Khóa luận tốt nghiệp sàng lọc in silico các hợp chất flavonoid có tác dụng ức chế enzym chuyển angiotensin định hướng điều trị tăng huyết áp

Khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu sàng lọc in silico các hợp chất flavonoid ức chế enzym chuyển angiotensin, hướng điều trị tăng huyết áp hiệu quả.

Chuyên ngành

Dược học

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Khóa luận tốt nghiệp đại học

2021

66
1
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CẢM ƠN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan về bệnh tăng huyết áp

1.2. Bệnh tăng huyết áp

1.3. Điều trị tăng huyết áp

1.4. Tổng quan về enzym chuyển angiotensin (ACE)

1.4.1. Sơ lược về hệ Renin-angiotensin-aldosteron và ACE

1.4.2. Trung tâm hoạt động của ACE

1.4.3. Một số chất ức chế ACE (ACEi)

1.5. Tổng quan về nhóm hợp chất flavonoid

1.6. Tổng quan về nghiên cứu in silico

1.6.1. Docking phân tử

1.6.2. Quy tắc Lipinski về các hợp chất giống thuốc

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

2. CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Nguyên liệu và thiết bị

2.2. Nội dung nghiên cứu

2.3. Phương pháp nghiên cứu

2.3.1. Sàng lọc bằng docking phân tử

2.3.2. Nghiên cứu các đặc điểm giống thuốc

2.3.3. 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. Tìm kiếm các chất tiềm năng từ kết quả docking

3.4. Sàng lọc các hợp chất giống thuốc

3.5. Dự đoán các thông số ADMET

4. CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN

4.1. Về kết quả

4.2. Về phương pháp

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Sàng lọc in silico các hợp chất flavonoid

Sàng lọc in silico là phương pháp tính toán hiện đại, được sử dụng để dự đoán tương tác giữa các phân tử flavonoid và enzym chuyển angiotensin (ACE). Phương pháp này giúp tiết kiệm thời gian và chi phí so với thử nghiệm in vitro. Flavonoid là nhóm hợp chất tự nhiên có tiềm năng ức chế ACE, hỗ trợ điều trị tăng huyết áp. Nghiên cứu tập trung vào việc sàng lọc các phân tử flavonoid có khả năng tương tác mạnh với ACE thông qua mô phỏng docking phân tử.

1.1. Phương pháp in silico

Phương pháp in silico bao gồm các bước tính toán dựa trên cấu trúc phân tử và tương tác hóa học. Công cụ docking phân tử được sử dụng để dự đoán liên kết giữa flavonoid và ACE. Kết quả docking được đánh giá thông qua các thông số như năng lượng liên kết và độ lệch bình phương trung bình (RMSD). Phương pháp này cho phép xác định các hợp chất tiềm năng với độ chính xác cao.

1.2. Phân tích cấu trúc flavonoid

Phân tích cấu trúc các phân tử flavonoid giúp hiểu rõ cơ chế ức chế ACE. Các nhóm chức như hydroxyl và carbonyl trong flavonoid đóng vai trò quan trọng trong việc tạo liên kết hydro với vị trí hoạt động của ACE. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng cấu trúc vòng thơm và sự linh hoạt của phân tử flavonoid ảnh hưởng đến khả năng ức chế enzym.

II. Ức chế enzym chuyển angiotensin

Ức chế enzym chuyển angiotensin là cơ chế chính trong điều trị tăng huyết áp. ACE đóng vai trò chuyển đổi angiotensin I thành angiotensin II, một chất gây co mạch mạnh. Flavonoid được nghiên cứu như một giải pháp thay thế tự nhiên cho các thuốc ức chế ACE tổng hợp, nhờ khả năng ức chế enzym mà ít gây tác dụng phụ.

2.1. Cơ chế ức chế ACE

Cơ chế ức chế ACE của flavonoid dựa trên việc cạnh tranh với angiotensin I tại vị trí hoạt động của enzym. Các phân tử flavonoid tạo liên kết bền với kẽm (Zn2+) trong trung tâm hoạt động của ACE, ngăn cản quá trình chuyển đổi angiotensin I. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng flavonoid có thể ức chế ACE thông qua cơ chế allosteric, làm thay đổi cấu trúc enzym.

