ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -----------------------------------
Lưu Thị Thu Phương
NGHIÊN CỨU HÀNH VI XÃ HỘI, TRÍ NHỚ VÀ HỌC TẬP TRÊN ĐỘNG VẬT THỰC NGHIỆM ĐƯỢC TIÊM THUỐC GÂY BỆNH TÂM THẦN PHÂN LIỆT Chuyên ngành: Sinh lý học người và động vật Mã số:
62420104
DỰ THẢO TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC
Hà Nội - 2015
Công trình được hoàn thành tại: Bộ môn Sinh lý học, Học viện Quân Y
Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. Trần Hải Anh TS. Cấn Văn Mão
Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốc gia chấm
luận án tiến sĩ họp tại . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
vào hồi: giờ ngày tháng năm 20...
Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Quốc gia Việt Nam - Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội
MỞ ĐẦU
Bệnh tâm thần phân liệt (TTPL) đã có từ lâu nhưng cho đến nay cơ chế bệnh sinh của bệnh vẫn chưa hoàn toàn sáng tỏ. Nhiều giả thuyết về rối loạn chất dẫn truyền thần kinh, về tổn thương một số cấu trúc trong não, về các yếu tố nguy cơ gây bệnh TTPL đã được đưa ra. Do đó, việc xây dựng mô hình gây bệnh TTPL trên động vật dựa vào các giả thuyết là có cơ sở khoa học và rất cần thiết để góp phần làm rõ cơ chế bệnh sinh của bệnh. Ở Việt Nam, bệnh TTPL chủ yếu được nghiên cứu về mặt dịch tễ học và các triệu chứng lâm sàng. Hướng nghiên cứu về cơ chế bệnh sinh, xây dựng mô hình TTPL trên động vật thực nghiệm hầu như còn đang bỏ ngỏ. Chính vì vậy chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu hành vi xã hội, trí nhớ và học tập trên động vật thực nghiệm được tiêm thuốc gây bệnh tâm thần phân liệt” nhằm các mục tiêu sau:
(1) Đánh giá ảnh hưởng trường diễn của ketamine dải liều từ 10 - 35 mg/kg/ngày đến hoạt động vận động, tương tác xã hội, trí nhớ và học tập trên chuột nhắt chủng Swiss.
(2) Xác định liều ketamine phù hợp để gây mô hình TTPL trên chuột nhắt
thực nghiệm
(3) Đánh giá ảnh hưởng của các thuốc chống loạn thần điển hình (haloperidol) và không điển hình (olanzapine, risperidone) đến hành vi, trí nhớ và học tập trên chuột nhắt gây mô hình TTPL thực nghiệm.
Nội dung nghiên cứu của đề tài:
Đánh giá hoạt động vận động, tương tác xã hội, trí nhớ không gian của chuột nhắt chủng Swiss trước và sau khi tiêm ketamine trường diễn với dải liều từ 10 - 35 mg/kg/ngày.
Xây dựng mô hình gây bệnh TTPL thực nghiệm bằng liều ketamine phù hợp, sau đó điều trị bằng các thuốc chống loạn thần. Đánh giá sự biến đổi hành vi, trí nhớ và học tập của động vật trước và sau khi điều trị. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:
Cung cấp các số liệu về hoạt động vận động, tương tác xã hội, trí nhớ và học tập trên chuột nhắt chủng Swiss tiêm ketamine trường diễn với dải liều từ 10 - 35 mg/kg/ngày.
Xây dựng mô hình gây bệnh TTPL trên chuột nhắt chủng Swiss dựa trên giả thuyết rối loạn chất dẫn truyền thần kinh glutamate. Mô hình này có thể ứng dụng để đánh giá tác dụng điều trị của các thuốc chống loạn thần hoặc sàng lọc các hợp chất tự nhiên có khả năng cải thiện các triệu chứng loạn thần và suy giảm trí nhớ.
Cung cấp các dẫn liệu về tác dụng điều trị của haloperidol, olanzapine và risperidone trên chuột nhắt gây mô hình bệnh TTPL dựa vào giả thuyết glutamate trong cơ chế bệnh sinh. Tính mới của đề tài: Đối với thế giới: (1) lần đầu tiên cung cấp các dẫn liệu đồng bộ về hoạt động vận động, tương tác xã hội, trí nhớ không gian của chuột nhắt chủng Swiss tiêm ketamine trường diễn với dải liều từ 10 đến 35 mg/kg/ngày; (2) xây dựng thành công mô hình gây bệnh TTPL trên chuột nhắt chủng Swiss bằng ketamine liều 20 mg/kg/ngày.
Đối với Việt Nam: đây là công trình khoa học lần đầu tiên nghiên cứu về bệnh TTPL trên động vật thực nghiệm, do đó các kết quả thu được là hoàn toàn mới mẻ, đồng thời mở ra hướng nghiên cứu mới về sàng lọc thuốc và cơ chế bệnh sinh của bệnh TTPL.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. BỆNH TÂM THẦN PHÂN LIỆT 1.1.1. Khái niệm
Tâm thần phân liệt (TTPL) là một bệnh loạn thần nặng, tiến triển từ từ, làm biến đổi nhân cách người bệnh khiến họ dần dần tách khỏi cuộc sống bên ngoài, thu dần vào thế giới bên trong (thế giới tự kỷ), tình cảm khô lạnh, khả năng làm việc giảm sút và có những hành vi lập dị, khó hiểu. 1.1.2. Lược sử nghiên cứu bệnh TTPL Thế kỷ XVIII, lần đầu tiên bệnh được mô tả trong y văn với quan niệm của W.Griesinger, ông gọi bệnh là “sự mất trí tiên phát” (primary dementia). Năm 1764, Volgel mô tả hội chứng paranoid và gọi là “lý trí bị lầm lạc” (addle intellect). Năm 1882, V.Kh.Kandinsky xác định “bệnh tâm thần tư duy” (ideophrenia) với các triệu chứng cơ bản giống với bệnh TTPL hiện nay. Năm 1911, P.E. Bleuler đã phát hiện ra những đặc điểm cơ bản nhất của bệnh và đưa ra thuật ngữ TTPL có nghĩa là sự chia cắt về mặt tâm thần. Năm 1939, K.Schneider đã đưa ra 11 triệu chứng, được coi là các tiêu chuẩn quyết định trong chẩn đoán TTPL. Việc nghiên cứu lâm sàng bệnh TTPL cho đến nay đã đạt được nhiều tiến bộ. Tuy nhiên người ta vẫn chưa tìm được cơ chế quyết định quá trình phát sinh bệnh và các tiêu chuẩn khách quan trong chẩn đoán TTPL 1.2. BỆNH SINH BỆNH TÂM THẦN PHÂN LIỆT 1.2.1. Giả thuyết về rối loạn chất dẫn truyền thần kinh dopamine 1.2.1.1. Dopamine và các thụ cảm thể của dopamine
Dopamine (DA) là chất dẫn truyền thần kinh thuộc nhóm catecholamin. Người ta đã phát hiện 5 loại thụ cảm thể của DA (kí hiệu từ D1 - D5) và được chia thành 2 nhóm là dưới nhóm giống D1 và dưới nhóm giống D2. 1.2.1.2. Giả thuyết về dopamine trong bệnh tâm thần phân liệt
Giả thuyết về vai trò của hệ DA trong bệnh TTPL lần đầu tiên được đưa ra vào năm 1966 dựa trên những quan sát thấy rằng các thuốc chống loạn thần đều là các chất đối vận thụ cảm thể DA và các chất hưng thần lại làm hoạt hóa các thụ cảm thể này (theo Abi-Dargham, 2011). Gần đây, người ta cho rằng bệnh TTPL được đặc trưng bởi sự mất cân bằng giữa hệ DA ở vùng vỏ não và vùng dưới vỏ. Ngoài ra, rối loạn sự điều hòa hoạt động của các neuron DA cũng có thể góp phần quan trọng trong cơ chế bệnh sinh bệnh TTPL.
1.2.2. Giả thuyết về rối loạn chất dẫn truyền thần kinh glutamate
1.2.2.1. Glutamate và các thụ cảm thể của glutamate
Glutamate là chất dẫn truyền thần kinh gây hưng phấn được phân bố rộng rãi trong hệ thần kinh trung ương. Thụ cảm thể glutamate được chia thành 2 nhóm là thụ cảm thể hướng ion và thụ cảm thể hướng chuyển hoá. NMDA (N-methyl-D-aspartate) là thụ cảm thể hướng ion có cấu trúc phức tạp nhất trong số các thụ cảm thể của glutamate. Nó cũng là thụ cảm thể có liên quan nhiều nhất đến các rối loạn tâm thần kinh.
