị sa sút trí nhớ

1.2 Tổng quan về cây Thạch tùng răng cưa

1.2.1 Đặc điểm thực vật

Thạch tùng răng cưa có tên khoa học là Huperzia serrata (Thunb.) Trevis.

hay còn được biết đến là Lycopodium serratum thuộc họ Thông đất (Lycopodiaceae).

Tên khác là Thạch tùng răng hoặc Chân sói

1.2.2 Phân bố

Cây thường tìm thấy ở những nước nhiệt đới châu Á, Trung Quốc, Úc vàvùng Trung Mỹ Ở nước ta, Thạch tùng răng cưa phân bố rải rác ở các tỉnh vùngtrung du và vùng núi cao ở Tây Bắc, miền Trung và Tây Nguyên [5,8,11]

1.2.3 Thành phần hóa học

Thạch tùng răng cưa có thành phần chính là alcaloid thuộc Lycopodiumalcaloid, được phân thành 4 nhóm theo cấu trúc bao gồm Lycodin alcaloid,Lycopodin alcaloid, Fawcettimin alcaloid và dạng hỗn hợp [35] Các hợp chấtalcaloid của Thạch tùng răng cưa được liệt kê trong bảng 1.2.1

Trong đó, Huperzin A (Hup A) được coi là thành phẩn hóa học nổi bật đượcphân lập và nghiên cứu nhiều nhất Theo tác giả Vũ Thị Ngọc và cộng sự (2015), hàmlượng Hup A trong lá Thạch tùng răng cưa ở Đà Lạt vào mùa thu và mùa xuân lần lượt

là 75,4 và 92,5 (g.g-1 mẫu khô) [13] Theo tác giả Takuya Ohba và cộng sự

(2015), Hup A là alcaloid chính trong cao chiết giàu alcaloid từ Thạch tùng răng cưa với hàm lượng đạt 0,5  0,003% [45].

Hình 1.2.1 Cấu trúc hóa học của Hup A

Ngoài ra, Thạch tùng răng cưa còn chứa saponin, glycosid,

flavonoid, tanin, đường khử, acid amin, polysaccharid, steroid và carotenoid [5]

Bảng 1.2.1 Các hợp chất alcaloid của Thạch tùng răng cưa

Nhóm O, 12-deoxyhuperzin O, Lycodolin, 12-epilycodolin N-oxid,

lycopodin 4α,6α-dihydroxylycopodin, 6α-hydroxylycopodin,

7-hydroxylycopodin, lycoposseramin G, lycoposseramin L,lycoposseramin M, lycoposseramin N, Serratezomin C,Lucidiolin, lycoposerramin F lycoposerramin H lycoposerramin

I, lycoposerramin J, lycoposerramin O

Huperzin A, NN-Dimethylhuperzin A, 6α-Hydroxyhuperzin A,

Nhóm 6β-Hydroxyhuperzin A, 6β-Hydeoxyhuperzin A, Phlegmariurin

M, Huperzin U, Huperzin C, Huperzin D, Huperzinin, Isofordin,

lycodin Huperzin B, N-Methylhuperzin B, De-N-methyl-βobscurin

Huperzin P, Huperzin Q, N‐oxyhuperzin Q, Lycoflexin,

8

Neohuperzinin, Serratanidin, Serratezomin B,Serratinin, Serratin, 8-deoxyserratinin, 8-deoxy-13-dehydroserratinin, Huperserratinin.

và giảm stress oxy hóa đồng thời ức chế biểu hiện của yếu tố gây viêm [26,62]

Cao chiết của Thạch tùng răng cưa còn cho thấy có tác dụng tiềm năngchống khối u trên các tế bào ung thư bạch cầu HL-60 [30] và ức chế sự di căn của

tế bào u thần kinh đệm C6 (glicoma) [46]

Các tác dụng khác của loài cây này như kháng khuẩn [39] và chữa lành vếtthương [18] cũng đã được chứng minh Bên cạnh đó, tác dụng chống nhược cơ,giải độc organophosphat cũng được ghi nhận ở Hup A [28,38]

