Luận án nghiên cứu tác dụng cải thiện suy giảm trí nhớ và chống trầm cảm của hương nhu tía ocimum sanctum l trên thực nghiệm j

Hương nhu tía (Ocimum sanctum L.) đã được nghiên cứu với nhiều tác dụng sinh học, đặc biệt là trong việc cải thiện trí nhớ. 175 trang · Viện Dược Liệu.

• Trường học: Viện Dược Liệu
• Chuyên ngành: Dược học
• Đề tài: Tác Dụng Của Hương Nhu Tía (Ocimum Sanctum L) Trong Cải Thiện Trí Nhớ Và Chống Trầm Cảm
• Loại tài liệu: luận án
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 2. HỘI CHỨNG SA SÚT TRÍ TUỆ (DEMENTIA) VÀ SUY GIẢM TRÍ NHỚ
• 2.1. Định nghĩa
• 2.2. Nguyên nhân và cơ chế bệnh sinh
• 2.2.1. Giả thuyết về hệ thống dẫn truyền thần kinh bằng acetylcholin (cholinergic) và những bất thường về các chất dẫn truyền thần kinh khác
• 2.2.2. Giả thuyết β-amyloid
• 2.2.3. Giả thuyết Tau Protein
• 3. NGUYÊN LIỆU, PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Nguyên liệu, phương tiện nghiên cứu, địa điểm nghiên cứu
• 3.1.1. Dược liệu nghiên cứu
• 3.1.2. Động vật thí nghiệm
• 3.1.3. Hóa chất, thuốc thử
• 3.1.4. Trang thiết bị, dụng cụ
• 3.1.5. Địa điểm nghiên cứu
• 3.2. Phương pháp nghiên cứu
• 3.2.1. Sơ đồ nghiên cứu tổng thể
• 3.2.2. Phương pháp chiết xuất dược liệu
• 3.2.3. Gây mô hình dược lý
• 3.2.4. Các thử nghiệm hành vi
• 3.2.5. Phương pháp nghiên cứu cơ chế tác dụng
• 3.2.6. Thiết kế nghiên cứu
• 3.2.7. Nghiên cứu tác dụng và cơ chế tác dụng cải thiện trí nhớ của hương nhu tía
• 3.2.8. Nghiên cứu tác dụng và cơ chế tác dụng chống trầm cảm của hương nhu tía
• 3.2.9. Xử lý số liệu
• 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 4.1. Tác dụng và cơ chế tác dụng cải thiện trí nhớ của hương nhu tía
• 4.1.1. 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)
• 4.1.2. 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
• 4.1.3. 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
• 4.1.4. 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
• 4.2. Tác dụng chống trầm cảm của hương nhu tía
• 4.2.1. Tác dụng chống trầm cảm của cao chiết cồn và các cao chiết phân đoạn hương nhu tía trên mô hình chuột OBX
• 4.2.2. 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)
• 4.3. Nguyên liệu nghiên cứu
• 4.3.1. Đối tượng nghiên cứu
• 4.3.2. Lựa chọn động vật thí nghiệm
• 4.3.3. Lựa chọn thuốc chứng dương
• 4.4. Mô hình dược lý
• 4.4.1. Mô hình loại bỏ thùy khứu giác (OBX)
• 4.4.2. Mô hình gây stress nhẹ trường diễn không dự đoán trước (UCMS)
• 4.5. Bàn luận chung
• PHỤ LỤC
• PHỤ LỤC 1
• PHỤ LỤC 2
• PHỤ LỤC 3
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tác dụng của hương nhu tía Ocimum sanctum L

Hương nhu tía (Ocimum sanctum L.) đã được nghiên cứu với nhiều tác dụng sinh học, đặc biệt là trong việc cải thiện trí nhớ. Nghiên cứu cho thấy rằng các hoạt chất trong hương nhu tía có khả năng ức chế enzym acetylcholinesterase, từ đó làm tăng nồng độ acetylcholin trong não, một chất dẫn truyền thần kinh quan trọng cho chức năng ghi nhớ. Các thử nghiệm trên mô hình chuột bị loại bỏ thùy khứu giác (OBX) cho thấy cao chiết cồn từ hương nhu tía có tác dụng tích cực trong việc cải thiện trí nhớ không gian ngắn hạn. Cụ thể, trong thử nghiệm mê lộ chữ Y cải tiến, chuột được điều trị bằng cao chiết cồn cho thấy thời gian hoàn thành nhiệm vụ ngắn hơn so với nhóm đối chứng. Điều này chứng tỏ rằng hương nhu tía có thể cải thiện khả năng nhận thức và trí nhớ của động vật thí nghiệm.

1.1 Cơ chế tác dụng cải thiện trí nhớ

Cơ chế tác dụng của hương nhu tía trong việc cải thiện trí nhớ chủ yếu liên quan đến việc tăng cường hoạt động của hệ cholinergic. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng các hoạt chất như acid ursolic và acid oleanolic trong hương nhu tía có khả năng kích thích tổng hợp acetylcholin và ức chế enzym acetylcholinesterase. Điều này dẫn đến việc tăng cường khả năng truyền dẫn thần kinh, từ đó cải thiện chức năng ghi nhớ. Hơn nữa, các nghiên cứu cũng cho thấy rằng hương nhu tía có tác dụng bảo vệ tế bào thần kinh khỏi sự thoái hóa, nhờ vào khả năng chống oxy hóa và kháng viêm của nó. Những phát hiện này mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các liệu pháp tự nhiên cho các bệnh lý liên quan đến suy giảm trí nhớ.

