Nghiên cứu tác dụng bảo vệ gan của chế phẩm DSC trên tổn thương gan do ethanol

Nghiên cứu tác dụng của chế phẩm DSC trong việc bảo vệ gan khỏi tổn thương do rượu (ethanol). Phân tích chi tiết trên mô hình thực nghiệm.

• Tác giả: Trần Thị Hòa
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Thùy Dương
• Trường học: Trường Đại học Dược Hà Nội
• Chuyên ngành: Dược học
• Đề tài: Nghiên cứu tác dụng bảo vệ gan của chế phẩm DSC trên mô hình gây tổn thương gan thực nghiệm do ethanol
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2025
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Bệnh gan do rượu và những thách thức hiện đại

Bệnh gan do rượu là một vấn đề sức khỏe công cộng nghiêm trọng trên toàn thế giới. Theo dữ liệu từ Bộ Y tế, tổn thương gan do ethanol ngày càng gia tăng, gây ra gánh nặng kinh tế và xã hội đáng kể. Bệnh này diễn tiến từ những tổn thương nhẹ đến những biến chứng nặng nề như xơ gan, suy gan cấp tính. Hiểu rõ cơ chế bệnh sinh của gan do rượu là nền tảng để phát triển các phương pháp bảo vệ gan hiệu quả. Các giai đoạn bệnh bao gồm gan nhiễm mỡ, viêm gan nhiễm mỡ (ASH) và xơ gan. Mỗi giai đoạn đều có những đặc điểm riêng và đòi hỏi chiến lược điều trị khác nhau. Nghiên cứu về chế phẩm DSC mở ra hướng tiếp cận mới trong việc bảo vệ tế bào gan khỏi những tác hại của ethanol.

1.1. Khái niệm và dịch tễ bệnh gan do rượu

Bệnh gan do rượu (ALD - Alcohol Liver Disease) là tình trạng tổn thương gan do lạm dụng rượu, bia lâu dài. Dịch tễ học cho thấy tỷ lệ mắc bệnh này tăng nhanh, đặc biệt ở các quốc gia có tỷ lệ tiêu thụ rượu cao. Tổn thương gan do ethanol xảy ra qua nhiều cơ chế phức tạp, bao gồm stress oxy hóa, viêm nhiễm và rối loạn miễn dịch. Các yếu tố di truyền, kinh tế xã hội và hành vi cũng ảnh hưởng đáng kể đến phát triển bệnh.

1.2. Cơ chế bệnh sinh và giai đoạn phát triển

Ethanol được chuyển hóa thông qua các enzyme như ADH, ALDH và CYP2E1, tạo ra acetaldehyde và gốc tự do. Quá trình này gây ra stress oxy hóa tế bào gan, làm tổn thương DNA và protein. Bệnh gan do rượu trải qua ba giai đoạn: gan nhiễm mỡ, viêm gan nhiễm mỡ (ASH) và xơ gan. Mỗi giai đoạn có mức độ viêm và tổn thương khác nhau.

II. Chế phẩm DSC Thành phần và tác dụng bảo vệ gan

Chế phẩm DSC được phát triển từ những thành phần thiên nhiên có khả năng bảo vệ gan hiệu quả. Thành phần chính bao gồm Diệp hạ châu và Mono-ammonium glycyrrhizinat, cả hai đều có lịch sử sử dụng lâu dài trong y học cổ truyền và hiện đại. Những nghiên cứu gần đây chứng minh rằng chế phẩm DSC có khả năng giảm thiểu tổn thương tế bào gan thông qua nhiều cơ chế. Đặc biệt, chế phẩm này có tác dụng chống oxy hóa, chống viêm, và điều hòa chuyển hóa lipid. Các nghiên cứu sinh hóa cho thấy DSC có khả năng dọn gốc tự do ABTS, tăng hoạt độ enzyme chống oxy hóa như CAT và tăng hàm lượng GSH trong gan.

2.1. Diệp hạ châu Thành phần quan trọng

Diệp hạ châu là một vị thuốc cổ truyền được sử dụng rộng rãi trong bảo vệ gan. Nó chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học cao, đặc biệt là các flavonoid và polyphenol. Những chất này có khả năng chống oxy hóa mạnh và có tác dụng chống viêm hiệu quả. Diệp hạ châu giúp tăng cường hệ thống detoxification của gan, từ đó giảm tích tụ các chất độc hại và hỗ trợ tái tạo tế bào gan bị tổn thương.