1.2.5 Các nghiên cứu hiện nay về tác dụng cải thiện trí nhớ của Thạch tùng

răng cưa

1.2.5.1 Các nghiên cứu trên thế giới

Ở Nhật Bản, tác giả Takuya Ohba và cộng sự đã xác định hàm lượng Hup Atrong cao chiết giàu alcaloid từ Thạch tùng răng cưa là 0,5  0,003% Cao chiếtgiàu alcaloid từ Thạch tùng răng cưa có tác dụng ức chế chọn lọc AChE với IC50 là5,96 µg/ml và không ức chế BuChE ở cùng dải nồng độ ức chế AChE Nghiên cứucũng chỉ ra rằng cao chiết giàu alcaloid từ Thạch tùng răng cưa liều 30 mg/kg chothấy tác dụng cải thiện trí nhớ ở chuột nhắt trắng thông qua các thử nghiệm hành vi(thử nghiệm mê lộ chữ Y và mê lộ nước Morris) [45]

Hup A là hợp chất được phân lập từ cao chiết của Thạch tùng răng cưa lần đầutiên vào năm 1986 bởi tác giả Liu JS và cộng sự [37] Năm 1996, Cheng Dong Hang

và cộng sự cho thấy Hup A là một chất ức chế chọn lọc AChE theo cơ chế đảo

9

ngược với IC50 là 82 nM và tỷ lệ ức chế BuChE/AChE là 884,57 Đồng thời, dùngHup A liều 0,1 – 0,4 mg/kg giúp cải thiện trí nhớ của chuột gây sa sút trí nhớ bằngscopolamin [21] Năm 2011, trong thử nghiệm lâm sàng pha 2, Hup A liều 400 gthấy tác dụng cải thiện trí nhớ ở bệnh nhân mắc sa sút trí nhớ mức độ nhẹ đến trungbình [50].

1.2.5.2 Các tác dụng lý được báo cáo tại Việt Nam

Năm 2013, tác giả Nguyễn Ngọc Chương và cộng sự báo cáo kết quả đánh giátác dụng của cao chiết cồn từ Thạch tùng răng cưa trên mô hình gây sa sút trí nhớ

ở chuột nhắt trắng bằng scopolamin Kết quả cho thấy cao chiết cồn từ Thạch tùngrăng cưa liều 0,533 g/kg có tác dụng tăng cường trí nhớ trên chuột gây sa sút trí nhớbằng scopolamin và LD50 của cao chiết cồn Thạch tùng răng cưa là 5,33g/kg [3]

Năm 2016, tác giả Nguyễn Thị Kim Thu và cộng sự đã chứng minh cao chiếtcồn và các phân đoạn của cao chiết cồn từ lá và thân của Thạch tùng răng cưa thu hái

tại Sapa, Lào Cai có tác dụng ức chế AChE in vitro Phân đoạn dịch chiết EtOAc cho

thấy hoạt tính ức chế AChE mạnh nhất với IC50 = 89,96 ± 3,42 µg/ml [6]

Cũng năm 2016, tác giả Vũ Thị Ngọc và cộng sự đã đánh giá sự có mặt củaHup A trong mẫu cây Thạch tùng răng cưa thu hái tại Đà Lạt, Lâm Đồng vào mùaXuân và mùa Thu bằng phương pháp sắc ký bản mỏng và sắc ký lỏng hiệu năngcao Kết quả cho thấy, hàm lượng Hup A trong 2 mẫu lần lượt là 0,0925 mg/g mẫukhô (mẫu mùa Thu) và 0,0171 mg/g mẫu khô (mẫu mùa Xuân) Hàm lượng Hup Ađược nhận định có sự thay đổi giữa các thời điểm trong năm, với hàm lượng caonhất vào giữa mùa thu và thấp nhất vào đầu mùa xuân [13]