II. Tác dụng của hương nhu tía trong chống trầm cảm

Hương nhu tía (Ocimum sanctum L.) không chỉ có tác dụng trong việc cải thiện trí nhớ mà còn được chứng minh có hiệu quả trong việc chống trầm cảm. Nghiên cứu cho thấy rằng cao chiết cồn từ hương nhu tía có khả năng làm giảm triệu chứng trầm cảm trên mô hình chuột bị gây stress nhẹ trường diễn không dự đoán trước (UCMS). Các thử nghiệm như thử nghiệm bơi cưỡng bức (FST) và thử nghiệm treo đuôi (TST) cho thấy chuột được điều trị bằng hương nhu tía có thời gian bất động ngắn hơn, cho thấy sự cải thiện rõ rệt trong tâm trạng và hoạt động của chúng.

2.1 Cơ chế tác dụng chống trầm cảm

Cơ chế tác dụng chống trầm cảm của hương nhu tía có thể liên quan đến việc điều chỉnh các chất dẫn truyền thần kinh như serotonin và norepinephrin. Nghiên cứu cho thấy rằng hương nhu tía có khả năng làm tăng nồng độ serotonin trong não, một yếu tố quan trọng trong việc điều chỉnh tâm trạng. Hơn nữa, các hoạt chất trong hương nhu tía cũng có tác dụng kháng viêm, giúp giảm thiểu các triệu chứng trầm cảm liên quan đến viêm thần kinh. Những phát hiện này không chỉ khẳng định giá trị của hương nhu tía trong y học cổ truyền mà còn mở ra cơ hội cho việc phát triển các sản phẩm điều trị trầm cảm từ nguồn gốc tự nhiên.

III. Giá trị và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu về tác dụng của hương nhu tía (Ocimum sanctum L.) trong việc cải thiện trí nhớ và chống trầm cảm có giá trị lớn trong việc phát triển các liệu pháp điều trị tự nhiên. Với sự gia tăng của các bệnh lý liên quan đến suy giảm trí nhớ và trầm cảm, việc tìm kiếm các phương pháp điều trị an toàn và hiệu quả là rất cần thiết. Hương nhu tía, với các tác dụng sinh học đã được chứng minh, có thể trở thành một lựa chọn tiềm năng trong việc phát triển các sản phẩm hỗ trợ điều trị cho bệnh nhân. Hơn nữa, việc tiêu chuẩn hóa chất lượng sản phẩm từ hương nhu tía sẽ góp phần nâng cao hiệu quả điều trị và đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

3.1 Hướng phát triển sản phẩm

Việc phát triển các sản phẩm từ hương nhu tía cần được thực hiện dựa trên các nghiên cứu khoa học vững chắc. Các sản phẩm có thể bao gồm viên nang, trà thảo dược hoặc tinh dầu, nhằm đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Bên cạnh đó, việc kết hợp hương nhu tía với các thảo dược khác có thể tạo ra các sản phẩm có tác dụng bổ trợ, tăng cường hiệu quả điều trị. Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc xác định liều lượng tối ưu và các phương pháp chiết xuất hiệu quả để đảm bảo chất lượng và hiệu quả của sản phẩm.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Hội chứng sa sút trí tuệ (dementia), suy giảm trí nhớ và bệnh lý trầm cảm là những thách thức y tế công cộng lớn trên quy mô toàn cầu. Theo số liệu thống kê được tác giả tổng hợp, thế giới hiện có hơn 50 triệu người đang sống chung với chứng sa sút trí tuệ (trong đó bệnh Alzheimer chiếm 60–70%), dự báo sẽ tăng gấp ba lần vào năm 2050. Đồng thời, Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) ghi nhận trên 350 triệu người mắc các rối loạn trầm cảm ở các mức độ khác nhau với gần 1 triệu trường hợp tự tử mỗi năm. Tại Việt Nam, ước tính có khoảng 370.000 người mắc bệnh Alzheimer và khoảng 15% dân số chịu ảnh hưởng bởi các rối loạn tâm thần phổ biến (theo số liệu Bộ Y tế năm 2017).

Về mặt lâm sàng và sinh học bệnh học, sa sút trí tuệ và trầm cảm có mối quan hệ đồng mắc mật thiết (chiếm 30–50% các trường hợp sa sút trí tuệ), trong đó trầm cảm vừa là yếu tố nguy cơ độc lập thúc đẩy suy giảm nhận thức, vừa chia sẻ các cơ chế tổn thương thoái hóa thần kinh chung. Các nhóm thuốc điều trị hiện hành (thuốc kháng acetylcholinesterase, thuốc đối kháng thụ thể NMDA, các thuốc chống trầm cảm tổng hợp) bộc lộ nhiều hạn chế về hiệu lực đáp ứng không đồng nhất giữa các cá thể, xuất hiện hiện tượng kháng thuốc, phát sinh nhiều biến cố bất lợi (như rối loạn tiêu hóa, độc tính tim mạch, phản ứng phụ kháng cholinergic) và chi phí điều trị cao.

Xuất phát từ thực tiễn trên, xu hướng khai thác các hoạt chất tự nhiên từ dược liệu có tác dụng kép vừa bảo vệ thần kinh, cải thiện nhận thức, vừa chống trầm cảm đang được tập trung nghiên cứu. Cây Hương nhu tía (Ocimum sanctum L.), một dược liệu truyền thống quen thuộc tại Việt Nam và khu vực Đông Nam Á, đã được ghi nhận một số tác dụng dược lý trên hệ thần kinh trung ương. Tuy nhiên, các công bố khoa học trước đây chủ yếu dừng lại ở mức sàng lọc trên cao chiết thô toàn phần, áp dụng trên các mô hình gây stress cấp tính ngắn hạn, chưa làm sáng tỏ cơ chế tác dụng sinh học phân tử, chưa xác định phân đoạn cao chiết tối ưu cũng như các hợp chất hóa học đóng vai trò chủ đạo.

