Khóa luận tốt nghiệp: Triển khai mô hình gây sa sút trí nhớ thực nghiệm bằng trimethyltin

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:55

Thêm vào BST

Báo xấu

22
lượt xem 11
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài "Triển khai mô hình gây sa sút trí nhớ thực nghiệm bằng trimethyltin" là thăm dò được khả năng gây sa sút trí nhớ bằng trimethyltin trên chuột nhắt trắng theo liều và thời gian đánh giá thử nghiệm hành vi; triển khai được mô hình gây sa sút trí nhớ bằng trimethyltin, áp dụng đánh giá tác dụng với thuốc đối chứng donepezil.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khóa luận tốt nghiệp: Triển khai mô hình gây sa sút trí nhớ thực nghiệm bằng trimethyltin

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC ======  ====== NGUYỄN PHƯƠNG THANH TRIỂN KHAI MÔ HÌNH GÂY s SA SÚT TRÍ NHỚ THỰC NGHIỆM BẰNG TRIMETHYLTIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC HÀ NỘI – 2022
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC NGUYỄN PHƯƠNG THANH TRIỂN KHAI MÔ HÌNH GÂY SA SÚT TRÍ NHỚ THỰC NGHIỆM BẰNG TRIMETHYLTIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC Khóa: QH. 2017.Y Người hướng dẫn: NCS.ThS. ĐẶNG KIM THU PGS. TS. BÙI THANH TÙNG HÀ NỘI – 2022 HÀ NỘI - 2022
LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp này, tôi đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ và động viên quý báu từ các thầy cô, gia đình và bạn bè. Bằng tất cả sự kính trọng và tình cảm chân thành nhất, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới NCS. ThS. Đặng Kim Thu, PGS.TS Bùi Thanh Tùng – Bộ môn Dược lý, Trường Đại học Y Dược, Đại học Quốc gia Hà Nội, là người thầy đã hết lòng quan tâm giúp đỡ, tận tình chỉ bảo, trực tiếp hướng dẫn và cho tôi những lời khuyên bổ ích từ những ngày đầu làm khóa luận. Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới toàn thể các thầy cô trong Bộ môn Dược lý của Trường Đại học Y Dược, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Tôi cũng xin trân trọng lời cảm ơn Ban Giám hiệu cùng tất cả quý Thầy cô trong Trường Đại học Y Dược đã dạy dỗ, trang bị kiến thức, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện khóa luận. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất tới bố mẹ, gia đình, bạn bè và người thân của tôi, những người đã luôn theo sát động viên, quan tâm và giúp đỡ tôi vượt qua khó khăn trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu cũng như trong cuộc sống. Do kiến thức còn hạn hẹp, thời gian nghiên cứu và thực hiện không dài nên Khoá luận này không tránh khỏi thiếu sót. Tôi rất mong nhận được những lời nhận xét, góp ý của Quý thầy cô để Khoá luận tốt nghiệp Dược sĩ được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 20 tháng 06 năm 2022 Sinh viên Nguyễn Phương Thanh
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tên tiếng việt Tên tiếng anh A𝛽 Mảng beta amyloid Amyloid beta AChE Enzym Acetylcholinesterase AD Bệnh Alzheimer Alzheimer’s disease APP Protein tiền thân amyloid Amyloid Precursor Protein BDNF Yếu tố dinh dưỡng thần kinh có Brain-derived neurotrophic nguồn gốc từ não factor BuChE Enzym Butyrylcholinesterase ChAT Choline acetyltransferase DLB Sa sút trí nhớ thể Lewy Dementia with Lewy bodies DPZ Donepezil FDA Cục quản lý Thực phẩm và Dược Food and Drug phẩm Hoa Kỳ Administration HDF Chế độ ăn giàu chất béo High fat diet NMDA Thụ thể N – Methyl – D - Asparta SAM Chuột tăng tốc độ lão hóa SAMP Chuột tăng tốc độ lão hóa nhạy cảm SCP Scopolamin SD Sai số chuẩn Standard Deviation SSTN Sa sút trí nhớ Dementia STZ Streptozotocin Streptozotocine TMT Trimethyltin Trimethyltine WHO Tổ chức Y tế Thế giới World Health Organization
DANH MỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ Hình 1.1. Cơ chế bệnh sinh theo giả thuyết stress oxy hóa .......................................6 Hình 1.2. Cơ chế tác dụng của các thuốc ức chế AChE ............................................8 Hình 2.1. Sơ đồ thiết kế nghiên cứu .........................................................................17 Hình 2.2. Quy trình đánh giá khả năng gây suy giảm trí nhớ của trimethyltin trong các thử nghiệm hành vi .............................................................................................20 Hình 2.3. Quy trình triển khai mô hình gây sa sút trí nhớ bằng trimethyltin với thuốc đối chứng donepezil ........................................................................................21 Hình 2.4. Dụng cụ thử nghiệm mê lộ chữ Y ............................................................22 Hình 2.5. Dụng cụ thử nghiệm mê lộ nước Morris ..................................................23 Hình 2.6. Hình ảnh chuột sau khi truyền