Luận án Tiến sĩ Y học: 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

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:163

Thêm vào BST

Báo xấu

15
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án Tiến sĩ Y học "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" trình bày các nội dung chính sau: 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; 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.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Y học: 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

, BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN QUÂN Y NGUYỄN THỊ HOA 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 LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC HÀ NỘI – 2022
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN QUÂN Y NGUYỄN THỊ HOA 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 Chuyên ngành: Khoa học Y sinh Mã số: 9720101 LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. TS. PHẠM MINH ĐÀM 2. PGS. TS. CẤN VĂN MÃO HÀ NỘI – 2022
iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi với sự hướng dẫn khoa học của tập thể cán bộ hướng dẫn. Các kết quả nêu trong luận án là trung thực và được công bố một phần trong các bài báo khoa học. Luận án chưa từng được công bố. Tác giả Nguyễn Thị Hoa
iv LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tôi xin trân trọng cảm ơn những người thầy, người hướng dẫn khoa học, đã tận tình giúp đỡ, trực tiếp hướng dẫn tôi thực hiện nghiên cứu khoa học trong quá trình học tập và thực hiện luận án này. Tôi xin chân thành cảm ơn các Bộ môn-Khoa-Trung tâm đã tạo mọi điều kiện, hỗ trợ, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận án. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới lãnh đạo cơ sở đào tạo và các cơ sở hợp tác nghiên cứu đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện nghiên cứu này. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Bố, Mẹ, Chồng, Con và gia đình luôn ở bên cạnh động viên, giúp đỡ tôi trong cuộc sống, học tập và công tác. Nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Hoa
v 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
vi 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
vii DANH MỤC CÁC CHỮ, KÝ HIỆU VIẾT TẮT TT Phần viết tắt Phần viết đầy đủ tiếng Anh (tiếng Việt) 1 ANOVA Analysis of variance (phân tích phương sai) 2 ARC Arcuate nucleus of the hypothalamus (nhân cung vùng dưới đồi) 3 AgRP Agouti-related protein (protein liên quan màu lông hung) 4 BAT Brown adipose tissue (mô mỡ nâu) 5 cAMP Cyclic adenosine monophosphate (AMP vòng) 6 CART Cocaine- and amphetamine-regulated transcript (phiên mã điều hòa liên quan cocaine và amphetamine) 7 CCK Cholecystokinin 8 CRH Corticotropin-releasing hormone (hormone giải phóng ACTH). 9 DMN Dorsomedial nucleus (nhân lưng bên) 10 ERK Extracellular signal-regulated kinase (kinase điều hòa tín hiệu ngoại bào) 11 GABA Gamma-Aminobutyric acid (axít Gamma-Aminobutyric) 12 GLP-1 Glucagon-like peptide 1 (peptid giống glucagon-1) 13 HA Hypothalamus (vùng dưới đồi) 14 HDL-cholesterol High density lipoprotein cholesterol (cholesterol tỷ trọng cao) 15 LDL-cholesterol Low density lipoprotein cholesterol (cholesterol tỷ trọng thấp) 16 LH Lateral hypothalamus (vùng dưới đồi bên) 17 MCH Melanin-concentrating hormone (hormon tập trung