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” được triển khai nhằm giải quyết các khoảng trống khoa học này, tập trung vào 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.
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 và chuột bị gây stress nhẹ trường diễn không dự đoán trước.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án:

• Đối tượng dược liệu: Phần trên mặt đất của cây Hương nhu tía (Ocimum sanctum L.), thu hái tại Hà Nội, Việt Nam vào tháng 6/2016 (giai đoạn ra hoa kết quả), được giám định tên khoa học và lưu giữ tiêu bản mẫu tại Khoa Tài nguyên Dược liệu – Viện Dược liệu (mã số tiêu bản: NIMM-16474B).
• Đối tượng động vật thực nghiệm: Chuột nhắt trắng giống đực chủng Swiss albino khỏe mạnh do Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương cung cấp, bao gồm nhóm 7–8 tuần tuổi (khối lượng 28–30g) dùng cho mô hình loại bỏ thùy khứu giác (OBX) và nhóm 5–6 tuần tuổi (khối lượng 23–25g) dùng cho mô hình gây stress nhẹ trường diễn không dự đoán trước (UCMS).
• Phạm vi không gian thực nghiệm: Khoa Dược lý – Sinh hóa, Viện Dược liệu.

---

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Tổng quan tài liệu của luận án đã hệ thống hóa các hướng nghiên cứu trong nước và quốc tế về tác dụng sinh học của Ocimum sanctum trên hệ thần kinh:

• Tác dụng bảo vệ thần kinh và cải thiện trí nhớ:

  • Yanpallewar và cộng sự: Chứng minh dịch chiết cồn từ lá hương nhu tía có khả năng giảm peroxy hóa lipid, tăng cường hoạt tính enzym chống oxy hóa superoxide dismutase (SOD) và phục hồi nồng độ thiol toàn phần (TSH) trên mô hình thiếu máu não cục bộ ở chuột nhắt.
  • Ahmad và cộng sự (2012): Sử dụng dịch chiết hương nhu tía liều 200 mg/kg/ngày trong 15 ngày trên chuột cống Wistar đực bị tắc động mạch não giữa (MCAO), ghi nhận hiệu quả giảm thâm hụt thần kinh và hạn chế mất nơ-ron thông qua cơ chế chống các gốc tự do.
  • Joshi và Parle (2006): Đánh giá dịch chiết nước hương nhu tía trên mô hình chuột suy giảm trí nhớ do scopolamin (0,4 mg/kg), diazepam (1 mg/kg) và lão hóa tự nhiên, sử dụng thử nghiệm mê lộ chữ thập nâng cao (EPM) và thử nghiệm trốn thoát thụ động.
  • Giridharan và cộng sự: Khảo sát dịch chiết nước và dịch chiết cồn lá hương nhu tía (liều 300 và 500 mg/kg, đường uống) trên chuột cống bị gây suy giảm trí nhớ bởi sốc điện (MES), atropin và cyclosporine; ghi nhận tác dụng ức chế acetylcholinesterase và kích thích miễn dịch qua trung gian tế bào (xét nghiệm nhạy cảm da với dinitrochlorobenzen - DNCB), so sánh với thuốc đối chứng piracetam (250 mg/kg, tiêm phúc mạc).
  • Kusindarta và cộng sự (2016): Khẳng định dịch chiết cồn hương nhu tía có khả năng kích thích và phục hồi biểu hiện của enzym cholin acetyltransferase (ChAT) trên tế bào nội mô vi mạch não người (HCMECs) bị lão hóa in vitro.
  • Sampath và cộng sự: Thực hiện thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên có kiểm soát với giả dược (placebo), ghi nhận việc sử dụng 300 mg cao cồn lá hương nhu tía/ngày trong 30 ngày cải thiện các thông số nhận thức ở người trưởng thành khỏe mạnh.
  • Trần Đình Năng và cộng sự (2011): Khảo sát tại Việt Nam trên mô hình chuột bị gây suy giảm trí nhớ bằng trimethyltin, chỉ ra cao chiết toàn phần lá hương nhu tía (50 và 100 mg/kg) giúp cải thiện trí nhớ không gian trong thử nghiệm mê lộ nước Morris (MWM), đồng thời làm tăng hàm lượng acetylcholin và giảm hoạt tính acetylcholinesterase trong hồi hải mã.

• Tác dụng chống trầm cảm và giải lo âu:

  • Jothie Richard và cộng sự: Đánh giá cao OS tiêu chuẩn hóa (200 mg/kg) trên mô hình stress biến thiên mạn tính (CVS), ghi nhận khả năng giảm thời gian bất động trong thử nghiệm bơi cưỡng bức (FST) và ức chế thụ thể CRHR1, enzym 11β-HSD1, catechol-O-methyltransferase (COMT) in vitro.
  • Bathala và cộng sự: Sử dụng bột lá hương nhu tía (100 mg/kg) trên mô hình stress kiềm chế (RS) ở chuột cống Wistar đực, đánh giá qua thử nghiệm FST và thử nghiệm thanh quay rotarod, đối chứng với alprazolam (0,25 mg/kg).
  • Chatterjee và cộng sự: Thử nghiệm dịch chiết cồn (25, 50, 100, 200 mg/kg) trên chuột Swiss albino qua thử nghiệm môi trường mở, hộp sáng tối, mê lộ chữ thập nâng cao, thử nghiệm treo đuôi (TST) và FST; thuốc đối chứng gồm imipramin (60 mg/kg) và diazepam (1,5 mg/kg).
  • Lê Thị Xoan và cộng sự: Khảo sát cao chiết cồn lá hương nhu tía liều 400 mg/kg trên chuột bị cắt bỏ thùy khứu giác (OBX), ghi nhận hành vi giảm lo âu trong môi trường mở và giảm thời gian bất động trong TST.
  • Gupta và cộng sự (2007) & Ahmad và cộng sự (2012): Phân lập các hợp chất ocimumosid A, B và ocimarin từ phân đoạn n-butanol; chứng minh ocimumosid A và B (40 mg/kg) có tác dụng chống stress thông qua điều biến hệ monoaminergic và chống oxy hóa trung ương tương đương nhân sâm Mỹ (Panax quinquefolium, 100 mg/kg) và melatonin (20 mg/kg).
  • Machado và cộng sự: Đánh giá acid ursolic (0,01 và 0,1 mg/kg) trên thử nghiệm TST và FST ở chuột nhắt, chứng minh tác dụng chống trầm cảm thông qua tương tác với các thụ thể dopamin D1 và D2.