1.2.2.2. Ketamine - chất đối vận NMDA
Ketamine lần đầu tiên được Calvin Stevens tổng hợp vào năm 1962 và được dùng làm thuốc gây mê trên người, hiện nay nó được sử dụng khá phổ biến để tạo mô hình TTPL trên động vật. Ketamine là một chất đối vận không cạnh tranh với NMDA, khi nó gắn vào vị trí tương ứng (không phải vị trí gắn của glutamate) sẽ gây bất hoạt kênh ion. Ketamine được hấp thu và phân bố nhanh, thời gian bán thải ngắn khoảng 20 phút. LD50 của ketamine dùng đường tiêm phúc mạc ở chuột nhắt và chuột cống trưởng thành lần lượt là 229 ± 5 và 224 ± 4 (mg/kg).
1.2.2.3. Giả thuyết về glutamate trong bệnh tâm thần phân liệt
Người ta cho rằng sự suy giảm chức năng thụ cảm thể NMDA (do các chất đối vận gây ra) đóng vai trò quan trọng trong cơ chế bệnh sinh của bệnh TTPL (theo Krystal J.H., 2011).
1.2.3. Giả thuyết về di truyền
Người ta cho rằng không có gen đơn lẻ nào có đủ khả năng gây ra bệnh TTPL. Ngược lại, các biến thể di truyền (> 5 %) xảy ra ở nhiều gen sẽ có các tác động, dù nhỏ nhưng đủ phối hợp với nhau để làm tăng nguy cơ bị bệnh.
1.2.4. Giả thuyết về nguyên nhân gây bệnh
Bệnh TTPL có liên quan tới các biến chứng sản khoa, sự suy dinh dưỡng
nặng, sự tiếp xúc với virus cúm hoặc bị nhiễm trùng ở giai đoạn trước sinh.
1.2.5. Giả thuyết về bất thường hệ thần kinh trung ương
Từ cuối thế kỷ XIX nhiều nhà tâm thần học đã cho rằng bệnh TTPL là do cấu trúc bất thường của não gây ra. Cho đến nay, các nhà khoa học đã tìm thấy sự bất thường trong nhiều cấu trúc của não bệnh nhân TTPL như giãn
rộng các não thất, mất tổ chức não do chậm phát triển hoặc do các tế bào thần kinh bị chết. 1.3. MÔ HÌNH GÂY BỆNH TÂM THẦN PHÂN LIỆT TRÊN ĐỘNG VẬT
THỰC NGHIỆM
1.3.1. Mô hình dựa trên giả thuyết rối loạn dopamine
Đây là mô hình kinh điển nhưng đến nay nó bộc lộ nhiều hạn chế do đó phải phát triển các phương pháp mới để nghiên cứu hiệu quả hơn về căn bệnh này.
1.3.2. Mô hình dựa trên giả thuyết về nguyên nhân gây bệnh
Tiêm chủng virus cúm cho chuột mẹ trong giai đoạn mang thai, chuột con sinh ra thấy có sự xáo trộn các tế bào tháp. Các khiếm khuyết trong quá trình phát triển có điểm tương đồng với các nghiên cứu ở hồi hải mã trên bệnh nhân TTPL. Tuy nhiên, chưa có kết luận về mối liên quan giữa mô hình này và bệnh TTPL.
1.3.3. Mô hình dựa trên giả thuyết bất thường hệ TKTW
Gây nhiễm độc tử cung chuột mẹ bằng methylazoxymethanol acetate. Chuột con sinh ra biểu hiện sự thay đổi hình thái của một loạt các cấu trúc não có liên quan đến bệnh TTPL (đặc biệt là hồi hải mã, vùng trán, vỏ não nội khứu) và thay đổi các hành vi.
Gây tổn thương vùng bụng hồi hải mã của chuột cống mới sinh. Ở giai đoạn trưởng thành, các chuột bị gây tổn thương biểu hiện sự thay đổi hành vi một cách rõ rệt. Mô hình này không chỉ có giá trị về mặt đánh giá hành vi, cấu trúc tế bào, khía cạnh dược lý học mà còn có giá trị về tiến trình thời gian khi phát sinh các rối loạn.
1.3.4. Mô hình suy giảm chức năng của hệ glutamatergic
Phương pháp dược lý học gây suy giảm chức năng hệ glutamatergic bằng cách ngăn chặn thụ cảm thể NMDA tiến hành ở các động vật trưởng thành đã trở thành một mô hình TTPL phổ biến. Nhiều nghiên cứu cho thấy phencyclidine (PCP) và các chất đối vận NMDA khác không những làm tăng nồng độ DA, glutamate, norepinephrine và acetylcholine ở vỏ não trán trước mà còn thay đổi kiểu phát xung của các neuron thuộc nhân vân bụng và hệ dopaminergic. Sử dụng lặp đi lặp lại PCP cũng có thể gây ra những biến đổi
mạnh mẽ về hành vi và nồng độ các chất dẫn truyền thần kinh, những biến đổi này vẫn còn kéo dài dai dẳng sau khi ngừng sử dụng PCP.
1.4. PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ HÀNH VI TRÊN ĐỘNG VẬT THỰC
NGHIỆM
1.4.1. Đánh giá hoạt động vận động
Để đánh giá chức năng vận động của động vật, nhiều test đã được sử dụng như môi trường mở, leo cột… Trong số đó, môi trường mở là test được sử dụng phổ biến nhất (Gould T.D. 2009). 1.4.2. Đánh giá hành vi xã hội Chuột là loài động vật có hành vi xã hội rất phong phú, người ta có thể sử dụng test tương tác xã hội, đánh giá hành vi tình dục, mối quan hệ mẹ con… để đánh giá hành vi xã hội của động vật (Crawley J.N. 2003). 1.4.3. Đánh giá trí nhớ và khả năng học tập Để đánh giá trí nhớ của động vật thực nghiệm các tác giả trên thế giới sử dụng một số test đánh giá như test mê lộ nước Morris, tìm thức ăn trong mê lộ, buồng sáng tối. 1.5. SƠ LƯỢC MỘT SỐ THUỐC CHỐNG LOẠN THẦN 1.5.1. Thuốc chống loạn thần điển hình
Đây là nhóm thuốc đối vận thụ thể dopamine. Haloperidol thuộc nhóm
butyrophenone. Thời gian bán hủy của thuốc khoảng 24 giờ. 1.5.2. Thuốc chống loạn thần không điển hình
Là các thuốc đối vận serotonine - dopamine, trong đó risperidone thuộc nhóm benzisoxazole. Thời gian bán hủy của risperidone khoảng 20 giờ. Olanzapine: gần 85% olanzapine được hấp thu qua đường tiêu hóa, nồng độ đỉnh đạt được sau 5 giờ và thời gian bán hủy là 31 giờ.
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Chuột nhắt chủng Swiss, giống đực, khỏe mạnh, 7 - 10 tuần tuổi, do ban chăn nuôi Học viện Quân y cung cấp. Chuột được chăm sóc trong cùng điều kiện (chu kỳ sáng tối được duy trì 12/12 giờ). 2.2. PHƯƠNG TIỆN, HOÁ CHẤT 2.2.1. Phương tiện
Phương tiện thực hiện thí nghiệm gồm có buồng thực nghiệm, môi trường mở, thiết bị đánh giá tương tác xã hội, mê lộ nước Morris, mê lộ tìm thức ăn. 2.2.2. Hoá chất
Dung dịch NaCl 0,9% (Philippine), Ketamine hydrochloride: lọ 10 ml (Rotexmedica, Trittau, Đức). Olanzapine (5,0 mg/viên) và risperidone (Ấn Độ). Haloperidol (1,5 mg/viên) (Việt Nam) 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Chúng tôi sử dụng phương pháp nghiên cứu tiến cứu, can thiệp bằng
thuốc và so sánh với đối chứng. 2.3.1. Sử dụng thuốc
Nội dung nghiên cứu 1: đánh giá ảnh hưởng trường diễn của ketamine dải liểu từ 10 - 35 mg/kg đến hoạt động vận động, tương tác xã hội, trí nhớ không gian của chuột nhắt. 6 nhóm chuột (nhóm Ket 10, 15, 20, 25, 30, 35) được tiêm ketamine vào phúc mạc với liều tương ứng 10, 15, 20, 25, 30 và 35 mg/kg/ngày, liên tục trong 14 ngày. Chuột ở nhóm chứng được tiêm nước muối sinh lý.
