MỞ ĐẦU Ung thư là căn bệnh gây tỉ lệ tử vong cao và đang trở thành gánh nặng lớn tại các quốc gia trên thế giới, đặc biệt với các nước nghèo và các nước đang phát triển. Theo số liệu của Tổ chức nghiên cứu ung thư quốc tế (Globocan), năm 2020 trên thế giới có 19,3 triệu ca mắc mới ung thư và 10 triệu ca ung thư tử vong, trong đó Châu Á chiếm tỷ lệ mắc mới cao nhất, chiếm 49,6% số bệnh nhân ung thư mắc mới trên toàn cầu [1]. Tại Việt Nam, ung thư cũng là loại bệnh lý đang tăng nhanh và tăng cao. Theo thống kê của Tổ chức nghiên cứu ung thư quốc tế (Globocan), năm 2020 tại Việt Nam có khoảng 182,563 ca ung thư mới mắc, gần 122,690 trường hợp tử vong và hơn 353,826 người đang phải chung sống với căn bệnh ung thư.
Bên cạnh đó, theo nhiều báo cáo viêm và viêm mãn tính được xem là một trong những yếu tố kích thích phát triển khối u ung thư [2]. Các nhà khoa học đã ghi nhận sự xuất hiện của nhiều loại tế bào viêm khác nhau cùng với sự gia tăng các cytokine viêm trong vi môi trường khối u [3]. Bởi vậy việc tìm kiếm những loại thuốc/dược chất mới đặc trị kháng u, kháng viêm cũng như hỗ trợ điều trị hoặc hỗ trợ phòng bệnh là hết sức cần thiết và cấp bách. Mặc dù trong y học hiện đại đã có những bước phát triển trong việc tổng hợp các loại thuốc điều trị bệnh ung thư, bệnh viêm, nhưng tới nay chưa có thuốc nào được cho là hoàn toàn hiệu quả và an toàn [4].
Thực vật và các sản phẩm (hoạt chất) có nguồn gốc thực vật hiện vẫn được xem là có hiệu quả và phù hợp trong điều trị, kiểm soát bệnh ung thư. Đó là do các hợp chất thiên nhiên có độc tính thấp, có khả năng dung nạp tốt trong cơ thể sinh vật, có khả năng diệt các tế bào u, bảo vệ được tế bào lành [5]. Các nghiên cứu cho thấy các chất chuyển hóa thứ cấp chiết xuất từ thực vật ức chế tế bào ung thư thông qua chống tổn thương DNA, kích hoạt các enzym gây apoptosis thông qua việc ức chế các con đường truyền tín hiệu như: con đường RAS-ERK, con đường tín hiệu c- Met, con đường tín hiệu PI3K/Akt, con đường ty thể v. Vì vậy, ngày nay, hầu hết các công trình nghiên cứu tìm kiếm các loại thuốc ung thư hay kháng viêm mới đều hướng vào thực vật và các hợp chất thiên nhiên có nguồn gốc từ thực vật.
2 Việt Nam là đất nước có nguồn tài nguyên cây thuốc vô cùng đa dạng và phong phú, phân bố trên toàn lãnh thổ. Theo thống kê năm 2016, Việt Nam có khoảng 5117 loài và dưới loài thực vật bậc cao được sử dụng làm thuốc chữa bệnh trong dân gian [7]. Điều này cho thấy tiềm năng to lớn của nguồn dược liệu Việt Nam có thể sử dụng trong nghiên cứu sàng lọc để tìm ra những chất có hoạt tính dược học quý hiếm, trong đó có các chất kháng u và kháng viêm mới có hiệu quả cao, ít hoặc không gây ra các phản ứng phụ. Trong số những loài đã được phát hiện, loài Tầm bóp (Physalis angulata) và Thù lù nhỏ (Physalis minima) thuộc chi Physalis là những loài được sử dụng nhiều trong các bài thuốc Đông y để điều trị bệnh trong đó có các bệnh lý viêm và ung thư.
