NGHIÊN CỨU TÁC DỤNG LÊN HÀNH VI VÀ CHUYỂN HÓA LIPID MÁU CỦA NANO ALGINATE/CHITOSAN/LOVASTATIN TRÊN CHUỘT CỐNG GÂY MÔ HÌNH BÉO PHÌ
NGHIÊN CỨU TÁC DỤNG LÊN HÀNH VI VÀ CHUYỂN HÓA LIPID MÁU CỦA NANO ALGINATE/CHITOSAN/LOVASTATIN TRÊN CHUỘT CỐNG GÂY MÔ HÌNH BÉO PHÌ.Theo Tổ chức Y tế Thế giới (World Health Organization, WHO), béo phì là tình trạng tích lũy mỡ quá mức và không bình thường tại một vùng của cơ quan cơ thể hay toàn thân đến mức ảnh hưởng đến vấn đề sức khỏe [1], [2], [3], [4]. Hiện nay, tình hình thừa cân, béo phì đang tăng lên với một tốc độ đáng báo động ở cả các quốc gia phát triển và đang phát triển. Các nghiên cứu ở Mỹ chỉ ra rằng 56% người Mỹ trưởng thành là thừa cân và 26% là béo phì [5] và ở nhiều nước phát triển và Châu Âu tỷ lệ béo phì đều phát triển ở cả người trưởng thành và trẻ em [6], [7]. Tại các nước đang phát triển tỷ lệ thừa cân, béo phì song song và tồn tại với suy dinh dưỡng [7], [8], [9], [10], [11]. Hiện trạng béo phì ở Việt Nam nói chung và trẻ em lứa tuổi học đường cũng đang tăng lên trong những thập niên gần đây [12], [13].
Béo phì gây ra hậu quả và nhiều biến chứng nghiêm trọng và ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống các cơ quan trong cơ thể như rối loạn chuyển hóa, đái tháo đường, các bệnh về tim mạch, xương khớp, hô hấp,.. [14],[15], [16], [17]. Đặc biệt, gần đây, có nhiều nghiên cứu cho thấy béo phì gây rối loạn chức năng thần kinh trung ương đó là giảm trí nhớ, giảm nhận thức, giảm vận động…[18], [19], [20], [21], [22], [23], [24], [25].
Để nghiên cứu về cơ chế bệnh sinh cũng như đánh giá hiệu quả của các biện pháp điều trị can thiệp, đã có nhiều mô hình béo phì được xây dựng trên động vật thực nghiệm. Được xem là có cơ chế liên quan gần nhất với thực tế lâm sàng của bệnh béo phì đó là mô hình sử dụng chế độ ăn cao năng. Một số nghiên cứu đã cho thấy mô hình này cũng phản ánh mối liên quan của rối loạn chuyển hóa lipid và suy giảm chức năng của não [18], [19], [26].
Trong các thuốc điều trị béo phì hiện nay, nhóm statin có tác dụng chính là giảm lipid máu, phòng ngừa biến chứng tim mạch [27], [28], [29], [30]. Các nghiên cứu gần đây đã cho thấy các thuốc nhóm statin còn có tác dụng cải thiện chức năng của thần kinh trung ương trên bệnh nhân và động vật được gây béo phì như cải thiện khả năng học tập, trí nhớ, khả năng khám phá…[31], [32], [33], [34]. Tuy nhiên, các thuốc này thường có thời gian bán hủy ngắn, khả năng hấp thu qua đường tiêu hóa kém nên không đạt hiệu quả cao. Do vậy, nhiều nhà khoa học quan tâm tới thiết kế hệ mang nano có khả năng phân phối thuốc đến đúng nơi, vào thời điểm thích hợp và đúng liều lượng giúp cải thiện độ ổn định của thuốc, tăng thời gian, tác dụng điều trị, ngăn ngừa hoặc giảm thiểu sự phân hủy của thuốc [35], [36], [37], [38]. Gần đây, các hạt nano polyme được tạo ra từ alginate và chitosan đã được quan tâm sử dụng làm chất mang thuốc do tính kết dính tốt, khả năng phân hủy sinh học và tính tương thích sinh học của chúng [38], [39], [40], [41].
