Luận án tiến sĩ: Tác dụng cải thiện suy giảm trí nhớ và chống trầm cảm của hương nhu tía - Nguyễn Thu Hiền

Luận án tiến sĩ nghiên cứu tác dụng cải thiện suy giảm trí nhớ và chống trầm cảm của hương nhu tía Ocimum sanctum L trên thực nghiệm.

• Tác giả: Nguyễn Thu Hiền
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Minh Khởi
• Trường học: Viện Dược Liệu
• Chuyên ngành: Dược lý – Dược lâm sàng
• Đề tài: Nghiên Cứu Tác Dụng Cải Thiện Trí Nhớ Và Chống Trầm Cảm Của Hương Nhu Tía (Ocimum Sanctum L.)
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỤC LỤC
• 1.1. DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• 1.2. DANH MỤC CÁC BẢNG
• 1.3. DANH MỤC CÁC HÌNH
• 1.4. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 2. HỘI CHỨNG SA SÚT TRÍ TUỆ (DEMENTIA) VÀ SUY GIẢM TRÍ NHỚ
• 2.1. Nguyên nhân và cơ chế bệnh sinh
• 2.2. Thuốc điều trị
• 2.3. Một số mô hình dược lý gây suy giảm trí nhớ trên thực nghiệm
• 3. BỆNH TRẦM CẢM
• 3.1. Nguyên nhân và cơ chế bệnh sinh
• 3.2. Thuốc điều trị
• 3.3. Một số mô hình dược lý gây trầm cảm trên thực nghiệm
• 4. MỐI LIÊN QUAN GIỮA SA SÚT TRÍ TUỆ VÀ TRẦM CẢM
• 5. TÊN KHOA HỌC VÀ VÙNG PHÂN BỐ
• 6. ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI
• 7. BỘ PHẬN DÙNG. THÀNH PHẦN HÓA HỌC
• 8. TÁC DỤNG SINH HỌC
• 9. NGUYÊN LIỆU, PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 9.1. Nguyên liệu, phương tiện nghiên cứu, địa điểm nghiên cứu
• 9.2. Dược liệu nghiên cứu
• 9.3. Động vật thí nghiệm
• 9.4. Hóa chất, thuốc thử
• 9.5. Trang thiết bị, dụng cụ
• 9.6. Địa điểm nghiên cứu
• 9.7. Phương pháp nghiên cứu
• 9.7.1. Sơ đồ nghiên cứu tổng thể
• 9.7.2. Phương pháp chiết xuất dược liệu
• 9.7.3. Gây mô hình dược lý
• 9.7.4. Các thử nghiệm hành vi. Phương pháp nghiên cứu cơ chế tác dụng
• 9.8. Thiết kế nghiên cứu
• 9.9. Nghiên cứu tác dụng và cơ chế tác dụng cải thiện trí nhớ của hương nhu tía
• 9.10. Nghiên cứu tác dụng và cơ chế tác dụng chống trầm cảm của hương nhu tía
• 9.11. Xử lý số liệu
• 10. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 10.1. Tác dụng và cơ chế tác dụng cải thiện trí nhớ của hương nhu tía
• 10.1.1. Tác dụng và cơ chế tác dụng cải thiện trí nhớ của cao chiết cồn toàn phần hương nhu tía (OS) trên mô hình chuột nhắt bị loại bỏ thùy khứu giác (OBX)
• 10.1.2. Tác dụng của các cao chiết phân đoạn hương nhu tía lên trí nhớ không gian ngắn hạn của chuột OBX trong thử nghiệm mê lộ chữ Y cải tiến
• 10.1.3. Tác dụng và cơ chế tác dụng cải thiện trí nhớ của các hoạt chất tiềm năng (acid ursolic - UA và acid oleanolic - OA) trong hương nhu tía trên chuột OBX
• 10.1.4. Tác dụng ức chế enzym acetylcholinesterase in vitro của cao chiết cồn, phân đoạn ethyl acetat và một số chất phân lập được từ hương nhu tía
• 10.2. Tác dụng chống trầm cảm của hương nhu tía
• 10.2.1. Tác dụng chống trầm cảm của cao chiết cồn và các cao chiết phân đoạn hương nhu tía trên mô hình chuột OBX
• 10.2.2. Tác dụng và cơ chế tác dụng chống trầm cảm của cao chiết phân đoạn n-butanol (OS-B) trên mô hình chuột bị gây stress nhẹ trường diễn không dự đoán trước (UCMS)
• 11. DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
• 12. TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC 1
• PHỤ LỤC 2
• PHỤ LỤC 3

Tóm tắt

I. Giới thiệu về hương nhu tía và nghiên cứu

Hương nhu tía (Ocimum Sanctum L.) là một loại thảo dược được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền, đặc biệt ở Ấn Độ và Đông Nam Á. Nghiên cứu này tập trung vào tác dụng cải thiện trí nhớ và chống trầm cảm của hương nhu tía. Ocimum Sanctum L. đã được chứng minh có khả năng giúp cơ thể thích nghi với stress và cân bằng tâm lý. Mục tiêu của nghiên cứu là đánh giá tác dụng và cơ chế tác dụng của hương nhu tía trên các mô hình thực nghiệm, từ đó góp phần phát triển các sản phẩm hỗ trợ sức khỏe tâm thần.

1.1. Tổng quan về hương nhu tía

Hương nhu tía là một loại thảo dược có nguồn gốc từ Ấn Độ, được sử dụng trong y học cổ truyền để điều trị nhiều bệnh lý. Nghiên cứu về Ocimum Sanctum L. cho thấy nó có tiềm năng trong việc cải thiện chức năng nhận thức và giảm các triệu chứng trầm cảm. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng hương nhu tía có thể ảnh hưởng tích cực đến hệ thần kinh trung ương, đặc biệt là trong việc điều hòa các chất dẫn truyền thần kinh.

1.2. Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu này nhằm đánh giá tác dụng cải thiện trí nhớ và chống trầm cảm của hương nhu tía trên các mô hình chuột thực nghiệm. Cụ thể, nghiên cứu tập trung vào việc xác định cơ chế tác dụng của các cao chiết từ hương nhu tía và các thành phần hoạt chất chính, từ đó tìm ra liều dùng tối ưu và ứng dụng trong điều trị.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng các mô hình chuột bị loại bỏ thùy khứu giác (OBX) và chuột bị gây stress nhẹ trường diễn không dự đoán trước (UCMS) để đánh giá tác dụng cải thiện trí nhớ và chống trầm cảm của hương nhu tía. Các phương pháp bao gồm chiết xuất dược liệu, thử nghiệm hành vi, và phân tích cơ chế tác dụng thông qua các kỹ thuật sinh học phân tử.

2.1. Chiết xuất dược liệu

Các cao chiết từ hương nhu tía được chuẩn bị bằng phương pháp chiết xuất cồn toàn phần và phân đoạn. Các phân đoạn được sử dụng để đánh giá tác dụng trên các mô hình thực nghiệm, bao gồm cao chiết ethyl acetat, n-butanol, và n-hexan.

2.2. Thử nghiệm hành vi

Các thử nghiệm hành vi như thử nghiệm mê lộ chữ Y, thử nghiệm treo đuôi (TST), và thử nghiệm bơi cưỡng bức (FST) được sử dụng để đánh giá tác dụng cải thiện trí nhớ và chống trầm cảm của hương nhu tía. Các thử nghiệm này giúp đo lường khả năng nhận thức và hành vi của chuột sau khi sử dụng các cao chiết.

III. Kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy hương nhu tía có tác dụng đáng kể trong việc cải thiện trí nhớ và giảm các triệu chứng trầm cảm trên các mô hình chuột. Các cao chiết từ hương nhu tía, đặc biệt là cao chiết n-butanol, đã chứng minh hiệu quả trong việc ức chế enzym acetylcholinesterase và điều hòa các chất dẫn truyền thần kinh.