2.2. Mono ammonium glycyrrhizinat Thành phần hỗ trợ

Mono-ammonium glycyrrhizinat (MAGZ) được chiết xuất từ cam thảo, là một trong những thành phần hoạt tính nhất trong chế phẩm DSC. Nó có tác dụng chống viêm và chống oxy hóa vượt trội, giúp bảo vệ màng tế bào gan khỏi tác hại của gốc tự do. MAGZ cũng có khả năng điều hòa chuyển hóa mỡ, làm giảm nồng độ triglycerid trong huyết thanh và mô gan.

III. Mô hình thí nghiệm và phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu về tác dụng bảo vệ gan của chế phẩm DSC được thực hiện trên mô hình tổn thương gan thực nghiệm do ethanol. Mô hình ethanol liều lặp lại 14 ngày được sử dụng để tạo ra tổn thương gan tương tự như bệnh gan do rượu ở người. Phương pháp này cho phép đánh giá mức độ stress oxy hóa tế bào gan và hiệu quả của chế phẩm DSC trong việc bảo vệ gan. Các chỉ số được đo lường bao gồm hoạt độ enzyme gan (AST, ALT, GGT), nồng độ bilirubin, triglycerid, và các thông số chống oxy hóa (MDA, GSH, CAT). Dữ liệu từ nghiên cứu này cung cấp bằng chứng khoa học vững chắc cho hiệu quả của chế phẩm DSC trong bảo vệ gan.

3.1. Thiết kế mô hình thí nghiệm

Mô hình gây tổn thương gan bằng ethanol được thiết kế dựa trên phương pháp ethanol liều lặp lại. Động vật thí nghiệm (chuột hoặc chuột lang) được chia thành các nhóm: nhóm chứng (bình thường), nhóm tiêm ethanol (bệnh), nhóm điều trị với chế phẩm DSC ở các liều khác nhau. Thời kỳ tiêm ethanol kéo dài 14 ngày, với liều lượng được tính toán để gây ra tổn thương gan đáng kể nhưng không gây tử vong.

3.2. Các thông số và phương pháp đo lường

Các chỉ số tổn thương tế bào gan bao gồm AST, ALT, GGT và bilirubin được đo bằng phương pháp sinh hóa máu. Stress oxy hóa được đánh giá thông qua hàm lượng MDA, khả năng dọn gốc tự do ABTS, hoạt độ CAT và GSH. Histopathology gan cũng được thực hiện để đánh giá mức độ tổn thương mô gan trực tiếp.

IV. Kết quả và ý nghĩa bảo vệ gan của chế phẩm DSC

Các kết quả nghiên cứu cho thấy chế phẩm DSC có tác dụng bảo vệ gan hiệu quả trên mô hình tổn thương gan do ethanol. Hoạt độ AST và ALT giảm đáng kể ở các nhóm được điều trị bằng chế phẩm DSC, cho thấy sự giảm tổn thương tế bào gan. Nồng độ triglycerid trong huyết thanh và mô gan cũng giảm, chứng tỏ chế phẩm DSC có khả năng điều hòa chuyển hóa lipid. Các chỉ số chống oxy hóa như hoạt độ CAT tăng lên, hàm lượng GSH cải thiện, và khả năng dọn gốc tự do ABTS tăng trong các nhóm điều trị. Điều này chứng minh rằng chế phẩm DSC hoạt động qua cơ chế chống oxy hóa mạnh mẽ. Hàm lượng MDA (marker stress oxy hóa) giảm, cho thấy chế phẩm DSC giảm thiểu tổn thương lipid peroxidation. Những phát hiện này mở ra triển vọng lâm sàng sử dụng chế phẩm DSC trong bảo vệ gan và điều trị bệnh gan do rượu.

4.1. Tác dụng trên các enzyme gan và chỉ số tổn thương

Chế phẩm DSC giúp giảm hoạt độ AST, ALT và GGT trong huyết thanh, các enzyme markers của tổn thương tế bào gan. Nồng độ bilirubin toàn phần cũng giảm trong các nhóm điều trị, cho thấy cải thiện chức năng gan. Mức độ giảm này tỷ lệ thuận với liều lượng chế phẩm DSC sử dụng, chứng tỏ hiệu quả bảo vệ gan rõ rệt.