đẩy máu trong tuần hoàn và não chuột sau thu lấy để nhuộm .......................................................................................................25 Hình 3.1. Ảnh hưởng trimethyltin tới thời gian tìm thấy bến đỗ .............................30 Hình 3.2. Ảnh hưởng của donepezil trên thử nghiệm mê lộ chữ Y .........................33 Hình 3.3. Ảnh hưởng donepezil tới thời gian tìm thấy bến đỗ trong thử nghiệm mê lộ nước Morris ...........................................................................................................34 Hình 3.4. Ảnh hưởng của donepezil đến thời gian lưu tại góc phần tư có bến đỗ trên thử nghiệm mê lộ nước Morris..................................................................................35 Hình 3.5. Hình ảnh nhuộm tế bào mô não chuột vùng hồi hải mã ...........................36 Hình 3.6. Ảnh hưởng của donepezil tới tế bào thần kinh vùng hồi hải mã ..............37
DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1. Ảnh hưởng của liều trimethyltin tiêm phúc mạc đến chuột nhắt trắng ....26 Bảng 3.2. Ảnh hưởng của trimethyltin trên thử nghiệm mê lộ chữ Y ......................27 Bảng 3.3. Ảnh hưởng của trimethyltin tới thời gian tìm thấy bến đỗ ......................29 Bảng 3.4. Ảnh hưởng của trimethyltin tới thời gian lưu tại góc phần tư có bến đỗ .32 Bảng 3.5. Ảnh hưởng của trimethyltin và donepezil tới thời gian tìm thấy bến đỗ trong thử nghiệm mê lộ nước Morris ........................................................................34
MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ DANH MỤC BẢNG BIỂU MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................ 1 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN ..................................................................................... 3 1.1. Tổng quan về bệnh học ........................................................................................ 3 1.1.1. Khái niệm .................................................................................................. 3 1.1.2. Dịch tễ học ................................................................................................ 3 1.1.3. Các thể sa sút trí nhớ và giả thuyết về cơ chế bệnh sinh .......................... 3 1.2. Các thuốc điều trị sa sút trí nhớ ........................................................................... 7 1.2.1. Thuốc ức chế enzym acetylcholinesterase (AChE) ................................... 7 1.2.2. Thuốc ức chế thụ thể N-methyl-D-aspartate (NMDA) ............................. 8 1.2.3. Thuốc phối hợp ......................................................................................... 9 1.2.4. Thuốc kháng thể đơn dòng nhằm vào amyloid beta ................................. 9 1.3. Các mô hình gây sa sút trí nhớ trên động vật thí nghiệm .................................... 9 1.3.1. Các tiêu chí đánh giá một mô hình sa sút trí nhớ ................................... 10 1.3.2. Mô hình tự phát....................................................................................... 10 1.3.3. Mô hình sử dụng các tác nhân hóa học .................................................. 11 1.3.4. Mô hình động vật chuyển gen ................................................................. 13 1.3.5. Mô hình sa sút trí nhớ bởi chế độ ăn giàu chất béo (HDF) ................... 13 1.3.6. Các mô hình khác ................................................................................... 13 1.4. Các thử nghiệm hành vi đánh giá mô hình trên động vật thí nghiệm ................ 13 1.4.1. Đánh giá trí nhớ nhận diện..................................................................... 14 1.4.2. Đánh giá trí nhớ không gian................................................................... 14 1.4.3. Đánh giá trí nhớ cảm xúc ....................................................................... 15 CHƯƠNG II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 16 2.1. Đối tượng nghiên cứu......................................................................................... 16 2.1.1. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị .................................................................. 16 2.1.2. Động vật nghiên cứu ............................................................................... 16 2.1.3. Chuẩn bị hoá hoá chất gây sa sút trí nhớ ............................................... 17 2.2. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 17 2.3. Điều kiện tiến hành thí nghiệm .......................................................................... 18
