Nghiên cứu tạo chế phẩm từ dược liệu hỗ trợ điều trị bệnh đái tháo đường type 2 trên chuột

Luận văn Thạc sĩ khoa học BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT ĐỚI DUY CƢỜNG NGHIÊN CỨU TẠO CHẾ PHẨM TỪ DƢỢC LIỆU HỖ TRỢ ĐIỀU TRỊ BỆNH ĐÁI THÁO ĐƢỜNG TYPE TRÊN CHUỘT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2014 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Luận văn Thạc sĩ khoa học LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài luận văn xin đƣợc gửi lời biết ơn trân trọng tới ngƣời Thầy tôi, GS.VS.TSKH Đái Duy Ban, ngƣời tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ ủng hộ suốt thời gian qua Tôi xin chân thành cảm ơn phòng đào tạo Sau Đại học - Viện sinh thái tài nguyên sinh vật thuộc Viện Hàn lâm Khoa học công nghệ Việt Nam, thầy cô Viện giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi học tập hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn đề tài số: 111/LHHVN -Trung tâm cơng nghệ hóa sinh ứng dụng tạo điều kiện vật chất, thiết bị kinh phí cho tơi thực nghiên cứu để hồn thành luận văn Tôi xin đƣợc gửi lời cảm ơn gia đình, bạn bè ngƣời thân yêu động viên tạo điều kiện cho thực tốt công việc Xin chân thành cảm ơn! Học viên Đới Duy Cƣờng Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Luận văn Thạc sĩ khoa học TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Tên viết tắt IGF Epidermal growth factor (yếu tố tăng trƣởng biểu mô) STZ Streptozotocin TLPT Trọng lƣợng phân tử IAA Auto antibody to insulin (kháng thể kháng insulin) WHO World Health Organization (tổ chức y tế giới) ATP Andenosin triphosphate GOT Glutamate oxalacetat transaminase GPT Glutamate pyruvate transaminase HbA1c LD50 Glycated Hemoglobin (hemoglobin gắn glucose) Lethal dose 50% (liều gây chết 50% động vật thí nghiệm) mg Miligam ml Milinit g Gam Kg Kilogram LD0 Lethal dose, 0% (liều dƣới chết) IDF International Diabetes Federation (liên đoàn đái tháo đƣờng quốc tế) µg Microgam ĐTĐ Đái tháo đƣờng TPCN Thực phẩm chức GAD Glutamic Acid Decarboxylase HDL High Density Lipoportein (lipoprotein tỷ trọng cao) RIA Radio Immuno Assay (Miễn dịch phóng xạ) ELISA Enzym Linked Immuno sorbet Assay (Phản ứng hấp thụ miễn dịch liên kết enzym) ADA American Diabetes Asociation (hiệp hội đái tháo đƣờng Hoa Kỳ) Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Luận văn Thạc sĩ khoa học MỞ ĐẦU Bệnh đái tháo đƣờng (ĐTĐ) type bệnh mạn tính khơng lây nhiễm, liên quan đến dinh dƣỡng, lối sống, có tốc độ phát triển nhanh nhiều nƣớc giới Đái tháo đƣờng nhóm bệnh chuyển hóa đặc trƣng tăng glucose máu mạn tính hậu thiếu hụt giảm hoạt động insulin kết hợp hai Tăng glucose máu mạn tính đái tháo đƣờng làm tổn thƣơng, rối loạn suy yếu chức