Nội dung nghiên cứu 2: đánh giá tác động của thuốc chống loạn thần lên chuột gây mô hình bệnh TTPL. Ketamine tiêm phúc mạc liều 20 mg/kg/ngày; olanzapine, risperidone, haloperidol dùng đường uống với liều lần lượt 4,0; 1,0 và 2,0 mg/kg/ngày liên tục 14 ngày. 2.3.2. Thiết kế nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu 1: Chuột được chia ngẫu nhiên thành 7 nhóm (Ket 10, 15, 20, 25, 30, 35 và ĐC). Trước tiêm toàn bộ chuột được kiểm định test môi trường mở, tương tác xã hội và mê lộ nước Morris. 24 giờ sau lần tiêm cuối cùng, cho chuột thực hiện lại các kiểm định trên để đánh giá ảnh hưởng của ketamine lên các hoạt động đó.
Nội dung nghiên cứu 2: Chuột được chia ngẫu nhiên thành 5 nhóm: (1) Ket/Olan: gây mô hình + điều trị bằng olanzapine; (2) Ket/Ris: gây mô hình + điều trị bằng risperidone; (3) Ket/Hal: gây mô hình + điều trị bằng haloperidol; (4) Ket/H2O gây mô hình + không điều trị; (5) NaCl/H2O không gây mô hình + không điều trị. Trước khi gây mô hình, chuột được kiểm định lần 1 với test môi trường mở, tương tác xã hội và mê lộ nước Morris. 24 giờ sau lần tiêm cuối cùng, toàn bộ chuột được kiểm định lần 2 với test môi trường mở và tương tác xã hội. 24 giờ sau khi thực hiện kiểm định lần 2, chuột được điều trị bằng
thuốc trong 14 ngày liên tiếp. 24 giờ sau lần uống cuối cùng, toàn bộ chuột được kiểm định lần 3 với test môi trường mở, tương tác xã hội, mê lộ nước và test tìm thức ăn trong mê lộ. 2.3.5. Xử lý số liệu
Số liệu được xử lý trên phần mềm Excel (Microsoft Office 2003) và phần mềm thống kê SPSS (version 15), kiểm tra phân phối chuẩn cho dữ liệu bằng hàm Shapiro - Wilk, áp dụng phân tích phương sai một hoặc hai nhân tố cùng kiểm định sâu Tukey cho những phân tích có sự khác biệt theo nhân tố.
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 3.1. ẢNH HƯỞNG TRƯỜNG DIỄN CỦA KETAMINE ĐẾN HOẠT ĐỘNG VẬN ĐỘNG, TƯƠNG TÁC XÃ HỘI, TRÍ NHỚ VÀ HỌC TẬP TRÊN CHUỘT NHẮT CHỦNG SWISS 3.1.1. Đánh giá hoạt động vận động, tương tác xã hội, trí nhớ và học tập
của chuột trước khi tiêm ketamine
3.1.1.1. Hoạt động vận động tự phát trong môi trường mở trước tiêm thuốc
Kết quả nghiên cứu cho thấy quãng đường vận động, vận tốc trung bình của chuột trong môi trường mở trước khi tiêm ketamine không có sự khác biệt giữa các nhóm (p > 0,05), nhưng có sự khác biệt giữa các ngày. Cụ thể là các chỉ số này ở ngày 2 và 3 đều giảm so với ngày 1 (p < 0,001).
Trên một số mô hình bệnh TTPL, người ta có thể quan sát thấy hành vi lặp đi lặp lại ở động vật thí nghiệm. Hành vi này tương tự như hoạt động rập khuôn máy móc ở bệnh nhân TTPL. Trong test môi trường mở, chúng tôi sử dụng chỉ số số lần đi qua đường giữa nhằm khám phá hành vi lặp lại ở chuột nhắt thực nghiệm. Tại thời điểm trước tiêm, chỉ số này không có sự khác biệt giữa các nhóm chuột (F(6,115) = 1,44; p > 0,05).
Tổng hợp của Gould T.D. và cộng sự cho thấy hoạt động vận động của chuột nhắt trong môi trường mở có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Chính vì vậy, trong nghiên cứu này chúng tôi phải thiết kế buồng thực nghiệm để tránh các tín hiệu lạ từ môi trường xung quanh. Với điều kiện thiết kế thí nghiệm tương đối chặt chẽ và sự đồng đều giữa các cá thể nên tại thời điểm trước tiêm ketamine khả năng vận động giữa các nhóm chuột là tương đương nhau. Đây là điều kiện thuận lợi để việc đánh giá tác dụng của thuốc lên hoạt động vận động của chuột được chính xác và khách quan. Mặt khác, kết quả nghiên cứu cũng cho thấy trong 3 ngày liên tiếp tiếp xúc với môi trường mở, động vật chủ yếu khám phá môi trường trong ngày đầu tiên. Có thể việc tiếp xúc lặp lại đã làm
giảm tính “mới, lạ” và “hấp dẫn” của môi trường mở nên mức độ khám phá của động vật sẽ giảm dần ở những ngày sau. Phần lớn các nghiên cứu tổng hợp của Gould T.D. cũng cho kết quả tương tự. 3.1.1.2. Hoạt động tương tác xã hội trước tiêm thuốc
Kết quả nghiên cứu cho thấy số lần tương tác và thời gian tương tác tại thời điểm trước tiêm không có sự khác biệt giữa các nhóm. Tóm lại, tại thời điểm trước tiêm các kết quả từ test môi trưởng mở và tương tác xã hội đều cho thấy không có sự khác biệt về các chỉ số đánh giá hoạt động vận động, tương tác xã hội giữa các nhóm chuột. Kết quả này giúp chúng tôi đánh giá ảnh hưởng của ketamine lên sự biến đổi hành vi ở chuột được chính xác và khách quan hơn. 3.1.1.3. Hoạt động trong mê lộ nước Morris của chuột trước khi tiêm thuốc Bảng 3.1. Hoạt động của chuột trong mê lộ nước Morris trước khi tiêm thuốc
n
Nhóm động vật
Ket 10 (1) 17 Quãng đường (m) 𝑥 ± SD 7,99 ± 2,36 Vận tốc trung bình (cm/giây) 𝑥 ̅ ± SD 20,74 ± 3,61
Ket 15 (2) 17 7,11 ± 1,93 19,45 ± 2,73
Ket 20 (3) 20 7,79 ± 2,00 20,78 ± 3,81
Ket 25 (4) 16 7,31 ± 1,71 18,71 ± 3,57
Ket 30 (5) 16 7,74 ± 2,04 18,95 ± 1,96
Ket 35 (6) 17 7,79 ± 1,53 20,20 ± 3,63
ĐC (7) 20 7,04 ± 1,28 19,08 ± 2,95
Kết quả trên bảng 3.1 cho thấy không có sự khác biệt giữa các nhóm về các chỉ số như thời gian, quãng đường bơi tìm bến đỗ và vận tốc bơi trung bình. Điều này chứng tỏ chuột ở các nhóm là tương đồng về khả năng tìm bến đỗ
p > 0,05 > 0,05 Thời gian (giây) 𝑥 ̅ ± SD 35,23 ± 9,45 36,81 ± 10,57 36,13 ± 10,82 37,08 ± 6,53 37,77 ± 6,86 36,64 ± 7,64 37,36 ± 8,69 > 0,05
ngập trong nước cũng như khả năng bơi trong nước nói chung tại thời điểm trước tiêm ketamine. 3.1.2. Đánh giá hành vi, trí nhớ và học tập của chuột sau khi tiêm thuốc 3.1.2.1. Tác động của ketamine đến trọng lượng chuột thí nghiệm
Ketamine là một chất gây mê trên người, tuy nhiên, trong nghiên cứu này chúng tôi dùng ketamine ở dưới liều gây mê trong một thời gian tương đối dài. Kết quả nghiên cứu cho thấy sau khi tiêm ketamine 14 ngày liên tục, trọng lượng trung bình của chuột ở các nhóm có xu hướng tăng nhẹ nhưng không khác biệt so với thời điểm trước tiêm cũng như không có sự khác biệt giữa các nhóm (F(6,106) = 0,31; p > 0,05). Điều này chứng tỏ tiêm ketamine trường diễn (10 - 35 mg/kg/ngày) không làm ảnh hưởng đến trọng lượng cơ thể. Kết quả này của chúng tôi khác biệt với nghiên cứu của một số tác giả khác. Venâncio C. và cộng sự sử dụng ketamine liều 5 và 10 mg/kg, 2 lần/ngày trong 14 ngày liên tiếp trên đối tượng chuột cống. Kết quả cho thấy chuột tiêm ketamine có trọng lượng giảm so với đối chứng. Ngược lại, Gracia L.S. lại cho thấy sử dụng ketamine trường diễn làm tăng trọng lượng cơ thể. Nguyên nhân của hiện tượng này vẫn chưa được làm rõ. Tuy nhiên, nghiên cứu của Cvrcek P. cho thấy một trong những tác dụng phụ khi dùng ketamine lâu dài là gây ra cảm giác buồn nôn, nôn và giảm sự ngon miệng. Điều này có thể giải thích cho trường hợp ketamine làm giảm trọng lượng cơ thể. Tuy nhiên, trong nghiên cứu của chúng tôi ketamine không làm ảnh hưởng đến chỉ số này. 3.1.2.2. Hoạt động vận động tự phát trong môi trường mở sau khi tiêm thuốc Quãng đường vận động trong môi trường mở của các nhóm chuột sau
Quãng đường (m) 25
20
15
10
5
0
Ket 10 (n = 17)
Ket 15 (n = 17)
Ket 20 (n = 20)
Ket 25 (n = 16)
Ket 30 (n = 16)
Ket 35 (n = 17)
ĐC (n = 20)
khi tiêm ketamine được trình bày trên hình 3.7.