3.1. Tác dụng cải thiện trí nhớ

Các cao chiết từ hương nhu tía đã cải thiện đáng kể trí nhớ không gian ngắn hạn của chuột trong thử nghiệm mê lộ chữ Y. Các hoạt chất như acid ursolic và acid oleanolic cũng cho thấy tác dụng tích cực trong việc ức chế enzym acetylcholinesterase, từ đó cải thiện chức năng nhận thức.

3.2. Tác dụng chống trầm cảm

Cao chiết n-butanol từ hương nhu tía đã giảm đáng kể các triệu chứng trầm cảm trên mô hình chuột UCMS. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng cao chiết này có khả năng điều hòa các chất dẫn truyền thần kinh như serotonin và norepinephrine, từ đó giảm các triệu chứng trầm cảm.

IV. Bàn luận và ứng dụng

Nghiên cứu này đã làm sáng tỏ tác dụng cải thiện trí nhớ và chống trầm cảm của hương nhu tía, đồng thời cung cấp cơ sở khoa học cho việc phát triển các sản phẩm hỗ trợ sức khỏe tâm thần từ thảo dược này. Kết quả nghiên cứu có thể ứng dụng trong việc điều chế các loại thuốc hoặc thực phẩm chức năng giúp cải thiện trí nhớ và giảm trầm cảm.

4.1. Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu đã góp phần làm rõ cơ chế tác dụng của hương nhu tía trong việc cải thiện trí nhớ và chống trầm cảm. Đây là cơ sở quan trọng cho các nghiên cứu tiếp theo về ứng dụng của thảo dược này trong y học hiện đại.

4.2. Ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng trong việc phát triển các sản phẩm từ hương nhu tía để hỗ trợ điều trị các bệnh lý liên quan đến suy giảm trí nhớ và trầm cảm. Điều này mở ra hướng đi mới trong việc sử dụng thảo dược để chăm sóc sức khỏe tâm thần.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ dược học với đề tài "Nghiên cứu tác dụng cải thiện suy giảm trí nhớ và chống trầm cảm của Hương nhu tía (Ocimum sanctum L.) trên thực nghiệm" được thực hiện bởi nghiên cứu sinh Nguyễn Thu Hiền, chuyên ngành Dược lý – Dược lâm sàng (mã số 9720205) tại Viện Dược liệu dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Nguyễn Minh Khởi và TS. Lê Thị Xoan vào năm 2022.

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Các rối loạn thần kinh và tâm thần như hội chứng sa sút trí tuệ, suy giảm trí nhớ và trầm cảm đang là gánh nặng y tế lớn. Trên thế giới có hơn 50 triệu người mắc sa sút trí tuệ, trong đó bệnh Alzheimer chiếm 60–70%, và trên 350 triệu người mắc trầm cảm với gần 1 triệu ca tử vong do tự tử mỗi năm. Tại Việt Nam, thống kê ghi nhận khoảng 370.000 người mắc bệnh Alzheimer và 15% dân số chịu ảnh hưởng bởi các rối loạn tâm thần phổ biến (theo số liệu Bộ Y tế năm 2017). Sa sút trí tuệ và trầm cảm có mối quan hệ bệnh lý mật thiết, thường xuyên xuất hiện đồng thời và làm trầm trọng hóa tiến trình suy giảm nhận thức.

Các thuốc tổng hợp điều trị hiện nay (như các chất ức chế acetylcholinesterase, kháng thụ thể NMDA, thuốc chống trầm cảm ba vòng, thuốc ức chế tái hấp thu serotonin có chọn lọc) thường đi kèm nhiều tác dụng không mong muốn và chi phí điều trị cao. Hương nhu tía (Ocimum sanctum L.) là dược liệu y học cổ truyền phổ biến tại Việt Nam và các nước châu Á, đã có một số công bố bước đầu về hoạt tính bảo vệ thần kinh và giải lo âu. Tuy nhiên, các nghiên cứu trước đây chủ yếu dừng lại ở việc khảo sát sơ bộ dịch chiết toàn phần trên các mô hình cấp tính; hiểu biết về cơ chế tác dụng phân tử, tế bào, cũng như việc xác định các phân đoạn cao chiết và hoạt chất tinh khiết có hoạt tính cải thiện trí nhớ và chống trầm cảm của cây trồng tại Việt Nam vẫn còn khoảng trống lớn.

Mục tiêu nghiên cứu

Luận án được thiết kế nhằm giải quyết 2 mục tiêu cụ thể:

1. Đánh giá tác dụng và cơ chế tác dụng cải thiện suy giảm trí nhớ của hương nhu tía trên chuột bị loại bỏ thùy khứu giác (OBX).
2. Đánh giá tác dụng và cơ chế tác dụng chống trầm cảm của hương nhu tía trên chuột bị loại bỏ thùy khứu giác (OBX) và chuột bị gây stress nhẹ trường diễn không dự đoán trước (UCMS).

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Đối tượng nghiên cứu: Phần trên mặt đất của cây Hương nhu tía (Ocimum sanctum L., họ Lamiaceae), cao chiết cồn toàn phần (OS), các cao chiết phân đoạn phân bố lỏng-lỏng bao gồm phân đoạn n-hexan (OS-H), ethyl acetat (OS-E), n-butanol (OS-B), cùng các hoạt chất phân lập tiềm năng gồm acid ursolic (UA) và acid oleanolic (OA). Động vật thực nghiệm là chuột nhắt trắng được gây bệnh lý trên hai mô hình thực nghiệm mạn tính.
• Phạm vi không gian: Nghiên cứu được triển khai tại Khoa Dược lý – Sinh hóa, Khoa Hóa Thực vật, Khoa Tài nguyên Dược liệu thuộc Viện Dược liệu và Trường Cao đẳng Y tế Hà Đông, Hà Nội. Nguồn gốc dược liệu thu hái tại Trung tâm nghiên cứu trồng và chế biến cây thuốc Hà Nội (Viện Dược liệu). Nguồn kinh phí thực hiện do Quỹ Phát triển Khoa học và Công nghệ Quốc gia (NAFOSTED) tài trợ.
• Phạm vi thời gian: Luận án hoàn thành và bảo vệ năm 2022.

---

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu trước đây

Tác giả đã tổng hợp và điểm lại hệ thống các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến hai hướng tác dụng chính của hương nhu tía:

Hướng nghiên cứu tác dụng bảo vệ thần kinh và cải thiện trí nhớ

• Yanpallewar và cộng sự chứng minh dịch chiết cồn lá hương nhu tía trên mô hình thiếu máu não ở chuột làm giảm peroxy hóa lipid và cải thiện hoạt tính của enzym superoxid dismutase (SOD) cùng nhóm sulfhydryl toàn phần (TSH).
• Ahmad và cộng sự (2012) khảo sát chuột Wistar bị tắc động mạch não giữa (MCAO) cho uống hương nhu tía liều 200 mg/kg/ngày trong 15 ngày, ghi nhận sự phục hồi các enzym chống oxy hóa và giảm thiểu tổn thương thần kinh sau tái tưới máu não.
• Joshi và Parle (2006) đánh giá dịch chiết nước hương nhu tía trên mô hình gây suy giảm trí nhớ bằng scopolamin (0,4 mg/kg), diazepam (1 mg/kg) và lão hóa tự nhiên qua thử nghiệm mê lộ chữ thập nâng cao và thử nghiệm trốn thoát thụ động.
• Giridharan và cộng sự đánh giá dịch chiết nước và cồn (300 và 500 mg/kg) trên chuột bị mất trí nhớ bởi sốc điện (MES), atropin và cyclosporine, chứng minh khả năng ức chế acetylcholinesterase (AChE) và tăng cường miễn dịch qua phản ứng với dinitrochlorobenzen (DNCB).
• Kusindarta và cộng sự (2016) công bố dịch chiết cồn hương nhu tía kích thích khôi phục biểu hiện của enzym cholin acetyltransferase (ChAT) trong tế bào nội mô vi mạch não người (HCMECs) bị già hóa in vitro.
• Sampath và cộng sự thực hiện thử nghiệm lâm sàng có đối chứng giả dược với viên nang chứa 300 mg cao chiết cồn lá hương nhu tía (OS) dùng trong 30 ngày, ghi nhận sự cải thiện các thông số nhận thức ở người trưởng thành khỏe mạnh.
• Tại Việt Nam, Trần Đình Năng và cộng sự (2011) khảo sát cao chiết lá hương nhu tía ở mức liều 50 và 100 mg/kg trên mô hình chuột bị gây suy giảm trí nhớ bằng trimethyltin, cho thấy tác dụng cải thiện hành vi trong mê lộ nước Morris (MWM) cùng việc tăng nồng độ acetylcholin và giảm hoạt tính acetylcholinesterase tại hồi hải mã.