melanin) 18 MC3R Melanocortin receptor 3 (thụ thể melanocortin 3) 19 MC4R Melanocortin receptor 4 (thụ thể melanocortin 4) 20 α-MSH Alpha-melanocyte-stimulating hormone (hormon kích thích tế bào sắc tố alpha) 21 NA Nucleus accumbens (nhân vân bụng) 22 NPY Neuropeptide Y (peptid thần kinh Y) 23 NPYR Neuropeptide Y receptor (thụ thể peptid thần kinh Y) 24 NTS Nucleus of the solitary tract (nhân bó đơn độc) 25 PKA Protein kinase A 26 PVN Paraventricular nucleus (nhân cạnh thất) 27 VMN Ventromedial nucleus (nhân bụng giữa) 28 VTA Ventral tegmental area (vùng mái bụng) 29 WAT White adipose tissue (mô mỡ trắng)
viii 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
ix 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
x 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
xi 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
xii Hình Tên hình Trang 3.19. Số lần vào vùng trung tâm của các nhóm chuột ăn thường (A), ăn giàu béo (B) và thời gian ở vùng trung tâm của chuột ở nhóm ăn thường (C), ăn giàu béo (D) trong môi trường mở sau can thiệp bằng dược chất. .. 91 3.20. Số lần ra vùng ngoại vi của chuột ở nhóm chuột ăn thường (A), ăn giàu béo (B) và thời gian ở vùng ngoại vi của chuột ở nhóm ăn thường (C), ăn giàu béo (D) trong môi trường mở sau can thiệp bằng dược chất. .. 93 3.21. Số lần khám phá đồ vật ở pha luyện tập trong môi trường mở của các nhóm chuột ăn thường (A) và ăn giàu béo (B) sau can thiệp dược chất .. 94 3.22. Tỷ lệ thời gian khám phá đồ vật ở pha luyện tập trong môi trường mở của các nhóm chuột ăn thường (A) và ăn giàu béo (B) sau can thiệp bằng dược chất. .................................................................................. 95 3.23. Số lần khám phá đồ vật ở pha kiểm tra trong môi trường mở của các nhóm chuột ăn thường (A) và ăn giàu béo (B) sau can thiệp bằng dược chất. .. 96 3.24. Tỷ lệ thời gian khám phá đồ vật ở pha kiểm tra trong môi trường mở của các nhóm chuột ăn thường (A) và ăn giàu béo (B) sau can thiệp bằng dược chất. .................................................................................. 97 3.25. Quãng đường bơi tìm bến đỗ của các nhóm chuột qua các ngày tập trong mê lộ nước sau 12 tuần can thiệp dược chất. ............................. 98 3.26. Thời gian đến khi tìm thấy bến đỗ của các nhóm chuột qua các ngày tập trong mê lộ nước sau 12 tuần can thiệp dược chất. ............................. 99
1 ĐẶT VẤN ĐỀ 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
2 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.
3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tổng quan về béo phì 1.1.2. Khái niệm béo phì Theo Tổ chức Y tế Thế giới, béo phì là tình trạng tỷ lệ cân nặng vượt quá mức so với chiều cao, trong đó có sự tích mỡ bất thường hoặc quá mức, gây ảnh hưởng nặng nề tới sức khỏe, làm tăng nguy cơ với nhiều bệnh lý tim mạch, tiểu đường týp 2, rối loạn chuyển hóa và một số loại ung thư. Chỉ số khối cơ thể (Body Mass Index, BMI) được xác định bằng cân nặng (kg) chia cho chiều cao bình phương (m2), được sử dụng rộng rãi trong định nghĩa thừa cân (BMI từ 25 – 29,9 kg/m2) hay béo phì (BMI ≥ 30 kg/m2) áp dụng cho người trưởng thành từ 20 tuổi (Bảng 1.1). Bảng 1.1. Phân độ béo phì theo chỉ số BMI cho người Châu Âu và Mỹ. Trị số BMI (kg/m2) Độ béo phì 30 – 34,9 I 35 – 39,9 II ≥ 40 III ≥ 50 IV ≥ 60 V *Nguồn: theo Mechanick, 2013 [42]. Tổ chức Y tế Thế giới khuyến nghị ở Châu Á chỉ số BMI cho người thừa cân và béo phì sẽ thấp hơn. Điểm mốc ngưỡng cho sức khỏe công cộng ở Châu Á được đề cập tương ứng là 23, 27,5, 32,5 và 37,5 kg/m2 [11], [43]. 