TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 14, Số (2019) CHUẨN HÓA LIỀU GÂY MÊ TRÊN CHUỘT SWISS BẰNG HỖN HỢP THUỐC AN THẦN XYLAZIL - KETAMIL Lê Thị Ánh, Phan Thị Diệu Ngân*, Nguyễn Diệu Âu, Lê Hoàng Duy Minh, Nguyễn Tất Minh Phƣớc Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Email: dieungan315@gmail.com * Ngày nhận bài: 14/5/2019; ngày hoàn thành phản biện: 22/5/2019; ngày duyệt đăng: 02/7/2019 TĨM TẮT Gây mê động vật thí nghiệm giữ vị trí quan trọng việc bảo đảm chất lượng nghiên cứu Thuốc g}y mê t{c động lên não làm cảm giác thể vật thí nghiệm G}y mê qua đường hơ hấp Chloroform không đ{p ứng với thời gian nghiên cứukéo dài trạng thái bất động Gây mê qua đường tiêm màng bụng hỗn hợp thuốc an thần Xylazil:Ketamil:NaCl theo tỷ lệ 2:3:3 (XKN-2:3:3), với liều 1.67μL thuốc XKN-2:3:3 gam thân trọng, cho thời gian mê sâu 20 – 25 phút Từ khóa: chuẩn hóa, liều gây mê, chuột swiss ĐẶT VẤN ĐỀ Với tầm quan trọng với phát triển nghiên cứu sinh học y học, sử dụng động vật đóng góp lớn vào việc thúc đẩy hiểu biết bệnh tật tìm phương ph{p điều trị Chuột l| lo|i động vật bậc cao có hệ thần kinh phát triển, gây mê chuột phù hợp cho loại thí nghiệm để đảm bảo số lượng chuột thí nghiệm định tính xác kết thí nghiệmlà cần thiết Chloroform thuốc mê mạnh, nồng độ từ 1-4% Chloroform khơng khí hút v|o đủ g}y mê động vật thời gian 10-12 phút; Clorofom chất độc với mơi trường Với thí nghiệm gồm nhiều thao tác liên tục cần thời gian hôn mê dài, việc tăng liều Chloroform để kéo dài thời gian mê tăng tỷ lệ chuột tử vong khả hồi phục lại trạng th{i ban đầu Điều ảnh hưởng đến đ{nh gi{ chất lượng kết thí nghiệm Nồng độ Chloroform cao khơng g}y độc cho đối tượng thí nghiệm, người làm thí nghiệm mà cịn ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng phát tán khơng khí Vì c{c nước 55 Chuẩn hóa liều gây mê chuột Swiss hỗn hợp thuốc an thần Xylazil - Ketamil phát triển cấm gây mê Chloroform thay Isoflurane hay sử dụng thuốc gây mê đường tiêm [4], [6], [7] Do vậy, thăm dò liều gây mê chuột dòng Swiss kết hợp thuốc an thần Xylazil Ketamil Sử dụng thuốc đường tiêm tĩnh mạch tìm liều phù hợp với thao tác kéo dài cho loại thí nghiệm, bảo tồn số lượng chuột, góp phần hỗ trợ thành công cho nghiên cứu ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu Chuột đực, dòng Swiss, 10-12 tuần, khối lượng trung bình 63g ± 5g, ni phịng thí nghiệm Sinh lý động vật, Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học - Đại học Huế 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.2.1 Phƣơng pháp gây mê qua đƣờng hô hấp Tiến hành thiết lập mơ hình gây mê thơng qua đường hô hấp chuột cách tiếp xúc với Chloroform: đặt v|o đầu ống fancol rỗng mảnh thấm Chloroform, đưa đầu chuột vào miệng ống fancol từ 10-12 giây đến chuột ý thức hồn tồn (hình 1) Mỗi lơ thí nghiệm tiến hành chuột (n = 8) 2.2.2 Phƣơng pháp gây mê qua đƣờng tiêm màng bụng Cách pha thuốc: Tỷ lệ hỗn hợp thuốc Xylazil: Ketamil: NaCl theo tỷ lệ 2:3:3 (X:K:N-2:3:3) Cụ thể 1mL dung dịch gây mê XKN-233 gồm: - 250μL Xylazil-20 - 375μL Ketamil - 375μL NaCl 0,9% Cách thức tiêm thuốc: 2.22μL/1g: – liều 100% chia theo tỷ lệ (μL thuốc/cân nặng) Cân trọng lượng v| tiêm tương ứng với liều 2.22μL/1g Tay phải kéo lớp