Ở Việt Nam, nghiên cứu về xây dựng mô hình béo phì trên động vật thực nghiệm đã được một số tác giả thực hiện. Tuy nhiên các nghiên cứu này chủ yếu đánh giá về sự biến đổi hình thể, trọng lượng, rối loạn chuyển hóa lipid mà hầu như chưa có các nghiên cứu đánh giá về chức năng của hệ thần kinh trung ương trên động vật được mô hình béo phì. Nhóm nghiên cứu thuộc Viện Kỹ thuật nhiệt đới, Viện hàn lâm khoa học Việt Nam đã chế tạo thành công hệ mang thuốc nano alginate/chitosan từ các nguồn vật liệu tự nhiên của Việt Nam và gắn với Lovastatin, một thuốc kinh điển thuộc nhóm statin nhằm kiểm chứng khả năng làm tăng hiệu quả điều trị của thuốc.
Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu tác dụng lên hành vi và chuyển hóa lipid máu của nano Alginate/Chitosan/Lovastatin trên chuột cống gây mô hình béo phì” với các mục tiêu sau:
1. Đánh giá sự biến đổi hành vi và rối loạn chuyển hóa lipid của chuột cống gây mô hình bệnh béo phì trên thực nghiệm.
2. Đánh giá tác dụng cải thiện hành vi và rối loạn chuyển hóa lipid của phức hợp nano Alginate/Chitosan/Lovastatin trên chuột cống được gây béo phì.
MỤC LỤC
TRANG PHỤ BÌA
LỜI CAM ĐOAN iii
LỜI CẢM ƠN iv
MỤC LỤC v
DANH MỤC CÁC CHỮ, KÝ HIỆU VIẾT TẮT vii
DANH MỤC CÁC BẢNG viii
DANH MỤC CÁC HÌNH x
I. ĐẶT VẤN ĐỀ 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. Tổng quan về béo phì 3
1.1.1. Khái niệm béo phì 3
1.1.2. Tình hình béo phì trên Thế giới và Việt Nam 3
1.1.3. Nguyên nhân và hậu quả của béo phì 6
1.1.4. Ảnh hưởng béo phì lên hệ thần kinh trung ương 12
1.1.5. Các thuốc điều trị béo phì 15
1.2. Gây mô hình béo phì trên động vật thực nghiệm 20
1.2.1. Các mô hình gây béo phì bằng phẫu thuật hoặc hóa chất 20
1.2.2. Các mô hình biến đổi gen 22
1.2.3. Các mô hình động vật béo phì khác 27
1.2.4. Mô hình chuột béo phì bằng thức ăn cao năng 28
1.2.5. Các chỉ số đánh giá mô hình béo phì trên động vật thực nghiệm 31
1.2.6. Các phương pháp đánh giá hành vi trên động vật thực nghiệm 33
1.3. Tổng quan về nano Alginate/Chitosan/Lovastatin 34
1.3.1. Chitosan 34
1.3.2. Alginate 36
1.3.3. Alginate/Chitosan 37
1.3.4. Lovastatin và tổ hợp polymer mang thuốc 38
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 44
2.1. Đối tượng nghiên cứu 44
2.2. Phương pháp nghiên cứu 45
2.2.1. Thiết kế nghiên cứu 45
2.2.2. Phương tiện, dụng cụ và hóa chất 45
2.2.3. Quy trình nghiên cứu 48
2.3. Xử lý số liệu 56
2.4. Đạo đức nghiên cứu 56
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 57
3.1. Kết quả về gây mô hình béo phì trên chuột cống 57
3.1.1. Các chỉ số sinh trắc học và tiêu thụ thức ăn, nước uống 57
3.1.2. Kết quả về nồng độ một số thành phần lipid máu và glucose máu 61
3.1.3. Kết quả về hành vi của động vật gây mô hình 63
3.1.4. Kết quả về mô bệnh học của động vật gây mô hình 71
3.2. Kết quả về tác dụng lên hành vi và rối loạn chuyển hóa lipid máu của nano Alginate/Chitosan/Lovastatin trên chuột cống gây mô hình béo phì 73
3.2.1. Các chỉ số sinh trắc học và tiêu thụ thức ăn, nước uống giai đoạn can thiệp dùng dược chất 73
3.2.2. Tác dụng lên rối loạn lipid máu và glucose máu giai đoạn can thiệp 77
3.2.3. Tác dụng lên hành vi động vật sau can thiệp dùng dược chất 84
CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN 101