Khoảng trống nghiên cứu được luận án lựa chọn giải quyết: Mặc dù đã có các công bố bước đầu, các nghiên cứu trước đây chưa đánh giá một cách toàn diện và đồng thời cả hai tác dụng cải thiện trí nhớ và chống trầm cảm của hương nhu tía trên các mô hình bệnh lý mạn tính có tính tương đồng cao với bệnh cảnh lâm sàng (như mô hình tổn thương thùy khứu giác OBX và mô hình stress nhẹ trường diễn UCMS). Hơn nữa, cơ chế phân tử liên quan đến hệ cholinergic, quá trình sinh thần kinh mới tại hồi hải mã (dấu ấn DCX, ChAT), con đường tín hiệu VEGF-VEGFR2, cũng như sự tham gia của các phân đoạn chiết xuất (n-hexan, ethyl acetat, n-butanol) và các hoạt chất triterpenoid tinh khiết (acid ursolic - UA, acid oleanolic - OA) vẫn chưa được chứng minh một cách hệ thống trên thực nghiệm.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và các khung giả thuyết bệnh sinh

Luận án xây dựng trên nền tảng các lý thuyết sinh bệnh học thần kinh kinh điển và hiện đại:

1. Giả thuyết Cholinergic trong sa sút trí tuệ: Sự suy thoái của hệ dẫn truyền cholinergic tại vỏ não và hồi hải mã là nguyên nhân cốt lõi gây suy giảm nhận thức. Enzym cholin acetyltransferase (ChAT) đảm nhiệm việc tổng hợp acetylcholin (ACh), trong khi enzym acetylcholinesterase (AChE) thủy phân ACh tại khe synap. Tăng cường biểu hiện ChAT và ức chế AChE là đích tác động chính để duy trì nồng độ ACh.
2. Quá trình sinh tế bào thần kinh mới (Neurogenesis) và yếu tố dinh dưỡng/mạch máu: Quá trình hình thành nơ-ron mới diễn ra tại vùng dưới hạt (SGZ) của hồi răng (Dentate Gyrus - DG) thuộc hồi hải mã. Sự sụt giảm các tế bào dương tính với doublecortin (DCX - chỉ dấu protein của tế bào thần kinh mới sinh) có liên quan trực tiếp đến thoái hóa thần kinh trong bệnh Alzheimer và trầm cảm. Con đường tín hiệu yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu (VEGF) gắn kết với thụ thể VEGFR2 đóng vai trò điều hòa vi tuần hoàn não, bảo vệ nơ-ron và thúc đẩy sinh thần kinh hồi hải mã.
3. Giả thuyết Monoamin và Stress mạn tính trong trầm cảm: Rối loạn trầm cảm gắn liền với sự suy giảm dẫn truyền monoaminergic (serotonin - 5-HT, norepinephrin - NE, dopamin - DA) và sự rối loạn trục hạ đồi - tuyến yên - thượng thận (trục HPA). Stress mạn tính gây tổn thương hồi hải mã, giảm thể tích não thất và phát sinh hội chứng giảm hứng thú (anhedonia).

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Luận án áp dụng hướng tiếp cận thực nghiệm dược lý học định lượng và định tính kết hợp sinh học phân tử:

• Mô hình dược lý thực nghiệm trên động vật:

  • Mô hình loại bỏ thùy khứu giác hai bên (OBX): Phẫu thuật phá hủy thùy khứu giác bằng hệ thống định vị hộp sọ chuột (Muromachi, Nhật Bản). Mô hình OBX gây tổn thương thứ phát vùng hồi hải mã, vỏ não, suy giảm hệ cholinergic và monoaminergic, mô phỏng bệnh lý Alzheimer tiến triển và hành vi giống trầm cảm.
  • Mô hình gây stress nhẹ trường diễn không dự đoán trước (UCMS): Chuột bị phơi nhiễm liên tục trong nhiều tuần với chuỗi tác nhân gây stress ngẫu nhiên, cường độ nhẹ (như gò bó chuột vào lọ nhỏ, nghiêng lồng, đảo chu kỳ sáng tối, làm ướt đệm lót chuồng), mô phỏng trạng thái trầm cảm mạn tính và hội chứng anhedonia.

• Hệ thống thử nghiệm hành vi thần kinh:

  • Đánh giá chức năng nhận thức và trí nhớ:
    • Thử nghiệm nhận diện vật thể (Object Recognition Test - ORT): Đánh giá trí nhớ làm việc thông qua chỉ số phân biệt vật thể mới (O1, O2, O3).
    • Thử nghiệm mê lộ chữ Y cải tiến (Modified Y-maze test): Đánh giá trí nhớ không gian ngắn hạn thông qua tỷ lệ thời gian và số lượt khám phá nhánh mới mở.
    • Thử nghiệm mê lộ nước Morris (Morris Water Maze - MWM): Đánh giá trí nhớ không gian dài hạn qua các thông số thời gian tiềm thời tìm bục, quãng đường bơi, tốc độ bơi trong giai đoạn luyện tập và thời gian bơi tại cung phần tư đích trong giai đoạn thử nghiệm thăm dò (probe test).
  • Đánh giá hành vi trầm cảm và lo âu:
    • Thử nghiệm tiêu thụ dung dịch saccharose (Sucrose Preference Test - SPT): Đánh giá triệu chứng giảm hứng thú (anhedonia).
    • Thử nghiệm treo đuôi (Tail Suspension Test - TST) và Thử nghiệm bơi cưỡng bức (Forced Swimming Test - FST): Đánh giá trạng thái tuyệt vọng thông qua tổng thời gian bất động và thời gian trèo.
    • Thử nghiệm môi trường mở (Open Field Test - OFT) kết hợp tế bào quang điện Digiscan: Đánh giá hoạt động vận động tự nhiên và hành vi chải lông.