2.4. Phương pháp nghiên cứu.................................................................................... 18 2.4.1. Thử nghiệm thăm dò liều gây độc của trimethyltin trên chuột nhắt trắng .................................................................................................................. 18 2.4.2. Thử nghiệm thăm dò khả năng gây sa sút trí nhớ của trimethyltin theo thời gian ............................................................................................................ 18 2.4.3. Triển khai mô hình gây sa sút trí nhớ bằng trimethyltin với thuốc đối chứng donepezil ................................................................................................ 21 2.4.4. Phương pháp tiến hành các thử nghiệm hành vi .................................... 22 2.4.5. Phương pháp xử lý số liệu ...................................................................... 25 CHƯƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ........................................................... 26 3.1. Kết quả thăm dò khả năng gây sa sút trí nhớ thực nghiệm bằng trimethyltin trên liều và thời gian đánh giá các thử nghiệm hành vi ........................................... 26 3.1.1. Kết quả thăm dò liều trimethyltin gây độc trên chuột nhắt trắng .......... 26 3.1.2. Kết quả lựa chọn thời gian tiến hành thử nghiệm hành vi sau khi tiêm trimethyltin ........................................................................................................ 26 3.2. Kết quả đánh giá tác dụng của thuốc đối chứng donepezil trên mô hình gây sa sút trí nhớ bằng trimethyltin ............................................................................. 33 3.2.1. Tác dụng của donepezil tới thử hành vi của chuột bị sa sút trí nhớ bằng trimethyltin ........................................................................................................ 33 3.2.2. Ảnh hưởng của donepezil tới số lượng tế bào thần kinh vùng hồi hải mã .................................................................................................................... 36 CHƯƠNG IV. BÀN LUẬN .................................................................................... 38 4.1. Về kết quả thăm dò khả năng gây sa sút trí nhớ thực nghiệm bằng trimethyltin trên liều và thời gian đánh giá các thử nghiệm hành vi.................................... 38 4.1.1. Về thăm dò liều gây sa sút trí nhớ của trimethyltin trên động vật ......... 39 4.1.2. Về thăm dò khả năng gây sa sút trí nhớ của trimethyltin trên động vật thực nghiệm theo thời gian ............................................................................... 40 4.2. Về kết quả triển khai mô hình gây sa sút trí nhớ bằng trimethyltin và áp dụng với thuốc chứng donepezil ............................................................................... 41 CHƯƠNG V. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ............................................................ 43 5.1. Kết luận .............................................................................................................. 43 5.2. Đề xuất ............................................................................................................... 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO
ĐẶT VẤN ĐỀ Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), sa sút trí nhớ là nguyên nhân tàn tật và tử vong hàng đầu đối với những người cao tuổi trên thế giới. Hiện nay, có khoảng 55,2 triệu người mắc hội chứng sa sút trí nhớ trên thế giới, trong số đó 60% tập trung ở những nước có thu nhập thấp và trung bình, con số này dự kiến tăng tới khoảng 78 triệu vào năm 2030 và 139 triệu vào năm 2050 [1]. Các nước thuộc khu vực Đông Á, Châu Phi có số lượng người mắc sa sút trí nhớ nhiều nhất, khoảng 9,8 triệu người, tiếp sau đó là các nước thuộc khu vực Tây Âu với 7,4 triệu người [2]. Tỉ lệ ước tính của dân số từ 60 tuổi trở lên mắc hội chứng sa sút trí nhớ là 5 – 8%. Hiện nay, hội chứng này có xu hướng trẻ hoá với tỉ lệ mắc ở người dưới 60 tuổi là 9%. Mặc dù tỷ lệ mắc tăng nhanh và tác động ngày càng lớn đến sức khỏe cộng đồng nhưng nguyên nhân và cơ chế bệnh sinh liên quan đến sa sút trí nhớ chưa được xác định rõ ràng. Điều trị sa sút trí nhớ hiện nay đang gặp phải nhiều khó khăn như: chi phí điều trị cho bệnh nhân lớn, thời gian điều trị kéo dài, đối tượng điều trị chủ yếu là người già những người thường có nhiều bệnh lý mắc kèm. Trong khi đó, Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) mới chỉ phê duyệt 05 thuốc sử dụng để điều trị triệu chứng rối loạn nhận thức, trong đó có 4 thuốc đã được sử dụng trong lâm sàng từ trước là donepezil, rivastigmin, galantamin, memantin và 01 thuốc mới được phê duyệt vào tháng 06/2021 tháng là aducanumab, còn