Tại Việt Nam có rất ít tài liệu nghiên cứu về Thạch tùng răng cưa và chưa cónghiên cứu trên đối tượng cao chiết giàu alcaloid từ loài cây này Vì vậy, trongnghiên cứu này, nhóm nghiên cứu sử dụng cao chiết giàu alcaloid từ Thạch tùngrăng cưa của Việt Nam để đánh giá tác dụng cải thiện trí nhớ trên mô hình gây sasút trí nhớ ở chuột nhắt trắng bằng scopolamin

1.3 Một số mô hình nghiên cứu tác dụng tăng cường trí nhớ

1.3.1 Các mô hình động gây sa sút trí nhớ trên động vật thử nghiệm

1.3.1.1 Mô hình gây sa sút trí nhớ tự phát

 Mô hình lão hóa tự nhiên

Suy giảm trí nhớ là đặc trưng đầu tiên và phổ biến của tuổi già Vì vậy,những động vật già có tiềm năng được dùng như những mô hình tự phát gây suygiảm trí nhớ Chuột là động vật thường được sử dụng trong các nghiên cứu do chiphí thấp, sẵn có, dễ thao tác và hành vi đặc trưng Do không gây xâm lấn và khôngchịu tác động của chất hóa học thần kinh nên những mô hình này được coi là công

cụ hữu ích để phản ánh sinh lý bệnh tự nhiên của bệnh Alzheimer

 Mô hình tăng tốc độ lão hóa

Chuột tăng tốc độ lão hóa (SAM) là một mô hình lão hóa cấp tốc được hìnhthành thông qua việc lựa chọn kiểu hình từ chủng chuột AKP/J, bao gồm 9 chủngtăng tốc độ lão hóa nhạy cảm (SAMP) và 3 chủng tăng tốc độ lão hóa đề kháng(SAMR) Trong đó, chủng SAMP8 là mô hình gây sa sút trí nhớ đáng tin cậy chothấy sự suy giảm khả năng học tập và trí nhớ liên quan đến lão hóa [59]

1.3.1.2 Mô hình gây sa sút trí nhớ bằng tác nhân hóa học

 Mô hình gây sa sút trí nhớ bằng scopolamin

Mô hình gây sa sút trí nhớ bằng scopolamin là một trong những mô hìnhđộng vật được sử dụng nhiều nhất do quy trình đơn giản và khả năng sống sót cao.Scopolamin là một chất đối vận muscarinic có cấu trúc tương tự chất dẫn truyềnthần kinh acetylcholin Do có ái lực cao, scopolamin gắn với các thụ thể muscarinic

và ngăn không cho acetylcholin gắn vào Kết quả, nồng độ những chất dẫn truyềnthần kinh acetylcholin tự do tăng quá mức gây tổn thương các dây thần kinh dẫnđến suy giảm khả năng học tập và trí nhớ [65]

 Mô hình gây sa sút trí nhớ bằng streptozotocin

Streptozotocin gây tổn hại tế bào thần kinh thông qua stress oxy hóa, tăngtích lũy các A trong não, kích thích sự phosphoryl hóa protein tau Chuột tiêmstreptozotocin liều 3 mg/kg, 2 lần trong 48 giờ được báo cáo gây ra suy giảm trínhớ giống bệnh Alzheimer [52] Hạn chế của mô hình này là tỷ lệ tử vong cao, yêucầu số lượng động vật thử nghiệm lớn

11

 Mô hình gây sa sút trí nhớ bằng Trimethyltin (TMT) clorid

TMT là một chất độc thần kinh mạnh, gây chết các tế bào thần kinh ở vùngđồi thị của động vật TMT gây mất tế bào thần kinh, suy giảm trí nhớ, co giật ởchuột nhờ gây được stress oxy hóa, kích thích các yếu tố tiền viêm [16] Tuy nhiên,hiệu quả của TMT có khác biệt giữa các loài và tùy từng nhóm sản xuất [43]

