Đánh giá tác dụng điều trị bệnh Parkinson từ cây câu đằng Uncaria rhynchophylla

Luận văn phân tích tác dụng điều trị bệnh Parkinson của hợp chất cây câu đằng Uncaria rhynchophylla qua phương pháp docking phân tử.

Trường đại học

Đại học Quốc gia Hà Nội

Chuyên ngành

Dược học

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

khóa luận tốt nghiệp

2022

55
0
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC HÌNH VẼ

DANH MỤC BẢNG

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan về bệnh Parkinson

1.2. Chẩn đoán bệnh Parkinson

1.3. Điều trị bệnh Parkinson

1.4. Tổng quan về A2A adenosine receptor (A2AAR) và enzym monoamine oxidase B (MAO-B)

1.5. Enzym monoamine oxidase B (MAO-B)

1.6. Tổng quan về cây Câu đằng (Uncaria rhynchophylla)

1.7. Tổng quan về phương pháp in silico

1.8. Docking phân tử

1.9. Quy tắc Lipinski về các hợp chất giống thuốc

1.10. Dự đoán ADMET các thông số dược động học và độc tính

2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tượng, nguyên liệu và thiết bị nghiên cứu

2.2. Đối tượng nghiên cứu

2.3. Nguyên liệu và thiết bị

2.4. Nội dung nghiên cứu

2.5. Phương pháp nghiên cứu

2.6. Sàng lọc bằng docking phân tử

2.7. Nghiên cứu các đặc điểm giống thuốc

2.8. Nghiên cứu các đặc tính dược động học và độc tính (ADMET)

3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ

3.1. Mô phỏng protein docking

3.2. Đánh giá quy trình docking

3.3. Kết quả sàng lọc docking của 80 hợp chất

3.4. Sàng lọc các hợp chất giống thuốc

3.5. Dự đoán các thông số ADMET

4. CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN

4.1. Acid ursolic lactone

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về bệnh Parkinson

Bệnh Parkinson (PD) là một bệnh thoái hóa thần kinh phức tạp, đặc trưng bởi sự mất mát tế bào thần kinh dopamine và sự hình thành bất thường của thể Lewy. Các triệu chứng chính bao gồm rối loạn vận động như run, cứng cơ và mất thăng bằng. Bệnh thường khởi phát ở độ tuổi từ 65 đến 70, với tỷ lệ mắc bệnh tăng theo tuổi tác. Theo ước tính, hiện có hơn 6 triệu người trên toàn thế giới sống chung với PD. Việc điều trị hiện tại chủ yếu tập trung vào việc giảm triệu chứng mà không thể chữa khỏi bệnh. Do đó, việc tìm kiếm các liệu pháp mới là rất cần thiết. Câu đằng (Uncaria rhynchophylla) đã được nghiên cứu và cho thấy có tiềm năng trong việc điều trị PD nhờ vào các hợp chất sinh học có trong nó.

1.1. Chẩn đoán bệnh Parkinson

Chẩn đoán bệnh Parkinson chủ yếu dựa vào các triệu chứng lâm sàng. Các bác sĩ sẽ quan sát và thu thập thông tin từ bệnh nhân để xác định sự hiện diện của các triệu chứng như run, cứng cơ và rối loạn vận động. Các phương pháp chẩn đoán bổ sung như chẩn đoán hình ảnh và xét nghiệm di truyền có thể được sử dụng trong một số trường hợp cụ thể. Việc phát hiện sớm bệnh là rất quan trọng để giảm thiểu các biến chứng và cải thiện chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân.

1.2. Điều trị bệnh Parkinson

Điều trị bệnh Parkinson hiện tại chủ yếu tập trung vào việc cải thiện triệu chứng và bảo vệ thần kinh. Các phương pháp điều trị không dùng thuốc bao gồm vật lý trị liệu và phẫu thuật. Trong khi đó, thuốc L-dopa là liệu pháp chính để thay thế dopamine trong não. Tuy nhiên, việc sử dụng lâu dài L-dopa có thể gây ra các tác dụng phụ. Do đó, cần phát triển các liệu pháp mới có khả năng giải quyết đồng thời các triệu chứng vận động và không vận động.