1.1.2. Tình hình bệnh béo phì trên Thế giới và Việt Nam Cho tới gần đây, béo phì và thừa cân vẫn là một vấn đề của các nước phát triển và tới nay, vấn đề này cũng là mối quan tâm của các nước đang phát triển và cả các quốc gia thế giới thứ ba và đồng thời của tất cả các nhóm kinh tế-xã hội [1], [2], [4], [5], [6], [11]. Theo báo cáo của Tổ chức Y tế Thế giới vào đầu năm 2015, số lượng người béo phì đã gấp ba kể từ 1980 và hiện
4 tại đã đạt tới mức độ dịch [7]. Năm 2014, hơn 1,9 tỷ người trên thế giới trên 18 tuổi là thừa cân, chiếm 39%; trong đó 600 triệu là béo phì (13% số trên 18 tuổi, với 11% của dân số nam và 15% dân số nữ độ tuổi này) [1]. Tỷ lệ béo phì cao nhất là ở Mỹ [1], [4], [5]. Theo Liên đoàn Béo phì Thế giới (World Obesity Federation) báo cáo từ 2015, trên 60% người trưởng thành là thừa cân và trên nửa trong số đó là béo phì [2]. Ở Châu Âu, xấp xỉ 150 triệu người trưởng thành (20% số thuộc độ tuổi) và 15 triệu trẻ em và thiếu niên (10% số thuộc độ tuổi) mắc béo phì. Năm 2013 có tới 42 triệu trẻ em dưới 5 tuổi bị thừa cân hoặc béo phì. Hiện tại ở Châu Âu khoảng 20% trẻ em thừa cân và gần 1/3 trong số đó có chỉ số BMI tương ứng với béo phì và đó là vấn đề sức khỏe phổ biến nhất ở trẻ em. Với trẻ béo phì, vấn đề sẽ vẫn còn thậm chí cả sau độ tuổi trưởng thành và sẽ làm tăng nguy cơ phát triển các bệnh dẫn tới giảm chất lượng cuộc sống và tuổi thọ của họ. Người ta thấy tỷ lệ thừa cân béo phì có sự khác biệt về cả giới tính và giữa các khu vực lãnh thổ. Đối với giới tính, mặc dù béo phì đang có xu hướng tăng ở cả các nước phát triển và các nước đang phát triển nhưng có sự khác biệt về tỷ lệ theo giới tính. Ở các nước phát triển, nam giới có tỷ lệ béo phì thừa cân cao hơn nữ giới, trong khi điều này lại ngược lại ở các nước đang phát triển. Đối với vùng lãnh thổ, các nghiên cứu cũng chỉ rõ có sự khác biệt về tỷ lệ thừa cân, béo phì ở các vùng lãnh thổ cũng như giữa các quốc gia. Khu vực Trung Đông, Bắc Phi, Trung Mỹ, ven Thái Bình Dương và Caribe là những quốc gia có tỷ lệ béo phì cao đột biến [8], [9]. Đặc biệt, tỷ lệ béo phì thừa cân tăng cao ở phụ nữ sau thời kỳ mãn kinh [1], [9], [10]. Tại Việt Nam, bệnh béo phì cũng trong xu hướng gia tăng. Theo số liệu của Cục Y tế dự phòng, Bộ Y tế, béo phì và thừa cân chiếm khoảng 25% tổng dân số ở người trưởng thành. Đặc biệt hơn, báo cáo gần đây đã cho thấy tỷ lệ béo phì thừa cân ở trẻ em tuổi học đường đang tăng lên nhanh chóng ở các thành phố lớn. Tại Hà Nội, thừa cân và béo phì tăng từ 1,5% (ở trẻ từ 11 đến
5 14 tuổi) và 3,3 % (ở trẻ từ 6 đến 10 tuổi) năm 1995 lên 6,1% (ở trẻ từ 11 đến 14 tuổi) và 11,5% (ở trẻ từ 11 đến 14 tuổi) năm 2000 [12]. Tại thành phố Hồ Chí Minh, một nghiên cứu cho thấy tỷ lệ béo phì ở học sinh tiểu học đã tăng gấp 3 đến 4 lần trong vòng 7 năm từ năm 2002 đến năm 2009 [13]. Tổ chức Y tế Thế giới cảnh báo rằng béo phì gây 10-13% số tử vong và tỷ lệ tử vong do thừa cân và béo phì ở phần lớn dân số các nước còn lớn hơn cả do thiếu ăn suy sinh dưỡng [1], [2]. Béo phì dẫn tới giảm tuổi thọ 5-20 năm phụ thuộc vào mức độ béo cũng như tuổi, giới và chủng tộc. Người mắc béo phì dễ phát triển các bệnh như tiểu đường týp 2, tăng huyết áp, bệnh lý mạch vành, đột qụy hoặc một số ung thư (tử cung, vú, tiền liệt tuyến, đại tràng). 