Ngoài ra, các tác nhân như L-methiomin, Colchicin, acid Okadaic,Benzodiazepin, các kim loại nặng (Fe, Cu, Cr, Co, ) cũng được sử dụng để gây sasút trí nhớ trên động vật thí nghiệm [43]

1.3.1.3 Mô hình gây tổn thương não

Mô hình gây sa sút trí nhớ trên chuột mất vùng khứu giác cũng là một trongnhững mô hình được sử dụng nhiều để gây sa sút trí nhớ ở động vật thí nghiệm Chuộtđược tiến hành phá hủy vùng khứu giác và cầm máu bằng miếng bọt cầm máu gelatin.Các nghiên cứu chỉ ra rằng chức năng học tập và ghi nhớ đã suy giảm đáng kể sau khicắt bỏ vùng khứu giác của chuột, làm giảm sự tăng sinh tế bào trong đồi hải mã vàcholin acetyltransferase (ChAT) ở võ não và đồi hải mã [32,42]

1.3.1.4 Mô hình sử dụng động vật chuyển gen

Động vật được biến đổi gen để biểu hiện các protein tiền chất amyloid(APP) tạo thành các đám rối A và gây sa sút trí nhớ Các mô hình thường sử dụngnhư chuột Tg2576, chuột APP23, JNLP3, ApoE… Ngoài ra còn có các mô hìnhchuyển gen khác bằng cách gây đột biến trong presenilin, đột biến -symelein, môhình chuột biểu hiện quá mức eyelooxygenase-2, đột biến yếu tố chống tăng trưởngthần kinh (NGF) [55]

1.3.1.5 Mô hình gây sa sút trí nhớ do não thiếu oxy

Tình trạng thiếu oxy (hypoxia), tăng natri máu và thiếu máu cục bộ đượcbáo cáo làm giảm lượng máu cung cấp cho não và gây giảm trí nhớ ở loài gặmnhấm Có thể gây thiếu oxy bằng cách cho chuột phơi nhiễm với khí CO2 tinhkhiết, CO NaNO2 cũng được dùng để gây suy giảm khả năng học tâp và ghi nhớnhờ làm giảm khả năng mang oxy Ngoài ra, người ta sử dụng mô hình gây sa súttrí nhớ do thiếu máu não cục bộ bằng cách thắt động mạch cảnh đồng thời chíchmáu đuôi chuột gây hạ huyết áp [55]

1.3.1.6 Mô hình gây sa sút trí nhớ bằng chế ăn giàu chất béo (HFD)

Trong mô hình này, chuột được cho ăn chế độ ăn giàu chất béo (30-60%chất béo) trong 2-4 tháng HFD làm tăng nồng độ cholesterol trong não Vìcholesterol ảnh hưởng đến việc thanh thải và lắng đọng A nên việc tăng nồng độcholesterol trong não thúc đẩy sự lắng đọng của peptit này và hình thành mảng bámA ở ngoài tế bào thần kinh HFD gây ra sự lắng đọng của peptid A, tăng cácphản ứng viêm, giảm tế bào thần kinh và tăng tốc độ suy giảm nhận thức thông quacăng thẳng oxy hóa và đẩy nhanh quá trình apoptosis thần kinh [51] Mô hình cómột hạn chế là quá trình xây dựng mô hình tốn nhiều thời gian

1.3.2 Một số thử nghiệm hành vi đánh giá tác dụng tăng cường trí nhớ in vivo

 Thử nghiệm nhận diện đồ vật (ORT)

Test nhận diện đồ vật ORT được thực hiện theo phương pháp của Yamada vàcộng sự (2011) để đánh giá khả năng cải thiện trí nhớ ngắn hạn không liên quan đến vịtrí không gian của chuột [67] Chuột có xu hướng khám phá vật thể lạ lâu hơn để thuthập thông tin mới của môi trường, qua đó đảm bảo sự an toàn cho bản thân động vật.Đánh giá thời gian chuột khám phá vật thể lạ so với thời gian khám phá vật thể cũ chobiết khả năng nhớ của chuột Chuột được coi là cải thiện trí nhớ nếu thời gian khámphá vật thể mới của chuột lâu hơn so với thời gian khảm phá vật thể cũ