đặt ra nhiều nghi vấn đối với các nhà khoa học trên thế giới [3]. Thực tế này đặt ra yêu cầu phải tiếp tục nghiên cứu làm sáng tỏ cơ chế bệnh sinh của sa sút trí nhớ, từ đó tìm ra các đích tác dụng tiềm năng cũng như các thuốc chống sa sút trí nhớ mới. Để phục vụ cho hướng nghiên cứu này, cần xây dựng được các mô hình thực nghiệm tin cậy, có tính tương đồng với đặc điểm bệnh học trên người. Trimethyltin là một chất có độc tính rất cao đối với thần kinh, độc tính này là do sự tổn thương tế bào thần kinh, trong đó có sự tác động lên hệ thống Glutamat và GABAnergic [4]. Nhiễm độc trimethyltin dẫn đến suy giảm chức năng thần kinh, hành vi và nhận thức ở cả người và động vật [5]. Vì vậy, gây sa sút trí nhớ bằng trimethyltin là một trong những mô hình có giá trị và đã được sử dụng phổ biến nhờ có thể mô phỏng tốt nguyên nhân và triệu chứng của hội chứng sa sút sa sút trí nhớ trên lâm sàng. Tuy nhiên, do không có một quy trình gây sa sút trí nhớ thống nhất cũng như có sự khác biệt về điều kiện thực nghiệm giữa các phòng thí nghiệm về liều trimethyltin và thời gian đánh giá tác dụng, kết quả nghiên cứu từ các nhóm tác giả khác nhau vẫn có sự mâu thuẫn. Do đó, nhằm xây dựng được một mô hình có giá trị trong nghiên cứu cơ chế bệnh sinh của sa sút trí 1
nhớ cũng như có khả năng áp dụng để đánh giá tác dụng chống sa sút trí nhớ của các thuốc mới tại phòng thí nghiệm của Trường Đại học Y Dược, Đại học Quốc gia Hà Nội, chúng tôi tiến hành đề tài: “Triển khai mô hình gây sa sút trí nhớ thực nghiệm bằng trimethyltin” với mục tiêu: Mục tiêu 1: Thăm dò được khả năng gây sa sút trí nhớ bằng trimethyltin trên chuột nhắt trắng theo liều và thời gian đánh giá thử nghiệm hành vi. Mục tiêu 2: Triển khai được mô hình gây sa sút trí nhớ bằng trimethyltin, áp dụng đánh giá tác dụng với thuốc đối chứng donepezil. 2
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về bệnh học 1.1.1. Khái niệm Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), sa sút trí nhớ (SSTN) là một hội chứng bệnh của não, thường có tính chất mạn tính và tiến triển dẫn tới suy giảm chức năng nhận thức (ngoài những hậu quả thông thường của quá trình lão hóa sinh học). Khi đó có sự xáo trộn nhiều chức năng của não liên quan đến trí nhớ, suy nghĩ, định hướng, học tập, ngôn ngữ và phán đoán; tuy nhiên, ý thức không bị ảnh hưởng. Sự suy giảm trong kiểm soát cảm xúc, hành vi xã hội hoặc động lực thường đi kèm, đôi khi xuất hiện trước sự suy giảm chức năng nhận thức. Hội chứng xảy ra trong bệnh Alzheimer (60 – 80% các trường hợp), bệnh mạch máu não và trong các điều kiện nguyên phát hoặc thứ phát khác ảnh hưởng đến não [6]. 1.1.2. Dịch tễ học Theo báo cáo Alzheimer thế giới năm 2021, hiện nay có khoảng hơn 55 triệu người bị sa sút trí nhớ chủ yếu tập trung ở những quốc gia có thu nhập thấp và trung bình. Tỷ lệ mắc bệnh Alzheimer tăng dần theo tuổi và có xu hướng trẻ hóa với tỷ lệ mắc là 9% ở người dưới 60 tuổi [7] . Tại Mỹ, dự kiến đến năm 2025, số người từ 65 tuổi trở lên mắc chứng sa sút trí nhớ đạt 7,2 triệu - tăng 11% so với 6,5 triệu người từ 65 tuổi trở lên bị ảnh hưởng vào năm 2022 [8]. Trong một nghiên cứu dự đoán về sự gia tăng số ca mắc sa sút trí nhớ giai đoạn 2019 – 2050 đã chỉ ra rằng mức gia tăng số ca mắc mới khoảng 53% ở châu Á, Thái Bình Dương; 74% ở Tây Âu và tỷ lệ này cao hơn ở Bắc Phi, Trung Đông (367%) và châu Phi cận Sahara (357%) [9]. Tại Việt Nam, chưa có báo cáo mang tính đại diện cho thực trạng sa sút trí nhớ trong cả nước. Tuy nhiên, một số nghiên cứu dịch tễ đã tiến hành đánh giá tỷ lệ mắc sa sút trí nhớ ở một số tỉnh và ghi nhận ở Ba Vì, thành phố Hà Nội, tỷ lệ người trên 60 tuổi bị sa sút trí nhớ chiếm 4,5% dân số vào năm 2010 [10]. 1.1.3. Các thể sa sút trí nhớ và giả thuyết về cơ chế bệnh sinh Sa sút trí nhớ bao gồm nhiều thể bệnh khác nhau. Trong hầu hết các trường hợp bệnh đều chưa phát hiện được các lý do mắc bệnh. Một số thể bệnh sa sút trí nhớ thường gặp nhất là trong bệnh Alzheimer và trong bệnh mạch máu. 3