2.2. Tác dụng ức chế của flavonoid

Tác dụng ức chế của flavonoid đã được chứng minh qua nhiều nghiên cứu in vitro và in silico. Các hợp chất như quercetin, kaempferol và luteolin cho thấy khả năng ức chế ACE mạnh. Kết quả docking phân tử cho thấy các flavonoid này có năng lượng liên kết thấp, đồng nghĩa với khả năng ức chế cao.

III. Điều trị tăng huyết áp

Điều trị tăng huyết áp là mục tiêu chính của nghiên cứu này. Flavonoid không chỉ ức chế ACE mà còn có tác dụng chống oxy hóa và kháng viêm, giúp bảo vệ hệ tim mạch. Nghiên cứu hướng đến việc phát triển các dược phẩm tự nhiên từ flavonoid để hỗ trợ điều trị tăng huyết áp, đặc biệt ở những bệnh nhân không đáp ứng tốt với thuốc tổng hợp.

3.1. Tác dụng dược lý của flavonoid

Tác dụng dược lý của flavonoid bao gồm ức chế ACE, giảm stress oxy hóa và cải thiện chức năng nội mô mạch máu. Các nghiên cứu cho thấy flavonoid có thể làm giảm huyết áp tâm thu và tâm trương một cách hiệu quả. Điều này mở ra hướng đi mới trong việc sử dụng flavonoid như một liệu pháp bổ sung trong điều trị tăng huyết áp.

3.2. Ứng dụng thực tiễn

Ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu là phát triển các sản phẩm dược phẩm từ flavonoid, như viên nang hoặc trà thảo dược. Các sản phẩm này có thể được sử dụng rộng rãi để hỗ trợ điều trị tăng huyết áp, đặc biệt ở những bệnh nhân có nguy cơ cao về tim mạch. Nghiên cứu cũng góp phần vào việc tìm kiếm các hợp chất tự nhiên thay thế thuốc tổng hợp.

Tóm tắt và mô tả trên trang này được tạo với sự hỗ trợ của AI. Nếu bạn thấy nội dung không chính xác hoặc có vấn đề, vui lòng Báo lỗi nội dung.

12/02/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về bệnh tăng huyết áp 1. Bệnh tăng huyết áp Theo Hội Tim mạch học quốc gia Việt Nam và Phân hội Tăng huyết áp: Tăng huyết áp là tình trạng bệnh lý có huyết áp tâm thu ≥ 140 mmHg và/hoặc huyết áp tâm trương ≥ 90 mmHg khi đo tại phòng khám. Chẩn đoán xác định tăng huyết áp sau khi đo chính xác huyết áp tại phòng khám và huyết áp ngoài phòng khám (huyết áp tại nhà và huyết áp liên tục), bao gồm cả việc khai thác tiền sử cá nhân và tiền sử gia đình, khám thực thể và các xét nghiệm cận lâm sàng nhằm xác định nguyên nhân THA thứ phát hay THA tiên phát, đánh giá các yếu tố nguy cơ tim mạch, tổn thương cơ quan đích, và bệnh cảnh lâm sàng đi kèm để phân tầng nguy cơ [70].

Phân độ THA được thể hiện ở bảng 1. Phân độ tăng huyết áp theo mức huyết áp đo tại phòng khám. HA tâm thu HA tâm trương (mmHg) (mmHg) Tối ưu <120 và <80 Bình thường 120-129 và/hoặc 80-84 Bình thường cao 130-139 và/hoặc 85-89 THA độ 1 140-159 và/hoặc 90-99 THA độ 2 160-179 và/hoặc 100-109 THA độ 3 ≥180 và/hoặc ≥110 THA tâm thu đơn độc ≥140 và <90 Theo thống kê ở Hoa Kỳ năm 2007-2010, có 81,5% trường hợp biết mình mắc tăng huyết áp và chỉ có 52,5% kiểm soát được bệnh. Phần lớn tăng huyết áp ở người trưởng thành là không rõ nguyên nhân (tăng huyết áp nguyên phát), chỉ có khoảng 10% là có nguyên nhân (tăng huyết áp thứ phát) có thể kể đến là: Bệnh thận cấp hoặc mạn tính (viêm cầu thận cấp/mạn, viên thận kẽ, sỏi thận, thận đa nang, thận ứ nước, suy thận); Hẹp động mạch thận; U tủy thượng thận 3 (Pheocromocytome); Cường Aldosterone tiên phát (Hội chứng Conn); Hội chứng Cushing’s; Bệnh lý tuyến giáp/cận giáp, tuyến yên; Do thuốc, liên quan đến thuốc (kháng viêm non-steroid, thuốc tránh thai, corticoid, cam thảo, hoạt chất giống giao cảm trong thuốc cảm/thuốc nhỏ mũi …); Hẹp eo động mạch chủ; Bệnh Takayasu; Nhiễm độc thai nghén; Ngừng thở khi ngủ; Yếu tố tâm thần … [1].