 Thử nghiệm mê lộ chữ Y

Thử nghiệm mê lộ chữ Y được thực hiện nhằm đánh giá trí nhớ không gianngắn hạn của chuột Thử nghiệm này được tiến hành dựa vào hành vi thích khámphá của động vật gặm nhấm Hành vi này giúp chúng thu thập thông tin về môitrường mới, từ đó đảm bảo an toàn cho bản thân Trong thử nghiệm mê lộ chữ Y,chuột có xu hướng tìm đến cánh mà chúng chưa khám phá (hay có xu hướng khámphá lần lượng ba cánh tay liên tiếp) Chuột có trí nhớ tốt sẽ di chuyển thay đổi luânphiên giữa các cánh và ngược lại [36]

 Thử nghiệm mê lộ nước Morris (Morris Water Maze – MWM)

Test mê lộ nước Morris để đánh giá khả năng học tập và trí nhớ không giancủa chuột, dựa vào bản năng sinh tồn và khả năng nhớ vị trí không gian của chuột,khi cho vào nước chuột sẽ bơi để tìm bến đỗ và nhớ vị trí của bến đỗ ở các lần tiếptheo Thử nghiệm dựa vào bản năng sinh tồn của động vật sống trên cạn: khi chuột

13

bị đưa vào môi trường nước, chúng sẽ cố gắng bơi để tìm cách trốn thoát nhằmđảm bảo an toàn cho bản thân Đánh giá kết quả dựa trên các thông số: thời giantìm thấy bến đỗ, quãng đường tìm thấy bến đỗ, vận tốc bơi trung bình, thời gian lưulại góc có bến đỗ [60].

có điều kiện, thử nghiệm vận động tự nhiên, bài tập tìm thức ăn trong mê lộ, mê lộhình chữ thập, vận động trong rotarod…

1.3.3 Một số phương pháp đánh giá tác dụng ức chế AChE

Acetylcholin là một chất dẫn truyền thần kinh thuộc hệ cholinergic, đượctổng hợp từ Ac-coenzym A và cholin dưới tác dụng của acetyltransferase Sau khiđược giải phóng, acetylcholin tồn tại ở mô trong vài giây, sau đó bị AChE ở môliên kết tại chỗ phân giải thành ion acetat và cholin AChE giữ vai trò quan trọngtrong kiểm soát biểu hiện của chất dẫn truyền thần kinh acetylcholin

 Phương pháp sử dụng thuốc thử Ellman

Phương pháp đánh giá hoạt tính của AChE dựa trên nguyên tắc: cơ chất ATCI

bị thủy phân nhờ sự xúc tác của cholinesterase tạo thiocholin Thiocholin phản ứng vớithuốc thử DTNB giải phóng ra hợp chất 5-thio-2-nitrobenzoic màu vàng Hợp chất này

có độ hấp thụ quang cực đại tại bước sóng 412 nm Lượng hợp chất này được tạothành tỷ lệ thuận với hoạt độ của AChE Phương pháp sử dụng thuốc thử Ellman được

áp dụng phổ biến trong đánh giá hoạt độ của enzym do có ưu điểm là hợp chất đượctạo thành có độ bền cao, độ nhạy và đơn giản của phương pháp [25]

 Phương pháp sử dụng thuốc thử muối Fast Blue B

Phương pháp đánh giá hoạt tính của AChE sử dụng thuốc thử muối Fast Blue

B được công bố sau phương pháp sử dụng thuốc thử Ellman nhưng ít được sử dụnghơn Nguyên tắc của phương pháp: cơ chất -naphthyl acetat bị thủy phân bởienzym esterase giải phóng chất -naphthol Chất này phản ứng với thuốc thử muốiFast Blue B tạo thành sản phẩm mà diazo Hợp chất này được xác định bằng cách