Hướng nghiên cứu tác dụng chống trầm cảm, giải lo âu và chống stress

• Jothie Richard và cộng sự đánh giá cao OS liều 200 mg/kg trên mô hình stress biến thiên mạn tính (CVS), ghi nhận sự giảm thời gian bất động trong thử nghiệm bơi cưỡng bức (FST); đồng thời trên in vitro, OS và acid ursolic thể hiện tính đối kháng thụ thể typ 1 của hormon giải phóng corticotropin (CRHR1), ức chế enzym 11β-HSD1 và catechol-O-methyltransferase (COMT).
• Bathala và cộng sự khảo sát bột dược liệu hương nhu tía liều 100 mg/kg trên mô hình stress kiềm chế (RS) ở chuột cống Wistar qua thử nghiệm FST và rotarod, so sánh với thuốc đối chứng alprazolam (0,25 mg/kg).
• Chatterjee M và cộng sự đánh giá dịch chiết cồn lá hương nhu tía (25, 50, 100, 200 mg/kg) trên mô hình stress cấp tính (TST, FST, open field, hộp sáng tối, elevated plus maze), đối chứng với imipramin (60 mg/kg) và diazepam (1,5 mg/kg).
• Thử nghiệm mô hình phơi nhiễm tiếng ồn cấp tính (10 kHz, 100 dB trong 30 phút) cho thấy cao cồn 70% liều 100 mg/kg dùng trong 7 ngày ngăn ngừa biến đổi acetylcholin và acetylcholinesterase tại vỏ não, vân não, vùng dưới đồi và đồi thị.
• Lê Thị Xoan và cộng sự (Việt Nam) bước đầu ghi nhận cao chiết cồn lá hương nhu tía liều 400 mg/kg làm giảm hành vi lo âu trong môi trường mở và giảm trầm cảm trong thử nghiệm treo đuôi ở chuột OBX.
• Gupta và cộng sự (2007) phân lập từ phân đoạn n-butanol ba hợp chất mới là ocimumosid A, ocimumosid B và ocimarin; trong đó ocimumosid A, B và 4-allyl-1-O-β-D-glucopyranosyl-2-hydroxybenzen ở liều 40 mg/kg có khả năng bình thường hóa nồng độ corticosterone, creatin kinase và glucose huyết tương do stress cấp tính gây ra.
• Ahmad và cộng sự (2012) xác định ocimumosid A và B (40 mg/kg) dùng 3 ngày ngăn chặn các biến đổi trên hệ monoaminergic tại vỏ não trước, thể vân và hồi hải mã ở chuột bị stress kiềm chế, tương đương nhân sâm Mỹ (Panax quinquefolius) và melatonin.
• Machado và cộng sự phát hiện acid ursolic có hoạt tính giảm bất động trong TST và FST thông qua tương tác với thụ thể dopamin D1 và D2. Ngược lại, một nghiên cứu khác của nhóm tác giả nghiên cứu trên loài Salvia elegans Vahl tại Mexico lại ghi nhận acid ursolic liều 15–30 mg/kg không làm giảm thời gian bất động trong FST.

Khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết

Tổng quan cho thấy các nghiên cứu về hương nhu tía còn tản mạn, chủ yếu đánh giá cao chiết toàn phần hoặc khảo sát trên các mô hình stress cấp tính mà chưa phân tích hệ thống trên các mô hình bệnh lý mạn tính chuẩn tắc. Luận án lựa chọn giải quyết khoảng trống này bằng cách:

1. Đánh giá song song tác dụng cải thiện trí nhớ và chống trầm cảm trên hai mô hình mạn tính kinh điển là mô hình loại bỏ thùy khứu giác (OBX) và mô hình gây stress nhẹ trường diễn không dự đoán trước (UCMS).
2. Sàng lọc so sánh các phân đoạn chiết xuất với độ phân cực tăng dần (n-hexan, ethyl acetat, n-butanol) để định vị phân đoạn hoạt tính cao nhất cho từng tác dụng.
3. Làm sáng tỏ cơ chế tác dụng ở nhiều cấp độ: hóa sinh (ức chế enzym AChE in vitro và ex vivo), hóa mô miễn dịch (sự hình thành nơ-ron mới DCX, tế bào ChAT, biến đổi thể tích não thất bên), sinh học phân tử (biểu hiện gen và protein VEGF, VEGFR2, ChAT) và tương tác với các hệ dẫn truyền monoaminergic (serotonergic và catecholaminergic).

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khung phân tích

• Giả thuyết bệnh sinh suy giảm trí nhớ và Alzheimer: Luận án dựa trên 5 giả thuyết nền tảng gồm:
  1. Giả thuyết cholinergic: Sự suy thoái tế bào thần kinh cholinergic, giảm enzym tổng hợp ChAT và tăng thoái hóa acetylcholin bởi AChE dẫn đến khiếm khuyết nhận thức.
  2. Giả thuyết β-amyloid: Sự tích tụ peptide Aβ40, Aβ42 tạo mảng lão hóa và oligomer gây độc tế bào.
  3. Giả thuyết protein Tau: Quá trình tăng phosphoryl hóa protein Tau làm tan rã hệ thống vi ống, hình thành đám rối sợi thần kinh (NFTs).
  4. Yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu (VEGF): Sự suy giảm tín hiệu VEGF-VEGFR2 làm tổn thương tuần hoàn vi mạch não và ức chế hình thành nơ-ron mới.
  5. Sự suy giảm tăng sinh thần kinh (neurogenesis): Sự suy giảm tế bào thần kinh mới sinh tại vùng dưới hạt (SGZ) của hồi răng hồi hải mã và vùng dưới não thất (SVZ).
• Giả thuyết bệnh sinh trầm cảm:
  1. Giả thuyết monoamin: Sự thiếu hụt các chất dẫn truyền thần kinh monoamin gồm serotonin (5-HT), norepinephrin (NE) và dopamin (DA) tại khe synap.
  2. Giả thuyết dinh dưỡng thần kinh: Suy giảm BDNF và thụ thể TrkB gây teo hồi hải mã và giảm tính dẻo synap.
  3. Rối loạn trục dưới đồi – tuyến yên – tuyến thượng thận (HPA): Tăng tiết glucocorticoid kéo dài gây độc tế bào nơ-ron.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm định lượng

Sơ đồ tiếp cận phương pháp luận của luận án:
Dược liệu Hương nhu tía -> Chiết cồn toàn phần (OS) -> Phân đoạn (OS-H, OS-E, OS-B) & Hoạt chất (UA, OA)