Một số yếu tố nguy cơ trong tăng huyết áp cũng được đề cập như: Thừa cân, béo phì, chế độ ăn quá nhiều muối, hút thuốc, uống rượu bia, ít vận động, tuổi cao, căng thẳng. Điều đó cho thấy những đối tượng này cần tầm soát nguy cơ tăng huyết áp sớm để được chẩn đoán sớm và có kế hoạch theo dõi và điều trị phù hợp. Theo báo cáo của Gánh nặng bệnh tật toàn cầu năm 2010 (GBD 2010), cao huyết áp trở thành yếu tố nguy cơ hàng đầu của các bệnh tim mạch và tỷ lệ tử vong trên thế giới với khoảng 7,6 triệu ca tử vong mỗi năm (chiếm 13,5% tổng số) [44]. Tại Việt Nam, theo thống kê của Hội Tim mạch học quốc gia Việt Nam và Phân hội Tăng huyết áp, năm 2000 có khoảng 16,3% người lớn bị THA, đến năm 2009 tỷ lệ THA ở người lớn là 25,4% và năm 2016 tỷ lệ người lớn bị THA đang ở mức báo động là 48%.

Đặc biệt, trong những người bị tăng huyết áp, có 39,1% (8,1 triệu người) không được phát hiện bị tăng huyết áp; có 7,2% (0,9 triệu người) bị tăng huyết áp không được điều trị; có 69,0% (8,1 triệu người) bị tăng huyết áp chưa kiểm soát được (theo báo cáo của GS.TS Nguyễn Lân Việt, Chủ tịch Hội Tim mạch học Việt Nam tại Hội nghị Tăng huyết áp Việt Nam năm 2016). Trên điện tâm đồ hoặc siêu âm tim, có thể đánh giá tình trạng phì đại thất trái, dày thành động mạch cảnh (độ dày > 0,9 mm) hoặc mảng xơ vữa để phân loại chính xác nhóm nguy cơ của bệnh nhân tăng huyết áp [39]. Nghiên cứu dịch tễ học cho thấy phì đại thất trái làm nguy cơ xuất hiện suy mạch vành tăng gấp 3, suy tim gấp 5, tai biến gấp 6 lần; phì đại thất trái có kèm loạn nhịp tim, nhất là nhịp thất (rung thất, ngoại tâm thu thất) nguy cơ đột tử tăng 5-6 lần. Các động mạch não rất dễ bị tổn thương do bệnh tăng huyết áp, các động mạch dày ra, mất độ đàn hồi, biến dạng và dễ làm thành các túi phồng nhỏ, có nguy cơ bị vỡ khi xảy ra cơn tăng huyết áp kịch phát hoặc khi huyết áp tăng rất cao và kéo dài.

Cơn THA kịch phát quá cao còn có thể gây phù não và các tổn thương vi thể khác làm ảnh hưởng đến hoạt động của não. Nhiều nghiên cứu cho thấy tăng huyết áp là yếu tố nguy cơ chiếm tần suất cao nhất trong đột quỵ [3]. Ngoài ra, tăng huyết áp còn dẫn đến một số tổn thương cơ quan đích khác như: bệnh mạch máu ngoại vi, bệnh thận (protein niệu, suy giảm chức năng thận, bệnh thận mạn, suy thận.), bệnh về mắt (xuất huyết hoặc xuất tiết võng mạc, phù gai thị. Điều trị tăng huyết áp Tăng huyết áp là bệnh mạn tính nên cần theo dõi đều, điều trị đúng và đủ hàng ngày, điều trị lâu dài, điều trị tích cực ở bệnh nhân có tổn thương cơ quan đích.