• Phương pháp hóa sinh, mô học và sinh học phân tử:

  • Đo hoạt độ enzym AChE in vitro và ex vivo: Xác định trên mô vỏ não chuột và trên enzym chuẩn theo phương pháp đo quang phổ UV-VIS (HumaReader HS, Đức).
  • Hóa mô miễn dịch (Immunohistochemistry): Cắt lát não định vị, đếm số lượng tế bào thần kinh mới dương tính với DCX tại hồi răng hồi hải mã và tế bào dương tính với ChAT tại vùng vách giữa bằng kính hiển vi quang học Olympus PROVIS và phần mềm ImageJ (phiên bản 1.41, NIH, Hoa Kỳ). Đánh giá tỷ lệ mở rộng não thất bên.
  • Kỹ thuật Real-time PCR: Tách chiết RNA thông tin (mRNA) bằng Sepazol, tổng hợp cDNA, phân tích mức độ biểu hiện gen VEGF và VEGFR2 trong vùng hồi hải mã trên hệ thống StepOne Real-time PCR System (Applied Biosystems, Hoa Kỳ).
  • Kỹ thuật Western Blot: Định lượng mức biểu hiện các protein đích (VEGF, ChAT, β-actin) từ dịch đồng thể hồi hải mã sử dụng bộ điện di và chuyển màng omniPAGE (Cleaver Scientific, Anh), màng PVDF (Bio-Rad, Hoa Kỳ) và hệ thống phát quang hóa học Amersham ECL Prime (GE Healthcare, UK).
  • Khảo sát cơ chế dẫn truyền thần kinh: Tiền can thiệp bằng các chất ức chế sinh tổng hợp monoamin đặc hiệu: α-methyl-p-tyrosin (AMPT - ức chế enzym tyrosine hydroxylase, làm cạn kiệt catecholamin) và ρ-chlorophenylalanin (PCPA - ức chế enzym tryptophan hydroxylase, làm cạn kiệt serotonin) trước khi thực hiện thử nghiệm TST.

• Thuốc đối chứng và hóa chất tinh khiết:

  • Donepezil (chất ức chế AChE chuẩn).
  • Imipramin (thuốc chống trầm cảm ba vòng chuẩn).
  • Acid ursolic (UA) và Acid oleanolic (OA) đạt độ tinh khiết > 98% (Chengdu Biopurify Phytochemicals, Trung Quốc).

Danh mục hóa chất, thuốc thử chính	Nhà sản xuất / Nguồn gốc
Imipramin	Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)
Donepezil	Tokyo Chemical Industry Co., Ltd (Nhật Bản)
Acid ursolic (độ tinh khiết > 98%)	Chengdu Biopurify Phytochemicals (Trung Quốc)
Acid oleanolic (độ tinh khiết > 98%)	Chengdu Biopurify Phytochemicals (Trung Quốc)
α-methyl-p-tyrosin (AMPT)	Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)
ρ-chlorophenylalanin (PCPA)	Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)
Kháng thể anti-DCX rabbit	Abcam (Vương quốc Anh)
Kháng thể anti-ChAT goat	Millipore (CA, USA)
Kháng thể anti-VEGF rabbit	Santa Cruz Biotechnology (Dallas, TX, USA)
Kháng thể anti-β-actin rabbit	Thermo Scientific (USA)
Reagent tách chiết Sepazol	Nacalai Tesque (Kyoto, Nhật Bản)

Danh mục trang thiết bị, phần mềm chính	Nhà sản xuất / Xuất xứ
Hệ thống định vị hộp sọ chuột	Muromachi Kikai Co., Ltd (Nhật Bản)
Hệ thống phân tích hành vi ANY-maze	Stoelting Co. (USA)
Môi trường mở Plexiglas gắn cảm biến Digiscan	Omnitech Electronics (Columbus, OH, USA)
Hệ thống StepOne Real-time PCR System	Applied Biosystems (USA)
Máy quang phổ hấp thụ HumaReader HS	Human Diagnostics (Wiesbaden, Đức)
Hệ thống phát quang hóa học Amersham ECL Prime	GE Healthcare (Buckinghamshire, UK)
Phần mềm xử lý hình ảnh ImageJ (v1.41)	National Institutes of Health (MD, USA)
Kính hiển vi nghiên cứu PROVIS	Olympus Inc. (Tokyo, Nhật Bản)

• Quy trình chiết xuất và phân đoạn dược liệu:
  • Cao chiết cồn toàn phần (OS): Chiết hồi lưu bột phần trên mặt đất của Ocimum sanctum với ethanol 70% theo tỷ lệ 1:7 (kl/tt) ở 50°C (3 lần, mỗi lần 2 giờ), cô thu hồi dung môi dưới áp suất giảm ở 50°C. Hiệu suất chiết đạt 16,5% (kl/kl).
  • Các cao chiết phân đoạn: Dịch chiết cồn tổng số từ 4 kg dược liệu được phân bố phân đoạn lần lượt với các dung môi có độ phân cực tăng dần, thu được phân đoạn n-hexan (OS-H), phân đoạn ethyl acetat (OS-E) và phân đoạn n-butanol (OS-B).