• Chuẩn bị mẫu và chiết xuất: Lá và phần trên mặt đất của Ocimum sanctum L. được chiết bằng cồn thực phẩm thu cao cồn toàn phần (OS). Chiết phân bố phân đoạn lỏng-lỏng thu được các phân đoạn: phân đoạn n-hexan (OS-H), phân đoạn ethyl acetat (OS-E) và phân đoạn n-butanol (OS-B). Các hợp chất chuẩn acid ursolic (UA) và acid oleanolic (OA) được sử dụng để đánh giá hoạt tính.
• Mô hình bệnh lý động vật:
  • Mô hình loại bỏ thùy khứu giác (OBX): Phẫu thuật cắt bỏ hai thùy khứu giác của chuột nhắt trắng, tạo tổn thương thoái hóa thần kinh trung ương thứ phát, mô phỏng đồng thời suy giảm trí nhớ kiểu Alzheimer và rối loạn hành vi trầm cảm.
  • Mô hình stress nhẹ trường diễn không dự đoán trước (UCMS): Phơi nhiễm chuột liên tục trong nhiều tuần với chuỗi tác nhân gây stress ngẫu nhiên (gò bó trong lọ nhỏ, nghiêng chuồng, làm ướt lót chuồng, đảo chu kỳ sáng tối...) nhằm tạo trạng thái mất hứng thú (anhedonia) và hành vi trầm cảm mạn tính.
• Các thử nghiệm hành vi thần kinh:
  • Đánh giá trí nhớ: Thử nghiệm nhận diện vật thể (Object Recognition Test - ORT) đánh giá trí nhớ làm việc; thử nghiệm mê lộ chữ Y cải tiến đánh giá trí nhớ không gian ngắn hạn; thử nghiệm mê lộ nước Morris (Morris Water Maze - MWM) đánh giá trí nhớ không gian dài hạn qua các chỉ số tiềm thời tìm đích, quãng đường bơi, tốc độ bơi và thời gian bơi tại cung phần tư đích trong giai đoạn thăm dò (probe test).
  • Đánh giá hành vi trầm cảm: Thử nghiệm treo đuôi (Tail Suspension Test - TST) và thử nghiệm bơi cưỡng bức (Forced Swimming Test - FST) đo thời gian bất động và thời gian trèo; thử nghiệm tiêu thụ dung dịch đường saccharose (Sucrose Preference Test - SPT) đánh giá hội chứng anhedonia; thử nghiệm môi trường mở (Open Field Test - OFT) đánh giá hoạt động tự nhiên và hành vi chải lông.
• Phương pháp đánh giá cơ chế tác dụng sinh học:
  • Hoạt độ enzym AChE: Đánh giá khả năng ức chế enzym AChE in vitro và xác định hoạt độ AChE trong mô vỏ não chuột ex vivo bằng phương pháp so màu.
  • Kỹ thuật mô bệnh học và hóa mô miễn dịch: Cắt lát não đúc parafin, xác định mức độ giãn nở não thất bên; đếm số lượng tế bào dương tính với doublecortin (DCX) tại hồi răng hồi hải mã; đếm số lượng tế bào dương tính với ChAT tại vùng vách giữa.
  • Sinh học phân tử: Định lượng mức độ biểu hiện gen VEGF và VEGFR2 bằng kỹ thuật Real-time RT-PCR; định lượng mức độ biểu hiện protein VEGF và ChAT trong mô hồi hải mã bằng kỹ thuật Western blot.
  • Phương pháp can thiệp dược lý xác định cơ chế monoamin: Sử dụng các chất ức chế sinh tổng hợp gồm α-methyl-p-tyrosin (AMPT, ức chế tổng hợp catecholamin) và ρ-chlorophenylalanin (PCPA, ức chế tổng hợp serotonin) kết hợp trong thử nghiệm TST.
• Nguồn dữ liệu và xử lý số liệu: Số liệu định lượng thu thập từ các thiết bị ghi nhận hành vi động vật tự động (Digiscan, hệ thống camera phân tích di chuyển), máy đọc ELISA, hệ thống Real-time PCR và phần mềm phân tích ảnh Western blot. Số liệu được phân tích thống kê sinh học (phép kiểm ANOVA, biểu diễn dưới dạng trung bình ± SEM).

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương này phân tích tổng quan các kiến thức y sinh học về hội chứng sa sút trí tuệ, bệnh Alzheimer và bệnh trầm cảm. Tác giả tổng kết các giả thuyết bệnh sinh cốt lõi gồm hệ cholinergic, mảng lắng đọng β-amyloid, thoái hóa sợi thần kinh liên quan protein Tau, tín hiệu tăng trưởng mạch máu VEGF và quá trình sinh thần kinh mới tại hồi răng hồi hải mã. Đồng thời, chương 1 trình bày chi tiết về các nhóm thuốc điều trị hiện có (chất ức chế AChE như donepezil, rivastigmin, galantamin; thuốc đối kháng thụ thể NMDA memantin; các thuốc chống trầm cảm TCAs, MAOIs, SSRIs, SNRIs) cùng các hạn chế về độc tính và đáp ứng lâm sàng.

Về mặt thực nghiệm, chương tổng quan phân tích ưu nhược điểm của các hệ thống mô hình động vật (mô hình chuyển gen, mô hình hóa chất, mô hình phẫu thuật OBX và mô hình stress UCMS). Phần thực vật học và dược lý học trình bày chi tiết về cây Hương nhu tía (Ocimum sanctum L., họ Lamiaceae): hàm lượng tinh dầu lá từ 1,08–1,62% (chứa 71% eugenol, 20% methyleugenol), các phenolic (acid rosmarinic, apigenin, luteolin), saponin triterpenoid (acid ursolic, acid oleanolic ≥ 0,5% theo tiêu chuẩn USP 36) và các dẫn chất ocimumosid A, B, ocimarin. Tác giả điểm luận toàn diện các bằng chứng dược lý quốc tế và trong nước về tác dụng bảo vệ thần kinh, chống trầm cảm, chống oxy hóa, hạ đường huyết, tim mạch và điều hòa miễn dịch của dược liệu.

Chương 2: Nguyên liệu, phương tiện và phương pháp nghiên cứu

Chương này mô tả chi tiết nguồn gốc nguyên liệu là phần trên mặt đất của Ocimum sanctum L. được chuẩn hóa và quy trình điều chế cao cồn toàn phần (OS) cùng các phân đoạn phân bố lỏng-lỏng (OS-H, OS-E, OS-B) và chất chuẩn UA, OA. Tác giả quy định cụ thể chủng loại chuột nhắt trắng thực nghiệm, điều kiện nuôi dưỡng và các trang thiết bị phân tích đạt chuẩn.

Quy trình phẫu thuật loại bỏ thùy khứu giác hai bên (OBX) và quy trình phơi nhiễm stress trường diễn ngẫu nhiên (UCMS) được chuẩn hóa từng bước. Thiết kế các lô thí nghiệm được trình bày chặt chẽ bao gồm lô chứng sinh lý (Sham/Control), lô bệnh lý (OBX/UCMS), các lô dùng thuốc chứng dương (Donepezil, Imipramin, Alprazolam...) và các lô điều trị thử nghiệm với các mức liều khác nhau của cao OS, các phân đoạn và hoạt chất tinh khiết. Chương này cũng mô tả chi tiết nguyên lý đo lường của các thử nghiệm hành vi (ORT, Y-maze, MWM, TST, FST, SPT, OFT), quy trình nhuộm hóa mô miễn dịch xác định dấu ấn DCX và ChAT, phương pháp ly trích RNA và cặp mồi trong Real-time PCR khảo sát VEGF/VEGFR2, kỹ thuật Western blot định lượng protein, và phương pháp đo quang hoạt độ AChE in vitro/ex vivo.