4.1. Đánh giá sự biến đổi hành vi và chuyển hóa lipid máu trên chuột cống gây mô hình béo phì 101
4.1.1. Những thay đổi về sinh trắc học 101
4.1.2. Thay đổi chuyển hóa lipid máu và glucose máu 105
4.1.3. Đánh giá sự biến đổi hành vi 107
4.2. Đánh giá tác dụng lên hành vi và chuyển hóa lipid máu của nano Alginate/Chitosan/Lovastatin trên chuột cống gây mô hình béo phì 112
4.2.1. Tác động lên các chỉ số sinh trắc học 112
4.2.2. Tác dụng lên một số chỉ số lipid máu và glucose máu 113
4.2.3. Tác dụng lên hành vi 117
KẾT LUẬN 124
KIẾN NGHỊ 127
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN 128
TÀI LIỆU THAM KHẢO 129
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng Tên bảng Trang
1.1. Phân độ béo phì theo chỉ số BMI cho người Châu Âu và Mỹ. 3
1.2. Chiến lược cho các thuốc có thể dẫn tới giảm cân. 15
2.1. Thành phần các chất trong thức ăn cho chuột (g/kg) hai chế độ ăn. 45
3.1. Tỷ lệ thể trọng/chiều dài của hai nhóm chuột nghiên cứu qua 7 tuần nuôi. 59
3.2. Thức ăn tiêu thụ (gram) và năng lượng (kcal) tương ứng của hai nhóm chuột nghiên cứu qua 7 tuần nuôi. 60
3.3. Nước uống tiêu thụ (mililit) của hai nhóm chuột nghiên cứu qua 7 tuần nuôi. 60
3.4. Nồng độ glucose máu (mmol/L) của hai nhóm chuột nghiên cứu qua 7 tuần nuôi. 61
3.5. Nồng độ triglycerid máu (mmol/L) của hai nhóm chuột nghiên cứu qua 7 tuần nuôi. 62
3.6. Nồng độ cholesterol máu (mmol/L) của hai nhóm chuột nghiên cứu qua 7 tuần nuôi. 62
3.7. Nồng độ HDL-cholesterol (mmol/L) của hai nhóm chuột nghiên cứu qua 7 tuần nuôi. 63
3.8. Nồng độ LDL-cholesterol (mmol/L) của hai nhóm chuột nghiên cứu qua 7 tuần nuôi. 63
3.9. Quãng đường và thời gian chuột bơi ở góc phần tư của mê lộ nước sau khi bỏ platform của hai nhóm chuột. 70
3.10. Thoái hóa mỡ ở các mô tạng của hai nhóm chuột nghiên cứu qua giai đoạn gây mô hình thực nghiệm béo phì. 71
3.11. Tỷ lệ thể trọng/chiều dài của các nhóm chuột nghiên cứu qua 12 tuần can thiệp. 75
3.12. Thức ăn tiêu thụ (gram) của các nhóm chuột nghiên cứu qua 12 tuần can thiệp. 76
3.13. Nước uống tiêu thụ (mililit) của các nhóm chuột nghiên cứu qua 12 tuần can thiệp. 76
3.14. Nồng độ glucose máu (mmol/L) của các nhóm chuột nghiên cứu qua 12 tuần can thiệp. 77
3.15. Nồng độ triglycerid máu (mmoll/L) của các nhóm chuột nghiên cứu qua 12 tuần can thiệp. 78
Bảng Tên bảng Trang
3.16. Nồng độ cholesterol máu (mmol/L) của các nhóm chuột nghiên cứu qua 12 tuần điều trị. 79
3.17. Nồng độ HDL-cholesterol máu (mmol/L) của các nhóm chuột nghiên cứu qua 12 tuần can thiệp. 80
3.18. Nồng độ LDL–cholesterol máu (mmol/L) của các nhóm chuột nghiên cứu qua 12 tuần can thiệp. 81
3.19. Trọng lượng các tạng của chuột ở các nhóm nghiên cứu sau can thiệp 82
3.20. Thời gian (giây) và quãng đường (m) bơi của các nhóm chuột ở góc phần tư đã rút bến đỗ vào ngày tập cuối trong mê lộ nước sau 12 tuần can thiệp. 100
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình Tên hình Trang
1.1. Cân bằng năng lượng và bệnh nguyên của béo phì. 8
1.2. Sơ đồ các chiến lược cho các phân tử đích chống béo phì. 17
1.3. Hình cắt ngang não chuột cống qua vị trí vùng dưới đồi với vùng bôi đậm tương ứng vị trí gây tổn thương vùng dưới đồi bên. 21