Hình 3.7. Quãng đường vận động trong môi trường mở ở các nhóm chuột
sau khi tiêm thuốc
Kết quả trên hình 3.7 cho thấy không có sự khác biệt về quãng đường vận động trong môi trường mở giữa các nhóm chuột (F(6,128) = 1,64; p > 0,05). Tuy nhiên, khi đánh giá vận tốc trung bình của các nhóm chuột trong môi trường mở chúng tôi nhận thấy ketamine liều 30 mg/kg thể trọng/ngày đã làm giảm vận tốc vận động của chuột so với ĐC
Vận động là hoạt động cơ bản, ảnh hưởng đến nhiều hành vi khác của động vật như tương tác xã hội, tấn công hoặc chạy trốn kẻ thù, tìm kiếm thức ăn… Sự tăng vận động quá mức ở động vật được đánh giá như tình trạng bị kích động, có thể tấn công người khác của bệnh nhân TTPL; nói cách khác nó là một biểu hiện của triệu chứng dương tính. Ngược lại, hoạt động vận động suy giảm có thể làm cho động vật gặp khó khăn khi thực hiện hành vi tương tác với các cá thể cùng loài cũng như ảnh hưởng tới các hoạt động sống khác của chúng. Kết quả nghiên cứu của chúng tôi cho thấy sử dụng ketamine trường diễn trong dải liều từ 10 - 35 mg/kg/ngày không làm ảnh hưởng tới hoạt động vận động của chuột nhắt thực nghiệm (ngoại trừ ketamine liều 30 mg/kg/ngày làm giảm vận tốc của chuột nhưng quãng đường vận động không khác biệt so với đối chứng). Nghiên cứu của Venâncio C. và cộng sự dùng ketamine trường diễn với liều 5 và 10 mg/kg trên đối tượng chuột cống cũng cho kết quả tương tự. Ngược lại, nghiên cứu của Imre G. và cộng sự lại cho thấy ketamine làm tăng hoạt động vận động của động vật thí nghiệm, kết quả này tương tự như mô hình gây bệnh TTPL bằng phương pháp gây tổn thương vùng bụng hồi hải mã.
Mặt khác, người ta có thể quan sát thấy bệnh nhân TTPL bộc lộ những hành vi lặp đi lặp lại một cách vô nghĩa như bồn chồn, đi lại liên tục không thể ngồi yên một chỗ… Vì vậy, trong test môi trường mở chúng tôi còn sử dụng chỉ số số lần đi qua đường giữa nhằm khám phá hành vi lặp đi lặp lại ở chuột. Kết quả nghiên cứu thấy không có sự khác biệt về chỉ số này giữa các nhóm (F(6,114) = 1,73; p > 0,05). Nói cách khác, ketamine liều 10 - 35 mg/kg/ngày không gây ra hành vi lặp đi lặp lại ở chuột thí nghiệm. Kết quả này khác với nghiên cứu của Kos T. và cộng sự, bởi vì nhóm tác giả này đã quan sát được hành vi lặp đi lặp lại trên chuột thí nghiệm. 3.1.2.3. Hoạt động TTXH sau khi tiêm thuốc
Kết quả trên hình 3.11 cho thấy số lần chuột tương tác với cá thể cùng loài không có sự khác biệt giữa các nhóm (F(6,109) = 0,86; p > 0,05). Có thể hoạt động vận động của chuột không bị ảnh hưởng nên tần suất chuột đi vào vùng giao tiếp là tương đương giữa các nhóm.
Số lần
60 50 40 30 20 10 0
Ket 10 (n = 17)
Ket 15 (n = 17)
Ket 20 (n = 20)
Ket 25 (n = 16)
Ket 30 (n = 16)
Ket 35 (n = 17)
ĐC (n = 20)
Hình 3.11. Số lần tương tác ở các nhóm chuột sau khi tiêm thuốc Kết quả trên hình 3.12 cho thấy có sự khác biệt giữa các nhóm về thời gian tương tác sau khi tiêm ketamine (F(6,109) = 11,33; p < 0,001). So sánh chỉ số này ở 6 nhóm được tiêm ketamine (từ Ket 10 đến Ket 35) với nhóm ĐC thu được kết quả như sau: thời gian tương tác ở các nhóm Ket 20, 25, 30 và 35 giảm rõ rệt so với ĐC (p < 0,05); ngược lại chỉ số này ở nhóm Ket 10, Ket 15 không có sự khác biệt so với các chuột ĐC được tiêm dung dịch sinh lý (p > 0,05). Điều này chứng tỏ tiêm ketmine liều 20, 25, 30 và 35 mg/kg thể trọng/ngày trong 14 ngày liên tục có tác dụng làm giảm thời gian tương tác với cá thể cùng loài ở chuột nhắt thực nghiệm.
*
*
*
*
Thời gian (giây) 400 350 300 250 200 150 100 50 0
Ket 10 (n = 17)
Ket 15 (n = 17)
Ket 20 (n = 20)
Ket 25 (n = 16)
Ket 30 (n = 16)
Ket 35 (n = 17)
ĐC (n = 20)
Hình 3.12. Thời gian tương tác ở các nhóm chuột sau khi tiêm thuốc (* p < 0,05 so với nhóm ĐC)
Triệu chứng âm tính thường xuất hiện trên bệnh nhân TTPL là cảm xúc ngày càng cùn mòn, mất dần tình cảm với người xung quanh, dần dần dẫn đến tình trạng thu mình, xa lánh người thân, giảm giao tiếp xã hội (Ngô Ngọc Tản 2005). Triệu chứng này có thể quan sát, đánh giá trên động vật thực nghiệm bằng hiện tượng suy giảm tương tác xã hội (Arguello P.A.). Kết quả nghiên cứu của chúng tôi cho thấy các nhóm chuột sau khi tiêm ketamine (20 - 35
mg/kg/ngày) trường diễn đều có thời gian giao tiếp giảm so với nhóm đối chứng. Kết quả này là một trong những “dấu mốc” quan trọng trong việc tạo ra mô hình TTPL trên động vật mà ketamine các liều từ 20 - 35 mg/kg đã làm được. So sánh thời gian tương tác của 4 nhóm Ket 20, 25, 30 và 35 cho thấy không có sự khác biệt về chỉ số này giữa 4 nhóm chuột nói trên (F(3,58) = 1,30; p > 0,05). Mặt khác, để tạo cơ sở dữ liệu cho các nghiên cứu tiếp theo, chúng tôi tiến hành “định lượng” mức độ giảm sự tương tác xã hội của các nhóm chuột được tiêm thuốc. Kết quả thu được như sau: ketamine các liều 20, 25, 30 và 35 mg/kg lần lượt làm giảm 31,84%, 29,80%, 43,27% và 33,47% thời gian tương tác của chuột so với ĐC. Kết quả nghiên cứu của chúng tôi có nhiều điểm tương đồng so với công trình của Becker A. và cộng sự. Với việc sử dụng ketamine liều 30 mg/kg/ngày trong 5 ngày liên tiếp trên chuột cống, Becker A. cũng thu được kết quả là sự biến đổi hành vi xã hội (giảm tỉ lệ hành vi không gây hấn) trong khi hoạt động vận động của chuột không thay đổi. Ngoài ra, hiện tượng suy giảm hành vi xã hội cũng được phát hiện ở mô hình gây tổn thương vùng bụng hồi hải mã của chuột cống mới sinh hoặc ở mô hình gây đột biến gen DISC1. Như vậy, các phương pháp gây mô hình có thể khác nhau nhưng biến đổi hành vi lại khá giống nhau và đều hướng tới triệu chứng của bệnh TTPL. Nguyên nhân dẫn tới biến đổi hành vi trong các mô hình này vẫn chưa hoàn toàn sáng tỏ. Tuy nhiên, nghiên cứu của Tan S. và cộng sự cho thấy sử dụng ketamine trường diễn với liều 30 mg/kg/ngày làm tăng dopamine ở não giữa (midbrain) của chuột nhắt. Nghiên cứu của Nguyễn Thanh Bình cho thấy nồng độ dopamine huyết tương tăng cao trong giai đoạn cấp tính của bệnh nhân TTPL. Như vậy động vật sử dụng ketamine trường diễn và bệnh nhân TTPL đều có những điểm chung rất cơ bản là tăng dopamine và suy giảm hành vi xã hội. Vì vậy sự suy giảm hành vi xã hội của chuột có thể là hệ quả của sự biến đổi chất dẫn truyền thần kinh này. 3.1.2.4. Khả năng học tập, trí nhớ của chuột sau khi tiêm thuốc