Chương 3: Kết quả nghiên cứu

Chương 3 trình bày toàn bộ kết quả thực nghiệm đạt được theo hai nhánh tác dụng chính:

1. Tác dụng và cơ chế tác dụng cải thiện trí nhớ của hương nhu tía

• Tác dụng của cao chiết cồn toàn phần (OS) trên chuột OBX: Chuột mô hình OBX bị suy giảm rõ rệt khả năng phân biệt vật thể mới trong thử nghiệm ORT và giảm tỷ lệ luân chuyển nhánh trong thử nghiệm mê lộ chữ Y cải tiến. Điều trị bằng cao OS phục hồi đáng kể các chỉ số hành vi này. Về mặt mô bệnh học và phân tử, cao OS làm giảm có ý nghĩa tỷ lệ mở rộng não thất bên, gia tăng số lượng tế bào thần kinh mới dương tính với DCX tại vùng hồi răng hồi hải mã, tăng số lượng tế bào cholinergic dương tính với ChAT tại vùng vách giữa, ức chế hoạt độ enzym AChE trong mô vỏ não ex vivo, đồng thời làm tăng mức độ biểu hiện gen VEGF, VEGFR2 (Real-time PCR) và nồng độ protein VEGF (Western blot) trong mô hồi hải mã.
• Tác dụng của các phân đoạn cao chiết: Đánh giá sàng lọc trên thử nghiệm mê lộ chữ Y cải tiến cho thấy phân đoạn ethyl acetat (OS-E) ở hai mức liều 200 mg/kg và 400 mg/kg thể hiện tác dụng phục hồi trí nhớ không gian ngắn hạn rõ rệt nhất so với phân đoạn n-hexan (OS-H) và n-butanol (OS-B).
• Tác dụng của các hoạt chất tiềm năng (Acid Ursolic - UA và Acid Oleanolic - OA): Cả UA và OA đều cải thiện có ý nghĩa trí nhớ không gian ngắn hạn trong mê lộ chữ Y. Trong thử nghiệm mê lộ nước Morris (MWM), chuột điều trị bằng UA và OA có tiềm thời tìm đích và quãng đường bơi giảm dần qua các ngày luyện tập (tốc độ bơi không đổi), và gia tăng đáng kể thời gian bơi ở cung phần tư đích trong giai đoạn probe test. Hoạt chất UA ức chế hoạt độ AChE ở vỏ não và kích thích tăng biểu hiện protein ChAT cùng VEGF trong hồi hải mã.
• Khảo sát ức chế enzym AChE in vitro: Bảng dữ liệu thực nghiệm ghi nhận khả năng ức chế enzym AChE phụ thuộc nồng độ của cao cồn OS, phân đoạn ethyl acetat (OS-E) và hợp chất acid ursolic (UA) khi đối chiếu với thuốc chuẩn donepezil.

Bảng tổng hợp tác dụng ức chế enzym Acetylcholinesterase (AChE) in vitro

Mẫu thử nghiệm	Nồng độ / Dải nồng độ thử nghiệm	Tác dụng ức chế enzym AChE	Ghi chú so sánh
Cao chiết cồn toàn phần (OS)	Khảo sát theo dải nồng độ tăng dần	Thể hiện tác dụng ức chế AChE phụ thuộc nồng độ	Thấp hơn phân đoạn ethyl acetat
Phân đoạn ethyl acetat (OS-E)	Khảo sát theo dải nồng độ tăng dần	Hoạt tính ức chế AChE vượt trội trong các phân đoạn	Là phân đoạn tập trung hoạt chất triterpenoid
Acid ursolic (UA)	Khảo sát theo đường cong liều - đáp ứng	Ức chế mạnh hoạt độ enzym AChE in vitro	Thành phần hoạt chất chính của phân đoạn OS-E
Donepezil (Thuốc chứng dương)	Khảo sát chuẩn đối chứng	Ức chế mạnh và đặc hiệu enzym AChE	Chuẩn đối chứng dương lâm sàng

2. Tác dụng và cơ chế tác dụng chống trầm cảm của hương nhu tía

• Tác dụng trên chuột mô hình OBX: Cao chiết cồn OS và các phân đoạn chiết đều làm giảm thời gian bất động của chuột trong thử nghiệm treo đuôi (TST) và bơi cưỡng bức (FST). Trong đó, phân đoạn n-butanol (OS-B) thể hiện hoạt tính rút ngắn thời gian bất động mạnh nhất.
• Tác dụng của phân đoạn n-butanol (OS-B) trên mô hình UCMS: Trên mô hình trầm cảm mạn tính UCMS, cao OS-B ở hai mức liều 50 mg/kg và 100 mg/kg làm tăng tỷ lệ tiêu thụ dung dịch saccharose trong thử nghiệm SPT (đảo ngược hội chứng mất hứng thú anhedonia); giảm thời gian bất động trong TST; giảm thời gian bất động và tăng thời gian trèo trong FST; đồng thời cải thiện hành vi chải lông và hoạt động tự nhiên trong thử nghiệm môi trường mở (OFT).
• Khảo sát cơ chế dẫn truyền thần kinh monoamin: Khi sử dụng chất ức chế tổng hợp catecholamin (AMPT) hoặc chất ức chế tổng hợp serotonin (PCPA), tác dụng chống trầm cảm của cao OS-B trong thử nghiệm treo đuôi (TST) bị phong bế hoàn toàn. Kết quả này chứng minh tác dụng chống trầm cảm của phân đoạn OS-B có sự tham gia phối hợp của cả hệ serotonergic và hệ catecholaminergic (noradrenergic và dopaminergic).

Chương 4: Bàn luận

Chương bàn luận phân tích tính giá trị khoa học của hai mô hình động vật thực nghiệm được sử dụng. Mô hình phẫu thuật OBX tái hiện thành công các tổn thương thoái hóa tương tự bệnh Alzheimer và trầm cảm thứ phát, trong khi mô hình UCMS phản ánh chính xác trạng thái stress mạn tính dẫn đến hội chứng anhedonia.

Tác giả biện giải cơ chế cải thiện trí nhớ của cao OS và phân đoạn OS-E thông qua ba trục tác động hiệp đồng: (1) Tăng cường chức năng cholinergic thông qua việc kích thích biểu hiện ChAT và ức chế enzym dị hóa AChE; (2) Kích hoạt yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu VEGF và thụ thể VEGFR2 giúp duy trì tính toàn vẹn vi mạch não; (3) Tăng sinh nơ-ron mới tại hồi răng hồi hải mã (chứng minh qua dấu ấn DCX) và hạn chế sự teo mô não (giảm mở rộng não thất bên). Đối với hoạt chất tinh khiết, acid ursolic (UA) và acid oleanolic (OA) được khẳng định là thành phần chủ chốt chịu trách nhiệm cho hoạt tính cải thiện trí nhớ.

Về tác dụng chống trầm cảm, tác giả bàn luận về ưu thế vượt trội của phân đoạn n-butanol (OS-B). Việc phong bế tác dụng bởi AMPT và PCPA chứng minh cơ chế tác động đa thụ thể lên cả con đường serotonin và catecholamin. Phân tích thành phần hóa học cho thấy phân đoạn phân cực n-butanol chứa các hợp chất glycoglycerolipid (ocimumosid A, B), curmarin (ocimarin) và flavonoid glycosid/glucuronid, đây là nhóm chất tiềm năng đóng vai trò quyết định hiệu lực chống trầm cảm của dược liệu.