II. Tổng quan về A2A adenosine receptor A2AAR và enzym monoamine oxidase B MAO B

A2A adenosine receptor (A2AAR) và enzym monoamine oxidase B (MAO-B) là hai mục tiêu quan trọng trong điều trị bệnh Parkinson. A2AAR có vai trò trong việc điều chỉnh hoạt động của dopamine và có thể giúp giảm các triệu chứng không mong muốn khi sử dụng L-dopa. Nghiên cứu cho thấy rằng các chất đối kháng A2AAR có thể cải thiện tình trạng bệnh bằng cách bù đắp cho lượng dopamine bị suy giảm. MAO-B, ngược lại, có vai trò trong việc phân hủy dopamine và có thể gây ra tổn thương tế bào thần kinh. Ức chế MAO-B có thể làm tăng lượng dopamine và bảo vệ tế bào thần kinh khỏi các tổn thương do stress oxy hóa.

2.1. Tác động của A2AAR trong điều trị Parkinson

A2AAR được kích hoạt bởi adenosine và có mặt rộng rãi trong các mô của cơ thể. Các nghiên cứu gần đây cho thấy rằng việc sử dụng chất đối kháng A2AAR có thể mang lại hiệu quả điều trị tốt hơn cho bệnh nhân Parkinson. Chúng có thể giúp giảm thiểu các tác dụng phụ không mong muốn của L-dopa và cải thiện chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân.

2.2. Vai trò của MAO B trong bệnh Parkinson

MAO-B là enzym chính trong việc phân hủy dopamine trong não. Việc ức chế MAO-B có thể làm tăng nồng độ dopamine và giảm thiểu các triệu chứng của bệnh Parkinson. Nghiên cứu cho thấy rằng các chất ức chế MAO-B có thể bảo vệ tế bào thần kinh bằng cách giảm thiểu các tổn thương do stress oxy hóa và cải thiện chức năng của ti thể não.

III. Tổng quan về cây Câu đằng Uncaria rhynchophylla

Cây Câu đằng (Uncaria rhynchophylla) là một loại thảo dược truyền thống có nguồn gốc từ Trung Quốc, được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền để điều trị các bệnh về thần kinh. Các hợp chất sinh học trong Câu đằng, như rhynchophylline và isorhynchophylline, đã được chứng minh có tác dụng bảo vệ tế bào thần kinh và giảm huyết áp. Nghiên cứu cho thấy rằng Câu đằng có thể giúp cải thiện tình trạng bệnh Parkinson thông qua cơ chế tác động lên các thụ thể và enzym liên quan đến bệnh.

3.1. Thành phần hóa học của Câu đằng

Câu đằng chứa nhiều alkaloid có tác dụng sinh học, bao gồm rhynchophylline và isorhynchophylline. Những hợp chất này có khả năng làm giảm huyết áp, giãn mạch và bảo vệ tế bào thần kinh khỏi tổn thương. Nghiên cứu cho thấy rằng các alkaloid này có thể ức chế các thụ thể NMDA và 5-HT2A, từ đó giúp cải thiện tình trạng bệnh Parkinson.

3.2. Ứng dụng của Câu đằng trong điều trị Parkinson

Câu đằng đã được nghiên cứu và chứng minh có tác dụng tích cực trong việc điều trị bệnh Parkinson. Các thử nghiệm lâm sàng cho thấy rằng việc sử dụng Câu đằng có thể cải thiện các triệu chứng của bệnh, bao gồm giảm run và cải thiện khả năng giao tiếp. Điều này cho thấy tiềm năng lớn của Câu đằng trong việc phát triển các liệu pháp điều trị mới cho bệnh Parkinson.