Kết quả trên hình 3.13 cho thấy thời gian tìm được bến đỗ của chuột ở tất cả các nhóm đều có xu hướng giảm dần từ ngày 1 đến ngày 7. Từ ngày 3 nhóm chuột ĐC có thời gian tìm được bến đỗ nhanh hơn rõ rệt so với ở các nhóm chuột được tiêm ketamine (p < 0,05). Kiểm định sâu chỉ ra chuột ở các nhóm Ket 15, 20, 30 và 35 có thời gian tìm đến bến đỗ dài hơn so với nhóm chứng (p < 0,05). Như vậy, ketamine liều 15, 20, 30 và 35 mg/kg/ngày, tiêm 14 ngày liên tiếp đã làm chậm sự tiến bộ trong việc tìm và ghi nhớ vị trí bến đỗ theo thời gian
Thời gian (giây) 45
35
25
15
5
Ngày 2
Ngày 4
Ngày 6
Ngày 7
Ket 25 (4)
Ngày 1 Ket 10 (1) Ket 30 (5) (*)
Ngày 3 Ket 15 (2) (*) Ket 35 (6) (*)
Ngày 5 Ket 20 (3) (*) ĐC (7)
Hình 3.13. Thời gian tìm thấy bến đỗ ở các nhóm chuột qua 7 ngày
thực nghiệm. (*: p < 0,05 so với ĐC)
Đánh giá quãng đường chuột phải bơi để tìm được bến đỗ cho thấy chuột ở các nhóm Ket 10, 15, 20, 25 và 30 có quãng đường bơi tìm đến bến đỗ dài hơn so với ở nhóm chứng (p < 0,05). Kết quả này chứng tỏ tiêm ketamine liều từ 10 đến 30 mg/kg/ngày đã làm ảnh hưởng đến trí nhớ không gian và quá trình học tập của chuột nhắt trắng trong bài tập mê lộ nước Morris. Nghiên cứu trước đây cho thấy vùng CA1 của hồi hải mã là vị trí quan trọng liên quan đến trí nhớ mà ketamine lại làm suy giảm các synap ở vùng này, đây có thể là một trong những nguyên nhân làm suy giảm trí nhớ không gian của chuột (Duan T.T. 2013). Tuổi già và một số bệnh lý như Alzheimer, tự kỷ cũng có thể bộc lộ sự suy giảm trí nhớ. Điều này gợi ý rằng có thể xuất hiện một hiện tượng bất thường chung gây suy giảm trí nhớ/nhận thức cho tất cả các bệnh lý nói trên. Người ta đã phát hiện ra rằng ketamine làm tăng quá trình phosphoryl hoá của protein Tau ở hồi hải mã chuột cống mới sinh. Hiện tượng tương tự cũng xảy ra ở vỏ não trán trước và vỏ não nội khứu của chuột nhắt sau khi sử dụng ketamine liên tục 6 tháng. Như vậy, tăng phosphoryl hoá protein Tau có thể là một khâu trung gian quan trọng dẫn đến hiện tượng suy giảm trí nhớ. Tổng hợp các chỉ số nghiên cứu hoạt động của động vật trong mê lộ nước cho thấy ketamine liều 15, 20 và 30 mg/kg thể trọng/ngày liên tục trong 14 ngày làm giảm hoạt động học tập và trí nhớ không gian của chuột nhắt, nhưng không ảnh hưởng tới hoạt động vận động của chúng trong mê lộ nước. 3.2. XÁC ĐỊNH LIỀU KETAMINE GÂY MÔ HÌNH BỆNH TÂM THẦN
PHÂN LIỆT TRÊN CHUỘT NHẮT CHỦNG SWISS
Một yếu tố quan trọng đóng góp vào sự thành công của mô hình là động vật phải lặp lại được các triệu chứng cơ bản của bệnh lý nghiên cứu. Trong khi đó, TTPL là một bệnh loạn thần nặng bao gồm các nhóm triệu chứng dương tính (hoang tưởng, ảo giác), triệu chứng âm tính (cảm xúc cùn mòn, tách biệt xã hội, ngôn ngữ nghèo nàn…) và rối loạn nhận thức (tư duy rời rạc, giảm sút hoạt động nghề nghiệp…). Chính vì vậy, việc tìm ra các hành vi ở động vật tương đồng với bệnh TTPL ở người đã và đang là một thách thức lớn cho các nhà khoa học. Tuy nhiên, theo nghiên cứu của Arguello và cộng sự, có một số hành vi ở động vật được đánh giá tương đương như triệu chứng của bệnh TTPL trên người. Cụ thể như sau: hiện tượng tăng cường vận động trong môi trường mới hoặc khi gặp yếu tố gây stress hoặc sau khi sử dụng thuốc kích thích loạn thần được coi là triệu chứng dương tính. Hiện tượng giảm tương tác với các cá thể cùng loài… tương đương với triệu chứng âm tính. Suy giảm trí nhớ qua các bài test, biến đổi ức chế tiềm tàng được coi như triệu chứng rối loạn nhận thức. Nhiều tác giả đã sử dụng những tiêu chí này nhằm phát hiện các triệu chứng tương tự như bệnh TTPL trên động vật thực nghiệm. Tổng hợp kết quả cho thấy ketamine liều từ 20 - 35 mg/kg có hiệu quả như nhau trong việc làm giảm hành vi TTXH của động vật thí nghiệm. Mặt khác, khả năng học tập/trí nhớ của chuột bị suy giảm rõ rệt ở các liều 15, 20, 30 mg/kg. Như vậy, có hai liều ketamine (20 và 30 mg/kg) đáp ứng được 2 tiêu chí của mô hình. Tuy nhiên, chuột tiêm ketamine liều 30 mg/kg cho thấy vận tốc vận động lại giảm rõ rệt so với đối chứng. Nhằm loại bỏ mối nghi ngờ cho rằng hành vi tương tác xã hội của chuột giảm có thể do ảnh hưởng của yếu tố vận động, chúng tôi thấy ketamine liều 20 mg/kg là thích hợp nhất để gây mô hình bệnh TTPL trên chuột nhắt thực nghiệm, đây cũng là liều được lựa chọn để thực hiện các nghiên cứu tiếp theo.
3.3. ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA THUỐC CHỐNG LOẠN THẦN LÊN
CHUỘT GÂY MÔ HÌNH BỆNH TÂM THẦN PHÂN LIỆT 3.3.1. Gây mô hình bệnh TTPL trên chuột nhắt bằng ketamine 3.3.1.1. Đánh giá hoạt động vận động, tương tác xã hội và hoạt động trong
mê lộ nước Morris của chuột trước khi gây mô hình
Trước khi gây mô hình, chuột ở 5 nhóm thí nghiệm đều được kiểm định test môi trường mở, TTXH và mê lộ nước Morris để kiểm tra tính đồng nhất về hoạt động vận động, tương tác với các cá thể cùng loài và khả năng bơi, học
tập trong mê lộ nước. Kết quả nghiên cứu cho thấy các nhóm chuột tương đồng nhau về các chỉ số ở tất cả các test được kiểm định tại thời điểm trước khi gây mô hình. Đây là điều kiện quan trọng giúp cho quá trình đánh giá tác dụng của thuốc được chính xác và khách quan. 3.3.1.2. Đánh giá hành vi của chuột sau khi gây mô hình
Quãng đường (m) 25
20
15
10
5
0
Ket/Olan (1) (n = 34)
Ket/Ris (2) (n = 34)
Ket/Hal (3) (n = 33)
Ket/H2O (4) (n = 32)
NaCl/H2O (5) (n = 34)
Kết quả hoạt động vận động tự phát của chuột sau khi gây mô hình Kết quả trên hình 3.23 cho thấy quãng đường vận động trong môi trường mở của 4 nhóm chuột gây mô hình dao động trong khoảng 14,27 ± 6,94 đến 16,91 ± 6,72 (m), chỉ số này ở nhóm chuột ĐC (NaCl/H2O) trung bình là 15,30 ± 7,25 (m). Phân tích phương sai một nhân tố cho thấy không có sự khác biệt về quãng đường vận động giữa các nhóm (F(4,178) = 0,94; p > 0,05).
