Khảo sát khả năng cải thiện sự suy giảm trí nhớ của cao chiết lá hương nhu tía (ocimum sanctum) trên chuột nhắt

Nghiên cứu được tiến hành với mục tiêu nhằm đánh giá tác dụng bảo vệ sự suy giảm khả năng học tập và ghi nhớ của cao chiết toàn phần từ lá cây Hương nhu tía (HNT) trên chuột nhắt. Mời các bạn cùng tham khảo đề tài qua bài viết này.

Nghiên cứu Y học Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Số * 2011 KHẢO SÁT KHẢ NĂNG CẢI THIỆN SỰ SUY GIẢM TRÍ NHỚ CỦA CAO CHIẾT LÁ HƯƠNG NHU TÍA (OCIMUM SANCTUM) TRÊN CHUỘT NHẮT Trần Đình Năng*, Nguyễn Hồng Giao*, Dương Phước An*, Nguyễn Thị Thu Vân*, Trần Phi Hoàng Yến* TĨMTẮT Đặt vấn đề: Hoạt tính chống oxy hóa khả bảo vệ tế bào não Hương nhu tía Ocimum Sanctum Lamiaceae chứng minh in vivo(4) Tuy nhiên, khảo sát khả bảo vệ suy giảm việc học tập ghi nhớ Hương nhu tía chưa thực Mục tiêu: Đánh giá tác dụng bảo vệ suy giảm khả học tập ghi nhớ cao chiết toàn phần từ Hương nhu tía (HNT) chuột nhắt Phương pháp: Sử dụng mơ hình gây suy giảm trí nhớ trimethyltin (TMT) để đánh giá khả bảo vệ suy giảm việc học hỏi ghi nhớ cao chiết HNT thơng qua mơ hình Morris Water Maze (MWM) việc xác định số sinh hóa (acetylcholine acetylcholinesterase) Kết quả: Hai liều cao chiết toàn phần từ HNT (50 mg/kg, 100 mg/kg, p.o x 14 ngày) thể khả bảo vệ tác dụng gây suy giảm việc học tập ghi nhớ TMT liều (TMT 2,4 mg/kg, i.p) thông qua thử nghiệm mơ hình MWM: Thử nghiệm ẩn chân đế (Hidden Platform Test, p < 0,001 so nhóm TMT với HNT1 + TMT nhóm HNT2 + TMT); thử nghiệm thăm dò (Probe Test, p < 0,01 so nhóm TMT HNT1 +TMT nhóm HNT2 +TMT); thử nghiệm trí nhớ hoạt động (Working Memory Test, p < 0,05 so nhóm TMT với HNT1 + TMT; p < 0,01 so nhóm TMT với nhóm HNT2 + TMT) Kết định lượng acetylcholine (Ach) acetylcholinesterase (AchE) vùng hải mã tương ứng với kết đạt từ thử nghiệm hành vi Cả hai liều thử nghiệm cao chiết HNT thể khả phục hồi giảm nồng độ Ach (p < 0,01) gia tăng AchE (p < 0,01) TMT gây Kết luận: cao chiết toàn phần từ HNT thể khả bảo vệ suy giảm khả học tập ghi nhớ qua mơ hình MWM hiệu có liên quan đến hệ cholinergic, làm tăng hàm lượng Ach giảm hoạt tính AchE vùng hải mã não chuột Keywords: Trimethyltin, suy giảm học hỏi ghi nhớ, acetylcholine, Hương nhu tía ABSTRACT STUDY ON AMELIORATE OF MEMORY IMPAIRMENTS OF HUONG NHU TIA (OCIMUM SANCTUM) EXTRACT IN MICE Tran Dinh Nang, Nguyen Hoang Giao, Duong Phuoc An, Nguyen Thi Thu Van, Tran Phi Hoang Yen *Y Hoc TP Ho Chi Minh * Vol 15 - Supplement of No - 2011: 124 - 129 Background: Antioxidant activity and neuroprotective effect of Ocimum Sanctum was investigated in vivo However, study on role of the leaf of Ocimum Sanctum in impairments of learning and memory is not carried out until now (4) * Khoa Dược, Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh Tác giả liên lạc: TS Trần Phi Hoàng Yến ĐT: 0937878365 124 Email: tranyen73@gmail.com Chuyên Đề Dược Khoa Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Số * 2011 Nghiên cứu Y học Objective: Evaluate role of the leaf of Ocimum Sanctum extract of learning and memory impairments in mice Methods: Trimethyltin (TMT) model for learning and memory impairments to evaluate the effect of Ocimum Sanctum extract (HNT) using Morris Water Maze (MWM) protocol and biochemical detection (Acetylcholine Acetylcholinesterase) Results: Two doses of HNT (HNT1, 50 mg/kg and HNT2, 100 mg/kg, p.o x 14 days) prove the protective role in learning and memory impairments caused by TMT one dose exposure (2.4 mg/kg, i.p) by evaluation of MWM: Hidden Platform Test (p < 0.001 as compared between TMT and HNT1 + TMT or HNT2 + TMT group); Probe Test (p < 0.01 as compared between TMT and HNT1 +TMT or HNT2 +TMT group); and Working Memory Test (p < 0.05 as compared between TMT and HNT1 + TMT; p < 0.01 as compared between TMT and HNT2 + TMT) Results in acetylcholine (Ach) content and Acetylcholinesterase (AchE) activity are correlated to results in behavior study Two doses of HNT ameliorate the decreases in Ach content and increases in AchE activity caused by TMT Conclusion: Results demonstrated role of HNT in impairments of learning and memory using MWM test This result correlates to cholinergic response, by increases in Ach content (p < 0.01) and decreases in AchE activity (p < 0.01) in hippocampus of mice Keywords: Trimethyltin, learning and memory impairments, acetylcholine, Ocimum sanctum Lamiaceae ĐẶTVẤN ĐỀ VẬTLIỆU - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Hương nhu tía (HNT) gọi é tía có tên khoa học Ocimum tenuiflorum (Ocimum Cao chiết toàn phần HNT dược liệu sử dụng từ Cao chiết ethanol toàn phần từ HNT chiết dựa phương pháp chiết ngấm kiệt theo tài liệu công bố(3) lâu đời, có thành phần hóa học chủ yếu Chuột thử nghiệm polyphenol flavonoid HNT Chuột nhắt trắng (đực) giống Swiss albino, trọng lượng 22 - 24 gam (khoảng - tuần tuổi), Viện Vắc Xin Sinh phẩm Y Tế Nha Trang cung cấp sanctum) họ Hoa môi (Lamiaceae) chứng minh có tác dụng chống oxy hóa, chống stress, kháng viêm, kháng khuẩn(1,2)… Đặc biệt, tác dụng chống stress oxy hóa thực não, sử dụng mơ hình gây stress tiếng ồn, thơng qua với kết khả quan nhóm J Samson cộng thực hiện(4) Trên sở đó, nghiên cứu thực nhằm khảo sát khả cải Nguyên liệu, hóa chất khảo sát Coomassie [Bradford] (Thermo fisher Scientific); Amplex® Red Acetylcholine/ Acetylcholinesterase Assay Kit (A12217InvitrogenTM/ Molecular Probe) (MWM) thông qua việc xác định nồng độ Máy đo phổ hấp thu U-1900 UV/VIS Spectrophotometer 200V (HITACHI), máy Elisa (Thermo Electron) máy nghiền đồng thể SONICATOR 3080 (USA) Ach hoạt tính enzym AchE, thơng số Thử nghiệm Morris Water Maze liên quan đến hoạt động hệ cholinergic, Là thử nghiệm dùng để đánh giá trí nhớ dài hạn chuột nhắt trắng Hồ bơi có kích thước 1500 x 80 (cm) (đường kính x chiều cao), chân đế kích thước 10 x 25 (cm) (đường kính x thiện suy giảm trí nhớ thơng qua mơ hình thử nghiệm hành vi Morris Water Maze hệ thống có vai trò quan trọng hình thành trì trí nhớ Chun Đề Dược Khoa 125 Nghiên cứu Y học Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Số * 2011 chiều cao) Hồ bơi đặt nơi có che kín, che có đặt hình vẽ với hình thù góc hồ bơi Nhiệt độ hồ bơi phải nằm khoảng 27 ± 0C suốt thử nghiệm(4) Thử nghiệm mê cung bơi gồm ngày thử nghiệm sau: Hình 1a Sơ đồ bố trí thí nghiệm Hình 1b Sơ đồ bố trí thử nghiệm mơ hình Morris Water Maze - Chuột chia làm nhóm,, nhóm từ 8-10 con, thể tích tiêm uống thuốc 0,1 µl/ gam chuột): + Nhóm 1: Saline (Nước muối sinh lý, Sal.; n = 8) + Nhóm 2: TMT (2,4 mg/kg, i.p; liều nhất, n = 10) + Nhóm 3: HNT1 (50 mg/kg, p.o x 14 ngày; n = 10) + TMT 2,4 mg/kg, i.p + Nhóm 4: HNT2 (100 mg/kg, p.o x 14 ngày; n = 10)+TMT 2,4 mg/kg, i.p + Nhóm 5: Memantine (MEM mg/kg, i.p x 10 ngày; n = 10) + TMT 2,4 mg/kg, i.p + Nhóm 6: Galantamin (Gal 10 mg/ kg x 10 ngày, n = 10) + TMT 2,4 mg/kg, i.p 126 Định lượng Ach AchE Nguyên tắc Sử dụng kit Amplex Red™ để định lượng Ach AchE thông qua trung gian enzyme choline oxidase xúc tác phản ứng Ach bị enzyme AchE chuyển thành choline, sau bị choline oxidase oxi hóa thành betain H2O2 Dưới xúc tác horseradish peroxidase (HRP), H2O2 phản ứng với 10– cetyl-3,7-dihydroxyphenoxazine (Amplex Red reagent) tạo chất có màu hồng Đo cường độ huỳnh quang 563 nmCường độ huỳnh quang Amplex Red™ tỷ lệ thuận với nồng độ Ach AchE Kết biểu diễn số nmol Ach/ mg protein số mU AchE hoạt động/ mg protein Chuyên Đề Dược Khoa Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Số * 2011 Xử lý phân tích số liệu Số liệu biểu diễn dạng Mean ± SEM Sử dụng phương pháp phân tích Nghiên cứu Y học ANOVA yếu tố với Fisher’s PLST test Ý nghĩa thống kê xác định p < 0,05 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Hình Sự thay đổi thời gian tìm thấy chân đế nhóm chứng (Sal., n = 6) nhóm tiêm TMT (TMT 2,4 mg/kg, i.p, liều nhất, n = 6) có khơng có điều trị với cao chiết HNT (HNT1 50 mg/kg, p.o x 14 ngày + TMT2,4 mg/kg, i.p, liều nhất, HNT2 100 mg/kg, p.o x 14 ngày + TMT2,4 mg/kg, i.p, liều nhất, n = 6) memantine (MEM mg/kg, i.p x 10 ngày + TMT 2,4 mg/kg, i.p, liều nhất) ap < 0,001 so với nhóm chứng bp < 0,001 so với nhóm TMT (Sử dụng phương pháp phân tích phương sai yếu tố với Fisher’s PLST test) Hình Sự thay đổi số lần chuột bơi qua chân đế (Hình 3A) thời gian chuột tìm thấy chân đế (Hình 3B) nhóm chứng (Sal., n = 6) nhóm tiêm TMT (sau ngày, n = 6) có khơng có điều trị với cao chiết HNT (HNT1 50 mg/kg, p.o + TMT, HNT2 100 mg/kg, p.o + TMT, n = 6) memantine (MEM mg/kg, i.p x 10 ngày) ap < 0,01 so với nhóm chứng, bp < 0,05, bbp < 0,01 so với nhóm TMT (Sử dụng phương pháp phân tích phương sai yếu tố với Fisher’s PLST test) Chuyên Đề Dược Khoa 127 Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Số * 2011 Nghiên cứu Y học Nhận xét Sử dụng mơ hình MWM để đánh giá vai trò cao chiết HNT suy giảm việc học tập ghi nhớ TMT gây ra, số kết ghi nhận: Khi so với nhóm Sal., nhóm TMT làm suy giảm khả học nhớ chuột thông qua gia tăng thời gian tìm thấy chân đế thử nghiệm ẩn chân đế (HPT) thử nghiệm trí nhớ hoạt động (WMT) Ngồi ra, nhóm TMT làm giảm số lần chuột bơi qua chân đế thử nghiệm đánh giá (Probe Test) Điều trị với HNT ngày trước sau tiêm TMT, liều 50 mg/kg 100 mg/kg làm giảm thời gian tìm thấy chân đế so với nhóm TMT HPT WMT Tuy nhiên, chưa có gia tăng tuyến tính liều thử nghiệm Nhóm đối chứng dương điều trị với MEM, chất sử dụng điều trị bệnh alzheimer từ mức độ nhẹ tới nặng, sử dụng liều mg/kg, ngày trước ngày sau tiêm TMT cho thấy có khả bảo vệ tổn thương hoạt động học nhớ chuột thực nghiệm TMT gây Khi so với khả hồi phục trí nhớ MEM, nhóm điều trị với HNT gần khơng có khác biệt, điều chứng tỏ khả hồi phục tổn thương trí nhớ cao chiết HNT gần tương đương với nhóm chứng dương điều kiện thử nghiệm B Acetylcholinesterase bb 3.5 2.5 b,cc 1.5 b,cc a 0.5 Hoạt tính AchE (mU/mg protein) Nồng độ Ach (nmole/mg protein) A