---

Nội dung chính theo từng chương

Đặt vấn đề và Tổng quan tài liệu (Chương 1)

Chương này tổng kết cơ sở lý luận về gánh nặng bệnh lý của sa sút trí tuệ và rối loạn trầm cảm. Tác giả phân tích chi tiết các nguyên nhân và cơ chế bệnh sinh của bệnh Alzheimer, bao gồm: giả thuyết thoái hóa hệ cholinergic, sự lắng đọng ngoại bào của peptid β-amyloid (Aβ40, Aβ42) tạo mảng lão hóa, sự tăng phosphoryl hóa protein Tau tạo đám rối sợi thần kinh (NFTs), vai trò điều hòa của yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu (VEGF-VEGFR2) và sự suy giảm sinh nơ-ron mới tại vùng hồi răng hồi hải mã. Về trầm cảm, chương tổng quan phân tích giả thuyết thiếu hụt monoamin (5-HT, NE, DA), giả thuyết suy giảm dinh dưỡng thần kinh (BDNF-TrkB) và sự tăng hoạt quá mức của trục nội tiết HPA.

Đặc biệt, tác giả luận giải mối liên hệ sinh học đa chiều giữa sa sút trí tuệ và trầm cảm, chỉ ra rằng tổn thương hồi hải mã là giao điểm bệnh lý quan trọng của cả hai hội chứng. Phần tổng quan về thực vật học mô tả chi tiết đặc điểm hình thái, vùng phân bố, thành phần hóa thực vật (tinh dầu giàu eugenol, methyleugenol, carvacrol; các hợp chất triterpenoid như acid ursolic, acid oleanolic; các dẫn chất flavonoid, phenolic, phenylpropanoid glucosid như ocimumosid A, B, ocimarin) và tổng kết toàn diện các bằng chứng dược lý đã công bố của cây Hương nhu tía.

Nguyên liệu, phương tiện và phương pháp nghiên cứu (Chương 2)

Chương 2 mô tả chi tiết quy chuẩn nguyên liệu thực vật, tiêu bản thực vật học (NIMM-16474B), điều kiện chăn nuôi và chăm sóc động vật thí nghiệm theo hướng dẫn của NIH (Hoa Kỳ), bảng danh mục hóa chất, sinh phẩm, kháng thể và hệ thống trang thiết bị chuyên dụng.

Chương này trình bày chi tiết quy trình phẫu thuật hút loại bỏ thùy khứu giác hai bên (OBX), quy trình gây stress nhẹ trường diễn không dự đoán trước (UCMS) kéo dài nhiều tuần, cùng thiết kế thí nghiệm cho từng chuỗi đánh giá:

• Đánh giá tác dụng cải thiện trí nhớ của cao cồn toàn phần OS, các phân đoạn OS-H, OS-E, OS-B và các hoạt chất phân lập UA, OA.
• Đánh giá tác dụng chống trầm cảm của OS, các phân đoạn và phân đoạn OS-B trên mô hình OBX và UCMS.
• Các quy trình kỹ thuật sinh hóa đo hoạt độ AChE, quy trình nhuộm hóa mô miễn dịch DCX và ChAT, quy trình Real-time PCR định lượng gen VEGF/VEGFR2 và quy trình Western Blot định lượng protein VEGF và ChAT.

Kết quả nghiên cứu (Chương 3)

Chương kết quả được trình bày qua các hệ thống số liệu, đồ thị và bảng thực nghiệm:

1. Tác dụng và cơ chế cải thiện suy giảm trí nhớ:

   • Cao chiết cồn toàn phần (OS): Trên chuột OBX, cao OS cải thiện đáng kể trí nhớ làm việc trong thử nghiệm ORT và phục hồi trí nhớ không gian ngắn hạn trong thử nghiệm mê lộ chữ Y cải tiến. Phân tích mô học và sinh học phân tử cho thấy cao OS làm giảm tỷ lệ giãn rộng não thất bên, làm gia tăng có ý nghĩa thống kê số lượng tế bào thần kinh mới dương tính với DCX tại vùng hồi răng hồi hải mã và phục hồi số lượng tế bào cholinergic dương tính với ChAT tại vùng vách giữa. Cao OS ức chế hoạt độ enzym AChE trong mô vỏ não chuột OBX ex vivo, đồng thời làm tăng mức độ biểu hiện mRNA của VEGF, VEGFR2 (Real-time PCR) và tăng mức biểu hiện protein VEGF (Western Blot) trong hồi hải mã.
   • Sàng lọc các cao phân đoạn: Trong thử nghiệm mê lộ chữ Y cải tiến trên chuột OBX, phân đoạn ethyl acetat (OS-E) ở hai mức liều 200 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).
   • Hoạt chất tiềm năng (Acid ursolic - UA và Acid oleanolic - OA): Cả UA và OA đều thể hiện tác dụng cải thiện trí nhớ không gian ngắn hạn trong mê lộ chữ Y cải tiến. Trong thử nghiệm mê lộ nước Morris (MWM), chuột OBX được điều trị bằng UA và OA có sự rút ngắn rõ rệt thời gian tiềm thời tìm bục ẩn và quãng đường bơi trong giai đoạn luyện tập, đồng thời gia tăng đáng kể thời gian bơi ở cung phần tư đích trong giai đoạn thăm dò (probe test) mà không làm thay đổi tốc độ bơi chung. Về mặt cơ chế, acid ursolic (UA) ức chế hoạt độ AChE ở vỏ não chuột OBX, đồng thời làm tăng biểu hiện protein ChAT và VEGF trong hồi hải mã (Western Blot).
   • Tác dụng ức chế AChE in vitro: Bảng số liệu thực nghiệm khẳng định cao OS, phân đoạn OS-E và các hoạt chất phân lập từ OS-E có hoạt tính ức chế enzym AChE in vitro, trong đó đường cong ức chế của acid ursolic được so sánh trực tiếp với chất chuẩn donepezil.

