Luận án tiến sĩ dược học: Tác dụng và cơ chế hạ glucose máu của dịch ép thân cây chuối tiêu

Luận án tiến sĩ dược học khám phá tác dụng và cơ chế hạ glucose máu của dịch ép thân cây chuối tiêu Musa x paradisiaca L trong thực nghiệm.

• Tác giả: Nguyễn Thị Đông
• Người hướng dẫn: PGS. Phùng Thanh Hương
• Trường học: Trường Đại học Dược Hà Nội
• Chuyên ngành: Hóa sinh dược
• Đề tài: Nghiên Cứu Tác Dụng Hạ Glucose Máu Của Dịch Ép Thân Cây Chuối Tiêu Trên Thực Nghiệm
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Giới thiệu về nghiên cứu

Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá tác dụng hạ glucose máu của dịch ép thân cây chuối tiêu (Musa x paradisiaca L.) thông qua các mô hình thực nghiệm. Bệnh đái tháo đường (ĐTĐ) là một vấn đề sức khỏe toàn cầu với tỷ lệ mắc bệnh ngày càng tăng. Việc tìm kiếm các giải pháp điều trị từ thảo dược hạ đường huyết như chuối tiêu là một hướng nghiên cứu tiềm năng. Nghiên cứu này nhằm mục đích khám phá cơ chế và hiệu quả của dịch ép thân cây chuối tiêu trong việc kiểm soát glucose máu, đồng thời cung cấp bằng chứng khoa học cho việc ứng dụng dược liệu tự nhiên trong điều trị ĐTĐ.

1.1. Bối cảnh và mục tiêu nghiên cứu

Bệnh ĐTĐ gây ra nhiều biến chứng nghiêm trọng, đòi hỏi các phương pháp điều trị hiệu quả và an toàn. Nghiên cứu y học về thực vật học và dược liệu tự nhiên như chuối tiêu đang được quan tâm. Mục tiêu của nghiên cứu là xác định tác dụng hạ đường huyết của dịch ép thân cây chuối tiêu và phân tích cơ chế hoạt động của nó thông qua các mô hình thực nghiệm in vivo và in vitro.

1.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu

Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp bằng chứng khoa học về hiệu quả của chuối tiêu trong việc kiểm soát glucose máu. Kết quả nghiên cứu có thể mở ra hướng ứng dụng mới trong điều trị ĐTĐ, đặc biệt là từ các nguồn thảo dược hạ đường huyết an toàn và dễ tiếp cận.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng các mô hình thực nghiệm trên chuột để đánh giá tác dụng hạ glucose máu của dịch ép thân cây chuối tiêu. Các phương pháp bao gồm đánh giá tác dụng trên chuột tăng glucose máu bằng STZ và chuột ĐTĐ typ 2. Ngoài ra, nghiên cứu cũng tiến hành phân tích thành phần hóa học của dịch ép và đánh giá cơ chế hoạt động thông qua các thí nghiệm in vitro như ức chế enzym α-amylase, α-glucosidase và PTP1B.

2.1. Mô hình thực nghiệm in vivo

Các thí nghiệm được thực hiện trên chuột tăng glucose máu bằng STZ và chuột ĐTĐ typ 2. Dịch ép thân cây chuối tiêu được sử dụng ở các liều lượng khác nhau để đánh giá hiệu quả hạ glucose máu. Các chỉ số sinh học như nồng độ glucose, insulin, cholesterol và triglycerid được đo lường để đánh giá tác dụng.

2.2. Phân tích thành phần hóa học

Nghiên cứu tiến hành phân tích thành phần hóa học của dịch ép thân cây chuối tiêu thông qua các phương pháp định tính và phân lập các hợp chất. Các hợp chất được nhận dạng và đánh giá tác dụng ức chế enzym liên quan đến chuyển hóa glucose.

III. Kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy dịch ép thân cây chuối tiêu có tác dụng hạ glucose máu đáng kể trên cả chuột tăng glucose máu và chuột ĐTĐ typ 2. Các phân đoạn dịch ép cũng thể hiện khả năng ức chế enzym α-amylase và α-glucosidase, góp phần làm giảm hấp thu glucose. Ngoài ra, nghiên cứu cũng xác định được một số hợp chất có hoạt tính sinh học cao trong dịch ép, hỗ trợ cho cơ chế hạ đường huyết.

3.1. Tác dụng hạ glucose máu

Dịch ép thân cây chuối tiêu làm giảm đáng kể nồng độ glucose máu ở chuột tăng glucose máu và chuột ĐTĐ typ 2. Kết quả này được chứng minh thông qua các thí nghiệm in vivo và in vitro, cho thấy tiềm năng ứng dụng của dịch ép trong điều trị ĐTĐ.