da gáy chuột cho đầu chuột cố định lật ngược phần bụng chuột Cầm chuột tay tr{i, hướng đầu chuột xuống dưới, bụng hướng phía người tiêm, cố định chuột Tiêm vào màng bụng chuột Hướng mũi kim nghiêng góc 30o, đầu kim lún vào ½ chiều d|i, đẩy nhẹ xilanh để thuốc v|o m|ng bụng (hình 2) 56 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 14, Số (2019) Mỗi lơ thí nghiệm tiến hành chuột (n = 8) Hình Gây mê chuột cách hít bơng tẩm Hình Gây mê chuột cách tiêm thuốc Chloroform màng bụng 2.2.3 Thăm dò liều gây mê phƣơng pháp tiêm màng bụng Tiến hành gây mê theo liều tiêm X:K:N-2:3:3 khác nhau: nghiệm thức con/ liều tiêm - 1.67μL /g liều 75% - 1.11μL /g liều 50% - 0.56μL /g liều 25% Theo dõi tình trạng chuột sau tiêm thuốc mê Đ{nh gi{ thông qua phản xạ hệ thống vận động, hệ thống xúc gi{c phản ứng đồng tử, trạng thái hô hấp co giật… chuột KẾT QUẢ 3.1 Đánh giá khả hôn mê chuột qua đƣờng hô hấp Chloroform Nghiên cứu gây mê qua đường hơ hấp Chloroform có thuận lợi thủ thuật khơng g}y đau cho vật thí nghiệm Chuột ngửi bơng có thấm dung dịch Chloroform 4% từ 10-12 giây Kết trình gây mê ngửi Chloroform liên tục sau – 12 giây, thu kết sau: - Trước gây mê: 8/8 chuột khỏe mạnh - Sau gây mê: sống tử vong/8 chuột, cụ thể: + Ngửi Chloroform sau – 10 giây: 2/8 chuột chết g}y mê, chuột chết phútthứ sau gây mê, chuột mê sâu sau 10-12 phút có dấu hiệu co giật chết + Ngửi Chloroform sau 10 – 12 giây: 4/8 chuột chết g}y mê, chuột mê sâu sau 10-12 phút có dấu hiệu co giật, hồi phục chết chuột chết sau 30 phút mê sâu, khơng có dấu hiệu hồi phục 57 Chuẩn hóa liều gây mê chuột Swiss hỗn hợp thuốc an thần Xylazil - Ketamil + Hai sống sót sau trạng thái mê sâu có dấu hiệu co giật hồi phục chậm, trở lại trạng thái hoạt động bình thường sau 12 Từ kết cho thấy phổi chuột tiếp xúc với khí độc Chloroform làm giảm chức hô hấp dẫn đến chết trình thực nghiệm Điều ảnh hưởng đến số lượng chuột nghiệm thức Cơ quan hơ hấp đóng vai trị lớn q trình chất gây mê xâm nhập v|o thể, Chloroform chất dễ bay dễ tiết phần độc chất qua đường hô hấp chuột sau gây mê cần thời gian 12 để trở trạng th{i bình thường Điều khẳng định Chloroform g}y độc tính cao kéo dài gây ảnh hưởng đến việc đ{nh gi{ kết thí nghiệm 3.2 Đánh giá khả mê chuột qua đƣờng tiêm màng bụng thuốc an thần Thuốc an thần Xylazil Ketamilức chế hoạt động hệ thần kinh, đưa thể vào trạng thái bất động Kết thăm dò phương ph{p g}y mê tiêm thuốc mê X:K:N-2:3:3 thể bảng 1: Bảng Kết thăm dò phương ph{p g}y mê tiêm thuốc mê XKN-2:3:3 Đối tƣợng Chuột Chuột Chuột Chuột Chuột Thời gian khởi mê phút 10 phút 16 phút 12 phút 16 phút Thời gian mê sâu 58 phút 60 phút 60 phút 55 phút 50 phút Thời gian hồi phục đến tỉnh hẳn 110 phút 120 phút 100 phút 120 phút 115 phút Như phương ph{p tiêm thuốc X:K:N-2:3:3, cho thấy 100% chuột sống thời gian mê sâulâu hơn,phù hợp thao tác thực nghiệm kéo dài chuột Từ kết cho thấy, gây mê tiêm tĩnh mạch có ưu điểm so với gây mê qua đường hô hấp: - Dễ dàng chủ động điều chỉnh thời gian gây mê thông qua liều tiêm - Số chuột nghiệm thức bảo toàn 100% Tuy nhiên với liều tiêm 2.22μl/g tương đương liều tiêm 100% thuốc mê, cho thấy 100% sốchuột thí nghiệm rơi v|o trạng thái mê q dài từ 40 - 60 phút, nhịp tim đập chậm, nhịp