2. Tác dụng và cơ chế chống trầm cảm:

   • Cao chiết cồn OS và các phân đoạn trên mô hình OBX: Cao toàn phần OS và các cao phân đoạn làm giảm có ý nghĩa thời gian bất động của chuột OBX trong thử nghiệm treo đuôi (TST) và bơi cưỡng bức (FST), trong đó phân đoạn n-butanol (OS-B) thể hiện hoạt tính chống trầm cảm nổi trội nhất.
   • Tác dụng của cao phân đoạn OS-B trên mô hình UCMS: Ở hai mức liều 50 và 100 mg/kg, OS-B phục hồi mức tiêu thụ dung dịch saccharose trong thử nghiệm SPT (chứng minh tác dụng đẩy lùi triệu chứng anhedonia), rút ngắn thời gian bất động trong TST và FST, đồng thời gia tăng thời gian trèo trong FST. Trong thử nghiệm môi trường mở, OS-B khôi phục hành vi chải lông mà không gây xáo trộn hoạt động vận động tự nhiên của chuột.
   • Khảo sát cơ chế dẫn truyền monoaminergic của OS-B: Tác dụng rút ngắn thời gian bất động của OS-B trong thử nghiệm TST bị triệt tiêu hoàn toàn khi chuột được tiền xử lý với α-methyl-p-tyrosin (AMPT - chất làm cạn kiệt catecholamin) hoặc ρ-chlorophenylalanin (PCPA - chất làm cạn kiệt serotonin), chứng minh tác dụng chống trầm cảm của phân đoạn OS-B phụ thuộc trực tiếp vào tính toàn vẹn của hệ dẫn truyền noradrenergic/dopaminergic và serotonergic.

Bàn luận (Chương 4)

Tác giả bàn luận sâu về mối tương quan giữa kết quả thực nghiệm với các giả thuyết sinh bệnh học. Luận án phân tích cơ chế cải thiện trí nhớ của cao chiết cồn OS, phân đoạn OS-E và hoạt chất acid ursolic dựa trên tác động đa đích: tăng cường hệ cholinergic (ức chế AChE, kích thích tổng hợp ChAT), kích thích tăng sinh nơ-ron mới tại hồi hải mã (tăng tế bào DCX) và kích hoạt con đường mạch máu - bảo vệ thần kinh VEGF-VEGFR2.

Đối với tác dụng chống trầm cảm, tác giả bàn luận về hiệu lực vượt trội của phân đoạn n-butanol (OS-B) trên cả hai mô hình tổn thương mạn tính OBX và UCMS, chỉ ra vai trò trung gian bắt buộc của hệ monoamin trung ương (chứng minh qua các thử nghiệm với AMPT và PCPA). Chương bàn luận cũng phân tích thành phần hóa thực vật, đưa ra luận cứ về việc các triterpenoid (như acid ursolic) tập trung trong phân đoạn ethyl acetat đóng vai trò chủ chốt cho tác dụng cải thiện trí nhớ, trong khi các phenylpropanoid glucosid phân cực (như ocimumosid A, ocimumosid B) tập trung trong phân đoạn n-butanol đóng góp chính vào tác dụng chống trầm cảm.

---

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt khoa học lý luận

1. Chứng minh một cách toàn diện trên thực nghiệm rằng Hương nhu tía (Ocimum sanctum L.) sở hữu tác dụng kép: vừa cải thiện tình trạng suy giảm nhận thức/trí nhớ, vừa thể hiện hoạt tính chống trầm cảm trên các mô hình bệnh lý mạn tính có độ tin cậy cao (chuột bị cắt bỏ thùy khứu giác OBX và chuột bị 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 hoạt động của hệ dẫn truyền cholinergic thông qua ức chế hoạt độ enzym dị hóa AChE và gia tăng biểu hiện enzym tổng hợp ChAT.
   • Thúc đẩy quá trình sinh tế bào thần kinh mới (neurogenesis) tại vùng hồi răng hồi hải mã (gia tăng số lượng tế bào dương tính với DCX) và hạn chế sự giãn rộng não thất bên do thoái hóa.
   • Kích hoạt con đường tín hiệu bảo vệ thần kinh và tân tạo mạch thông qua việc tăng cường biểu hiện gen và protein của VEGF cùng thụ thể VEGFR2 tại vùng hồi hải mã não bộ.
3. Làm sáng tỏ cơ chế chống trầm cảm của phân đoạn n-butanol từ hương nhu tía: Đảo ngược hội chứng giảm hứng thú (anhedonia) và giảm trạng thái tuyệt vọng thông qua việc điều hòa và phối hợp đồng thời trên hai hệ dẫn truyền thần kinh monoaminergic trung ương (hệ serotonergic và hệ catecholaminergic).
4. Xác định được mối liên hệ giữa phân đoạn chiết xuất, thành phần hoạt chất với tác dụng sinh học chuyên biệt:
   • Phân đoạn ethyl acetat (OS-E) và hoạt chất triterpenoid acid ursolic (UA) chiếm ưu thế về tác dụng ức chế AChE và cải thiện trí nhớ không gian.
   • Phân đoạn n-butanol (OS-B) chiếm ưu thế về tác dụng chống trầm cảm.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn và ứng dụng

• Cung cấp cơ sở dữ liệu khoa học tiền lâm sàng có hệ thống, tạo tiền đề định hướng cho việc chuẩn hóa quy trình chiết xuất, lựa chọn phân đoạn giàu hoạt chất từ cây Hương nhu tía trồng tại Việt Nam.
• Đóng góp luận cứ khoa học để phát triển các chế phẩm hỗ trợ điều trị và phòng ngừa hội chứng sa sút trí tuệ, bệnh Alzheimer và các rối loạn trầm cảm từ nguồn dược liệu trong nước.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế được ghi nhận từ nội dung nghiên cứu:
  • Nghiên cứu mới dừng lại ở quy mô thực nghiệm tiền lâm sàng trên động vật gặm nhấm (in vivo) và các thử nghiệm enzym/sinh học phân tử in vitro, chưa thực hiện khảo sát lâm sàng trên bệnh nhân sa sút trí tuệ hoặc trầm cảm thực tế.
  • Chưa tiến hành phân lập và tinh chế toàn bộ từng hợp chất đơn lẻ có trong phân đoạn n-butanol (như ocimumosid A, B) để thử nghiệm độc lập trên mô hình UCMS trong khuôn khổ luận án.
  • Chưa khảo sát các thông số dược động học, sinh khả dụng và khả năng thâm nhập hàng rào máu não của acid ursolic hay các cao phân đoạn khi dùng theo đường uống dài ngày.
• Hướng nghiên cứu tiếp theo:
  • Nghiên cứu tiêu chuẩn hóa cao phân đoạn giàu hoạt chất (OS-E và OS-B) phục vụ công tác bào chế dạng thuốc hiện đại.
  • Đánh giá độc tính bán trường diễn, độc tính trường diễn và dược động học của các phân đoạn tối ưu.
  • Tiếp tục phân lập, thử nghiệm chuyên sâu các hợp chất phân cực trong phân đoạn n-butanol trên các thụ thể monoamin chuyên biệt.