IV. Phương pháp docking phân tử

Phương pháp docking phân tử là một công cụ quan trọng trong nghiên cứu dược lý, giúp xác định khả năng tương tác giữa các hợp chất và các mục tiêu sinh học như A2AAR và MAO-B. Phương pháp này cho phép mô phỏng các tương tác phân tử và dự đoán khả năng ức chế của các hợp chất trong cây Câu đằng đối với các thụ thể và enzym liên quan đến bệnh Parkinson. Kết quả từ các mô phỏng docking có thể cung cấp thông tin quý giá cho việc phát triển các liệu pháp điều trị mới.

4.1. Quy trình docking phân tử

Quy trình docking phân tử bao gồm việc chuẩn bị các cấu trúc phân tử của hợp chất và mục tiêu, sau đó thực hiện các mô phỏng để xác định vị trí và cách thức tương tác giữa chúng. Các thông số như năng lượng liên kết và hình dạng của các phức hợp được phân tích để đánh giá khả năng ức chế của các hợp chất. Phương pháp này giúp tiết kiệm thời gian và chi phí trong nghiên cứu phát triển thuốc.

4.2. Đánh giá kết quả docking

Kết quả từ các mô phỏng docking cần được đánh giá kỹ lưỡng để xác định tính khả thi của các hợp chất trong việc điều trị bệnh Parkinson. Các thông số như IC50 và các đặc tính dược động học sẽ được phân tích để lựa chọn các hợp chất tiềm năng nhất cho các nghiên cứu tiếp theo. Việc đánh giá này đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển các liệu pháp điều trị hiệu quả.

25/01/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về bệnh Parkinson 1. Bệnh Parkinson Bệnh Parkinson (PD) là một bệnh thoái hóa thần kinh phức tạp do mất các tế bào thần kinh dopamine và hình thành bất thường các thể Lewy chứa α- synuclein trong chất nền 8,9. Rối loạn vận động não, mất ổn định tư thế, rối loạn vận động mặt, cứng cơ và run là đặc trưng nổi bật của PD 10.

Bên cạnh đó, rối loạn giấc ngủ, suy giảm nhận thức, trầm cảm, thay đổi tâm trạng, rối loạn tâm thần và sa sút trí tuệ được coi là những biến chứng không vận động 11. Bệnh thường khởi phát trung bình từ 65 đến 70 tuổi, tỉ lệ mắc tăng theo tuổi, chiếm 1-3% ở dân số trên 65 tuổi 12. Tuy nhiên có những trường hợp mắc bệnh trước 40 tuổi được gọi là PD khởi phát sớm, nguyên nhân chủ yếu do yếu tố di truyền. Tỉ lệ mắc bệnh hiện nay dao động từ 100 đến 200 trên 100.000 người và tỉ lệ mắc hàng năm là 15 trên 100.

Nam giới có tỉ lệ mắc bệnh cao hơn nữ giới 13. Bệnh được chia thành 5 giai đoạn 14: - Giai đoạn 1: Triệu chứng 1 bên. Đây là mức độ nhẹ nhất. Bệnh nhân xuất hiện những cơn run đều, nhẹ và chưa ảnh hưởng tới cuộc sống hàng ngày khiến người mắc không ý thức được mình đang mắc bệnh nên chủ quan, bỏ qua.

- Giai đoạn 2: Triệu chứng 2 bên, còn phản xạ tư thế. Dấu hiệu run, lắc rõ ràng hơn, dáng đi thay đổi do cứng cơ, nét mặt giảm biểu cảm. - Giai đoạn 3: Triệu chứng 2 bên, rối loạn phản xạ tư thế nhưng còn khả năng di chuyển độc lập. Người bệnh khó khăn trong sinh hoạt hàng ngày, dễ té ngã.

- Giai đoạn 4: Triệu chứng trầm trọng đòi hỏi sự giúp đỡ. Người bệnh chỉ có thể tự đi được đoạn ngắn, không thể thực hiện các sinh họat hàng ngày mà cần sự trợ giúp từ người chăm sóc. 3 Luan van - Giai đoạn 5: Triệu chứng trầm trọng nhất, di chuyển trên xe lăn hoặc nằm liệt gường. Đây là giai đoạn cuối của bệnh, người bệnh không thể tự đứng hoặc đi lại, phụ thuộc hoàn toàn vào người giúp đỡ.