3.2. Cơ chế hoạt động

Nghiên cứu chỉ ra rằng dịch ép thân cây chuối tiêu hoạt động thông qua cơ chế ức chế enzym tiêu hóa glucid và tăng nhạy cảm của mô đích với insulin. Các hợp chất phân lập từ dịch ép cũng thể hiện hoạt tính ức chế PTP1B và hoạt hóa AMPK, góp phần vào hiệu quả hạ đường huyết.

IV. Kết luận và ứng dụng

Nghiên cứu đã chứng minh tác dụng hạ glucose máu của dịch ép thân cây chuối tiêu thông qua các mô hình thực nghiệm. Kết quả này mở ra tiềm năng ứng dụng chuối tiêu như một thảo dược hạ đường huyết trong điều trị ĐTĐ. Nghiên cứu cũng cung cấp cơ sở khoa học cho việc phát triển các sản phẩm dược liệu từ chuối tiêu, góp phần giải quyết vấn đề sức khỏe toàn cầu liên quan đến bệnh ĐTĐ.

4.1. Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng trong việc phát triển các sản phẩm dược liệu từ chuối tiêu, giúp kiểm soát glucose máu một cách tự nhiên và an toàn. Đây là một bước tiến quan trọng trong việc tìm kiếm các giải pháp điều trị ĐTĐ từ dược liệu tự nhiên.

4.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về cơ chế hoạt động và độ an toàn của dịch ép thân cây chuối tiêu trên người. Ngoài ra, việc phát triển các sản phẩm dược liệu từ chuối tiêu cũng cần được đẩy mạnh để đưa kết quả nghiên cứu vào ứng dụng thực tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Đái tháo đường (ĐTĐ) là một bệnh nội tiết đặc trưng bởi tình trạng tăng glucose máu kèm theo nhiều biểu hiện rối loạn chuyển hóa. Hậu quả của sự tăng glucose máu là những biến chứng nghiêm trọng, có thể đe dọa đến tính mạng của người bệnh. Theo nghiên cứu của Hiệp hội Đái tháo đường quốc tế, năm 2015 số lượng bệnh nhân mắc bệnh là 415 triệu người, chiếm 8,8% dân số thế giới và vẫn tiếp tục gia tăng mạnh, ước tính đến năm 2040 sẽ có khoảng 642 triệu người mắc bệnh ĐTĐ [67]. Sự gia tăng đột biến về tỷ lệ người mắc bệnh ĐTĐ hiện nay đang là một gánh nặng cho ngành y tế.

Chi phí để quản lý, chăm sóc và điều trị bệnh rất tốn kém. Theo công bố của tổ chức Y tế thế giới (WHO), chi phí trực tiếp mỗi năm cho bệnh nhân ĐTĐ ước tính khoảng 673 tỷ đô la Mỹ, chiếm khoảng 16,2% ngân sách chăm sóc sức khoẻ của toàn thế giới [181]. Trong những năm qua, số các nghiên cứu về đái tháo đường đã tăng lên nhanh chóng. Kết quả là sự ra đời của các thuố c mới và các ứng du ̣ng trong điề u tri,̣ cho phép thầ y thuố c cũng như bê ̣nh nhân có nhiề u sự lựa cho ̣n hơn.

Các thuố c điề u tri ̣ ĐTĐ đang đươ ̣c sử du ̣ng cho thấ y những hiê ̣u quả nhấ t đinh ̣ [19], [181]. Tuy nhiên, hiê ̣u quả lâu dài trong viê ̣c ngăn ngừa các biế n chứng của ĐTĐ thông qua kiể m soát glucose máu vẫn còn hạn chế, đồ ng thời những phản ứng bấ t lơ ̣i khi sử du ̣ng thuố c vẫn là một vấn đề đáng lưu ý [110]. Do đó, mô ̣t trong những mố i quan tâm hàng đầ u của các nhà khoa ho ̣c hiê ̣n nay là viê ̣c tìm ra những thuố c mới điề u tri ̣ ĐTĐ dựa trên sự khám phá các đić h tác du ̣ng mới, nhằ m nâng cao hiê ̣u quả điề u tri ̣ đái tháo đường, đồ ng thời giảm đươ ̣c những phản ứng bấ t lơ ̣i. Kế thừa nền y học cổ truyền của dân tộc để từ đó nghiên cứu, sản xuất ra các loại thuốc có nguồn gốc từ thảo dược thiên nhiên hiệu quả và an toàn đang là hướng lựa chọn hợp lý để giải quyết vấn đề này.