60% người béo phì cũng mắc gan nhiễm mỡ, với gần 55% ở trẻ em béo phì [1], [2], [4], [7]. Tuy có khoảng 20% người béo phì không có thay đổi trong chuyển hóa lipid, song phần lớn có các triệu chứng của rối loạn chuyển hóa lipid, kết hợp với nguy cơ tăng về phát triển các bệnh lý tim mạch, nhồi máu, đột quỵ. Béo phì cũng làm tăng nguy cơ viêm tụy, gout, khó thở, sỏi thận, ở nữ với chứng vô sinh, chúng kết hợp với không chỉ những thay đổi về hormon (tăng các hormon sinh dục) và rối loạn rụng trứng, mà còn với những thay đổi bệnh lý hệ thống đi kèm béo phì với những hệ quả về sức khỏe phiền toái, cùng với chi phí kinh tế và xã hội cho béo phì cũng cao [2]. Cũng lưu ý rằng những người béo phì ít khả năng làm việc chuyên nghiệp do những bệnh lý mắc kèm và trẻ em có kết quả học tập không cao. Tăng cân không mong muốn là do cân bằng năng lượng dương, lượng calo nhiều hơn số tiêu thụ. Các nguyên nhân dịch tễ béo phì phức tạp, có thể gọi là “môi trường thuận lợi cho béo phì” và gồm cả các yếu tố như cấu trúc xã hội, chính sách kinh tế, sự phát triển của kinh tế-xã hội (lái xe, lối sống ít vận động cả ở nơi làm việc và ở nhà, tiêu thụ thực phẩm chế biến v.v.) [1], [2]. Với những hậu quả về nhiều mặt của đời sống cá nhân (chất lượng cuộc sống, tuổi thọ) lẫn xã hội (kinh tế, chăm sóc, công việc), nên nghiên cứu để
6 hiểu rõ về cơ chế bệnh sinh cũng như các biện pháp ngăn ngừa và can thiệp hiệu quả với béo phì là những vấn đề cần được quan tâm trên nhiều góc độ. 1.1.3. Nguyên nhân và hậu quả của béo phì Ảnh hưởng cơ bản tới tình trạng thể trọng của cơ thể là cân bằng năng lượng và mức độ vận động của cá thể. Nếu tiêu thụ năng lượng lớn, nhất là chất béo và đường, nhưng không tiêu hao hết năng lượng qua hoạt động thể chất và tập luyện, phần lớn năng lượng thừa sẽ được dự trữ ở dạng mỡ. Chính vì vậy, nguyên nhân chính của béo phì là sự ăn quá mức và thiếu vận động thể chất. Ngoài ra, trọng lượng cơ thể là kết quả của các yếu tố góp phần béo phì là yếu tố về gen, chuyển hóa, môi trường, hành vi và văn hóa (Hình 1.1) [15]. 1.1.3.1. Nguyên nhân béo phì * Cân bằng năng lượng dương Nếu một người tiêu thụ lượng calo ít hơn năng lượng chuyển hóa thì cân bằng năng lượng âm, người đó sẽ giảm cân. Ngược lại, nếu một người tiêu thụ lượng calo nhiều hơn năng lượng bị đốt cháy (chuyển hóa) thì cân bằng năng lượng dương, kết quả sẽ dẫn tới tăng cân. * Chế độ ăn không hợp lý Béo phì không phải việc xảy ra qua một vài ngày, mà phát triển từ từ qua thời gian dài và thường là hệ quả của chế độ ăn không hợp lý. Ăn nhiều thức ăn chế biến sẵn: đặc biệt nếu chế độ ăn có giàu chất béo và đường (như các đồ ăn nhanh, thực phẩm chiên, bánh kẹo) và các đồ uống có nhiều đường (nước hoa quả, nước có ga), uống nhiều đồ chứa cồn… kích thích làm tăng giải phóng insulin ở tuyến tụy, tăng cường phát triển các mô mỡ và có thể là nguyên nhân tăng cân. Ăn khẩu phần lớn hơn nhu cầu: có thể do bạn bè hay người thân cũng ăn khẩu phần lớn hơn, nên cũng tạo sự khuyến khích ăn nhiều hơn. Nghiện ăn và chứng ăn vô độ: là một trong những rối loạn ăn uống thường gặp nhất ở người trưởng thành. Rối loạn này thường dẫn tới béo phì.