Người bệnh ở giai đoạn này còn sinh ra ảo giác, hoang tưởng, lú lẫn, mất trí nhớ. Chẩn đoán bệnh Parkinson Trước đây, PD được phát hiện dựa vào biểu hiện suy giảm chức năng vận động, ban đầu là bất đối xứng (một bên), sau đó các biểu hiện lan tỏa ra cả hai bên 11. Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng PD là một rối loạn phức tạp bao gồm hàng loạt các đặc điểm liên quan đến vận động (Motor Symptom - MS) và không vận động (Non-Motor Symptom - NMS) với mức độ biểu hiện của từng đặc điểm là khác nhau giữa các bệnh nhân. Các MS chính bao gồm: run khi nghỉ, đơ cứng, vận động chậm, mất thăng bằng, rối loạn biểu cảm, rối loạn cử động mắt.

Trong khi các NMS chính bao gồm: suy giảm khứu giác, rối loạn cảm giác, trầm cảm, táo bón, sa sút trí tuệ, rối loạn giấc ngủ 15. Cho đến nay, triệu chứng lâm sàng vẫn là tiêu chuẩn vàng để chẩn đoán PD, các bác sĩ sẽ tìm hiểu xem liệu bệnh nhân có biểu hiện các đặc điểm của bệnh hay không dựa trên việc quan sát, lấy thông tin từ người bệnh và tiến hành một số kiểm tra thần kinh. Trong những trường hợp cụ thể, các bác sĩ có thể sử dụng thêm một số chẩn đoán hình ảnh, xét nghiệm di truyền hay làm các xét nghiệm máu và dịch não tủy 16. Các dấu hiệu ở giai đoạn nhẹ của bệnh dễ bị nhầm tưởng do các vận động quá sức hàng ngày hoặc do một số vấn đề nào đó về cơ nên thường bị phớt lờ.

Khi bệnh tiến triển đến giai đoạn nặng người bệnh mới đến bệnh viện thì phát hiện đã mắc bệnh nhiều năm. Vì vậy chỉ cần những bất thường nhỏ về cơ thể cần thực hiện các thăm khám ngay để giảm thiểu tối đa các nguy cơ và biến chứng sau này. Điều trị bệnh Parkinson Nguyên nhân gây bệnh Parkinson đến nay vẫn chưa thật sự được xác định rõ ràng. Nhưng 3 yếu tố có thể kể đến là di truyền (đột biến gen mã hóa 4 Luan van β-glucocer ebrosidase), môi trường sống (thuốc trừ sâu, kim loại, lối sống) và các tương tác trong não bộ 17.

Và cho đến hiện tại, căn bệnh vẫn chưa có phương pháp nào chữa khỏi được mà chỉ điều trị triệu chứng và bảo vệ thần kinh. Mục tiêu điều trị bệnh là cải thiện các rối loạn bệnh lý làm cản trở sinh hoạt hàng ngày, giữ cho bệnh nhân duy trì được hoạt động càng lâu càng tốt, hạn chế tối đa các biến chứng bệnh. Bệnh luôn tiến triển và không có cách nào có thể ngăn chặn hoặc trì hoãn tình trạng bệnh nên cần được điều trị càng sớm càng tốt 18. Điều trị không dùng thuốc: Điều trị không dùng thuốc bao gồm các phương thức điều trị như phẫu thuật cắt bỏ, vật lí trị liệu, liệu pháp vận động, liệu pháp ngôn ngữ, đào tạo nhận thức và kích thích não sâu cũng như kích thích não không xâm lấn 19.