Từ hướng nghiên cứu đó, đã có nhiều loại thảo dược được nghiên cứu và chứng minh tác dụng hạ glucose máu như: Dây đau xương, Chè xanh, Thổ phục linh. Cây Chuối tiêu (Musa x paradisiaca L.) được biết đến như một loại thực phẩm và cũng là một vị thuốc. Theo y học cổ truyền, quả chuối tiêu xanh chữa tiêu chảy, kiết lỵ. Chuối tiêu chín có tác dụng nhuận tràng, chữa táo bón, vỏ quả 1 chuối tiêu chữa lỵ, nhựa quả chuối tiêu xanh chữa hắc lào, lá chuối tiêu non giã nát cầm máu vết thương, làm dịu vết bỏng.

Nhiều bộ phận dùng của cây chuối tiêu như quả, lá rễ.đã được nghiên cứu và chứng minh tác dụng hạ glucose máu [89], [150], [151]. Theo kinh nghiệm dân gian của đồng bào dân tộc thiểu số phía bắc Việt Nam và một số quốc gia trên thế giới, phần thân chuối ép lấy nước uống để điều trị ĐTĐ có hiệu quả làm hạ glucose máu [103], [153]. Tuy nhiên, cho đến thời điểm này chưa có tài liệu khoa học nào của Việt Nam nghiên cứu về tác dụng sinh học của thân cây chuối tiêu. Hiện nay, trên thế giới có một vài nghiên cứu về tác dụng hạ glucose máu của thân cây chuối tiêu [89],[163].

Các nghiên cứu chỉ mới ở mức độ sàng lọc, kết quả chưa thống nhất, chưa có một nghiên cứu có hệ thống nào đánh giá được tác dụng và cơ chế tác dụng hạ glucose máu của dược liệu này. Để có những bằng chứng khoa học về tác dụng và cơ chế tác dụng của thân cây chuối tiêu hướng tới ứng dụng trong điều trị ĐTĐ, luận án tiến hành đề tài “Nghiên cứu tác dụng và cơ chế hạ glucose máu của dịch ép thân cây chuối tiêu (Musa x paradisiacal L.) trên thực nghiệm” với 2 mục tiêu: 1. Đánh giá tác dụng hạ glucose máu của cắn toàn phần từ dịch ép thân cây chuối tiêu trên chuột thực nghiệm. Nghiên cứu cơ chế hạ glucose máu của cắn toàn phần và một số chất phân lập từ dịch ép thân cây chuối tiêu.

ĐẠI CƯƠNG VỀ BỆNH ĐÁI THÁO ĐƯỜNG 1. Định nghĩa, dịch tễ, phân loại đái tháo đường 1. Định nghĩa Theo Hiê ̣p hô ̣i Đái tháo đường Hoa Kỳ, bê ̣nh đái tháo đường là mô ̣t tâ ̣p hơ ̣p những rố i loa ̣n chuyể n hóa ma ̣n tính đă ̣c trưng bởi sự tăng glucose máu do suy giảm sản xuấ t insulin và/ hoă ̣c do giảm đáp ứng với insulin ta ̣i các mô. Sự tăng glucose máu ma ̣n tính trong bê ̣nh đái tháo đường có liên quan mâ ̣t thiế t với những tổ n thương lâu dài, rố i loa ̣n và suy giảm chức năng của nhiề u cơ quan khác nhau, đă ̣c biê ̣t là mắ t, thâ ̣n, thầ n kinh, tim và ma ̣ch máu [19].

Dịch tễ Đái tháo đường là bê ̣nh thường gă ̣p nhấ t trong các bê ̣nh nô ̣i tiế t, là mô ̣t trong 3 bê ̣nh có tố c đô ̣ phát triể n nhanh nhấ t trên thế giới (ung thư, tim ma ̣ch và ĐTĐ). Trong những năm cuố i thế kỷ 20, đầ u thế kỷ 21, ĐTĐ là bê ̣nh không lây phát triể n nhanh nhấ t [19]. Theo thống kê của Hiệp hội Đái tháo đường quốc tế, năm 2015 số người mắc bệnh ĐTĐ ở các khu vực điển hình như sau: Bắc Mỹ 44,3 triệu người, Châu Âu 58,9 triệu người, Đông Bắc Phi 35,4 triệu người, Nam Mỹ 29,6 triệu người, Đông Nam Á 78,3 triệu người và phía Tây Thái Bình Dương 153 triệu người. Dự tính đến năm 2040, số người mắc bệnh ĐTĐ tại các vùng này càng gia tăng nhanh chóng với số lượng ước tính: Bắc Mỹ 60,5 triệu người, Châu Âu 71,1 triệu người, Đông Bắc Phi 72,1 triệu người, Nam Mỹ 48,8 triệu người, Đông Nam Á 140,2 triệu người và phía Tây Thái Bình Dương 214,8 triệu người [67].