Mục tiêu điều trị là đạt “huyết áp mục tiêu” (< 140/90 mmHg và thấp hơn nữa nếu người bệnh vẫn dung nạp được) và giảm tối đa “nguy cơ tim mạch” [1]. Người bệnh tăng huyết áp trước hết cần thay đổi lối sống để ngăn ngừa tiến triển bệnh và giảm lượng thuốc cần dùng. Lượng muối ăn được khuyên dùng ít hơn 5 g/ngày, cùng với chế độ ăn bổ sung kali (ngoại trừ mắc bệnh thận mạn hoặc nguyên nhân khác gây tăng kali máu), hạn chế thức ăn có nhiều cholesteron và acid béo no. Người bệnh cần hạn chế uống rượu, bia (ít hơn 14 cốc chuẩn/tuần đối với nam, ít hơn 9 cốc chuẩn/tuần đối với nữ), ngừng hút thuốc lá, thuốc lào bên cạnh việc tăng cường hoạt động thể lực hợp lý (30 phút/ngày), tránh âu lo, căng thẳng thần kinh và duy trì cân nặng lý tưởng (BMI từ 18,5 đến 22,9 kg/m2) [2, 65].

Đối với điều trị tăng huyết áp bằng thuốc theo cá nhân hóa: - Tăng huyết áp độ I với nguy cơ thấp: có thể lựa chọn một thuốc trong số các nhóm: lợi tiểu thiazide liều thấp; ức chế men chuyển; chẹn kênh canxi loại tác dụng kéo dài; chẹn β giao cảm (nếu không có chống chỉ định). - Tăng huyết áp từ độ 1 với nguy cơ trung bình, cao, rất cao hoặc độ II, III: nên phối hợp 2 loại thuốc (lợi tiểu, chẹn kênh canxi, ức chế men chuyển, chẹn thụ thể angiotensin, chẹn β giao cảm. - Nếu chưa đạt huyết áp mục tiêu, cần điều chỉnh liều tối ưu hoặc từng bước phối hợp từ liều thấp các thuốc hạ huyết áp: + Phối hợp 2 thuốc: ức chế men chuyển/chẹn thụ thể angiotensin phối hợp với chẹn kênh canxi hoặc lợi tiểu. + Phối hợp 3 thuốc: ức chế men chuyển/chẹn thụ thể angiotensin phối hợp với chẹn kênh canxi và lợi tiểu.

+ Phối hợp 4 thuốc (Tăng huyết áp kháng trị): Thêm kháng aldosteron hoặc lợi tiểu khác, chẹn α hoặc chẹn β. - Đối với tăng huyết áp có chỉ định điều trị bắt buộc: + Bệnh mạch vành: Chẹn β + ức chế men chuyển/chẹn thụ thể angiotensin, chẹn kênh canxi. 5 + Suy tim: ức chế men chuyển/chẹn thụ thể angiotensin + chẹn β + kháng aldosteron, lợi tiểu quai khi ứ dịch. + Đột quỵ: ức chế men chuyển + lợi tiểu.

+ Bệnh thận mạn, đái tháo đường: ức chế men chuyển/chẹn thụ thể angiotensin + lợi tiểu/chẹn kênh canxi [67, 70]. Tổng quan về enzym chuyển angiotensin (ACE) 1. Sơ lược về hệ Renin-angiotensin-aldosteron và ACE Hệ renin-angiotensin-aldosteron (hình 1.1) góp phần đáng kể trong sinh lý bệnh của tình trạng tăng huyết áp, chủ yếu thông qua đặc tính co mạch của angiotensin II và đặc tính giữ natri của aldosterone. Khi huyết áp giảm, renin được giải phóng vào máu, gặp và phân cắt angiotensinogen thành angiotensin I, một decapeptide không hoạt động.

Angiotensin I lưu hành trong máu đến phổi, bị enzym chuyển angiotensin ở phổi phân cắt thành octapeptide hoạt động, angiotensin II, bằng cách giải phóng dipeptide histidyl-leucine ở đầu C. Angiotensin II gắn kết với hai thụ thể có lộ trình thông qua GPCRs là AT1 và AT2 ở mô gan, thận và thượng thận gây co mạch, tăng hoạt động của hệ giao cảm (tăng nhịp tim, tăng tuần hoàn, tăng huyết áp) và kích thích tuyến thượng thận tiết aldosteron gây giữ natri. Natri tăng trong tế bào, làm cơ trong thành mạch đáp ứng mạnh hơn với các kích thích của giao cảm. Do đó, khi có một tác nhân làm tăng huyết áp thì theo thời gian, nhiều tác nhân khác sẽ cùng tham gia [36, 42].