4.2. Cơ chế chống oxy hóa và ý nghĩa lâm sàng

Cơ chế chính của chế phẩm DSC trong bảo vệ gan là chống oxy hóa. Tăng hoạt độ CAT, GSH và khả năng dọn gốc tự do ABTS giúp bảo vệ tế bào gan khỏi stress oxy hóa. Giảm MDA chứng tỏ giảm lipid peroxidation. Những kết quả này có ý nghĩa lâm sàng quan trọng trong bảo vệ gan cho bệnh nhân lạm dụng rượu và phòng ngừa tiến triển bệnh.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Bệnh gan do rượu 1. Khái niệm bệnh gan do rượu Bệnh gan do rượu bao gồm một loạt các rối loạn gan, từ tình trạng gan nhiễm mỡ đến các dạng bệnh lý gan nghiêm trọng hơn, bao gồm viêm gan nhiễm mỡ do rượu (ASH), xơ gan và ung thư biểu mô tế bào gan (HCC) [10], [11], [12] (Hình 1. Quá trình tiến triển các giai đoạn của bệnh gan do rượu [11] Ngoài ra, những bệnh nhân bị gan nhiễm mỡ nặng có thể tiến triển thành thể lâm sàng cấp tính của viêm gan do rượu (AH) – một dạng tổn thương gan cấp tính trên nền tổn thương gan mạn tính, đặc trưng bởi tình trạng ứ mật với biểu hiện lâm sàng điển hình là vàng da.

Trong số những bệnh nhân cải thiện tốt sau viêm gan do rượu, 70% sẽ phát triển thành xơ gan. Ngược lại, 40% bệnh nhân bị xơ gan do rượu có thể phát triển thành viêm gan do rượu với tỷ lệ tử vong cao [10]. Dịch tễ và gánh nặng bệnh tật của bệnh gan do rượu Tiêu thụ rượu quá mức là một trong những yếu tố nguy cơ hàng đầu gây tác động tiêu cực đến sức khỏe thể chất và đời sống xã hội. Rượu liên quan đến 5,3% số ca tử vong và 5,1% gánh nặng bệnh tật toàn cầu.

Hơn nữa, đây là nguyên nhân chính gây xơ gan. Nhóm tuổi bị ảnh hưởng nhiều nhất bởi gánh nặng bệnh tật do rượu từ 15 đến 44 tuổi [13], [11]. Trên toàn cầu, có 3 triệu ca tử vong hàng năm do lạm dụng rượu [14]. Báo cáo của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), ở các nước phát triển, rượu gây ra 10,3% số năm sống 2 bị mất hoặc suy giảm chất lượng do bệnh tật (DALY), chỉ đứng sau thuốc lá (11,7%).

Trong đó, xơ gan là nguyên nhân gây ra 70% đến 80% tỷ lệ tử vong liên quan trực tiếp do rượu [15]. Năm 2015, tại khu vực Châu Á – Thái Bình Dương, xơ gan chiếm 48,2% số ca tử vong. Trong số các nguyên nhân gây xơ gan ở Châu Á, rượu chiếm khoảng 12,57% các trường hợp. Tỷ lệ xơ gan liên quan đến rượu có sự khác biệt đáng kể giữa các quốc gia và khu vực, chịu ảnh hưởng bởi thu nhập bình quân đầu người, thói quen uống rượu, gánh nặng bệnh lý khác và yếu tố di truyền [16].

Nguyên nhân phổ biến thứ hai gây tử vong liên quan đến ALD ở khu vực Châu Á- Thái Bình Dương là ung thư gan, chiếm 43,6% tổng số ca tử vong liên quan đến ALD vào năm 2015. Uống rượu quá mức đã được xác định là một yếu tố nguy cơ độc lập và quan trọng trong sự phát triển của ung thư biểu mô tế bào gan (HCC). Sử dụng rượu mạn tính vượt quá 80 g/ngày trong hơn 10 năm làm tăng nguy cơ mắc HCC gấp năm lần [16]. Chuyển hóa ethanol và cơ chế bệnh sinh của bệnh gan do rượu 1.

Chuyển hóa ethanol Ethanol được hấp thu qua đường tiêu hóa vào vòng tuần hoàn và chủ yếu được chuyển hóa tại gan. Quá trình chuyển hóa ethanol trong tế bào gan diễn ra qua ba con đường enzym chính (Hình 1. Ba con đường chuyển hóa ethanol trong gan [17] Con đường chuyển hóa chính được xúc tác bởi enzym alcohol dehydrogenase (ADH) trong bào tương của tế bào gan [18], [19]. Quá trình này sử dụng nicotinamid adenin dinucleotid (NAD+) làm cofactor để oxy hóa ethanol thành acetaldehyd - một chất có độc tính cao và có thể gây suy giảm tổng hợp DNA [19].