nhiều quan khác đặc biệt tổn thƣơng mắt, thận, thần kinh, tim mạch [2,7] Từ năm 90 kỷ 20, chuyên gia y tế dự báo “Thế kỷ 21 kỷ bệnh rối loạn chuyển hóa” Năm 2010 theo ƣớc tính, giới có khoảng 285 triệu bị bệnh ĐTĐ ĐTĐ trở thành vấn nạn giới trở thành nguyên nhân nhiều bệnh hiểm nghèo nhƣ bệnh tim mạch, tai biến mạch máu não, mù mắt, suy thận, liệt dƣơng, cắt cụt chi v.v Phần lớn bệnh nhân mắc đái tháo đƣờng type chiếm khoảng 9095 % tổng số bệnh nhân đái tháo Riêng năm 2012 có 4,8 triệu ngƣời chết đái tháo đƣờng 471 tỷ USD đƣợc sử dụng cho việc chăm sóc sức khỏe cho bệnh nhân đái tháo đƣờng Ƣớc tính năm giới khoảng 251-375 tỷ USD để chữa bệnh Việt Nam quốc gia phát triển nhanh chóng kinh tế, xã hội với thay đổi lối sống, góp phần làm gia tăng tỷ lệ mắc bệnh ĐTĐ type chung nƣớc giới Ở nƣớc ta theo kết điều tra năm 2012 Bệnh viện Nội tiết Trung ƣơng tiến hành, tỷ lệ mắc bệnh toàn quốc ngƣời trƣởng thành 5,42% tỷ lệ đái tháo đƣờng chƣa đƣợc chẩn đoán cộng đồng 63,6% Các chuyên gia 10 bệnh nhân đƣợc chẩn đoán mắc bệnh có ngƣời có biến chứng bệnh đái tháo đƣờng Mục tiêu vàng điều trị bệnh đái tháo đƣờng phải kiểm sốt, trì nồng độ glucose máu mức bình thƣờng, có việc hạn chế tăng glucose máu sau ăn, kiểm soát nồng độ glucose máu lúc đói, HbA1c insulin Việc kiểm sốt Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Luận văn Thạc sĩ khoa học tốt glucose máu sau ăn bệnh nhân đái tháo đƣờng góp phần làm giảm rối loạn chuyển hóa đƣờng đồng thời giảm biến chứng mạch máu lớn mạch máu nhỏ tăng glucose máu gây Để kiểm soát glucose máu sau ăn bệnh nhân đái tháo đƣờng type 2, biện pháp giảm cân, luyện tập thay đổi chế độ ăn, ngƣời ta phối hợp với việc sử dụng thuốc điều trị, có thuốc ức chế enzym αglucosidase Ức chế α- glucosidase làm chậm tiêu hóa đƣờng đơi, dẫn đến giảm hấp thu glucose, làm chậm gia tăng glucose máu sau ăn Ngày y học đại cho nhiều loạn tân dƣợc điều trị bệnh đái tháo đƣờng nhƣ loại sulfonylurea, biguanid, glybomet, acarbose,… song hầu hết thuốc có nguồn gốc hóa học phải sử dụng thƣờng xuyên suốt đời nên gây nhiều tác dụng phụ Trƣớc tình hình Tổ chức y tế giới (WHO) khuyến nghị nên sử dụng thuốc có nguồn gốc thảo dƣợc sẵn có, giá thành rẻ, độc, đồng thời tác dụng thuốc có hiệu tác dụng kéo dài làm giảm biến chứng bệnh Việc nghiên cứu khảo sát thành phần hóa học tác dụng dƣợc lý số loài thảo dƣợc giới nói chung Việt Nam nói riêng phát triển mang tầm quan trọng đặc biệt Trên sở đề tài luận văn Thạc sĩ chúng tơi hồn thành “Nghiên cứu tạo chế phẩm từ dược liệu hỗ trợ điều trị bệnh đái tháo đường type chuột” với mục tiêu là: Điều tra chọn lọc số lồi thực vật có vai trị hạ đường huyết Tạo chế phẩm từ dược liệu có khả hỗ trợ điều hòa lượng đường