---

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt lý luận và khoa học

1. Luận án là công trình thực nghiệm hệ thống đầu tiên tại Việt Nam chứng minh đồng thời tác dụng cải thiện suy giảm trí nhớ và tác dụng chống trầm cảm của Hương nhu tía (Ocimum sanctum L.) trên các mô hình động vật bệnh lý mạn tính chuẩn mực (mô hình chuột loại bỏ thùy khứu giác OBX và mô hình gây stress nhẹ trường diễn không dự đoán trước UCMS).
2. Làm sáng tỏ cơ chế tác dụng cải thiện trí nhớ của hương nhu tía ở cấp độ tế bào và phân tử: tăng cường dẫn truyền cholinergic (ức chế AChE, tăng biểu hiện ChAT ở vách giữa và hồi hải mã), kích thích quá trình hình thành tế bào thần kinh mới tại hồi răng hồi hải mã (tăng số lượng tế bào dương tính với DCX), ngăn ngừa thoái hóa mô não (giảm tỷ lệ giãn não thất bên) và thúc đẩy biểu hiện yếu tố bảo vệ mạch máu thần kinh VEGF, thụ thể VEGFR2.
3. Xác định phân đoạn ethyl acetat (OS-E) cùng hai hoạt chất triterpenoid chính là acid ursolic (UA) và acid oleanolic (OA) đóng vai trò chủ đạo đối với tác dụng cải thiện nhận thức và trí nhớ không gian.
4. Làm sáng tỏ cơ chế tác dụng chống trầm cảm của hương nhu tía: cải thiện hội chứng mất hứng thú (anhedonia) và hành vi tuyệt vọng thông qua cơ chế điều biến đồng thời cả hai hệ dẫn truyền thần kinh serotonergic và catecholaminergic; xác định phân đoạn n-butanol (OS-B) là phân đoạn tập trung hoạt tính chống trầm cảm mạnh nhất.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn và ứng dụng

1. Cung cấp cơ sở dữ liệu khoa học vững chắc cho việc sử dụng dược liệu Hương nhu tía trồng tại Việt Nam trong phòng ngừa và hỗ trợ điều trị các bệnh lý thoái hóa thần kinh, sa sút trí tuệ và rối loạn trầm cảm.
2. Định hướng quy trình chiết xuất và phân đoạn hóa học phục vụ công tác tiêu chuẩn hóa: đề xuất sử dụng hàm lượng acid ursolic và acid oleanolic làm chất chỉ thị chất lượng cho các chế phẩm cải thiện trí nhớ từ phân đoạn ethyl acetat, và định hướng chiết phân đoạn n-butanol cho các chế phẩm chống trầm cảm, giải lo âu.

Kiến nghị và đề xuất

• Tiếp tục nghiên cứu phân lập tinh khiết, xác định cấu trúc và đánh giá chi tiết cơ chế dược lý phân tử của các hợp chất chuyên biệt (nhóm ocimumosid, ocimarin, flavonoid glucuronid) trong phân đoạn n-butanol (OS-B).
• Phát triển quy trình công nghệ chiết xuất, bào chế quy mô công nghiệp tạo các chế phẩm cao định chuẩn giàu hoạt chất hướng đích thần kinh từ dược liệu Hương nhu tía Việt Nam.
• Triển khai các nghiên cứu độc tính bán trường diễn, trường diễn và xúc tiến các thử nghiệm dược lý lâm sàng trên bệnh nhân suy giảm nhận thức nhẹ và bệnh nhân trầm cảm.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của luận án

• Các kết quả nghiên cứu và cơ chế tác dụng mới được xác lập trên mô hình thực nghiệm tiền lâm sàng ở động vật gặm nhấm (chuột nhắt trắng), chưa thực hiện thử nghiệm trên người bệnh sa sút trí tuệ hoặc trầm cảm lâm sàng.
• Thành phần hóa học chịu trách nhiệm chính cho hoạt tính chống trầm cảm trong phân đoạn n-butanol (OS-B) mới dừng lại ở mức độ dự đoán và định hướng nhóm hợp chất dựa trên tài liệu tham khảo, chưa tiến hành phân lập và thử nghiệm hoạt tính sinh học trực tiếp trên từng đơn chất phân lập từ nguồn mẫu nghiên cứu của luận án.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

• Mở rộng phân lập và thử nghiệm dược lý chuyên sâu các hợp chất phân cực trong phân đoạn n-butanol để xác định chính xác hoạt chất chủ chốt chống trầm cảm.
• Nghiên cứu độ ổn định, sinh khả dụng và dạng bào chế tối ưu cho cao chiết chuẩn hóa.
• Thiết kế thử nghiệm lâm sàng giai đoạn sớm nhằm đánh giá hiệu lực và độ an toàn của chế phẩm trên người.

---

Giá trị tham khảo

Luận án mang lại giá trị tham khảo khoa học và ứng dụng cụ thể cho nhiều đối tượng:

• Nghiên cứu sinh, học viên cao học và nhà khoa học chuyên ngành Dược lý, Dược lâm sàng, Độc chất học: Tham khảo thiết kế nghiên cứu phức hợp kết hợp giữa đánh giá hành vi thần kinh mạn tính (OBX, UCMS) với các kỹ thuật hóa mô miễn dịch (DCX, ChAT), sinh học phân tử (Real-time RT-PCR, Western blot) và can thiệp dược lý monoaminergic.
• Nhà nghiên cứu Hóa thực vật và Hóa Dược liệu: Tham khảo quy trình phân đoạn chiết xuất theo dung môi phân cực tăng dần và dữ liệu liên quan đến hàm lượng, hoạt tính của nhóm saponin triterpenoid (acid ursolic, acid oleanolic) cùng các hợp chất phân cực trong chi Ocimum.
• Giảng viên và cơ sở đào tạo Y Dược: Sử dụng làm tài liệu giảng dạy chuyên đề về cơ chế bệnh sinh của sa sút trí tuệ, mối tương quan giữa trầm cảm và thoái hóa thần kinh, cùng tiềm năng phát triển thuốc từ dược liệu cổ truyền.
• Doanh nghiệp Dược phẩm và bộ phận R&D: Ứng dụng kết quả phân đoạn dung môi (ethyl acetat cho chỉ định cải thiện trí nhớ, n-butanol cho chỉ định chống trầm cảm) và các chất chỉ thị chất lượng (UA, OA) để nghiên cứu phát triển các sản phẩm thực phẩm bảo vệ sức khỏe và thuốc dược liệu hỗ trợ thần kinh.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án đã sử dụng những mô hình động vật thực nghiệm nào để đánh giá tác dụng của Hương nhu tía?

Tác giả đã sử dụng hai mô hình động vật mạn tính chính trên chuột nhắt trắng:

• Mô hình loại bỏ thùy khứu giác hai bên (OBX): Mô phỏng các biến đổi thoái hóa thần kinh tiến triển tương tự bệnh Alzheimer (suy giảm trí nhớ không gian, giãn não thất bên, giảm tế bào ChAT và DCX) và các biểu hiện trầm cảm.
• Mô hình gây stress nhẹ trường diễn không dự đoán trước (UCMS): Mô phỏng trạng thái trầm cảm mạn tính ở người thông qua chuỗi tác nhân gây stress ngẫu nhiên, tập trung đánh giá hội chứng mất hứng thú (anhedonia) qua thử nghiệm tiêu thụ saccharose.

2. Phân đoạn chiết xuất và hoạt chất nào chịu trách nhiệm chính cho tác dụng cải thiện trí nhớ của Hương nhu tía?

Phân đoạn chiết ethyl acetat (OS-E) thể hiện tác dụng cải thiện trí nhớ không gian ngắn hạn vượt trội nhất trong thử nghiệm mê lộ chữ Y cải tiến. Hai hoạt chất saponin triterpenoid chính hiện diện với hàm lượng cao trong phân đoạn này là acid ursolic (UA) và acid oleanolic (OA) được chứng minh có khả năng rút ngắn thời gian tìm đích trong mê lộ nước Morris, ức chế enzym AChE, và kích thích tăng cường biểu hiện protein ChAT cùng yếu tố dinh dưỡng mạch máu thần kinh VEGF tại hồi hải mã.