thở khó khăn < 100 lần/phút, đến phút 50 tứ chi có trạng thái co giật Sau trình mê, chuột trạng thái lờ đờ, cử động không linh hoạt hôn mê kéo dài lâu dẫn đến giai đoạn liệt hành tủy nguy trung khu hô hấp ngưng hoạt động Như liều tiêm 100% thuốc mê g}y độc lên hệ thần kinh Trong thời gian d|i sau g}y mê c{c độc tính bị trích xuất dần thận qua máu giảm hoạt tính dần qua đường thận tiết nước tiểu Đồng thời gan khử độc thay đổi mặt 58 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 14, Số (2019) hóa học thành chất độc qua chuyển hóa sinh học, từ chuột dần trở lại trạng thái linh hoạt ban đầu Vì chúng tơi tiếp tục nghiên cứu thăm dò gây mê chuột liều tiêm thấp hơntừ 25-75% 3.3 Đánh giá liều gây mê tiêm thuốc XKN-2:3:3 Liều lượng thuốc XKN-2:3:3 tính milligram gram trọng lượng thể:( Nồng độ cao chất hóa học khoảng thời gian ◦ Hóa chất với hiệu ứng cấp tính): Chúng tơi tiêm với liều: 25%, 50% 75% tiến hành theo dõi liên tục t{c động cấp tính đến sức khỏe chuột để đ{nh gi{ nồng độ chất hóa học khoảng thời gian trước sau tiêm Kết tổng hợp trạng thái thể Bảng 2: Bảng Thời gian biểu chuột với liều tiêm khác Liều tiêm T T1 T2 25% 50% 75% 30 40 45 00 21 16 00 14 20 Ghi chú: Nhịp thở trung bình (lần/phút) 110-120 110-120 100-110 Trạng thái Bị loạng choạng, mắt nhìn Tứ chi co giật, đồng tử giãn Tứ chi duỗi ra, phản xạ mắt T: tổng thời gian mê chuột từ tiêm đến có động tác bị T1: thời gian từ tiêm thuốc đến chuột bắt đầu mê sâu (chuột nằm bất động) T2: khoảng thời gian mê s}u kéo d|i Qua theo dõi trạng thái nghiệm thức nhận thấyrằng sau gây mê, chuột bò chậm dần, nằm yên v| rơi dần vào trạng thái mê sâu, nhịp thở 100-110 lần/phút, phản xạ đóng mi mắt Vào giai đoạn khởi mê, chuột có nhịp thở 100/110, bất động Khi chuột rơi v|o trạng th{i hôn mê s}u, đồng tử khơng phản xạ, hồn tồn bất động Sau 45-50 phút, chuột bị nhẹ, tìm vịi nước uống, có phản xạ tránh chướng ngại vật đường bò Từ kết nhận thấy rằng: - Liều tiêm 25%: theo dõi đến 30 phút, nhận thấy chuột cịn bị loạng choạng có khả tr{nh chướng ngại vật Như liều tiêm 25% chức trung khu thị giác hoạt động bình thường, chuột chưa mê s}u - Liều tiêm 50%: theo dõi đến 18 phút, chuột nằm yên, hô hấp v| tim đập đều, nhịp thở 110-120 lần/phút, đồng tử giãn, tứ chi co giật nhẹ số cá thể Thời gian mê kéo dài 10 - 14 phút Như liều tiêm 50% l|m cho chuột mê sâu - Liều tiêm 75%: theo dõi đến 14 phút, chuột nằm bất động, nhịp thở 10059 Chuẩn hóa liều gây mê chuột Swiss hỗn hợp thuốc an thần Xylazil - Ketamil 110 lần/phút, phản xạ đóng mi mắt, đồng tử giãn, ngưng cử động mắt, tứ chi duỗi Thời gian hôn mê sâu kéo dài 20-25 phút Chuột có khả hồi phục tốt, hoạt động linh hoạt sau g}y mê, liều tiêm 1.67μL thuốc XKN-2:3:3cho gram cân nặng, phù hợp cho thao tác thí nghiệm kéo dài đảm bảo chất lượng kết số chuột thí nghiệm Như vậy: với liều tiêm 25% thuốc, 100% chuột chưa đến trạng thái hôn mê sâu Với liều tiêm 50% chuột hôn mê sâu kéo dài 12-14 phút lấy lại ý thức sau 14 phút gây mê Với liều tiêm 75% (tiêm 1.67μL thuốc cho gam cân nặng) chuột hôn mê sâu kéo dài 20-25 phút chuột lấy lại ý thức sau 30 phút gây mê Chloroform thuốc mê mạnh, sử dụng từ trước thập niên 50 kỷ XVIII, nhiên độc tính cao nên c{c nước phát triển khơng