huyết máu chuột bị đái tháo đường type Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Luận văn Thạc sĩ khoa học Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 ĐỊNH NGHĨA, PHÂN LOẠI VÀ NGUYÊN NHÂN BỆNH ĐÁI THÁO ĐƢỜNG 1.1.1 Định nghĩa Theo tổ chức y tế giới năm 2002: “Đái tháo đƣờng bệnh mạn tính gây thiếu sản xuất insulin tụy tác dụng insulin không hiệu nguyên nhân mắc phải và/hoặc di truyền với hậu tăng glucose máu Tăng glucose máu gây tổn thƣơng nhiều hệ thống thể, đặc biệt mạch máu thần kinh” Theo Hội đái tháo đƣờng Hoa Kỳ năm 2004: “Đái tháo đƣờng nhóm bệnh lý chuyển hóa đặc trƣng tăng glucose máu khiếm khuyết tiết insulin, khiếm khuyết hoạt động insulin, hai Tăng glucose máu mạn tính đái tháo đƣờng gây tổn thƣơng, rối loạn chức hay suy nhiều quan, đặc biệt mắt, thận, thần kinh, tim mạch máu” Bệnh đái tháo đƣờng (Diabetes mellitus) xảy thể không sản xuất đủ insulin insulin thể sản xuất không làm việc hiệu Tên bệnh xuất phát từ tiếng Hy Lạp cổ từ “Diabetes” có nghĩa “vòi nƣớc” “chảy qua” (chỉ việc thải lƣợng lớn nƣớc tiểu) từ “mellitus” có nghĩa “giống nhƣ mật ong” (Chỉ nƣớc tiểu có vị chứa nhiều đƣờng – nhân viên y tế thời cổ đại tìm hiểu) Theo y học đại bệnh đái tháo đƣờng điểm bật chung tăng nồng độ đƣờng huyết (glucose huyết) ≥ 2g/L (11 mmol/L) thời điểm bất kỳ, đƣờng huyết lúc đói ≥ 1,26g/L (7 mmol/L) Có hai tƣợng xảy song song vừa có tăng sản xuất đƣờng gan có giảm đƣờng mơ ngoại vi Thực chất có rối loạn chuyển hóa glucid, lipid, protid mà nguyên nhân ảnh hƣởng hoạt động insulin tuyến tụy Insulin có tác dụng khơng q trình chuyển hóa glucose, mà cịn thúc đẩy đồng hóa protid Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Luận văn Thạc sĩ khoa học cách đƣa acid amin dễ dàng nhập vào tế bào để tổng hợp protein, đồng thời insulin có vai trị nhƣ yếu tố phát triển IGF1, IGF2, EGF (Epidermal growth factor) làm tăng trƣởng mơ Insulin có tác dụng tới glucose nhƣng đồng thời glucose tăng máu ảnh hƣởng đến việc tiết insulin Khi nồng độ glucose máu cao insulin kết hợp với thụ thể tạo kênh GLUT2 chuyển glucose vào tế bào Glucose bị phosphoryl hóa men glucokinase (trong chu trình Krebs) làm tăng tạo ATP nội bào, dẫn đến đóng kênh K+ (Phụ thuộc ATP tế bào bị khử cực) Sự khử cực làm kênh Ca2+ mở Luồng Ca2+ từ ngồi tế bào ùa vào, làm hoạt hóa men phospholipase C, dẫn đến giải phóng Ca2+ từ lƣới nội bào Nồng độ Ca2+ bào tƣơng tăng lên dẫn đến giải phóng hạt insulin dự trữ tế bào vào máu Nhƣ vậy, rõ ràng glucose tăng cao máu kích thích việc tiết insulin Hình Cơ chế phân tử giải phóng insulin 1.1.2 Phân loại Theo WHO ngƣời ta chia đái tháo đƣờng số thể gặp khác Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Luận văn Thạc sĩ khoa học Đái