3. Phân đoạn chiết nào thể hiện hoạt tính chống trầm cảm mạnh nhất và cơ chế sinh học liên quan là gì?

Phân đoạn n-butanol (OS-B) thể hiện tác dụng chống trầm cảm nổi bật nhất thông qua việc rút ngắn thời gian bất động trong thử nghiệm treo đuôi (TST), bơi cưỡng bức (FST) và khôi phục lượng tiêu thụ saccharose (chống anhedonia) trong mô hình UCMS. Cơ chế chống trầm cảm của OS-B được xác định có sự phối hợp đồng thời của hệ serotonergic (bị triệt tiêu khi dùng chất ức chế PCPA) và hệ catecholaminergic (bị triệt tiêu khi dùng chất ức chế AMPT).

4. Những kỹ thuật sinh học phân tử và hóa mô miễn dịch nào được sử dụng để chứng minh cơ chế tác dụng của dược liệu?

Luận án đã triển khai hệ thống kỹ thuật phân tích hiện đại bao gồm:

• Hóa mô miễn dịch: Đếm số lượng tế bào biểu hiện doublecortin (DCX - dấu ấn nơ-ron mới sinh) tại hồi răng hồi hải mã, tế bào biểu hiện enzym cholin acetyltransferase (ChAT) tại vùng vách giữa, và đo diện tích giãn nở não thất bên.
• Sinh học phân tử: Real-time RT-PCR định lượng mức độ biểu hiện gen VEGF và VEGFR2; kỹ thuật Western blot định lượng nồng độ protein VEGF và ChAT trong mô não.
• Hóa sinh enzym: Đo quang phổ xác định hoạt độ và phần trăm ức chế enzym acetylcholinesterase (AChE) in vitro và ex vivo.

---

Kết luận

Luận án tiến sĩ của nghiên cứu sinh Nguyễn Thu Hiền đã chứng minh toàn diện tác dụng cải thiện suy giảm trí nhớ và chống trầm cảm của Hương nhu tía (Ocimum sanctum L.) trồng tại Việt Nam trên các mô hình thực nghiệm mạn tính OBX và UCMS. Nghiên cứu đã làm sáng tỏ cơ chế tác dụng đa hướng thông qua hệ thống dẫn truyền cholinergic, kích thích sinh thần kinh mới tại hồi hải mã, tăng cường tín hiệu VEGF-VEGFR2 và điều biến các hệ monoaminergic. Đồng thời, công trình đã định vị được phân đoạn ethyl acetat chứa acid ursolic/acid oleanolic cho hoạt tính cải thiện nhận thức và phân đoạn n-butanol cho hoạt tính chống trầm cảm, cung cấp cơ sở khoa học xác đáng cho việc ứng dụng và phát triển các sản phẩm bảo vệ sức khỏe thần kinh từ nguồn dược liệu trong nước.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Các chứng bệnh rối loạn thần kinh, tâm thần như sa sút trí tuệ, suy giảm trí nhớ và trầm cảm là một trong những mối lo ngại lớn nhất về sức khỏe toàn cầu của thế kỷ 21. Trên thế giới hiện có hơn 50 triệu người đang sống chung với chứng sa sút trí tuệ và con số này ước tính tăng gấp ba lần vào năm 2050 [1], mà nguyên nhân phổ biến nhất là do mắc bệnh Alzheimer (chiếm 60–70%) [2]. Đồng thời, theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), hiện có trên 350 triệu người bị trầm cảm ở các mức độ khác nhau với gần 1 triệu người tự tử mỗi năm [3]. Tại Việt Nam, ước tính có 370.000 người đang phải sống chung với căn bệnh Alzheimer [4]; trong khi khoảng 15% dân số mắc các rối loạn tâm thần phổ biến, theo thống kê của Bộ Y tế năm 2017 [5].

Hội chứng sa sút trí tuệ và trầm cảm đã được chứng minh có mối quan hệ mật thiết và thường hay đi kèm với nhau [6-9]. Các thuốc điều trị chứng mất trí nhớ và trầm cảm hiện nay thường gây ra nhiều tác dụng không mong muốn và chi phí điều trị cao. Vì vậy, việc nghiên cứu các dược liệu có tác dụng cải thiện tình trạng suy giảm trí nhớ, chống trầm cảm được rất nhiều nhà khoa học trong nước và trên thế giới quan tâm. Hương nhu tía (Ocimum sanctum L.) đã được sử dụng từ hàng nghìn năm nay trong y học cổ truyền Ấn Độ và các nước Đông Nam Á với tác dụng giúp cơ thể cân bằng và thích nghi với stress, có thể dễ dàng thu hái ở Việt Nam.

Trên thế giới và trong nước đã có một số công bố khoa học về tác dụng cải thiện trí nhớ [10-14], chống trầm cảm và giải lo âu [15, 16] của hương nhu tía. Tuy nhiên số lượng các nghiên cứu còn ít và chủ yếu thực hiện trên các cao chiết toàn phần. Đặc biệt, hiểu biết về cơ chế tác dụng cải thiện trí nhớ, chống trầm cảm của cao chiết hương nhu tía và thành phần hoạt chất của nó vẫn còn rất hạn chế. Do vậy, việc tìm hiểu tác dụng, cơ chế tác dụng cải thiện trí nhớ, chống trầm cảm của cao chiết hương nhu tía trên mô hình thực nghiệm, lựa chọn được liều dùng tối ưu, cũng như góp phần làm sáng tỏ phân đoạn cao chiết, thành phần hoạt chất có các tác dụng này là hết sức cần thiết và cấp thiết.

Thêm vào đó, nghiên cứu này cũng đóng góp vào việc phát triển các sản phẩm phòng và điều trị chứng suy giảm trí nhớ và trầm cảm từ cây hương nhu tía trồng tại Việt Nam, tạo cơ sở cho công tác tiêu chuẩn hóa chất lượng sản phẩm ở các giai đoạn sản xuất sau này và ứng dụng trong chăm sóc sức khỏe cộng đồng với minh chứng khoa học rõ ràng. Xuất phát từ thực tế đó, luận án: “Nghiên cứu tác dụng cải thiện suy giảm 1 trí nhớ và chống trầm cảm của Hương nhu tía (Ocimum sanctum L.) trên thực nghiệm” được tiến hành với 2 mục tiêu sau: 1. Đánh giá tác dụng và cơ chế tác dụng cải thiện suy giảm trí nhớ của hương nhu tía trên chuột bị loại bỏ thùy khứu giác. Đánh giá tác dụng và cơ chế tác dụng chống trầm cảm của hương nhu tía trên chuột bị loại bỏ thùy khứu giác và chuột bị gây stress nhẹ trường diễn không dự đoán trước.

Hội chứng sa sút trí tuệ (dementia) và suy giảm trí nhớ 1. Định nghĩa Theo định nghĩa của Tổ chức Y tế thế giới (WHO): “Sa sút trí tuệ là một hội chứng - thường có tính chất mạn tính hoặc tiến triển - trong đó có sự suy giảm chức năng nhận thức vượt qua quá trình lão hóa bình thường”. Có nhiều dạng sa sút trí tuệ khác nhau, bao gồm: - Bệnh Alzheimer (Alzheimer's disease); - Sa sút trí tuệ mạch máu (vascular dementia); - Sa sút trí tuệ thể Lewy (dementia with Lewy bodies, tập hợp protein bất thường phát triển bên trong các tế bào thần kinh); - Một nhóm bệnh (thoái hóa thùy trán của não) góp phần gây ra chứng sa sút trí tuệ sớm (frontotemporal dementia). Ranh giới giữa các dạng sa sút trí tuệ là không rõ ràng và thường cùng tồn tại với nhau ở dạng hỗn hợp [17].