1.4. Cấu trúc hóa học của chitin và chitosan. 35
1.5. Tảo nâu (trái) và cấu tạo của alginate (phải). 36
1.6. Cấu trúc hóa học của lovastatin. 39
2.1. Lọ thành phẩm lovastatin (A) và natri clorid 0,9% (B). 46
2.2. Môi trường mở (A) và mê lộ nước (B) có chuột ở trong. 47
2.3. Giao diện hệ thống ghi có hình ảnh môi trường và chuột (phải) và thông tin phân tích hành vi của Any-Maze (trái). 48
2.4. Các bài tập vận động và nhận thức đồ vật trong môi trường mở. 53
2.5. Sơ đồ thiết kế nghiên cứu gây mô hình chuột béo phì và đánh giá tác dụng lên hành vi của các chế phẩm lovastatin qua hai giai đoạn . 55
3.1. Trọng lượng (A) và chiều dài (B) của hai nhóm chuột nghiên cứu qua 7 tuần nuôi. 57
3.2. Vòng ngực (A) và vòng bụng (B) của hai nhóm chuột nghiên cứu qua 7 tuần nuôi. 58
3.3. Quãng đường vận động (A) và tốc độ vận động (B) trong môi trường mở của hai nhóm chuột. 64
3.4. Thời gian vận động (A) và thời gian đứng im (B) trong môi trường mở của hai nhóm chuột. 64
3.5. Quãng đường vận động (A), tốc độ vận động (B), số lần vào (C) và thời gian vận động (D) trong vùng trung tâm của hai nhóm chuột. 65
3.6. Quãng đường vận động (A), tốc độ vận động (B), số lần ra (C) và thời gian vận động (D) ở vùng ngoại vi của hai nhóm chuột. 66
3.7. Tỷ lệ thời gian khám phá mỗi vật ở pha luyện tập (A) và pha kiểm tra (B) của hai nhóm chuột ở cuối giai đoạn gây mô hình. 67
Hình Tên hình Trang
3.8. Số lần khám phá mỗi vật ở pha luyện tập (A) và pha kiểm tra (B) của hai nhóm chuột ở cuối giai đoạn gây mô hình. 68
3.9. Quãng đường bơi tìm bến đỗ (A) và thời gian đến khi tìm thấy bến đỗ (B) của hai nhóm chuột qua các ngày tập trong mê lộ nước ở tuần 7. 69
3.10. Hình ảnh mô học gan, thận và lách của hai nhóm chuột ở cuối giai đoạn mô hình (x40, H&E). 72
3.11. Trọng lượng (gram) của các nhóm chuột nghiên cứu ở chế độ ăn thường (A), ăn giàu béo (B) và chiều dài (cm) của chúng ở chế độ ăn thường (C), ăn giàu béo (D) qua 12 tuần can thiệp. 73
3.12. Vòng ngực (cm) của các nhóm chuột nghiên cứu ở chế độ ăn thường (A), ăn giàu béo (B) và vòng bụng của chúng ở chế độ ăn thường (C), ăn giàu béo (D) qua 12 tuần can thiệp. 74
3.13. Quãng đường vận động (m) trong môi trường mở của các nhóm chuột ăn thường (A) và ăn giàu béo (B) sau can thiệp bằng dược chất. 84
3.14. Tốc độ vận động trung bình trong môi trường mở của các nhóm chuột ăn thường (A) và ăn giàu béo (B) sau can thiệp bằng dược chất. 85
3.15. Thời gian vận động trong môi trường mở của các nhóm chuột ăn thường (A) và ăn giàu béo (B) sau can thiệp bằng dược chất. 86
3.16. Thời gian đứng im của chuột trong môi trường mở của các nhóm chuột ăn thường (A) và ăn giàu béo (B) sau can thiệp bằng dược chất. 87
3.17. Quãng đường vận động ở vùng trung tâm của các nhóm chuột ăn thường (A), ăn giàu béo (B) và tốc độ vận động ở vùng trung tâm của các nhóm chuột ăn thường (C), ăn giàu béo (D) trong môi trường mở sau can thiệp bằng dược chất. 88
3.18. Quãng đường vận động ở vùng ngoại vi của các nhóm chuột ăn thường (A), ăn giàu béo (B) và tốc độ vận động ở vùng ngoại vi của các nhóm chuột ăn thường (C) và ăn giàu béo (D) trong môi trường mở sau can thiệp bằng dược chất.. 90
https://thuvieny.com/nghien-cuu-tac-dung-len-hanh-vi-va-chuyen-hoa-lipid-mau-cua-nano/