Hệ renin- angiotensin- aldosteron. 6 Gần đây, các nghiên cứu cho thấy angiotensinogen, renin và angiotensin II cũng được tổng hợp cục bộ tại nhiều mô, bao gồm não, tuyến yên, động mạch chủ, động mạch, tim, tuyến thượng thận, thận, tế bào mỡ, bạch cầu, buồng trứng, tinh hoàn, tử cung, lá lách và da. Hệ RAA ở các mô có khả năng điều hòa trương lực máu tại chỗ nên có vai trò lớn trong huyết áp. Hiểu biết về hệ RAA được mở rộng với một số thành phần mới và các con đường khác để tổng hợp angiotensin II, tạo cơ sở cho các kết quả về sinh lý bệnh trong các bệnh tim mạch và thận [36, 42].

Angiotensin II là peptide angiotensin hoạt động nhất, các tác dụng chính trên hệ tim mạch bao gồm: đáp ứng tăng áp nhanh, đáp ứng tăng áp chậm, sự phì đại và tái cấu trúc tế bào tim và mạch. Sự gia tăng vừa phải nồng độ angiotensin II trong huyết tương vẫn có thể làm tăng huyết áp đáng kể. Nếu tính theo nồng độ hiệu dụng, angiotensin II mạnh hơn norepinephrin khoảng 40 lần. EC50 của angiotensin II để làm tăng huyết áp một cách mạnh mẽ vào khoảng 0,3 nM.

Khi tiêm angiotensin II vào tĩnh mạch, huyết áp toàn thân bắt đầu tăng trong vài giây, đạt đỉnh nhanh chóng và trở lại bình thường trong vòng vài phút. Angiotensin II cũng có thể gây ra các đáp ứng chậm giúp ổn định áp suất máu động mạch trong thời gian dài, có thể cần nhiều ngày để đạt hiệu quả tối đa. Hiện tượng đáp ứng chậm này có nền tảng từ sự giảm chức năng bài tiết của thận do angiotensin II làm co trực tiếp mạch máu thận, tăng trương lực giao cảm của thận. Ngoài ra, khi đề cập sâu hơn về tác dụng làm tăng huyết áp động mạch, angiotensin II được cho là tác nhân kích hoạt hiện tượng tái cấu trúc hệ tim mạch, gây phì đại tế bào mạch máu và tế bào tim, tăng sự tổng hợp và lắng đọng collagen bởi các nguyên bào sợi cơ tim.

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

Tài liệu "Sàng lọc in silico flavonoid ức chế enzym chuyển angiotensin điều trị tăng huyết áp" tập trung vào việc nghiên cứu các hợp chất flavonoid có khả năng ức chế enzym chuyển angiotensin (ACE), một mục tiêu quan trọng trong điều trị tăng huyết áp. Bằng phương pháp sàng lọc in silico, tài liệu này đánh giá tiềm năng của các flavonoid trong việc kiểm soát huyết áp, đồng thời cung cấp cái nhìn sâu sắc về cơ chế phân tử và hiệu quả của chúng. Đây là nguồn thông tin hữu ích cho các nhà nghiên cứu và chuyên gia y tế quan tâm đến các giải pháp tự nhiên trong điều trị bệnh lý tim mạch.

Để mở rộng kiến thức về các nghiên cứu liên quan, bạn có thể tham khảo Luận văn thạc sĩ khoa học xác định mức độ ô nhiễm các hợp chất hydrocarbons thơm đa vòng PAHs trong trà cà phê tại Việt Nam và đánh giá rủi ro đến sức khỏe con người, cung cấp góc nhìn về tác động của các hợp chất hóa học đến sức khỏe. Ngoài ra, Luận văn thạc sĩ hóa học phân tích và đánh giá chất lượng nước sông Gianh tỉnh Quảng Bình cũng là một tài liệu đáng chú ý, giúp hiểu rõ hơn về các phương pháp phân tích hóa học trong nghiên cứu môi trường. Cuối cùng, Luận văn đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả áp dụng sẽ mang lại những gợi ý thiết thực để cải thiện hiệu quả nghiên cứu trong lĩnh vực khoa học.