Mă ̣c dù có sự gia tăng cả về ĐTĐ typ 1 và typ 2 nhưng tố c đô ̣ phát triể n của ĐTĐ typ 2 tăng ma ̣nh do sự gia tăng tỷ lê ̣ béo phì và lố i số ng ít hoa ̣t đô ̣ng thể lực ở các nước phát triể n, cứ 10 người mắ c ĐTĐ thì có 9 người mắ c ĐTĐ typ 2. Ở Viê ̣t Nam, năm 2015, số người trong đô ̣ tuổ i từ 20 đế n 79 tuổi mắ c ĐTĐ vào khoảng 3,5 triệu, chiế m 6,0 % dân số trong đô ̣ tuổ i này [67]. Đặc biệt tỷ lệ mắ c ĐTĐ ở nhóm đố i tươ ̣ng có yế u tố nguy cơ, tuổ i từ 30 đế n 64 chiế m tỷ lê ̣ là cao nhất. Tầ n suấ t các yế u tố nguy cơ như BMI (Body mass index) cao, vòng eo rô ̣ng, it́ vâ ̣n đô ̣ng thể lực, gia đin ̀ h có người thuô ̣c các thế hê ̣ câ ̣n kề mắ c ĐTĐ cao rõ rê ̣t ở khu vực đồ ng bằ ng, đô thi ̣so với miề n núi và trung du [1].

Phân loại đái tháo đường Theo phân loa ̣i của Hiê ̣p hô ̣i Đái tháo đường Hoa Kỳ (ADA) năm 2017, ĐTĐ đươ ̣c chia thành ĐTĐ typ 1, ĐTĐ typ 2, ĐTĐ thứ phát, ĐTĐ thai kỳ [19]. 3 - Đái tháo đường typ 1: Chiế m 5-10% trong số những người mắ c ĐTĐ với đặc điểm tế bào β đảo tu ̣y bi ̣ phá hủy gây thiế u hu ̣t insulin tuyê ̣t đố i. Nguyên nhân của sự phá hủy này có thể là do tự miễn dich. ̣ - Đái tháo đường typ 2: ĐTĐ typ 2 chiế m khoảng 90% số người mắ c ĐTĐ.

Đó là mô ̣t tâ ̣p hơ ̣p những rố i loa ̣n chuyể n hóa do nhiề u nguyên nhân khác nhau, nhưng đề u có chung đă ̣c điể m: có sự đề kháng insulin ở mô đić h và tiế p theo là sự suy giảm tiế t insulin ở tuyế n tu ̣y. - Đái tháo đường thứ phát: ĐTĐ có thể là hê ̣ quả của những bê ̣nh lý khác như: các khuyế t tâ ̣t di truyề n của tế bào β, giảm hoa ̣t tin ́ h của insulin do khiế m khuyế t gen, các bê ̣nh lý tu ̣y ngoa ̣i tiế t (u tu ̣y, chấ n thương, cắ t bỏ tu ̣y…), các bê ̣nh nô ̣i tiế t khác (u tủy thươ ̣ng thâ ̣n, u tiế t glucagon, u tiế t somatostatin, hô ̣i chứng Cushing…), do dùng thuố c hoă ̣c hóa chấ t, do nhiễm trùng và mô ̣t số hô ̣i chứng về gen khác… - Đái tháo đường thai kỳ: Đái tháo đường ở phu ̣ nữ mang thai thường khởi phát từ tuầ n lễ thứ 24 của thai kỳ, đôi khi sớm hơn. Nguyên nhân là sự tăng nhu cầ u insulin khi thai phát triể n do nhu cầ u cung cấ p năng lươ ̣ng của người me ̣. Đồ ng thời trong quá triǹ h mang thai, sự thay đổ i nồ ng đô ̣ estrogen và progesteron làm thay đổ i chức năng tế bào đảo tu ̣y, gây hiê ̣n tươ ̣ng rố i loa ̣n dung na ̣p glucose tiề m tàng.

Hơn nữa, trong giai đoa ̣n này, cơ thể người me ̣ cũng sản xuấ t ra các nô ̣i tiế t tố khác như các lactogen ở nhau thai có tác du ̣ng kháng insulin và tăng thoái hóa lipid. Tiêu chuẩ n chẩ n đoán Hiê ̣p hô ̣i Đái tháo đường Hoa Kỳ (ADA) và Tổ chức Y tế thế giới (WHO) đã đưa ra các tiêu chuẩ n chẩ n đoán ĐTĐ đươ ̣c áp du ̣ng rô ̣ng raĩ. Tiêu chuẩ n chẩ n đoán ĐTĐ của 2 tổ chức này đươ ̣c tóm tắ t trong bảng 1.