1.1.3.1. Bệnh Alzheimer Bệnh Alzheimer (AD) là bệnh lý gây ra do sự thoái hóa thần kinh tiến triển, được mô tả lần đầu tiên năm 1906 bởi nhà tâm thần học người Đức Alois Alzheimer. Dấu hiệu đặc trưng của bệnh AD là sự suy giảm nhận thức kèm theo rối loạn hành vi đến mức gây ảnh hưởng đến các hoạt động sinh hoạt thường ngày, và cuối cùng dẫn đến sa sút trí nhớ [11]. Bệnh Alzheimer là hình thức phổ biến nhất của SSTN. o Giả thuyết Cholinergic Giả thuyết cholinergic được đề xuất đầu tiên vào năm 1976 bởi Davies P. và Maloney A. J [12]. Hệ cholinergic được biết đến là hệ thống dẫn truyền thần kinh quan trọng nhất trong não có vai trò điều hòa hoạt động trí nhớ. Dẫn truyền tín hiệu cholinergic diễn ra theo hai con đường chính, gồm con đường thứ nhất từ nhân nền Meynert đến khu vực não trước bao gồm cả vỏ não liên quan đến học nhớ và vận động và con đường thứ hai từ nhân vách ngăn hải mã tới khu vực hải mã liên quan đến học nhớ ngắn hạn. Trong các con đường truyền tin của hệ cholinergic, acetylcholin là chất dẫn truyền thần kinh quan trọng nhất, được tổng hợp dưới xúc tác của enzym cholin acetyltransferase (ChAT) và phân bố ở nhiều khu vực như não trước, não giữa, hồi hải mã và thân não. Sau khi gắn và hoạt hóa các receptor muscarinic hay nicotinic, acetylcholin bị thủy phân dưới tác dụng của enzym cholinesterase tạo thành cholin và acetat không có tác dụng dẫn truyền. Trong cơ thể, có hai dạng enzym cholinesterase là acetylcholinesterase (AChE) và butyrylcholinesterase (BuChE). Trong đó, enzym AChE chịu trách nhiệm chính trong thủy phân acetylcholin tại thần kinh trung ương, còn enzym BuChE chiếm ưu thế tại khu vực ngoại vi. Trong trường hợp giảm tổng hợp acetylcholin và giảm biểu hiện của các receptor dẫn đến giảm nồng độ acetylcholin tại khu vực vỏ não và hải mã. Từ đó làm rối loạn quá trình truyền tin của hệ cholinergic dẫn đến thoái hóa, teo và chết các tế bào thần kinh, là những đặc trưng của bệnh Alzheimer [13]. o Giả thuyết về Glutamat Giả thuyết glutamat được hình thành vào năm 1988 bởi Simpson M.D.C. Glutamat được biết đến là một chất dẫn truyền thần kinh kích thích trong hệ thần kinh trung ương, có vai trò trong học tập và trí nhớ. Trong quá trình truyền tin, glutamat gắn và hoạt hóa các receptor trong hệ thần kinh trung ương mà phần lớn là thông qua receptor N-methyl-D-aspartat (NMDA). Khi quá trình khử cực diễn ra, receptor 4
NMDA được hoạt hóa, dòng Ca2+ đi vào màng sau synap, glutamat được chuyển thành glutamin và dự trữ ở cúc tận cùng màng trước synap. Thông thường, yếu tố dinh dưỡng thần kinh có nguồn gốc từ não (BDNF) có vai trò điều hòa cường độ tín hiệu của receptor NMDA thông qua kiểm soát dòng Ca2+ đi vào màng sau synap. Trong trường hợp thiếu hụt BDNF và tích lũy glutamat ở ngoại bào làm kích thích quá mức receptor NMDA. Khi đó dòng Ca2+ tràn vào tế bào chất làm rối loạn chức năng ty thể dẫn đến thoái hóa, teo và chết tế bào thần kinh . o Giả thuyết về amyloid 𝛽 (A𝛽) và protein tau Năm 1991, giả thuyết β-amyloid được đề xuất bởi Hardy J. và Allsop D. Trong đó, Aβ là sản phẩm của quá trình phân cắt protein tiền chất của amyloid (APP). Trong đó, APP là một loại glycoprotein xuyên màng, liên quan đến quá trình tăng trưởng, điều hòa sự sống của các tế bào thần kinh và được phân cắt theo hai con đường. Trong con đường sinh lý, APP được cắt bởi α-secretase tạo ra APP (sAPPα) có tác dụng bảo vệ thần kinh. Phần còn lại tiếp tục được cắt bởi γ-secretase tạo ra peptid P3 và APP nội bào không gây độc thần kinh. Trong con đường bệnh lý, APP được cắt bởi β-secretase (BACE) tạo nên phân đoạn khác của APP (sAPPβ). Phần còn lại tiếp tục được cắt bởi γ- secretase dưới xúc tác của presenilin giải phóng Aβ và APP nội bào. Quá trình này tạo ra hai peptid Aβ chính là Aβ1-40 (có 40 acid amin) và Aβ1-42 (có 42 acid amin). Aβ1-40 là dạng hòa tan, ít độc thần kinh; trong khi Aβ1-42 là dạng không tan, có xu hướng ngưng tụ thành các mảng Aβ có độc tính thần kinh cao. Mảng Aβ sau khi tạo thành ở ngoại bào tương tác với tế bào thần kinh làm kích hoạt các xung động viêm, stress oxy hóa, tổn thương ty thể làm rối loạn chức năng dẫn truyền dẫn đến thoái hóa, teo và chết tế bào thần kinh, là các đặc trưng của bệnh Alzheimer [14]. Protein tau là thành phần quan trọng của tế bào thần kinh có vai trò cố định và ổn định cấu trúc của vi ống ở sợi trục. Trong Alzheimer, protein tau bị phosphoryl hóa, tách ra và tích lũy thành các đám rối tơ thần kinh NFT, ngăn sự di chuyển của dưỡng chất và các phân tử thiết yếu bên trong tế bào, gây chết tế bào thần kinh. Sự tích lũy A𝛽 góp phần khởi động quá trình phosphoryl hóa protein tau. Ngược lại, một nghiên cứu khác cho thấy protein tau độc có thể tăng cường sản xuất A𝛽. Sự hiện diện của A𝛽 và tau độc kích hoạt các tế bào miễn dịch ở não (tế bào thần kinh đệm). Các tế bào này có nhiệm vụ loại bỏ các protein độc, song cũng làm chết tế bào thần kinh. Ngoài ra, A𝛽 và tau độc cũng làm giảm khả năng sử dụng glucose ở não gây suy yếu các chức năng bình thường [3]. 5