Acetylcholine 25 a 20 15 10 b,c b,c bb S al TMT Gal HNT1 HNT2 S al TMT Gal HNT1 HNT2 Hình Ảnh hưởng cao chiết HNT thay đổi nồng độ Ach (hình 4A) nồng độ AchE (hình 4B), sử dụng mơ hình TMT ap < 0,001 so với nhóm chứng bp < 0,01, bbp < 0,001 so với nhóm TMT, cp < 0,05, ccp < 0,001 so với nhóm Gal giảm hoạt tính enzyme AchE tương đương với Nhận xét nhóm chứng TMT làm giảm nồng độ Ach tăng nồng Có khác biệt có ý nghĩa so độ AchE so với nhóm chứng nhóm Gal nhóm có điều trị cao Nhóm HNT1 HNT2 làm tăng nồng chiết toàn phần HNT độ Ach giảm nồng độ AchE so với nhóm Bàn luận TMT Cao chiết Hương nhu tía (HNT) (7 ngày Nhóm chứng dương Gal., chất đối trước sau tiêm TMT liều nhất) có chứng dương Gal., chất ức chế cholinesterase, khả bảo vệ suy giảm việc học hỏi thể khả làm tăng nồng độ Ach ghi nhớ chuột thực nghiệm qua mô hình 128 Chuyên Đề Dược Khoa Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Số * 2011 MWM, mơ hình dùng để đánh giá trí nhớ dài hạn xác định vị trí khơng gian, kết phù hợp với khả hồi phục tổn thương hệ cholinergic thông qua việc xác định nồng độ Ach hoạt tính enzym AchE Kết ban đầu giúp định hướng cho việc nghiên cứu tiếp khả bảo vệ tế bào não chống lại thối hóa tế bào thần kinh, đường tất yếu dẫn đến bệnh suy giảm trí nhớ Alzheimer, Parkinson, Hungtinton… Cảm ơn: Đề tài tài trợ kinh phí từ quỹ nghiên cứu khoa học Sở Khoa Học Công Nghệ TP.HCM (Năm 2010) TÀI LIỆU THAM KHẢO KẾTLUẬN Khả bảo vệ suy giảm việc học hỏi ghi nhớ cao chiết HNT (Ocimum Sanctum Lamiaceae) thông qua tác động hệ cholinergic chứng minh qua mơ hình Morris Water Maze việc xác định nồng độ Ach hoạt tính enzym AchE Chuyên Đề Dược Khoa Nghiên cứu Y học Babu K and Maheswari Uma K.C (2006) In vivo studies on the effect of Ocimum sanctum L leaf extract in modifying the genotoxicity induced by chromium and mercury in Allium root meristems Journal of Environmental Biology 27(1) 93-95 Khanna N., and Bhatia J (2003) Antinociceptive action of Ocimum sanctum (Tulsi) in mice: possible mechanisms involved Journal of Ethnopharmacology Volume 88, Issues 2-3, Pages 293-296 Rastogi, Shukla Y., Paul N.B., Khanna K.S., Mukul (2007) Protective effect of Ocimum sanctum on 3methylcholanthrene,7,12-dimethylbenz(a)anthracene and aflatoxin induced skin tumorigenesis in mice Toxicology and Applied Pharmacology 224 pp 228–240 Samson J., Sheeladevi R., Ravindran R (2007) Oxidative stress in brain and antioxidant activity of Ocimum sanctum in noise exposure NeuroToxicology (28) 679–685 Vorhees V.C & Williams T.M (2006) Morris water maze: procedures for assessing spatial and related forms of learning and memory Nature Protocols 1, - 848 – 858 129 ... - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Hương nhu tía (HNT) gọi é tía có tên khoa học Ocimum tenuiflorum (Ocimum Cao chiết toàn phần HNT dược liệu sử dụng từ Cao chiết ethanol toàn phần từ HNT chiết dựa phương... gây stress tiếng ồn, thông qua với kết khả quan nhóm J Samson cộng thực hiện(4) Trên sở đó, nghiên cứu thực nhằm khảo sát khả cải Nguyên liệu, hóa chất khảo sát Coomassie [Bradford] (Thermo fisher... dùng để đánh giá trí nhớ dài hạn chuột nhắt trắng Hồ bơi có kích thước 1500 x 80 (cm) (đường kính x chiều cao) , chân đế kích thước 10 x 25 (cm) (đường kính x thiện suy giảm trí nhớ thơng qua mơ