cịn sử dụng Theo RM Waters - Đại học Wisconsin, nghiên cứu độc tính loại thuốc mê n|y v| đưa kết đ{ng quan ngại thực nghiệm mơ hình động vật: sử dụng Chloroform làm tổn thương gan chậm nghiêm trọng gây mê nhiều lần chó với thể trạng mà có mức độ tổn thương kh{c Đối với hệ thống tim mạch, Chloroform ảnh hưởng đến hoạt động tim, làm suy tim, gây tê liệt hệ mạch ngoại biên liều dẫn đến ngừng hoạt động tâm thất thực nghiệm chó [4] Việc sử dụng g}y mê đường hít khó chủ động kiểm so{t lượng khí m| đối tượng hít v|o l| đủ phù hợp để gây mê cho cá thể Lượng khí hít v|o thể thẳng đến hệ thần kinh, lượng khí vượt qu{ ngưỡng cho phép vật chủ dẫn đến việc ức chế hệ thần kinh trung ương v| suy hô hấp, dẫn đến tử vong [3] Như hóa chất Chloroform vốn có thành phần gây nguy hại tiềm ẩn khả gây nguy hại trực tiếp gián tiếp gây t{c động khơng mong muốn cho động vật thí nghiệm chí nguy g}y tử vong Trong Ketamil, chúng tơi điều chỉnh số liều để đ{p ứng liều lượng, điều tạo khác biệt tính độc ngưỡng g}y độc - phương thức gây mê an tồn cho vật thí nghiệm Với việc điều chỉnh liều g}y độc thấp, gây t{c động không mong muốn nồng độ độc tố thấp đảm bảo chất lượng nghiên cứu Bên cạnh Ketamil có tính năngsử dụng phẫu thuật ngắn hạn, giảm đau nhanh gây mê sâu cắt đứt chọn lọc đường hội tụ não Con vật không cảm nhận t{c động từ môi trường, bất động không cảm thấy đau suốt thời gian mê Ngoài ra, Xylazil thuốc an thần, giảm đau, giãn cơ, thường dùng kết hợp Ketamil Việc sử dụng kết hợp Xylazil Ketamil hòa tan dung dịch NaCl 0,9% dung dịch thuốc mê an thần có độ an tồn cao sử dụng phổ biến thú y Theo Son Yong (2010) chế thuốc mê an thần hiểu dựa tính tan lipid chúng, tương t{c trực tiếp thuốc với protein vị trí 60 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 14, Số (2019) kỵ nước ligand kênh ion synape thần kinh gây ức chế hoạt động thụ thể kích thích (vd: N-methyl-D-aspartic acid (NMDA), nicotinic, serotonin) tăng cường hoạt động thụ thể ức chế (vd: GABAA, glycine) [5] Sự tương t{c thuốc mê lên màng lipid protein qua t{c động lên kênh ion dẫn đến ức chế hoạt độngcủa chất dẫn truyền thần kinh Thuốc gây mê XKN-2:3:3 kích hoạt kênh kali hai lỗ rỗng, đóng vai trị việc gây ức chế hoạt động dẫn truyền tế bào thần kinh.Kênh natri có vai trò quan trọng việc dẫn truyền xung thần kinh, t{c động thuốc gây mê làm ức chế kênh natri khe synape, ngăn chặn dẫn truyền tín hiệu đến tế bào thần kinh [2] Lựa chọn sử dụng phương ph{p v| liều gây mê phù hợp quan trọng Thuốc gây mê sử dụng phải có độ an to|n đối tượng thí nghiệm người thực thí nghiệm Sự kết hợp Ketamil v| Xylazineđã W Erhardt et al (1984) chứng minh l| đ{ng tin cậy để g}y mê cho động vật [1] KẾT LUẬN Gây mê Chloroform 4% hít 10-12 giây: chết 6/8 Gây mê XKN-2:3:3 tiêm màng bụng với liều 1.67μl thuốc 1g cân nặng an toàn phù hợp cho thời gian làm thí nghiệm mơ hình chuột dòng Swiss Đề nghị c{c ý tưởng nghiên cứu tiếp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] W Erhardt, A Hebestedt, G Aschenbrenner, B Pichotka, and G J R i e m Blümel (1984) A comparative study with various anesthetics in mice (pentobarbitone, ketaminexylazine, carfentanyl-etomidate) vol 184, no 3, pp 159-169 [2] H J B j o a Hemmings Jr (2009) Sodium