Hình 3.23. Quãng đường vận động trong môi trường mở ở các nhóm chuột sau khi gây mô hình
Mặt khác, kết quả nghiên cứu cũng cho thấy số lần đi qua đường giữa không có sự khác biệt giữa các nhóm (F(4,172) = 1,09; p > 0,05). Như vậy, hành vi lặp lại không được tạo ra trong mô hình này. Tổng hợp các chỉ số đánh giá hoạt động vận động cho thấy sau khi tiêm thuốc gây mô hình bệnh TTPL, chuột vẫn giữ được mức độ và loại hình vận động bình thường. Hoạt động TTXH của chuột sau khi gây mô hình Kết quả nghiên cứu cho thấy số lần giao tiếp của chuột với cá thể cùng loài trong thời gian kiểm định 10 phút là 46,35 - 51,93 lần. Phân tích phương sai một nhân tố cho thấy không có sự khác biệt giữa các nhóm chuột về số lần giao tiếp (F(4,158) = 0,56; p > 0,05).
Kết quả trên hình 3.28 cho thấy thời gian giao tiếp của các nhóm chuột gây mô hình (dao động trong khoảng 171,51 ± 62,94 đến 185,31 ± 72,46 (giây)) thấp hơn so với nhóm ĐC (trung bình 249,20 ± 75,43 (giây)). Phân tích
Thời gian (giây)
350
phương sai một nhân tố cho thấy có sự khác biệt về thời gian giao tiếp giữa các nhóm (F(4,154) = 5,99; p < 0,001). Kiểm định sâu Tukey chỉ ra sự khác biệt này xảy ra giữa nhóm ĐC và các nhóm gây mô hình (p(5-1) < 0,001; p(5-2), p(5-3), p(5- 4) < 0,05).
*
*
*
300
*
250
200
150
100
50
0
Ket/Olan (1) (n = 34)
Ket/Ris (2) (n = 34)
Ket/Hal (3) (n = 33)
Ket/H2O (4) (n = 32)
NaCl/H2O (5) (n = 34)
Hình 3.28. Thời gian giao tiếp ở các nhóm chuột sau khi gây mô hình (*p < 0,05 so với nhóm NaCl/H2O)
Các nhóm Ket/Olan, Ket/Ris, Ket/Hal và Ket/H2O lần lượt có thời gian tương tác giảm 31,18%, 29,37%, 25,64% và 30,67% so với ĐC. Như vậy, khi chúng tôi sử dụng ketamine liều 20 mg/kg đã tái lập được hiện tượng suy giảm tương tác xã hội ở chuột, tương tự như triệu chứng âm tính là thu mình, thu hẹp quan hệ xã hội ở bệnh nhân TTPL. Kết quả này đánh dấu sự thành công của mô hình cũng như chứng minh tính đúng đắn của phương pháp gây mô hình TTPL bằng cách làm suy yếu thụ cảm thể NMDA. Phân tích phương sai một nhân tố để so sánh thời gian tương tác ở các nhóm gây mô hình; kết quả cho thấy không có sự khác biệt về chỉ số này giữa các nhóm (F(3,120) = 0,34; p > 0,05). 3.3.2. Đánh giá tác động của thuốc trên động vật gây mô hình bệnh TTPL 3.3.2.1. Tác động của thuốc lên trọng lượng cơ thể
Kết quả nghiên cứu cho thấy trọng lượng chuột trước khi gây mô hình, sau khi gây mô hình và sau khi điều trị đều không có sự khác biệt giữa các nhóm. Điều này chứng tỏ tiêm ketamine trường diễn và uống olanzapine (liều 4 mg/kg/ngày) hoặc risperidone (liều 1 mg/kg/ngày) hoặc haloperidol (liều 2 mg/kg/ngày) liên tục trong 14 ngày không ảnh hưởng đến trọng lượng của chuột thí nghiệm.
3.3.2.2. Tác động của thuốc lên hoạt động vận động tự phát
Kết qủa nghiên cứu cho thấy quãng đường vận động không có sự khác biệt giữa các nhóm chuột (F(4,161) = 1,76; p > 0,05). Tuy nhiên, vận tốc trung bình của chuột ở nhóm Ket/Hal giảm có ý nghĩa so với nhóm đối chứng (p5-3 < 0,05). Ngoài ra, nhóm chuột gây mô hình TTPL nhưng không được điều trị (nhóm Ket/H2O) vẫn duy trì hoạt động vận động bình thường. Nghiên cứu của Becker A. cũng cho kết quả tương tự. 3.3.2.3. Tác động của thuốc lên hoạt động tương tác xã hội
Kết quả nghiên cứu cho thấy số lần giao tiếp của các nhóm chuột được điều trị bằng olanzapine, risperidone và haloperidol lần lượt là 39,50; 47,69 và 45,50 (lần). Chỉ số này ở nhóm chuột không được điều trị và nhóm ĐC là 44,35 và 57,70 (lần). Kiểm định sâu Tukey chỉ ra sự khác biệt xảy ra giữa nhóm Ket/Olan và NaCl/H2O (p(5-1) < 0,05).
*
Thời gian (giây) 350 300 250 200 150 100 50 0
Ket/Olan (1) (n = 34)
Ket/Ris (2) (n = 34)
Ket/Hal (3) (n = 33)
Ket/H2O (4) (n = 32)
NaCl/H2O (5) (n = 34)
Hình 3.34. Thời gian giao tiếp ở các nhóm chuột sau khi điều trị (*p < 0,05 so với nhóm NaCl/H2O)
Kết quả trên hình 3.34 cho thấy thời gian giao tiếp ở nhóm Ket/H2O giảm có ý nghĩa so với nhóm NaCl/H2O. Kết quả này chứng tỏ chuột gây mô hình TTPL nhưng không được điều trị (nhóm Ket/H2O) vẫn duy trì triệu chứng suy giảm TTXH so với ĐC. Trong khi đó các chuột gây mô hình nhưng được điều trị bằng thuốc chống loạn thần đã cải thiện được khả năng tương tác với cá thể cùng loài; bằng chứng là mức độ tương tác của chúng đã tăng lên và tương đương so với chuột ở nhóm ĐC (p(5-1), p(5-2), p(5-3) > 0,05). Nghiên cứu của Becker và Qiao cho thấy haloperidol không có tác dụng cải thiện hành vi xã hội của chuột được tiêm chất đối kháng thụ cảm thể NMDA. Tuy nhiên, nghiên cứu của chúng tôi cho thấy haloperidol có tác dụng phục hồi hành vi giao tiếp xã hội trên chuột nhắt gây mô hình TTPL. Trên thực tế, việc điều trị cho bệnh
nhân TTPL thường gặp rất nhiều khó khăn như việc điều trị kéo dài, tình trạng không đáp ứng với thuốc, bệnh hay tái phát…Tuy nhiên, trong nghiên cứu này việc điều trị bằng các thuốc chống loạn thần điển hình và không điển hình đã phát huy tác dụng tốt trên mô hình gây bệnh TTPL thực nghiệm. Sự khác biệt này có thể do bệnh nhân TTPL thường có thời gian ủ bệnh kéo dài, bệnh được phát hiện muộn. Ví dụ nghiên cứu của Nguyễn Thanh Bình cho thấy bệnh nhân TTPL thường có thời gian mang bệnh trung bình 6 - 10 năm hoặc thậm chí trên 10 năm. Tình trạng bệnh lý kéo dài đi kèm với việc không được điều trị có lẽ làm trầm trọng hơn sự rối loạn hoạt động của hệ glutamatergic và dopaminergic. Đây có thể là một nguyên nhân dẫn đến sự khó khăn trong việc điều trị cho bệnh nhân TTPL. 3.3.2.4. Tác động của thuốc lên trí nhớ và khả năng học tập thông qua test mê
lộ nước Morris
Kết quả trên hình 3.35 cho thấy thời gian bơi để tìm bến đỗ của chuột ở tất cả các nhóm đều có xu hướng giảm dần từ ngày 1 đến ngày 7. Phân tích phương sai hai nhân tố cho thấy tác động của yếu tố ngày tập (F(4,11;357,7) = 68,16; p < 0,001) và yếu tố nhóm (F(4,87) = 7,61; p < 0,001). Điều này chứng tỏ chuột ở tất cả các nhóm đều thể hiện sự học tập, ghi nhớ vị trí bến đỗ trong mê lộ nước khi được huấn luyện. Tuy nhiên khả năng học tập, ghi nhớ này lại khác nhau tuỳ theo nhóm chuột. Kiểm định sâu Tukey chỉ ra thời gian tìm thấy bến đỗ của chuột ở nhóm Ket/Olan không thấy có sự khác biệt so với nhóm NaCl/H2O (p(5-1) > 0,05); ngược lại chỉ số này khác biệt khi so sánh giữa nhóm chuột ĐC với các nhóm còn lại (p(5-2), p(5-3) < 0,05; p(5-4) < 0,001). Kết quả này cho thấy nhóm chuột gây mô hình và không được điều trị (Ket/H2O) thể hiện khả năng tìm bến đỗ kém hơn so với nhóm chuột không gây mô hình (NaCl/H2O). Nếu chuột gây mô hình nhưng được điều trị bằng olanzapine thì khả năng tìm bến đỗ được cải thiện tốt hơn so với nhóm Ket/H2O (p(4-1) < 0,05) và đạt kết quả tương đương như ĐC (p(5-1) > 0,05).