---

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo có giá trị học thuật và ứng dụng cao cho các nhóm đối tượng:

• Nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên chuyên ngành Dược lý, Dược học cổ truyền, Hóa thực vật và Khoa học thần kinh: Tham khảo thiết kế nghiên cứu đa tầng (kết hợp thử nghiệm hành vi, mô học, hóa mô miễn dịch, sinh hóa enzym, Real-time PCR và Western Blot); quy trình chuẩn thiết lập mô hình phẫu thuật OBX và mô hình stress mạn tính UCMS trên chuột nhắt trắng.
• Các nhà khoa học và chuyên gia phát triển sản phẩm dược phẩm: Tham khảo quy trình phân đoạn chiết xuất định hướng hoạt tính, định danh các nhóm hoạt chất tiềm năng (acid ursolic, acid oleanolic, các hợp chất trong phân đoạn n-butanol) phục vụ công tác kiểm nghiệm, chuẩn hóa chất lượng nguyên liệu và phát triển thuốc mới nguồn gốc thảo dược.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao mô hình chuột loại bỏ thùy khứu giác (OBX) được lựa chọn để đánh giá cả suy giảm trí nhớ và trầm cảm?

Phẫu thuật loại bỏ thùy khứu giác hai bên ở loài gặm nhấm gây ra chứng mất khứu giác, dẫn đến hàng loạt thoái hóa thứ phát cấu trúc thần kinh trung ương (đặc biệt tại hồi hải mã và vỏ não), làm sụt giảm acetylcholin, giảm tế bào ChAT, giảm các monoamin (serotonin, dopamin, norepinephrin) và gia tăng lắng đọng Aβ. Mô hình này tái hiện đồng thời các đặc trưng thoái hóa thần kinh dạng Alzheimer (suy giảm trí nhớ không gian) và các triệu chứng rối loạn cảm xúc/trầm cảm mạn tính, đáp ứng tốt với các thuốc điều trị chuẩn.

2. Acid ursolic (UA) thể hiện cơ chế cải thiện trí nhớ trên chuột OBX qua những chỉ dấu phân tử nào?

Acid ursolic (độ tinh khiết > 98%) cải thiện trí nhớ không gian trong thử nghiệm mê lộ chữ Y và mê lộ nước Morris thông qua 3 cơ chế chính: (1) ức chế hoạt độ enzym dị hóa acetylcholinesterase (AChE) tại vỏ não; (2) gia tăng mức độ biểu hiện protein cholin acetyltransferase (ChAT) tại hồi hải mã; (3) gia tăng mức độ biểu hiện protein yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu (VEGF) tại hồi hải mã.

3. Phân đoạn cao chiết nào của hương nhu tía thể hiện tác dụng chống trầm cảm mạnh nhất và cơ chế sinh học là gì?

Phân đoạn n-butanol (OS-B) thể hiện tác dụng chống trầm cảm mạnh nhất, giúp hồi phục khả năng tiêu thụ saccharose trong thử nghiệm SPT (đảo ngược hội chứng anhedonia) và giảm thời gian bất động trong TST, FST trên mô hình UCMS. Cơ chế tác dụng của OS-B phụ thuộc vào hệ monoamin trung ương, được chứng minh khi tác dụng chống trầm cảm bị mất đi dưới tác động của chất ức chế tổng hợp catecholamin (AMPT) và chất ức chế tổng hợp serotonin (PCPA).

4. Dấu ấn sinh nơ-ron mới nào tại hồi hải mã được sử dụng để đánh giá hiệu quả của cao cồn hương nhu tía (OS)?

Luận án sử dụng kỹ thuật hóa mô miễn dịch để định lượng số lượng tế bào dương tính với doublecortin (DCX) tại vùng dưới hạt thuộc hồi răng (DG) của hồi hải mã. Kết quả chứng minh cao OS làm gia tăng có ý nghĩa số lượng tế bào dương tính với DCX, qua đó khẳng định tác dụng kích thích sinh tế bào thần kinh mới ở chuột OBX.

---

Kết luận

Luận án tiến sĩ đã chứng minh một cách khoa học và toàn diện tác dụng kép cải thiện suy giảm trí nhớ và chống trầm cảm của Hương nhu tía (Ocimum sanctum L.) trên các mô hình động vật thực nghiệm mạn tính (OBX và UCMS). Tác dụng cải thiện trí nhớ của cao toàn phần OS, phân đoạn ethyl acetat và hoạt chất acid ursolic được xác lập thông qua cơ chế tăng cường hệ cholinergic, thúc đẩy sinh thần kinh hồi hải mã (tăng tế bào DCX) và kích hoạt trục tín hiệu VEGF-VEGFR2. Đồng thời, tác dụng chống trầm cảm nổi bật của phân đoạn n-butanol được chứng minh thông qua cơ chế phục hồi dẫn truyền hệ monoaminergic (serotonergic và catecholaminergic). Công trình cung cấp nền tảng lý luận và thực nghiệm vững chắc cho việc chuẩn hóa dược liệu và phát triển các sản phẩm trị liệu từ Hương nhu tía tại Việt Nam.

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].