3 Con đường thứ hai qua hệ thống oxy hóa ethanol ở microsom (MEOS), diễn ra trong lưới nội chất trơn. Enzym cytochrom P450 2E1 (CYP2E1) đóng vai trò chính trong quá trình oxy hóa ethanol thành acetaldehyd. Tuy nhiên không giống ADH, con đường này tạo ra các gốc oxy hoạt động (ROS), góp phần kích hoạt stress oxy hóa và viêm. Trong điều kiện sinh lý bình thường, CYP2E1 chỉ chuyển hóa khoảng 10% ethanol thành acetaldehyd, nhưng trong trường hợp tiêu thụ rượu kéo dài, sự biểu hiện của CYP2E1 tăng lên đáng kể, khiến quá trình chuyển hóa ethanol qua con đường này trở nên mạnh mẽ hơn [18], [19].

Con đường thứ ba, mặc dù chiếm tỷ lệ thấp hơn, liên quan đến enzym catalase có chứa hem trong peroxisom, cũng có khả năng oxy hóa ethanol thành acetaldehyd. Trong điều kiện bình thường, catalase chủ yếu đảm nhiệm vai trò phân hủy hydrogen peroxid (H₂O₂); tuy nhiên, enzym này cũng có thể tham gia vào phản ứng oxy hóa ethanol thành acetaldehyd [19]. Sau khi acetaldehyd được tạo thành, enzym aldehyd dehydrogenase (ALDH) trong ty thể tiếp tục oxy hóa nó thành acetat, một chất ít độc hơn. Acetat sau đó được giải phóng vào hệ thống tuần hoàn và tiếp tục được chuyển hóa thành carbon dioxid (CO2) trong nhiều mô ngoại vi [20].

Cơ chế bệnh sinh của bệnh gan do rượu Mặc dù phức tạp và chưa được hiểu đầy đủ, các cơ chế cơ bản chịu trách nhiệm cho sự tiến triển ALD bao gồm (1) độc tính do acetaldehyd, stress oxy hóa và peroxy hóa lipid; (2) kích hoạt phản ứng miễn dịch và tích tụ cytokin; (3) rối loạn chuyển hóa gan. - Độc tính do acetaldehyd, stress oxy hóa và peroxy hóa lipid Ethanol gây độc cho gan thông qua nhiều cơ chế, trong đó nổi bật là sự hình thành acetaldehyd – chất chuyển hóa chính của ethanol – và sự sản sinh quá mức các gốc oxy hoạt động (ROS), dẫn đến stress oxy hóa và peroxy hóa lipid. Sau khi hấp thu, ethanol bị oxy hóa thành acetaldehyd, một hợp chất có độc tính cao đối với tế bào gan. Trong điều kiện sử dụng rượu mạn tính, enzym CYP2E1 bị cảm ứng mạnh mẽ, dẫn đến tăng sinh acetaldehyd và đồng thời làm giảm hoạt động của enzym aldehyd dehydrogenase (ALDH) – enzym có vai trò chuyển hóa acetaldehyd thành acetat ít độc hơn.

Hậu quả là acetaldehyd bị tích lũy, gây tổn thương cấu trúc và chức năng ty thể, làm rối loạn quá trình β-oxy hóa acid béo và cản trở quá trình bài tiết của tế bào gan. Ngoài ra, acetaldehyd còn kích hoạt phiên mã yếu tố SREBP-1c – yếu tố thúc đẩy tổng hợp acid béo – dẫn đến tích tụ lipid trong tế bào gan [21]. 4 CYP2E1 không chỉ tham gia vào chuyển hóa ethanol mà còn là nguồn tạo ra các gốc oxy hoạt động như superoxid và hydrogen peroxid. Sự dư thừa ROS làm mất cân bằng hệ thống oxy hóa – khử nội bào, từ đó khởi phát stress oxy hóa.

ROS có thể tác động lên các đại phân tử sinh học, làm biến đổi protein, peroxy hóa phospholipid màng tế bào và gây tổn thương DNA. Đặc biệt, các sản phẩm cộng hợp DNA như ε-DNA được xem là dấu ấn sinh học cho tổn thương di truyền do peroxy hóa lipid gây ra [19]. Stress oxy hóa kéo dài làm suy giảm biểu hiện của các yếu tố điều hòa chuyển hóa năng lượng như AMPK, SIRT1 và STAT3. Đồng thời, sự mất cân bằng oxy hóa làm giảm nồng độ adiponectin và kẽm – hai yếu tố cần thiết cho hoạt hóa PPARα – yếu tố điều hòa chính quá trình β-oxy hóa acid béo trong ty thể.