o Giả thuyết stress oxy hóa Giả thuyết stress oxy hóa được đề xuất vào năm 1990 bởi Volicer L. và Crino P.B. Trong đó, hệ thần kinh trung ương đặc biệt não là nơi có tỉ lệ tiêu thụ oxy cao, luôn duy trì sự cân bằng giữa các chất oxy hóa và chất chống oxy hóa. Sự mất cân bằng giữa các chất oxy hóa và chống oxy hóa do sự tích lũy quá mức sản phẩm phụ của chuỗi vận chuyển electron trong ty thể và thay đổi hoạt động của các enzym chống oxy hóa dẫn tới các gốc tự do được sản xuất quá mức như OH-, O2-, và ONOO- Các gốc tự do này có khả năng phản ứng rất cao, khi được hình thành sẽ thúc đẩy quá trình peroxid hóa lipid; sản xuất carbonyl tự do; glycat hóa một số protein; oxy hóa và phá vỡ các sợi ADN, liên kết chéo với các protein ADN hoặc thay đổi cặp base ADN [15]. Tất cả tình trạng stress oxy hóa trên dẫn đến tổn thương, thoái hóa, teo và chết tế bào thần kinh, là các đặc trưng của bệnh Alzheimer. Hình 1.1. Cơ chế bệnh sinh theo giả thuyết stress oxy hóa [15] o Giả thuyết viêm Sự hình thành của các mảng Aβ và đám rối sợi thần kinh trong AD làm kích hoạt các tế bào tiểu thần kinh đệm và tế bào thần kinh đệm hình sao. Từ đó làm tăng biểu hiện của các cytokin gây viêm, các chemokin và yếu tố hoại tử khối u gây kích thích phản ứng viêm dẫn đến tổn thương, thoái hóa và chết tế bào thần kinh, là các đặc trưng của bệnh Alzheimer [15]. Ngoài các giả thuyết nêu trên còn một số giải thuyết khác không liên quan đến thoái hóa thần kinh. 6
1.1.3.2. Sa sút trí nhớ trong bệnh mạch máu Sa sút trí nhớ trong bệnh mạch máu là thể bệnh phổ biến đứng thứ hai sau bệnh Alzheimer, chiếm 5 – 10% các trường hợp sa sút trí nhớ mắc bệnh mạch máu đơn thuần. Sa sút trí nhớ do nguyên nhân mạch máu làm giảm lượng máu tới não, gây tổn thương tế bào thần kinh và ít hồi phục. Vị trí, số lượng và kích thước của các chấn thương não quyết định liệu bệnh có gây ra chứng mất trí nhớ hay không và mức độ ảnh hưởng tới suy nghĩ và hoạt động thể chất sẽ khác nhau. Biểu hiện của bệnh thường đột ngột, nhanh (nếu bị tai biến mạch máu mới) hoặc tiến triển theo từng nấc (trong trường hợp tái phát tai biến nhiều lần) [3]. 1.1.3.3. Các thể sa sút trí nhớ khác Thể Lewy (DLB) là những tập hợp (hoặc khối) bất thường của protein alpha- synuclein trong tế bào thần kinh. Khi chúng phát triển trong một phần của não được gọi là vỏ não, có thể dẫn đến chứng sa sút trí nhớ. Khoảng 5% số người bị sa sút trí nhớ có bằng chứng về DLB đơn thuần, nhưng hầu hết những người bị DLB cũng có bệnh lý Alzheimer [3]. Ngoài ra, sa sút trí nhớ còn có thể do bệnh xơ cứng hồi hải mã (HS), bệnh Parkinson (PD), bệnh sa sút trí nhớ tiền đình thái dương, … 1.2. Các thuốc điều trị sa sút trí nhớ Hiện nay chưa có thuốc nào có thể làm chậm hoặc dừng quá trình diễn tiến của sa sút trí nhớ. Theo báo cáo của Hiệp hội Alzheimer (Alzheimer's Association) năm 2021, tổ chức FDA đã phê duyệt 05 thuốc trong điều trị bệnh Alzheimer bao gồm: rivastigmin, galantamin, donepezil, memantin, aducanumab [3]. 1.2.1. Thuốc ức chế enzym acetylcholinesterase (AChE) Các thuốc trong nhóm bao gồm: rivastigmin, galantamin, donepezil. Cơ chế tác dụng: Các thuốc này có khả năng gắn thuận nghịch và làm bất hoạt AChE, do đó ức chế quá trình thủy phân acetylcholin có thể làm tăng nồng độ acetylcholin tại các synap của hệ cholinergic. Donepezil và galantamin ức chế ưu tiên enzym AChE ở trung ương, ít tác dụng trên enzym BuChE ở các mô ngoại biên. Trong khi, rivastigmin ức chế thuận nghịch cả enzym AChE và BuChE[16]. 7
Hình 1. 2. Cơ chế tác dụng của các thuốc ức chế AChE [17] Chỉ định: Điều trị bệnh Alzheimer giai đoạn sa sút trí nhớ từ nhẹ đến trung bình. Gần đây, donepezil cũng được chấp thuận để điều trị bệnh Alzheimer giai đoạn sa sút trí nhớ nặng [16]. Tác dụng không mong muốn: Thường gặp là buồn nôn, nôn, tiêu chảy, chán ăn, sụt cân, đau bụng, khó tiêu. Ngoài ra, có thể gặp các tác dụng không mong muốn trên tiêu hóa, tiết niệu hay tim mạch. Trong đó, tác dụng không mong muốn gặp nhiều nhất đối với rivastigmin và ít nhất đối với donepezil [16]. 1.2.2. Thuốc ức chế thụ thể N-methyl-D-aspartate (NMDA) Thuốc trong nhóm gồm: memantin. Cơ chế tác dụng: Thuốc có khả năng ức chế không cạnh tranh receptor NMDA của glutamat dẫn đến ngăn chặn sự kích thích quá mức receptor NMDA từ đó duy trì hoạt động bình thường trong cơ thể [18]. Chỉ định: Điều trị bệnh Alzheimer giai đoạn SSTN từ vừa đến nặng [18]. Tác dụng không mong muốn: Thường gặp bao gồm chóng mặt, nhức đầu, tiêu chảy và táo bón. Một số tác dụng không mong muốn khác như mệt mỏi, tăng huyết áp, tăng cân, ảo giác, lú lẫn, nôn, đau bụng. Ngoài ra, có thể ít gặp tác dụng không muốn trên thần kinh như nhồi máu não, tai biến mạch máu não; trên tim mạch như suy tim, nhồi máu cơ tim, nhịp tim nhanh; buồn nôn; viêm gan, suy gan; suy thận cấp; nhiễm trùng đường hô hấp trên; hội chứng Stevens-Johnson [18]. 8