tháo đường type 1: Đái tháo đƣờng phụ thuộc insulin (IDDM) loại đái tháo đƣờng chủ yếu hay gặp trẻ em thiếu niên, tụy khả sản xuất insulin Bệnh nhân mắc bệnh đái tháo đƣờng type cần điều trị insulin có hội sống Đái tháo đường type 2: Đái tháo đƣờng không phụ thuộc insulin (NIDDM) thƣờng gặp ngƣời lớn tuổi thƣờng gắn liền với tình trạng thừa cân, rối loạn chuyển hóa nội tiết, thần kinh nhƣ: suy giảm tuyến giáp, tuyến sinh dục liên quan tới vùng dƣới đồi tuyến yên Trong nhiều trƣờng hợp nguyên nhân lại thiếu số lƣợng thụ thể insulin (loại thụ thể có chất glucoprotein) vận chuyển glucose màng bề mặt tế bào Nó khơng chủ yếu có tế bào tổ chức mơ đích nhƣ gan, cơ, mơ mỡ, mà cịn nhiều mô khác nhƣ tế bào máu, tế bào não Vì ngƣời ta gợi ý điều trị loại đông trùng hạ thảo chứa nhiều thành phần glucoprotein Bệnh nhân đái tháo đƣờng type có lƣợng insulin ban đầu đƣợc sản sinh hồn tồn bình thƣờng, nhƣng tế bào khơng nhạy cảm với có mặt insulin Đó tƣợng kháng insulin Lƣợng đƣờng máu khơng đƣợc chuyển hóa thành lƣợng nên giữ mức cao, thể bệnh nhân phản ứng cách tăng sản xuất insulin, gây nên tải cho tuyến tụy lƣợng insulin đƣợc tiết giảm Ngồi thiếu, ngun nhân cịn chất lƣợng thụ thể hoạt động giảm sút Tình trạng béo làm lƣợng mỡ phân bố tích lũy màng tế bào tổ chức làm giảm tế bào nhạy cảm với insulin nên glucose không vào đƣợc tế bào Những ngƣời có khả sản xuất lƣợng nhỏ insulin nhƣng insulin hoạt động khơng hiệu Có thể kiểm sốt đái tháo đƣờng type cách thay đổi chế độ ăn khống chế cân nặng, nhƣng cần dùng đến thuốc hạ đƣờng huyết, tiêm insulin Tóm lại đái tháo đƣờng type chủ yếu kháng insulin thiếu insulin, kết hợp vừa thiếu, vừa kháng Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Luận văn Thạc sĩ khoa học Các thể khác bệnh đái tháo đƣờng gặp thƣờng kèm với trạng thái bệnh lý khác gọi đái tháo đƣờng thứ cấp nhƣ tổn thƣơng tuyến tụy, rối loạn hormon, thuốc, suy dinh dƣỡng Đái tháo đƣờng thai nghén thuộc loại nhạy cảm với insulin khung chậu, thể không dung nạp glucose thời kỳ mang thai Gần ngƣời ta phát dạng khác bệnh đái tháo đƣờng sau khám phá não thấy có khả sản xuất insulin tƣơng tự nhƣ tuyến tụy, ngƣời ta gọi đái tháo đƣờng type Khi não không sản xuất đƣợc insulin bình thƣờng Điều có liên quan đến bệnh sa sút trí tuệ (Anzheimer) Từ lâu nhà khoa học biết đƣợc ngƣời bị mắc bệnh đái tháo đƣờng có nguy trí nhớ cao ngƣời bình thƣờng tới 65% Trong tuyến tụy ngƣời bị bệnh đái tháo đƣờng type mô não ngƣời mắc bệnh Anzheimer nhà khoa học tìm thấy loại chất lắng protein Rối loạn dung nạp glucose: Chỉ đƣợc kết luận sau tiến hành làm nghiệm pháp đƣờng huyết đƣờng uống theo tiêu chuẩn WHO là: đƣờng huyết lúc đói 5,6mmol/L - 6,7mmol/L, hay đƣờng huyết sau uống 