Thời gian (giây) 40
35
30
25
20
15
10
5
Ngày 1
Ngày 2
Ngày 3
Ngày 4
Ngày 5
Ngày 6
Ngày 7
Ket/Olan (1) (n = 30)
Ket/Ris (2) (n = 26) (*)
Ket/Hal (3) (n = 30) (*)
Ket/H2O (4) (n = 30) (**)
NaCl/H2O (5) (n = 29)
Hình 3.35. Thời gian tìm thấy bến đỗ ở các nhóm chuột SĐT (* p < 0,05; ** p < 0,001 so với nhóm NaCl/H2O)
Thời gian (giây) 30
25
20
15
10
5
0
Ket/Olan (1) (n = 30)
Ket/Ris (2) (n = 26)
Ket/Hal (3) (n = 30)
Ket/H2O (4) (n = 30)
NaCl/H2O (5) (n = 29)
Cùng với chỉ số thời gian thì quãng đường bơi để tìm bến đỗ cũng là một thông số quan trọng giúp đánh giá khả năng học tập/ghi nhớ của động vật trong test mê lộ nước. Kết quả cho thấy quãng đường chuột bơi để tìm được bến đỗ giảm dần từ ngày 1 đến ngày 7, phản ánh hoạt động học tập của chuột trong mê lộ nước có sự tiến bộ theo thời gian. Mặt khác, chuột ở các nhóm Ket/Ris, Ket/Hal, Ket/H2O có quãng đường bơi tìm đến bến đỗ dài hơn so với ở nhóm ĐC (NaCl/H2O), trong khi đó chỉ số này ở nhóm Ket/Olan được rút ngắn tương đương với nhóm ĐC (p(5-1) > 0,05). Như vậy, olanzapine có tác dụng cải thiện khả năng học tập, trí nhớ của chuột gây mô hình tốt hơn risperidone và haloperidol.
Hình 3.39. Thời gian lưu lại bến đỗ ở các nhóm chuột
Để đánh giá khả năng gợi lại trí nhớ của động vật sau 7 ngày luyện tập, chúng tôi tiến hành kiểm định lại test mê lộ nước trong điều kiện không có bến đỗ. Chỉ số phân tích là thời gian chuột lưu lại góc có bến đỗ được trình bày trên hình 3.39. Kết quả trên hình 3.39 cho thấy thời gian lưu lại bến đỗ ở ngày kiểm định thứ 8 không có sự khác biệt giữa các nhóm (F(4,127) = 0,76; p > 0,05). Điều này chứng tỏ khả năng gợi lại trí nhớ giữa nhóm chuột được gây mô hình với các nhóm được điều trị cũng như nhóm ĐC là tương đương nhau 3.3.2.5. Tác động của thuốc lên trí nhớ và khả năng học tập thông qua test
Thời gian (giây) 80
60
40
20
Ngày 1 Ngày 2 Ngày 3 Ngày 4 Ngày 5 Ngày 6 Ngày 7 Ngày 8 Ngày 9 Ngày
10
Ket/Ris (2) (n = 25) Ket/H2O (4) (n = 29) (*)
Ket/Olan (1) (n = 25) Ket/Hal (3) (n = 25) NaCl/H2O (5) (n = 29)
tìm thức ăn trong mê lộ
Hình 3.40. Thời gian tìm thấy thức ăn trong mê lộ ở các nhóm chuột SĐT (* p < 0,05 so với nhóm NaCl/H2O)
Kết quả trên hình 3.40 cho thấy theo thời gian luyện tập, chuột ở các nhóm dần nhớ được đường đi đến đích nên thời gian tìm thấy thức ăn được rút ngắn. Tuy nhiên, khả năng học tập và ghi nhớ đường đi đến đích khác nhau tuỳ theo từng nhóm chuột. Kiểm định sâu Tukey cho thấy thời gian tìm đến ô đích của nhóm Ket/H2O lâu hơn so với nhóm ĐC (p(5-4) < 0,001), trong khi đó khả năng tìm thức ăn của các nhóm Ket/Olan, Ket/Ris, Ket/Hal được rút ngắn tương đương với ĐC (p(5-1), p(5-2), p(5-3) > 0,05). So sánh tác dụng của 3 loại thuốc điều trị (olanzapine, risperidone, haloperidol) đến khả năng tìm thức ăn của các chuột gây mô hình cho thấy không có sự khác biệt (p > 0,05).
Kết quả trên hình 3.41 cho thấy số lần hướng dẫn để chuột đi đến đích có xu hướng giảm dần theo thời gian luyện tập từ ngày 1 (11,86 - 17,73 lần) đến ngày 10 (7,81 - 13,31 lần). Phân tích phương sai hai nhân tố cho thấy số lần hướng dẫn có sự khác biệt theo ngày luyện tập (F(5,5;535,3) = 20,76; p < 0,001) nhưng không có sự khác biệt theo nhóm (F(4,97) = 2,12; p > 0,05).
Số lần 20
15
10
5
Ngày 1 Ngày 2 Ngày 3 Ngày 4 Ngày 5 Ngày 6 Ngày 7 Ngày 8 Ngày 9 Ngày
10
Ket/Olan (1) (n = 25) Ket/Hal (3) (n = 25)
Ket/Ris (2) (n = 25) Ket/H2O (4) (n = 29)
Hình 3.41. Số lần hướng dẫn ở các nhóm chuột sau khi điều trị
Tỉ lệ % 70
60
60
60
48,27
50
40
32
Kết thúc 10 ngày huấn luyện trong mê lộ tìm thức ăn, các chuột có thể tự tìm đường đến ô đích mà không cần hướng dẫn sẽ được lựa chọn để thực hiện test kiểm định vào ngày 11.
*
30
17,24
20
10
0
Ket/Olan (1) (n = 25)
Ket/Ris (2) (n = 25)
Ket/Hal (3) (n = 25)
Ket/H2O (4) (n = 29)
NaCl/H2O (5) (n = 29)
Hình 3.42. Tỉ lệ mở cửa ở các nhóm chuột sau 10 ngày luyện tập (* p < 0,05 so với nhóm NaCl/H2O)
Kết quả trên hình 3.42 cho thấy tỉ lệ mở cửa (tỉ số giữa số chuột tham gia kiểm định ở ngày 11 trên số chuột được huấn luyện) ở nhóm chuột gây mô hình TTPL nhưng không được điều trị là 17,24% thấp hơn rõ rệt so với nhóm chuột ĐC (p < 0,05). Tỉ lệ này ở các nhóm chuột gây mô hình nhưng được điều trị (dao động từ 32% - 60%) không khác biệt so với nhóm ĐC (48,27%) (p > 0,05). Kết quả này chứng tỏ việc điều trị bằng olanzapine, risperidone và haloperidol đều có tác dụng cải thiện khả năng học tập trong mê lộ tìm thức ăn của chuột gây mô hình bệnh TTPL
Kết quả trên hình 3.43 cho thấy tỉ lệ mắc lỗi của chuột ở nhóm Ket/H2O là 220%, cao hơn rõ rệt so với các nhóm còn lại. Tỉ lệ này ở các nhóm được điều trị dao động từ 50 - 100%, không khác biệt so với nhóm ĐC (57,14%).