đo độ hấp thụ của dung dịch ở bước sóng 600 nm [29]

1.3.4 Một số phương pháp đánh giá khả năng chống oxy hóa

1.3.4.1 Một số phương pháp đánh giá khả năng chống oxy hóa in vitro

 Phương pháp đánh giá khả năng dọn gốc tự do DPPH

Phương pháp đánh giá khả năng dọn gốc tự do DPPH là phương pháp được

sử dụng nhiều nhất để đánh giá tác dụng chống oxy hóa của một hợp chất hoặc hồnhợp các chất Nguyên tắc của phản ứng là dựa vào phản ứng giữ các gốc tự doDPPH với chất chống oxy hóa tạo thành sản phẩm có màu vàng không hấp thụ ánhsáng tử ngoại tại bước sóng 517 nm Phương pháp có nhiều ưu điểm như đơn giản,

ít tốn kém, độ nhạy cao và phạm vi ứng dụng lớn [14]

 Phương pháp đánh giá khả năng dọn gốc tự do ABTS +

Khả năng dọn gốc tự do được xác định bằng phương pháp khử màu ABTS+(2,2-azino-bis(2-ethylbenz-thiazolin-6-sulfonic acid)) ABTS+ phản ứng với chấtchống oxy hóa tạo thành sản phẩm không màu, làm dung dịch mất màu xanh Độhấp thụ quang được đo ở bước sóng 750 nm và được tính toán dựa vào đườngchuẩn của chất chuẩn Trolox [48]

Ngoài ra, còn nhiều phương pháp đánh giá khả năng chống oxy hóa in vitro

khác được áp dụng trên thế giới như phương pháp dọn gốc tự do HO, nitric oxid,peroxynitrit, superoxid,

1.3.4.2 Phương pháp đánh giá khả năng chống oxy hóa in vivo

Hiện nay trên thế giới có rất nhiều phương pháp được đưa ra để đánh giá khảnăng chống oxy hóa trong mô hình thực nghiệm như phương pháp đánh giá khả nănglàm giảm sắt trong huyết tương, phương pháp đánh giá khả năng làm giảmglutathion, Trong đó, phương pháp định lượng hàm lượng peroxid hóa lipid màng tếbào được sử dụng nhiều nhất do đơn giản và tiết kiệm chi phí Khả năng ức chế quátrình peroxy hóa lipid của các chất được đánh giá thông qua việc xác định hàm

15

lượng malonyldialdehyde (MDA) - sản phẩm của quá trình oxy hóa lipid màng tế bào.

 Định lượng MDA theo phương pháp của Wojciech Wasowicz

Phương pháp định lượng MDA theo Wojciech Wasowicz dựa trên phản ứngcủa malondialdehyd (MDA) với acid thiobarbituric (TBA) trong môi trường acid,tạo ra hợp chất trimethin màu hồng có cực đại hấp thụ tại 532nm Do đó, có thểđịnh lượng MDA thông qua mật độ quang của phức hợp tạo thành .Sử dụng1,1,3,3-tetramethoxypropan (TMP) để xây dựng đường chuẩn [63]

 Định lượng MDA theo phương pháp của Gérard-Monnier

Phương pháp định lượng MDA theo Gérard-Monnier dựa trên phản ứng củamalonaldehyd (MDA) với 2 phân tử 1-methyl-2-phenylindol ở 450C Sản phẩm tạothành có cực đại hấp thụ ở bước sóng 586 nm [27] Do đó, có thể định lượng MDAthông qua đo độ hấp thụ quang của phức hợp tạo thành Sử dụng 1,1,3,3-tetramethoxypropan (TMP) để xây dựng đường chuẩn