7 Tần suất ăn: liên quan giữa tần suất ăn và cân nặng cũng là một vẫn đề cần được kiểm soát. Có những nghiên cứu cho rằng những người thừa cân, béo phì có tần suất ăn ít hơn so với những người cân nặng bình thường. Những người mà ăn các bữa nhỏ 4 hoặc 5 bữa hằng ngày có nồng độ cholesterol và nồng độ đường máu ổn định hoặc thấp hơn những người ăn với tần suất ít (2 hoặc 3 bữa hằng ngày). Các thói quen ăn uống không lành mạnh thường có tính gia đình. Người ta có thể học thói quen ăn uống từ cha mẹ từ lúc còn trẻ và tiếp tục tới độ tuổi trưởng thành. * Thiếu vận động thể chất Đây là một yếu tố quan trọng khác liên quan tới béo phì. Nhiều người có công việc thường ngồi tại bàn cả ngày. Họ cũng thường di chuyển bằng ô tô thay vì đi bộ hay xe đạp. Nhiều người thường xem tivi, lướt internet hoặc chơi trò chơi điện tử để thư giãn thay vì tập luyện thể dục thể thao. Nếu vận động không đủ, năng lượng do thức ăn cung cấp không sử dụng hết và lượng năng lượng thừa sẽ được dự trữ ở dạng mỡ. Các hoạt động vận động như đi bộ, đạp xe… hàng tuần là cần thiết trong việc tiêu hao năng lượng hợp lý, là một trong những giải pháp thường xuyên có ý nghĩa với điều chỉnh thể trọng, đặc biệt khi bị béo phì. * Di truyền Một người dễ phát triển béo phì hơn nếu người đó có một hoặc cả hai bố mẹ bị béo phì. Yếu tố gen cũng ảnh hưởng tới hormon liên quan trong sự điều chỉnh chất béo. Chẳng hạn như một gen là nguyên nhân của béo phì là sự thiếu hụt leptin. Leptin kiểm soát cân nặng qua gửi tín hiệu tới não để ăn ít đi khi lượng chất béo dự trữ quá cao. Vì lý do nào đó, cơ thể không sản xuất đủ leptin hoặc leptin không thể gửi tín hiệu tới não để ăn ít đi (kháng leptin), sự kiểm soát này bị mất, kết quả là bị béo phì. Một số trường hợp di truyền ít gặp gây béo phì, như hội chứng Prader-Willi, với đặc điểm thích ăn và ăn nhiều.
8 Một số người lấy lý do gia đình hay di truyền để ngại giảm cân, tuy nhiên thực tế không có lý do cho việc không thể giảm cân. Có một số nét thừa hưởng từ cha mẹ, như có mức thèm ăn mạnh mẽ, có thể làm cho việc giảm cân khó khăn hơn, nhưng cũng không phải là việc không thể. * Những yếu tố liên quan y học Tác dụng phụ của thuốc: sử dụng một số thuốc gây tác dụng phụ là tăng cân khi sử dụng lâu dài như thuốc chống trầm cảm, thuốc chống động kinh (valproate), thuốc điều trị tiểu đường, corticoid… Một số bệnh lý: kháng insulin, kháng leptin, hội chứng Cushing, hội chứng Prader – Willi… có thể dẫn đến béo phì. Hình 1.1. Cân bằng năng lượng và bệnh nguyên của béo phì. *Nguồn: theo Gurevich-Panigrahi et al. (2009) [15]. Cân bằng năng lượng xác định bởi liên quan giữa thức ăn nạp vào, tiêu hao năng lượng và dự trữ năng lượng. Béo phì là một bệnh đa yếu tố do kết hợp của các yếu tố di truyền và môi trường. Giảm hoạt động thể chất, tốc độ chuyển hóa và sinh nhiệt dẫn tới giảm tiêu thụ năng lượng làm tăng dự trữ năng lượng và béo phì. Sẵn thức ăn, tổn thương dưới đồi và các thuốc kích thích nạp thức ăn. Nhiều yếu tố di truyền liên quan những đột biến thụ thể leptin, thụ thể β-3 adrenalin và bộc lộ quá nhiều neuropeptide Y (NPY) góp phần phát sinh béo phì.