Trong những năm gần đây, ở Việt Nam cũng đã có một số nghiên cứu khoa học về phân lập và xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất có hoạt tính sinh học của loài P. minima đã được công bố [8, 9]. Tìm hiểu về thành phần hóa học và hoạt tính kháng u, kháng viêm của hai loài này sẽ bổ sung nguồn cơ sở khoa học cho việc sử dụng trong quá trình hỗ trợ, điều trị những căn bệnh này. Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu hoạt tính kháng viêm và kháng ung thư của một số hợp chất phân lập từ hai loài Tầm bóp (P.
angulata) và Thù lù nhỏ (P. minima), họ Cà - Solanaceae”. Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ đóng góp vào việc đánh giá hoạt tính kháng tế bào ung thư, kháng viêm tiềm năng của các dịch chiết, phát hiện các hợp chất tinh khiết có tác dụng hỗ trợ, điều trị các bệnh lý viêm và ung thư được tách chiết từ loài P. minima phân bố ở Việt Nam.
Các kết quả của đề tài là cơ sở khoa học, góp phần giải thích về hoạt tính kháng u và kháng viêm của các bài thuốc trong dân gian, nâng cao giá trị sử dụng của các loài cây này. Mục tiêu đề tài luận án 1. Phân lập và xác định cấu trúc hóa học của một số hợp chất từ hai loài Tầm bóp (P. angulata) và Thù lù nhỏ (P.
minima) thuộc chi Physalis ở Việt Nam; 2. Phát hiện các hợp chất có hoạt tính kháng viêm và kháng ung thư tiềm năng từ hai loài thực vật này làm cơ sở cho các nghiên cứu về dược lý tiếp theo. 3 Đối tƣợng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của đề tài là hai loài thuộc chi Physalis: Loài tầm bóp (P. angulata) được thu hái tại tỉnh Thái Bình và loài Thù lù nhỏ (P.
minima) được thu hái tại tỉnh Thừa Thiên Huế. Nội dung luận án bao gồm 1. Sàng lọc các hoạt tính kháng viêm và kháng ung thư từ các dịch chiết của hai loài P. minima thuộc chi Physalis ở Việt Nam.
Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được từ các dịch chiết tiềm năng của hai loài P. minima thuộc chi Physalis ở Việt Nam. Đánh giá hoạt tính ức chế NO định hướng kháng viêm của các hợp chất được phân lập. Đánh giá hoạt tính kháng ung thư của các hợp chất được phân lập.
4 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Một vài nét về viêm và ung thƣ 1. Viêm và tiềm năng kháng viêm của các hợp chất từ thực vật Hiện nay, viêm là căn bệnh rất phổ biến ở Việt Nam cũng như trên thế giới. Viêm là phản ứng phức tạp của cơ thể tại mô liên kết - một mô có mặt ở mọi cơ quan - khởi phát sau khi bị tổn thương tế bào.
Biểu hiện bằng sự thực bào tại chỗ, có tác dụng loại trừ tác nhân gây viêm và sửa chữa tổn thương; Quá trình viêm thường kèm theo các triệu chứng sưng, nóng, đỏ và đau do các mạch máu giãn nở, đưa nhiều máu đến nơi bị tổn thương. Các bạch cầu cũng theo mạch máu xâm nhập vào mô, tiết các chất prostalandin, cytokine nhằm tiêu diệt hoặc trung hòa các tác nhân gây tổn thương. Khi viêm cấp tính không được chữa trị triệt để thì có thể chuyển biến và trở thành viêm mãn tính. Viêm không phải là một bệnh cụ thể mà là một quá trình bệnh lý, gặp ở nhiều dạng khác nhau.