Chương 2 - ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

2.1.1 Dược liệu nghiên cứu

Thạch tùng răng cưa được thu hái vào

tháng 9 năm 2019 tại Đà Lạt, Lâm Đồng Mẫu

cây được giám định thực vật học bởi Khoa Tài

nguyên Dược liệu, Viện Dược liệu Theo kết

quả giám định, mẫu Thạch tùng răng cưa thu

hái tại Đà Lạt, Lâm Đồng có tên khoa học là

Huperzia serrata (Thunb.) Trevis (Phụ lục

01) Mẫu tiêu bản số 7104, 8575,

TB-8919 được lưu trữ tại Phòng tiêu bản của

Khoa tài nguyên Dược liệu, Viện Dược liệu

Mẫu nghiên cứu sau đó được chiết theo

phương pháp chiết alcaloid bằng dung môi

hữu cơ trong môi trường kiềm để thu cao chiết

giàu alcaloid từ Thạch tùng răng cưa

2.1.2 Mẫu nghiên cứu

 Chuẩn bị mẫu nghiên cứu

17

Hình 2.1.2 Phương pháp chiết alcaloid bằng dung môi hữu cơ

trong môi trường kiềm

2.2 Phương tiện nghiên cứu

2.2.1 Động vật thí nghiệm

Chuột nhắt trắng, giống đực, chủng Swiss, trọng lượng 18-22g được cung cấpbởi Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung Ương Trước khi tiến hành thử nghiệm, chuột nuôi ổnđịnh trong phòng thí nghiệm ít nhất 7 ngày Điều kiện nuôi ở 22 - 26 độ C, đảo ngượcsáng tối (7 giờ: tối, 19 giờ: sáng) Chuột được nuôi bằng thức ăn tiêu chuẩn do Viện

Vệ sinh Dịch tễ Trung Ương cung cấp, nước sạch được cho uống tự do

1.2.2 Hóa chất, dung môi

- Enzym acetylcholinesterase loại EC 3.1.1.7 (Sigma, Singapore)

- Acetylthiocholine iodide (ATCI) (Sigma, Singapore)

- Donepezil 5 mg biệt dược Alzepil (Egis Pharma, Hungary).

- Scopolamin (Sigma, Singapore)

- Một số hóa chất phòng thí nghiệm: HCl, NaCl, NH3, NaCMC, H2SO4,

- Dung môi: Cloroform (CHCl3), MeOH, nước cất

1.2.3 Thiết bị, dụng cụ

- Cân phân tích AY 129 (Shimadzu, Nhật Bản)

- Máy siêu âm Ultrasonic Cleaners AC-150H, MRC, Isareal

- Máy đo quan UV Aligenttechnologies Cary 60 UV-Vis, Mỹ

- Máy cô quay chân không Rovapor R-210 (Buchi-Đức)

- Máy đo pH Mettler Toledo (Thụy Sỹ)

- Giấy lọc (đường kính 11 cm), phễu lọc

- Mê lộ nước Morris

2.3 Nội dung nghiên cứu

Để thực hiện các mục tiêu đề ra, đề tài được thiết kế với các nội dung sau:

 Nội dung 1: Đánh giá tác dụng ức chế enzym AChE và dọn gốc tự do in vitro

của cao chiết giàu alcaloid từ cây Thạch tùng răng cưa (Huperzia serrata

(Thunb.) Trevis.)

 Đánh giá tác dụng ức chế enzym AChE in vitro của cao chiết giàu

alcaloid từ Thạch tùng răng cưa

 Đánh giá khả năng dọn gốc tự do DPPH in vitro của cao chiết giàu

alcaloid từ Thạch tùng răng cưa

 Nội dung 2: Đánh giá tác dụng cải thiện trí nhớ trên mô hình gây sa sút trí nhớ

bằng scopolamin in vivo của cao chiết giàu alcaloid từ Thạch tùng răng cưa

thông qua các thử nghiệm:

 Đánh giá tác dụng cải thiện trí nhớ trên mô hình gây sa sút trí nhớ bằng

scopolamin in vivo thông qua các thử nghiệm:

- Thử nghiệm hành vi: thử nghiệm mê lộ chữ Y và thử nghiệm mê lộ nước Morris

19

- Đánh giá các marker sinh học: định lượng hoạt độ AChE và hàm lượng MDA trong mô não của chuột nhắt trắng.