Sa sút trí tuệ ảnh hưởng tới trí nhớ, tư duy, định hướng, hiểu biết, tính toán, năng lực học tập, ngôn ngữ và khả năng phán đoán nhưng không gây mất ý thức. Trong đó, suy giảm trí nhớ là triệu chứng quan trọng và thường xuất hiện sớm nhất trong sa sút trí tuệ. Sự suy giảm chức năng nhận thức thường đi kèm với suy giảm khả năng kiểm soát cảm xúc hoặc hành vi xã hội [17]. Nguyên nhân và cơ chế bệnh sinh Sa sút trí tuệ có nhiều nguyên nhân, trong đó, bệnh Alzheimer (bệnh lý thoái hóa thần kinh tiến triển) được coi là nguyên nhân phổ biến nhất (chiếm tỷ lệ 60 – 70%) [18].

Các dấu hiệu tổn thương phổ biến trong bệnh Alzheimer là sự xuất hiện của đám rối sợi thần kinh (Neurofibrilary tangles – NFTs), cấu trúc mảng bám β-amyloid (Aβ) ở một số vùng não, teo não và sự thoái hóa của hệ cholinergic. Mặc dù đã gần 120 năm kể từ khi phát hiện ra bệnh Alzheimer, nguyên nhân và cơ chế bệnh sinh của bệnh lý này vẫn chưa được biết chính xác ngoại trừ 1% đến 5% các trường hợp có sự khác biệt di truyền đã được xác định. Các nhà khoa học đã đưa ra một số giả thuyết như sau: 1. Giả thuyết về hệ thống dẫn truyền thần kinh bằng acetylcholin (cholinergic) và những bất thường về các chất dẫn truyền thần kinh khác Đây là giả thuyết cổ điển nhất và là cơ sở cho đa số các loại thuốc điều trị hiện nay.

3 Acetylcholin (ACh) có một vai trò quan trọng trong hệ thống thần kinh ngoại biên và trung ương. Các enzym cholin acetyltransferase (ChAT) chịu trách nhiệm tổng hợp ACh từ acetyl-CoA và cholin trong tế bào chất, chất vận chuyển acetylcholin (vesicular acetylcholine transporter, VAChT) hấp thu dẫn truyền thần kinh vào túi synap. Sau khi khử cực, ACh trải qua quá trình xuất bào ở khe hở tiếp hợp, nơi nó có thể liên kết các thụ thể của nó, bao gồm thụ thể muscarinic và nicotinic. ACh có mặt tại khe hở tiếp hợp bị thủy phân kịp thời bởi enzym acetylcholinesterase (AChE), tạo thành acetat và cholin, được tái hấp thu vào hệ thần kinh tiền synap nhờ chất vận chuyển ái lực cao với cholin (high-affinity choline transporter, CHT1) [19].

Rối loạn chức năng và thoái hóa tế bào lan tỏa dẫn đến một loạt các khiếm khuyết dẫn truyền thần kinh, trong đó, các bất thường trên hệ cholinergic là nổi bật nhất. Sự mất hoạt động của hệ cholinergic tương quan thuận với mức độ nghiêm trọng của bệnh Alzheimer [19]. Vào giai đoạn muộn của bệnh, số lượng các tế bào thần kinh cholinergic và số lượng các thụ thể nicotinic trong vùng hải mã và vỏ não giảm xuống. Trong đó, thụ thể nicotinic trước synap có vai trò kiểm soát việc giải phóng của acetylcholin, cũng như các chất dẫn truyền thần kinh quan trọng khác cho bộ nhớ và tâm trạng, bao gồm: glutamat, serotonin và norepinephrin.

Mặt khác, khi kích thích quá mức các thụ thể glutamat như thụ thể N-methyl-D-aspartat (NMDA), dường như có liên quan mật thiết đến sự chết tế bào thần kinh cholinergic ở não trước. Nếu sử dụng thuốc đối kháng chọn lọc tại vị trí thụ thể NMDA thì có thể ngăn chặn được sự chết các tế bào thần kinh cholinergic do hậu quả của bệnh thần kinh mạn tính [20]. Ngoài ra, những hậu quả khác gây bởi sự suy giảm chức năng hệ cholinergic trong bệnh Alzheimer cũng đã được đề xuất, ví dụ, bắt đầu tích tụ những mảng lớn amyloid, dẫn đến viêm thần kinh diện rộng [21]. Giả thuyết cholinergic lý giải việc giảm tổng hợp chất dẫn truyền thần kinh acetylcholin là nguyên nhân suy giảm nhận thức trong bệnh Alzheimer, do đó, việc tăng cường chức năng hệ cholinergic có thể cải thiện triệu chứng mất trí nhớ.

Các đích tác dụng của thuốc liên quan đến giả thuyết này bao gồm: ức chế enzym thủy phân ACh là AChE, kích thích enzym tổng hợp ACh là ChAT, tăng sinh tế bào cholinergic, chủ vận receptor cholinergic. Giả thuyết β-amyloid Giả thuyết này dựa trên một điểm đặc trưng của bệnh Alzheimer là sự lắng 4 đọng mảng β-amyloid (Aβ) trong não. β - amyloid peptid (βAP) là những sản phẩm tự nhiên của quá trình chuyển hóa bao gồm 36-43 acid amin. Sự mất cân bằng giữa sản xuất, thanh thải các peptid làm cho các βAP dư thừa tích lũy và kết tụ lại gây độc cho tế bào [22].

Các mảng amyloid chủ yếu bao gồm sự tích lũy ngoại bào của peptid Aβ40 và Aβ42 có nguồn gốc từ protein tiền chất amyloid (amyloid precursor protein, APP, một glycoprotein xuyên màng (transmembrane protein) type 1) sau khi phân tách bởi enzym β-secretase và γ-secretase. Aβ42 ít phổ biến hơn nhưng được coi là ít hòa tan hơn và có cơ hội trùng hợp cao hơn, do đó thường dễ hình thành các cụm tích tụ bên ngoài nơ-ron dưới dạng dày đặc gọi là mảng lão hóa (senile plaques), trong khi Aβ40 được chỉ ra là thành phần chính trong bệnh lý mạch máu amyloid não (CAA). Tuy nhiên, một loại vaccin thử nghiệm đã được tìm thấy để loại bỏ các mảng amyloid trong các thử nghiệm đầu tiên ở người, lại không có bất kỳ ảnh hưởng đáng kể đến chứng mất trí nhớ. Do đó, có giả thuyết rằng các Aβ oligomer không tạo mảng (tập hợp của nhiều monomer) còn được gọi là phối tử khuếch tán có nguồn gốc amyloid (ADDLs), là dạng gây bệnh chủ yếu của Aβ do nó liên kết với một thụ thể bề mặt trên tế bào thần kinh và thay đổi cấu trúc của khớp thần kinh, từ đó làm gián đoạn tiếp xúc thần kinh [21].

Giả thuyết Tau Protein Tau (Tauopathy) có vai trò ổn định cấu trúc vi ống (microtubule), giúp hệ thống vi ống thực hiện chức năng nâng đỡ tế bào, chức năng vận chuyển và vận động tế bào chất. Ở bệnh Alzheimer, Tau bị thay đổi về mặt hóa học, trở nên phosphoryl hóa quá nhiều. Giả thuyết Tau đề xuất rằng các bất thường protein Tau khởi đầu dòng thác bệnh lý. Protein Tau phosphoryl hóa bất thường bắt đầu ghép cặp với các sợi Tau khác và hình thành đám rối sợi thần kinh (NFTs), dẫn đến tan rã các vi ống, làm sụp đổ hệ thống vận chuyển của tế bào thần kinh và gây chết tế bào [23].

NFTs thường được tìm thấy trong các tế bào vùng hải mã và vỏ não ở người bệnh Alzheimer. Mật độ của các NFTs tương quan với mức độ nghiêm trọng của bệnh mất trí nhớ [18].