1.2.3. Thuốc phối hợp FDA đã phê duyệt phối hợp thuốc memantine và donepezil dùng trong điều trị chứng sa sút trí nhớ từ trung bình đến nặng thuộc loại Alzheimer. 1.2.4. Thuốc kháng thể đơn dòng nhằm vào amyloid beta Aducanumab là thuốc kháng thể đơn dòng, mới được FDA phê duyệt vào tháng 06/2021. Tuy nhiên vẫn còn nhiều nghi vấn được đặt ra bởi các nhà khoa học trên thế giới liên quan đến tác dụng điều trị và tác dụng không mong muốn của thuốc. Cơ chế tác dụng: Thuốc tấn công các dạng kết tụ của mảng Aβ tìm thấy trong não của những bệnh nhân Alzheimer, với mục tiêu giảm sự lắng đọng của nó [19]. Chỉ định: Điều trị bệnh nhận Alzheimer suy giảm nhận thức nhẹ, giai đoạn sa sút trí nhớ nhẹ của bệnh thoái hóa thần kinh tiến triển [19]. Tác dụng không mong muốn: Phù ARIA (là sự khác biệt bất thường được thấy trong hình ảnh cộng hưởng từ não (MRI) của bệnh nhân Alzheimer); vi khuẩn lắng đọng ARIA – hemosiderin, viêm phổi bội nhiễm ARIA-H; nhức đầu, mất thăng bằng, ngã, tiêu chảy,…[19]. 1.3. Các mô hình gây sa sút trí nhớ trên động vật thí nghiệm Để nghiên cứu các phương pháp điều trị sa sút trí nhớ một cách hiệu quả cần có sự hiểu biết đầy đủ hơn về sinh lý bệnh sa sút trí nhớ. Tuy nhiên những thay đổi bệnh lý liên quan sa sút trí nhớ thường được bắt đầu từ vài năm trước khi xuất hiện các dấu hiệu lâm sàng nên không thể thăm dò bệnh học thần kinh ở người ở giai đoạn này. Vì vậy, mô hình động vật là công cụ hữu ích để mô phỏng những thay đổi bệnh lý này ở người để giải mã cơ chế bệnh sinh, đặc biệt là trong giai đoạn tiền triệu chứng. Trong khi các mô hình động vật chuyển gen cho phép các nhà nghiên cứu tìm ra căn nguyên di truyền của sa sút trí nhớ giúp thiết lập các mô hình bệnh học hoàn chỉnh hơn thì các mô hình động vật không chuyển gen tóm tắt lại quá trình tự nhiên bao gồm sự xuất hiện, tiến triển và tiên lượng bệnh. Tuy nhiên, các mô hình động vật thí nghiệm hiện không thể thể hiện được toàn bộ những thay đổi bệnh lý trên bệnh nhân sa sút trí nhớ. Vậy nên cần hiểu rõ hơn về điểm mạnh và điểm yếu của từng mô hình khác nhau và việc sử dụng nhiều mô hình để đánh giá các liệu pháp tiềm năng sẽ giúp nâng cao thành công của việc áp dụng liệu pháp từ các nghiên cứu tiền lâm sàng sang bệnh nhân [20]. 9
1.3.1. Các tiêu chí đánh giá một mô hình sa sút trí nhớ Cho tới hiện tại có nhiều mô hình thực nghiệm đã được xây dựng dựa trên các giả thuyết khác nhau về cơ chế bệnh sinh của sa sút trí nhớ. Để thẩm định một mô hình, hầu hết các tác giả hiện nay đều sử dụng tiêu chuẩn gồm 3 tiêu chí: (1) khả năng tái hiện lại các triệu chứng lâm sàng trên người; (2) tương đồng về nguyên nhân và các giả thuyết về cơ chế bệnh sinh liên quan đến bệnh; (3) đáp ứng với các thuốc điều trị sa sút trí nhớ hiện đang được phê duyệt [21, 22]. Dựa trên cơ sở về sinh lý bệnh, các mô hình gây sa sút trí nhớ và suy giảm nhận thức trên động vật đã được triển khai nghiên cứu và phát triển gồm: 1.3.2. Mô hình tự phát Suy giảm trí nhớ là đặc trưng phổ biến của tuổi già. Vì vậy, mô hình sa sút trí nhớ tự phát trên động vật thí nghiệm sử dụng đối tượng tự nhiên tiềm năng là những động vật già cho các nghiên cứu về sa sút trí nhớ. Chuột là động vật thường được sử dụng trong các nghiên cứu do chi phí thấp, sẵn có, dễ thao tác và hành vi đặc trưng. Có 2 loại mô hình tự phát gồm: mô hình mất trí nhớ do tuổi (lão hóa tự nhiên) và mô hình chuột tăng tốc độ lão hóa (SAM).  Mô hình mất trí nhớ do tuổi Đối tượng thường được sử dụng thường xuyên trong nghiên cứu này là chuột có độ tuổi cao. Đánh giá dựa trên sự suy giảm nhận thức và thay đổi hành vi bắt chước ở đối tượng có tuổi tác lớn. Không chỉ vậy còn có sự suy giảm chức năng các hệ thống dẫn truyền thần kinh trong não như hệ cholinergic, dopamigergic và glumatergic[23]. Do không gây xâm lấn và không chịu tác động của chất hóa học thần kinh nên những mô hình này được coi là công cụ hữu ích để phản ánh sinh lý bệnh tự nhiên của AD.  Mô hình chuột tăng tốc độ lão hóa và mất trí nhớ (SAM) Mô hình chuột tăng tốc độ lão hóa SAM bao gồm một nhóm các chủng lai cận huyết (9 chủng cận huyết dễ bị lão hóa (SAMP) và 3 chủng cận huyết kháng lão hóa (SAMR)), đã được phát triển thành công bằng cách lai cận huyết có chọn lọc chuột chủng AKR/ J. Các chủng SAMP và SAMR của chuột biểu hiện các kiểu hình bệnh học khác nhau một cách tự phát. Trong số các chủng SAMP, chuột SAMP8 và SAMP10 có biểu hiện suy giảm hành vi liên quan đến tuổi tác như suy giảm khả năng học tập và trí nhớ, rối loạn cảm xúc và thay đổi nhịp sinh học liên quan đến các thay đổi bệnh lý, sinh hóa và dược lý nhất định [24]. Vì vậy, chủng SAMP8, SAMP10 là mô hình gây sa sút trí nhớ đáng tin cậy. 10