Ngoài ra tập thể dục (tập aerobic, tập đi, tập thăng bằng) cũng là biện pháp cải thiện cả các triệu chứng vận động và không vận động của bệnh nhân PD 20. Điều trị dùng thuốc: Thuốc Lovodopa (L-dopa) là thuốc điều trị triệu chứng hiệu quả nhất, được chỉ định dùng tại một số giai đoạn của bệnh ở hầu hết mọi bệnh nhân 21,22. Đây là tiền chất của dopamine, được sử dụng làm liệu pháp thay thế dopamine trong điều trị các triệu chứng vận động PD. Nó có khả năng xuyên qua hàng rào máu não, sau khi xâm nhập vào não, L-dopa được chuyển hóa bằng enzym thành dopamine thông qua phản ứng khử carboxyl.

Dopamine này thay thế cho vị trí của dopamine tự nhiên bị thiếu hụt trong não 23,24. Mặc dù L-dopa giúp làm giảm các triệu chứng, song việc sử dụng lâu dài có thể gây ra các tác dụng phụ như rối loạn vận động, hạ huyết áp, buồn nôn và nôn 25,26. 5 Luan van Hình 1. Cấu trúc hóa học của Dopamine (trái) và Levodopa (phải) Ngoài ra, các chất chủ vận dopamine hoặc chất ức chế enzym, bao gồm chất ức chế catechol-O-methyl-transferase (COMT) và chất ức chế monoamine oxidase B (MAO-B), thường được sử dụng như chất bổ trợ cho L-dopa để làm giảm các biến chứng vận động.

Các chất ức chế COMT thường được sử dụng, chẳng hạn như entacapone và opicapone, ức chế sự phân hủy L-dopa ở ngoại vi trong khi chất ức chế MAO-B thâm nhập vào hàng rào máu não, ức chế hoạt động MAO trung tâm trong thần kinh trung ương và do đó làm giảm sự thoái hóa dopamine 27. Tuy nhiên, những loại thuốc này chủ yếu để thay thế nồng độ dopamine trong não và chỉ giải quyết các triệu chứng vận động chứ không giải quyết các triệu chứng phi vận động 28. Do đó, cần phải phát triển các liệu pháp hiệu quả giải quyết đồng thời các triệu chứng vận động và các triệu chứng không vận động trong điều trị nội khoa PD 6. Tổng quan về A2A adenosine receptor (A2AAR) và enzym monoamine oxidase B (MAO-B) 1.

Các AR được kích hoạt bởi chất nội sinh adenosine và được phân bố rộng rãi khắp các mô khác nhau của cơ thể vì vậy chúng trở thành mục tiêu thuốc tiềm năng để điều trị các tình trạng bệnh lý khác nhau, chẳng hạn như bệnh tim, ung thư, Parkinson 29. Cấu trúc của A2AAR bao gồm 7 vòng xoắn xuyên màng với mỗi vòng xoắn chứa 25-27 axit amin. Các vòng xoắn liên kết với nhau qua các vòng nội 6 Luan van bào và ngoại bào. Có 3 vòng nội bào được ký hiệu là IL1, IL2, IL3 và 3 vòng ngoại bào được ký hiệu là EL1, EL2 và EL3.

Các vòng này có vai trò quan trọng trong việc kích hoạt và điều chỉnh hoạt động của A2AAR 24. Trong những năm gần đây, các chất đối kháng thụ thể adenosine đã thu hút nhiều sự chú ý trong việc phát triển các liệu pháp non-dopaminergic để điều trị PD vì các nghiên cứu chỉ ra chúng mang lại hiệu quả điều trị tốt hơn 30-32. Một nghiên cứu chỉ ra rằng có một tương tác đối kháng sinh lý giữa A2AAR và các thụ thể dopamine có trong thể vân. Do đó, một chất đối kháng A2AAR có thể bù đắp cho lượng dopamine bị suy giảm.

Ngoài ra, nghiên cứu cũng cho thấy rằng mức độ cao A2AAR có liên quan đến sự phát triển của chứng rối loạn vận động. Vì vậy, thuốc đối kháng A2AAR cũng có thể làm giảm các tác dụng phụ không mong muốn liên quan đến việc sử dụng L-dopa 24. Trong một nghiên cứu khác, Dalpiaz và cộng sự đã tổng hợp và đánh giá hoạt động của tiền chất liên hợp nhắm vào A2AAR. Tiền chất liên hợp được thiết kế bao gồm 3 phần: phần đầu tiên là chất đối kháng A2AAR, phần thứ hai là chất đệm là một phân tử succinate và phần cuối cùng là một phân tử dopamine (Hình 1.