channels and the synaptic mechanisms of inhaled anaesthetics vol 103, no 1, pp 61-69 [3] C J H Lionte and e toxicology (2010) Lethal complications after poisoning with chloroform—case report and literature review vol 29, no 7, pp 615-622 [4] R M J C A s a y WATERS (1951) Chloroform A study after 100 years [5] S Yong (2010) Molecular mechanisms of general anesthesia Korean journal of anesthesiology, vol vol 59, pp pp 3-8 [6] Leikin, Jerrold B.; Paloucek, Frank P., eds (2008) "Chloroform" Poisoning and Toxicology Handbook(4th ed.) Informa p 774 [7] Gordon, H Laing (November 2002) Sir James Young Simpson and Chloroform (1811–1870) Minerva Group pp 106–109 ISBN 978-1-4102-0291-8 Retrieved 11 November 2011 61 Chuẩn hóa liều gây mê chuột Swiss hỗn hợp thuốc an thần Xylazil - Ketamil OPTIMIZING DOSAGE OF KETAMINE AND XYLAZINE IN SWISS MICE Le Thi Anh, Phan Thi Dieu Ngan *, Nguyen Dieu Au, Le Hoang Duy Minh, Nguyen Tat Minh Phuoc Faculty of Biology, University of Sciences, Hue University Email: dieungan315@gmail.com * ABSTRACT Anesthesia of experimental animals plays an important role in ensuring the quality of the research Anesthesia in mice is an impact on the brain and loss of sensation of the animal's body Inhalation through anesthesia with chloroform is not suitable for the experimental research long time In traperitoneal injection anesthesia with tranquilizers mixture Xylazil:Ketamil:NaCl-2:3:3 (XKN-2:3:3) with dose 1.67μL/g weight provokes coma deep during time 20-25 minutes in mice Keywords: optimizing, dosage, Swiss mice Lê Thị Ánh sinh ng|y 16 th{ng 01 năm 1996 Thanh Hóa Cơ tốt nghiệp ngành Cơng nghệ Sinh học Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế năm 2019 Hiện cô l| kỹ thuật viên Bionet, Hà Nội Phan Thị Diệu Ngân sinh ng|y 31 th{ng 05 năm 1995 Quảng Trị Cô tốt nghiệp ngành Công nghệ Sinh học Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế năm 2019 Nguyễn Diệu Âu sinh ng|y 26 th{ng 04 năm 1996 Quảng Nam Cô tốt nghiệp ngành Công nghệ Sinh học Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế năm 2019 Hiện cô thực tập làm việc Bệnh viện Trung ương Huế 62 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 14, Số (2019) Lê Hoàng Duy Minh sinh ng|y 22 th{ng 12 năm 1996 thành phố Huế Anh tốt nghiệp ngành Công nghệ Sinh học Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế năm 2019 Nguyễn Tất Minh Phƣớc sinh ng|y 29 th{ng 05 năm 1997 thành phố Huế Hiện anh sinh viên khóa 39 ngành Cơng nghệ Sinh học Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế 63 Chuẩn hóa liều gây mê chuột Swiss hỗn hợp thuốc an thần Xylazil - Ketamil 64 .. .Chuẩn hóa liều gây mê chuột Swiss hỗn hợp thuốc an thần Xylazil - Ketamil phát triển cấm gây mê Chloroform thay Isoflurane hay sử dụng thuốc gây mê đường tiêm [4], [6], [7] Do vậy, thăm dò liều. .. gian mê kéo dài 10 - 14 phút Như liều tiêm 50% l|m cho chuột mê sâu - Liều tiêm 75%: theo dõi đến 14 phút, chuột nằm bất động, nhịp thở 10059 Chuẩn hóa liều gây mê chuột Swiss hỗn hợp thuốc an. .. hồi phục chết chuột chết sau 30 phút mê sâu, khơng có dấu hiệu hồi phục 57 Chuẩn hóa liều gây mê chuột Swiss hỗn hợp thuốc an thần Xylazil - Ketamil + Hai sống sót sau trạng thái mê sâu có dấu