Nội dung nghiên cứu được sơ đồ hóa ở Hình 2.3.1 dưới đây:

Đánh giá tác dụng cải thiện trí nhớ trên mô hình gây sa sút trí nhớ bằng

scopolamin của cao chiết giàu alkaloid từ Thạch tùng răng cưa

Đánh giá tác dụng ức chế AChE

và chống oxy hóa in vitro

Đánh giá tác dụng cải thiện trínhớ trên mô hình gây sa súttrí nhớ bằng scopolamin

Đánh giá tác Đánh giá dọn

dụng ức chế gốc tự do

AChE

Các testhành vi

•- Test mê

lộ chữ Y

•- Test mê lộnước Morris

Markersinh học

- Định lượngAChE trong

mô não

- Định lượngMDA trong

thời gian tỷ lệ thuận với hoạt tính AChE Phản ứng xảy ra được thể hiện ở Hình2.4.1 Dựa vào xác định độ hấp thụ quang của mẫu thử ở bước sóng 412 nm đểđánh giá hoạt tính của AChE.

Hỗn hợp phản ứng bao gồm 120 µl dung dịch đệm natri phosphat (pH 7,5),

20 µl dung dịch thử ở các nồng độ khác nhau và 20 µl dung dịch AChE 0,25 IU/ml.Trộn đều và đem ủ trong bóng tối 15 phút tại 25oC Sau đó, thêm 20 µl DTNB 1,25

mM và 20 µl ACTI 1,25 mM, trộn đều

Động học của phản ứng được theo dõi bằng cách đo mật độ quang của cácgiếng tại bước sóng 412 nm với tần suất 1 phút/lần trong thời gian 10 phút Tất cảcác thí nghiệm được lặp lại 3 lần Donepezil được sử dụng làm chứng dương

Trong đó:

ΔODo/phút: thay đổi mật độ quang mỗi phút của giếng trắng

ΔODt/phút: thay đổi mật độ quang mỗi phút của giếng có mẫu thử/chứng dương

IC50: Nồng độ ức chế 50% hoạt độ của enzym cholinesterase

2.4.1.2 Phương pháp đánh giá khả năng dọn gốc tự do in vitro

Nguyên tắc

Thử nghiệm được tiến hành theo phương pháp của Kumar [54] Hợp chất2,2-diphenyl-2-picryhydrazin (DPPH) có khả năng tạo ra gốc tự do, bền trong dungdịch MeOH bão hòa Dung dịch có màu tím đỏ, khi phản ứng với chất chống oxyhóa sẽ tạo thành phức hợp màu vàng Phức hợp này không hấp thụ ánh sáng tửngoại tại bước sóng 517 nm

Cách tiến hành

Dung dịch DPPH 0,1 mM: hòa tan 2,19 mg DPPH trong 50ml methanol.Mẫu thử là cao chiết alcaloid của Thạch tùng răng cưa được pha trong dungmôi MeOH thành các nồng độ khác nhau Chất đối chứng là quercetin pha loãngtương tự

Cho vào giếng hỗn hợp gồm: 20 µl dung dịch mẫu thử hoặc chất đối chứnghoặc MeOH và 180 µl dung dịch DPPH (0,1 mM)

Trộn đều hỗn hợp trong vòng 1 phút rồi tiếp tục ủ 30 phút trong bóng tối ởnhiệt độ phòng Dung dịch sau khi phản ứng được đem đo độ hấp thụ quang ở bướcsóng 517 nm

Đánh giá kết quả

Hoạt tính quét gốc tự do DPPH được đánh giá thông qua giá trị phần trăm

ức chế I%, được tính theo công thức:

I% = ODtr -ODth × 100%

ODtrTrong đó:

+ I (%): phần trăm dọn gốc tự do DPPH