Chất đệm được kết nối với chất đối kháng A2AAR và dopamine thông qua liên kết amide - mục tiêu để thủy phân bởi các enzym có trong não và máu. Vì có hai liên kết amide dễ bị thủy phân trong tiền chất, nên có thể tạo ra hai chất chuyển hóa. Quan sát thấy rằng trong máu người, sự thủy phân diễn ra chủ yếu ở liên kết amide giữa chất đệm và chất đối kháng A2AAR. Mặt khác, trong não chuột, quá trình thủy phân diễn ra chủ yếu trên liên kết amide giữa chất đệm và phân tử dopamine 24.

Như vậy, các chất đối kháng A2AAR giúp giữ lại dopamin trong não. 7 Luan van Hình 1. Tiền chất liên hợp và các sản phẩm thủy phân: (a) Dạng thủy phân được quan sát chủ yếu trong não chuột, (b) Dạng thủy phân được quan sát chủ yếu trong máu người Đặc tính bảo vệ thần kinh của các chất đối kháng A2AAR đã được chứng minh trong cả nghiên cứu in vitro và in vivo 33. Các kết quả đã chỉ ra sự gia tăng đáng kể các tế bào sống sót và bảo vệ chống lại stress oxy hóa dẫn đến việc tạo ra các gốc tự do.

Do đó, người ta kết luận rằng hoạt động bảo vệ tế bào của các chất đối kháng A2AAR có thể hỗ trợ điều trị các bệnh thoái hóa thần kinh bao gồm Parkinson 34. Enzym monoamine oxidase B (MAO-B) Monoamine oxidase (MAO) là một protein phân bố trên màng ngoài của ti thể. Nó xúc tác quá trình khử oxy hóa của chất dẫn truyền thần kinh tyramine và monoamine như dopamine, phenethylamine, 5-hydroxytryptamine và norepinephrine. Có hai dạng đồng phân bao gồm MAO-A và MAO-B.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Bài viết "Đánh giá tác dụng điều trị bệnh Parkinson từ cây câu đằng Uncaria rhynchophylla" của tác giả Cao Thị Lan Anh, dưới sự hướng dẫn của PGS. Bùi Thanh Tùng, trình bày một nghiên cứu sâu sắc về khả năng điều trị bệnh Parkinson của cây câu đằng thông qua phương pháp docking phân tử. Nghiên cứu này không chỉ cung cấp cái nhìn mới về tiềm năng của cây thuốc trong y học hiện đại mà còn mở ra hướng đi mới cho việc phát triển các liệu pháp điều trị hiệu quả hơn cho bệnh nhân Parkinson. Độc giả sẽ tìm thấy thông tin hữu ích về các thành phần hoạt chất và cơ chế tác động của chúng, từ đó có thể áp dụng vào thực tiễn điều trị.

Nếu bạn quan tâm đến các nghiên cứu liên quan đến dược học và điều trị bệnh, hãy tham khảo thêm bài viết "Thực Trạng Kê Đơn Thuốc Trong Điều Trị Ngoại Trú Tại Trung Tâm Y Tế Huyện Kon Rẫy, Tỉnh Kon Tum Năm 2022", nơi phân tích thực trạng kê đơn thuốc trong điều trị ngoại trú, hoặc bài viết "Phân Tích Thực Trạng Tồn Trữ Thuốc Tại Trung Tâm Y Tế Huyện Mê Linh – Hà Nội Năm 2021", cung cấp cái nhìn về quản lý thuốc tại các cơ sở y tế. Cả hai bài viết này đều liên quan đến lĩnh vực dược học và có thể giúp bạn mở rộng kiến thức về các vấn đề liên quan đến điều trị và quản lý thuốc.