1.3.3. Mô hình sử dụng các tác nhân hóa học Cơ sở phát triển của mô hình này thông qua con đường dẫn truyền thần kinh được tham gia bởi rất nhiều các tác nhân hóa học.  Mô hình gây SSTN bằng trimethyltin Trimethyltin là một chất chất độc thần kinh mạnh gây ra thoái hoá tế bào thần kinh trung ương cả người và động vật. Tiêm TMT gây ra tổn thương các tế bào thần kinh hình tháp ở hồi hải mã và cả ở các khu vực liên quan ở chuột, hơn nữa cấu trúc hồi hải mã là vùng đặc biệt dễ bị tổn thương. Các nghiên cứu trước đây đã báo cáo rằng tiêm TMT làm tăng nguy cơ chết tế bào thần kinh, thông qua khả năng gây kích thích, tăng nồng độ canxi nội bào và tổn thương ty thể. TMT chủ yếu ảnh hưởng đến hệ limbic ở thần kinh trung ương, đặc biệt là hồi hải mã, với hàng rào máu não còn nguyên vẹn. Do đó, TMT cho phép dễ dàng gây ra sự thoái hóa thần kinh đặc hiệu ở hồi hải mã thông qua một lần sử dụng duy nhất mà không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố lây truyền qua đường máu [25]. Trimethyltin là một chất có độc tính rất cao đối với thần kinh, biểu hiện độc tính đầu tiên có thể quan sát rõ ở chuột như gây run toàn thân với liều từ 2,2 mg/kg đến 3,2 mg/kg tùy theo từng giống chuột. Độc tính này là do sự tổn thương tế bào thần kinh, trong đó có sự tác động lên hệ thống Glutamat và GABAnergic. Sự giảm hấp thu và giảm tổng hợp glutamat làm cạn kiệt các neuron glutamat, cùng sự giảm taurin não, gây run ở động vật [4]. Nếu dùng trimethyltin liều cao sẽ gây chết động vật. Ngược lại nếu sử dụng liều thấp như 2,0 mg/kg thì không có khả năng gây tổn thương tế bào thần kinh. Mô hình gây sa sút trí nhớ bằng trimethyltin là một trong những mô hình được áp dụng rộng rãi. Trong khoảng 10 năm gần đây, theo dữ liệu tra cứu trên PubMed và Google Scholar cho thấy có xu hướng tăng số lượng công bố áp dụng mô hình này nhằm phát triển chế phẩm mới có tác dụng cải thiện sa sút trí nhớ. Ưu điểm của mô hình gây sa sút trí nhớ bằng trimethyltin là mô hình không chỉ ảnh hưởng đến quá trình stress oxy hóa mà còn kích hoạt quá trình viêm và tổn thương hệ cholinergic, là một mô hình gây bệnh tương tự bệnh Alzheimer trong hội chứng sa sút trí nhớ. Hơn nữa, đây là mô hình có quy trình đơn giản, dễ thực hiện và tiết kiệm [26]. Tuy nhiên, bên cạnh hạn chế là gây tổn thương não động vật trên diện rộng, khoảng liều an toàn tương đối hẹp nên gây tỷ lệ chết động vật cao thì còn có nhiều mẫu thuẫn về độ lặp lại của mô hình khi triển khai ở các phòng thí nghiệm khác nhau. Trên thế giới, mô hình gây sa sút trí nhớ bằng trimethyltin trên chuột nhắt trắng 11
thường được triển khai ở mức liều 2,0 mg/kg đến 2,8 mg/kg, với thời gian gây mô hình dao động từ 1 đến 7 ngày [4, 5, 27, 28]. Tại Việt Nam, mô hình gây suy giảm trí nhớ bằng trimethyltin đã được triển khai trên chuột nhắt tại Trường Đại học Y Dược thành phố Hồ Chí Minh sử dụng liều 2,4 mg/kg qua đường tiêm phúc mạc, đánh giá hành vi sau 7 ngày [4]; tại Viện Dược liệu với mức liều 2,5 mg/kg và 2,6 mg/kg tiêm phúc mạc [29, 30]. Sự khác biệt này gợi ý để áp dụng mô hình gây SSTN bằng Trimethyltin trong điều kiện thực nghiệm mới cần chuẩn hoá các điều kiện ban đầu như liều lượng trimethyltin và thời gian gây sa sút trí nhớ.  Mô hình gây SSTN bằng scopolamin (SCP) Mô hình gây SSTN bằng SCP là một trong những mô hình động vật được sử dụng nhiều nhất do quy trình đơn giản và khả năng sống sót cao. SCP là một chất đối vận muscarinic có cấu trúc tương tự chất dẫn truyền thần kinh acetylcholin. Do có ái lực cao, SCP gắn với các thụ thể muscarinic và ngăn không cho acetylcholin gắn vào. Kết quả, nồng độ những chất dẫn truyền thần kinh acetylcholin tự do tăng quá mức gây tổn thương các dây thần kinh dẫn đến suy giảm khả năng học tập và trí nhớ [31].  Mô hình gây SSTN bằng streptozotocin (STZ) STZ là một hợp chất glucosamin nitrosourena có mặt trong một số chủng vi khuẩn đất Streptomyces achoromogenes. STZ gây tổn hại tế bào thần kinh thông qua stress oxy hóa, tăng tích lũy các A𝛽 trong não, kích thích sự phosphoryl hóa protein tau. Chuột tiêm STZ liều 3 mg/kg, 2 lần trong 48 giờ được báo cáo gây ra suy giảm trí nhớ giống AD. Hạn chế của mô hình này là tỷ lệ tử vong cao, yêu cầu số lượng động vật thử nghiệm lớn [32].  Mô hình gây SSTN bằng amyloid 𝛽 (A𝛽) Nghiên cứu chỉ ra rằng tiêm khẩn cấp hoặc truyền A𝛽 vào não sẽ gây ra những rối loạn chức năng não cùng thoái hóa thần kinh, suy giảm khả năng học tập cũng như trí nhớ như bệnh Alzheimer [31]. Các mức liều A𝛽 25-35 dùng trên chuột nhắt dao động từ 1 - 20 nmol, nhưng mức liều 3 và 9 nmol được sử dụng phổ biến nhất . Ưu điểm của mô hình này không chỉ tạo ra được sự lắng đọng của mảng A𝛽 ở ngoại bào mà còn gây tích lũy đám rối nội thần kinh, stress oxy hóa, kích hoạt phản ứng viêm tương tự như trên người trong thời gian tương đối dài với một liều đơn. Tuy nhiên, mô hình có hạn chế là kỹ thuật khá phức tạp và thời gian nghiên cứu kéo dài. 12