75g glucose > 7,8mmol/L - 11,1mmol/L Những trƣờng hợp đƣợc chẩn đoán rối loạn dung nạp glucose thƣờng có nguy cao bệnh lý tim mạch nhƣ tăng huyết áp, rối loạn mỡ máu, tăng cân… Ngƣời ta có theo dõi rối loạn dung nạp glucose dẫn đến đái tháo đƣờng thực chất có 33% Nhƣ sau chẩn đoán rối loạn dung nạp glucose can thiệp tích cực chế độ ăn, luyện tập thể dục, giảm cân béo, theo dõi đƣờng huyết định kỳ để ngăn cản xuất đái tháo đƣờng thực Cơ chế đái tháo đƣờng phụ thuộc insulin: phá hủy hoàn toàn tế bào β tụy bệnh nhân cần insulin suốt đời để điều khiển mức đƣờng máu Khoảng 10% tổng số bệnh nhân đái tháo đƣờng type Hiện Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Luận văn Thạc sĩ khoa học ngƣời ta cho tổn thƣơng tế bào β tuyến tụy kháng thể chống tế bào β đƣợc sinh Cơ chế đái tháo đƣờng không phụ thuộc insulin: đái tháo đƣờng chiếm khoảng 90% số bệnh nhân đái tháo đƣờng nói chung Đái tháo đƣờng tế bào nhạy cảm với insulin Trong béo phì yếu tố tham gia vào nhạy cảm Đái tháo đƣờng loại can thiệp dinh dƣỡng cao nhƣng bác sĩ thƣờng sử dụng thuốc insulin Theo phân loại WHO: phân chia đái tháo đƣờng type type thƣờng mang ý nghĩa điều trị ý nghĩa bệnh sinh bệnh Đái tháo đƣờng type gồm thể đái tháo đƣờng nguyên phát tổn thƣơng thực thể tế bào β tổn thƣơng chức tế bào β tụy Đái tháo đƣờng type gồm nguyên nhân kháng insuslin tiết khơng đủ insulin tế bào β tụy theo hiệp hội đái tháo đƣờng Hoa Kỳ phân loại chi tiết lại nhƣ sau: a Đái tháo đƣờng type Do tổn thƣơng suy giảm chức tế bào β nguyên phát Do tự miễn: + Đái tháo đƣờng chế tự miễn dịch trung gian (thể thƣờng gặp) + Đái tháo đƣờng chế tự miễn dịch trung gian (thể gặp): Hội chứng tự miễn với insulin (kháng thể kháng insulin) Hội chứng Stiff Man điều trị α interferon Không tự miễn: + Khuyết tật gen tế bào β: bệnh lý insulin bất thƣờng proinsulin Đột biến nhánh insulin + Khuyết tật ty lạp thể, liên quan đến bệnh điếc MODY (Maturity Onset Diabetes of Youth) nhiễm sắc thể (Glukinase), nhiễm sắc thể 20, nhiễm sắc thể 12 Hội chứng Wolfram Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ... (g) 21 19, 62 26,05 31 18,40 25 ,28 22 0,48 24 ,66 32 18,91 26 ,57 23 20 ,64 26 ,47 33 19,54 28 ,06 24 21 ,75 28 ,46 34 18,89 29 ,70 25 20 , 62 29,45 35 19,40 26 ,15 26 19,08 30,33 36 19,15 27 , 42 27 19,49 28 ,66... thành ? ?Nghiên cứu tạo chế phẩm từ dược liệu hỗ trợ điều trị bệnh đái tháo đường type chuột? ?? với mục tiêu là: Điều tra chọn lọc số lồi thực vật có vai trị hạ đường huyết Tạo chế phẩm từ dược liệu. .. KẾT LUẬN Trên sở nghiên cứu thực đề tài: ? ?Nghiên cứu tạo chế phẩm từ dƣợc liệu hỗ trợ điều trị bệnh đái tháo đƣờng type chuột? ?? chúng tơi thực tốt đƣợc mục tiêu đƣa là: (1) Đã nghiên cứu điều tra