Viêm vừa là một phản ứng bảo vệ cơ thể chống lại yếu tố gây bệnh, vừa là phản ứng bệnh lý, khi đáp ứng viêm không phù hợp hoặc có sự gia tăng quá mức, viêm sẽ trở thành có hại cho cơ thể như tổn thương mô lành, rối loạn các chức năng cơ quan, gây ung thư [10]. Trong quá trình viêm, các đại thực bào đóng vai trò quan trọng trong việc khởi động, duy trì và giải quyết tình trạng viêm [11]. Ví dụ như dưới tác động của lipopolysaccharide (LPS) là một thành phần phổ biến trên màng ngoài vi khuẩn Gram âm, các đại thực bào sẽ tiết ra các cytokine tiền viêm (interleukin-1β (IL-1β), interleukin-6 (IL-6), yếu tố hoại tử khối u (TNF-α) và các chất trung gian gây viêm (oxit nitric - NO, prostaglandin E2 - PGE2) được tổng hợp tương ứng bởi NO synthase cảm ứng (iNOS) và cyclooxygenase-2 (COX-2) [12]. NO tác động lên tế bào cơ trơn mạch máu tại vị trí viêm, làm tăng tính thấm thành mạch và đẩy nhanh sự xâm nhập của các chất trung gian gây viêm, đau, lôi kéo bạch cầu đơn nhân vào vị trí viêm.
iNOS tạo ra NO từ L-arginine là chất trung gian chính của quá trình kích hoạt miễn dịch và viêm. iNOS có khả năng kích hoạt COX-2, một loại enzyme quan trọng của quá trình viêm và cảm nhận đau, do LPS gây ra trên dòng tế bào đại thực bào RAW 264.7 bằng cách tạo NO nội sinh [13]. Các kích thích viêm kích hoạt COX-2 5 cũng kích hoạt iNOS, tạo ra NO. Do đó, ức chế sự biểu hiện quá mức của iNOS và COX-2 là một giải pháp cần thiết để ngăn ngừa và điều trị các bệnh viêm [14].
Các giai đoạn của quá trình viêm Quá trình viêm thường diễn biến qua các giai đoạn sau [10]: - Rối loạn tuần hoàn tại ổ viêm: Rối loạn tuần hoàn tại ổ viêm xảy ra ngay khi yếu tố gây viêm tác động lên cơ thể gồm bốn hiện tượng: Rối loạn vận mạch, hình thành dịch rỉ viêm, bạch cầu xuyên mạch và bạch cầu thực bào. - Rối loạn chuyển hóa: Tại ổ viêm, quá trình oxy hóa tăng làm tăng nhu cầu oxy, nhưng sự sung huyết động mạch chưa đáp ứng kịp. Do vậy, pH máu giảm và giảm mạnh khi bắt đầu chuyển sang sung huyết tĩnh mạch, từ đó kéo theo hàng loạt những rối loạn chuyển hóa của các glucid, lipid và protein. - Tổn thương mô: Tại vị trí viêm có hai loại tổn thương: Tổn thương tiên phát do nguyên nhân gây viêm tạo ra và tổn thương thứ phát do những rối loạn tại ổ viêm gây nên.
- Tăng sinh tế bào - Quá trình làm lành vết thương: Viêm bắt đầu bằng tổn thương tế bào và kết thúc bằng quá trình phát triển tái tạo. Ngay trong giai đoạn đầu đã có tăng sinh tế bào (bạch cầu đa nhân trung tính, rồi đơn nhân và lympho bào). Về cuối, sự tăng sinh vượt mức hoại tử khiến ổ viêm được chữa lành. Các tế bào nhu mô tại ví trí viêm có thể được tái sinh hoàn toàn khiến cấu trúc và chức năng tại mô viêm vẫn được phục hồi.
Trong trường hợp tế bào nhu mô không được tái sinh hoàn toàn hoặc không tái sinh mô viêm bị thay thế bằng mô xơ (sẹo). Các con đường tín hiệu gây viêm Các con đường gây viêm tác động đến cơ chế bệnh sinh của một số bệnh mãn tính và liên quan đến các chất trung gian gây viêm phổ biến. Các tác nhân kích thích viêm kích hoạt các đường dẫn truyền tín hiệu nội bào, sau đó kích hoạt sản xuất các chất trung gian gây viêm.