Khi PPARα bị ức chế, quá trình oxy hóa acid béo bị rối loạn, từ đó làm tăng tích lũy lipid nội bào và thúc đẩy peroxy hóa phospholipid màng tế bào gan. Sản phẩm của quá trình này là các gốc tự do lipid, tiếp tục hoạt hóa các yếu tố viêm như Egr-1, TNF-α và enzym chuyển hóa lipid như acetyl-CoA carboxylase (ACC), góp phần vào quá trình viêm gan và gan nhiễm mỡ [19]. Bên cạnh đó, acetaldehyd còn làm suy giảm nồng độ glutathion nội bào và rối loạn điều hòa các gen chống oxy hóa như Nrf2 và thioredoxin, dẫn đến giảm tổng hợp enzym chống oxy hóa. Kết quả là hệ thống phòng vệ nội sinh của tế bào gan bị suy yếu, không đủ khả năng trung hòa ROS, làm trầm trọng thêm tổn thương gan do ethanol [19].

- Kích hoạt cytokin và quá trình xơ hóa Tiêu thụ rượu mạn tính là một yếu tố đã xác định có liên quan sự tích tụ nội độc tố đường ruột và tăng tính thấm thành ruột. Điều này tạo điều kiện cho việc vận chuyển nội độc tố từ ruột đến gan dưới dạng lipopolysaccharid (LPS), gây độc cho tế bào gan. LPS có thể liên kết với các thụ thể Toll-like (TLR) khác nhau, kích hoạt quá trình tổng hợp cũng như giải phóng các cytokin cùng các yếu tố gây viêm, bao gồm yếu tố hoại tử khối u (TNF-α), interleukin-1 (IL-1), interleukin-6 (IL-6) và yếu tố tăng trưởng có nguồn gốc từ tiểu cầu (PDGF). Những chất trung gian này tiếp tục thúc đẩy sự tích tụ bạch cầu trung tính và đại thực bào, dẫn đến viêm gan và tổn thương các tế bào Kupffer trong gan.

Bên cạnh đó, tổn thương gan kích thích sự tăng sinh của tế bào hình sao ở gan (HSC), làm tăng tiết transforming growth factor β (TGF-β) và thúc đẩy quá trình tổng hợp collagen. Kết quả là sự lắng đọng chất nền ngoại bào tăng lên, dẫn đến quá trình xơ hóa gan tiến triển [19]. - Rối loạn chuyển hóa gan Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc tiêu thụ rượu có liên quan đến tình trạng quá tải sắt và làm giảm tổng hợp hepcidin trong tế bào Kupffer và tế bào gan. Trong khi đó, 5 hepcidin được đề xuất là chất trung gian chính trong quá trình cân bằng sắt.

Rượu có thể làm mất tác dụng bảo vệ của hepcidin trong tình trạng quá tải sắt bằng cách khiến quá trình tổng hợp hepcidin ở gan không nhạy cảm với nồng độ sắt trong cơ thể. Sắt dư thừa có thể tác động hiệp đồng với rượu để gây ra stress oxy hóa và peroxy hóa lipid, đồng thời làm tăng biểu hiện thụ thể transferrin 1 (TfR1), qua đó đẩy mạnh quá trình hấp thụ sắt ở ruột. Tác dụng cộng hợp của quá trình hấp thụ và lắng đọng sắt có thể làm tăng cường tổn thương gan tiến triển [19]. Các giai đoạn của bệnh gan do rượu Sử dụng rượu với liều lượng cao kéo dài gây ra một loạt các tổn thương gan.

Gan nhiễm mỡ là phản ứng sớm nhất, xuất hiện trên 90% những người lạm dụng rượu. Khi tiếp tục tiêu thụ rượu, bệnh gan do rượu có thể tiến triển thành viêm gan (tức là viêm gan nhiễm mỡ), xơ gan và thậm chí là ung thư gan [22], [23]. Gan nhiễm mỡ Trước đây, gan nhiễm mỡ được coi là hậu quả lành tính của việc lạm dụng rượu. Bệnh lý này đặc trưng bởi sự lắng đọng chất béo trong tế bào gan, quan sát được dưới kính hiển vi dạng các giọt lipid.

Quá trình tích lũy lipid thường ban đầu xảy ra tại các tế bào gan xung quanh tĩnh mạch trung tâm, sau đó tiến triển đến các tế bào gan thùy giữa và cuối cùng là các tế bào gan bao quanh tĩnh mạch cửa gan [22].