Tỉ lệ mắc lỗi (%) 250
* 220
200
150
100
100
73,33
57,14
50
50
0
Ket/Olan (1) (n = 25)
Ket/Ris (2) (n = 25)
Ket/Hal (3) (n = 25)
Ket/H2O (4) (n = 29)
NaCl/H2O (5) (n = 29)
Hình 3.43. Tỉ lệ mắc lỗi ở các nhóm chuột trong ngày kiểm định (* p < 0,05 so với nhóm NaCl/H2O)
Kết quả nghiên cứu cho thấy nhóm chuột gây mô hình nhưng không được điều trị phải mất thời gian dài để tìm thức ăn, thể hiện khả năng học tập kém hơn so với nhóm chuột đối chứng (thời gian tìm thức ăn ngắn). Tất cả các thuốc điều trị (olanzapine, risperidone và haloperidol) đều có khả năng rút ngắn thời gian tìm đến đích của chuột gây mô hình, tương đương với chuột đối chứng (Hình 3.40). Trong suốt 10 ngày huấn luyện, các cửa dẫn vào ngõ cụt trong mê lộ đều bị đóng nên chỉ có một đường zic zăc duy nhất dẫn từ cửa xuất phát đi đến đích, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình luyện tập. Sau đó, chỉ có những chuột có khả năng tự đi đến đích mà không cần hướng dẫn mới được lựa chọn để thực hiện test kiểm tra (mở cửa) ở ngày thứ 11. Thú vị là tỉ lệ chuột thực hiện test mở cửa có sự khác biệt rõ rệt giữa các nhóm. Tỉ lệ này thấp nhất (17,24%) ở nhóm chuột gây mô hình mà không điều trị; ngược lại các nhóm chuột gây mô hình nhưng được điều trị đều có tỉ lệ mở cửa tăng cao tương đương với nhóm chuột đối chứng (Hình 3.42). Hơn nữa, tỉ lệ mắc lỗi (đi vào ngõ cụt, quay lại) ở nhóm Ket/H2O là lớn nhất (tới 220%) khi tiến hành test mở cửa (Hình 3.43). Kết quả này cho thấy hiện tượng suy giảm trí nhớ và khả năng học tập đã xảy ra và duy trì ít nhất 33 ngày ở nhóm chuột gây mô hình TTPL bằng ketamine. Olanzapine, risperidone và haloperidol có tác dụng cải thiện khả năng học tập/trí nhớ trong mê lộ tìm thức ăn của chuột gây mô hình. Tóm lại, hiện tượng thuốc chống loạn thần có tác dụng khôi phục hành vi tương tác xã hội và cải thiện khả năng học tập, trí nhớ ở chuột nhắt gây mô hình có ý nghĩa rất quan trọng. Một là đã chứng minh một cách gián tiếp sự thành công của mô hình gây bệnh TTPL trên động vật. Hai là gợi ý có mối tương tác chặt chẽ giữa hệ glutamate với các chất dẫn truyền thần kinh khác như DA, GABA và serotonin trong cơ chế bệnh sinh bệnh TTPL.
KẾT LUẬN
1. Sử dụng ketamine 14 ngày liên tục với dải liều từ 10 - 35 mg/kg/ngày không ảnh hưởng đến hoạt động vận động của chuột nhắt chủng Swiss. Hoạt động tương tác xã hội, trí nhớ và học tập của chuột bị ảnh hưởng tuỳ thuộc vào liều ketamine sử dụng. Thời gian giao tiếp lần lượt giảm 31,84%, 29,80%, 43,27% và 33,47% so với đối chứng khi sử dụng ketamine liều 20, 25, 30 và 35 mg/kg. Khả năng học tập và trí nhớ không gian giảm qua test mê lộ nước Morris khi sử dụng ketamine liều 15, 20 và 30 mg/kg.
2. Sử dụng ketamine liều 20 mg/kg/ngày trong 14 ngày liên tục có thể gây mô hình tâm thần phân liệt trên chuột nhắt chủng Swiss với các triệu chứng âm tính là suy giảm tương tác xã hội và triệu chứng rối loạn nhận thức là giảm khả năng học tập và trí nhớ không gian. Chuột gây mô hình có thể duy trì hiện tượng suy giảm hành vi tương tác xã hội ít nhất 14 ngày và suy giảm khả năng học tập và trí nhớ ít nhất 33 ngày sau khi gây mô hình.
3. Olanzapine, risperidone và haloperidol có khả năng phục hồi sự suy giảm hành vi tương tác xã hội trên chuột nhắt gây mô hình bệnh tâm thần phân liệt. Olanzapine có khả năng cải thiện khả năng học tập, trí nhớ qua test mê lộ nước Morris và test tìm thức ăn trong mê lộ; trong khi đó risperidone và haloperidol chỉ thể hiện tác dụng ở test tìm thức ăn trong mê lộ.
KIẾN NGHỊ
1. Sử dụng mô hình gây bệnh TTPL trên chuột nhắt để đánh giá tác dụng của các hợp chất tự nhiên hoặc tổng hợp có tiềm năng trong điều trị bệnh tâm thần phân liệt.
2. Cần xác định nồng độ một số chất dẫn truyền thần kinh đặc biệt là dopamine, glutamate của chuột tại thời điểm kết thúc gây mô hình và kết thúc điều trị để làm rõ cơ chế gây mô hình bệnh tâm thần phân liệt trên động vật
DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
1.
2.
3.
Lưu Thị Thu Phương, Cấn Văn Mão, Trần Hải Anh (2014), “Nghiên cứu ảnh hưởng của ketamine đến trí nhớ không gian của chuột nhắt trắng”, Tạp chí Sinh lý học Việt Nam, 18(3), tr. 49 - 54. Lưu Thị Thu Phương, Cấn Văn Mão, Nguyễn Lê Chiến, Trần Hải Anh (2015), “Tác dụng trường diễn của ketamine lên hoạt động vận động và tương tác xã hội trên chuột nhắt”, Tạp chí Sinh lý học Việt Nam, 19(1), tr. 13 - 19. Lưu Thị Thu Phương, Cấn Văn Mão, Nguyễn Lê Chiến, Hisao Nishijo, Trần Hải Anh (2015), “Tác dụng của haloperidol lên hoạt động vận động, tương tác xã hội và học tập trên chuột được dùng ketamine trường diễn”, Tạp chí Sinh lý học Việt Nam, 19(4), tr.75 - 83.
4. Nguyễn Thị Chiêm, Cấn Văn Mão, Phạm Minh Đàm Vi Thị Phương Lan, Lưu Thị Thu Phương, Đinh Trọng Hà, Hisao Nishijo, Trần Hải Anh (2012), “Nghiên cứu hoạt động vận động, tương tác xã hội trên chuột nhắt được tiêm thuốc tác động lên hệ glutamatergic”, Tạp chí Sinh lý học Việt Nam, 16(2), tr. 32-41.
6.
7.
5. Vi Thị Phương Lan, Phạm Minh Đàm, Cấn Văn Mão, Nguyễn Thị Chiêm, Lưu Thị Thu Phương, Đinh Trọng Hà, Hisao Nishijo, Trần Hải Anh (2012), “Đánh giá tác dụng của clozapine lên một số hoạt động vận động, tương tác xã hội của chuột nhắt gây mô hình bệnh tâm thần phân liệt”, Tạp chí Sinh lý học Việt Nam, 16(2), tr. 22-31. Phạm Minh Đàm, Vi Thị Phương Lan, Cấn Văn Mão, Vũ Thị Chiêm, Lưu Thị Thu Phương, Hisao Nishijo, Trần Hải Anh (2012), “Tác dụng của bài thuốc tiêu dao tán địch đàm thang lên hoạt động học tập, trí nhớ trên động vật được tiêm ketamine”, Tạp chí Sinh lý học Việt Nam, 16(3), tr.49-56. Cấn Văn Mão, Vũ Thị Chiêm, Vi Thị Phương Lan, Phạm Minh Đàm, Lưu Thị Thu Phương, Hisao Nishijo, Trần Hải Anh (2012), “Nghiên cứu học tập, trí nhớ trên động vật được tiêm thuốc gây mô hình tâm thần phân liệt”, Tạp chí Sinh lý học Việt Nam, 16(3), tr. 43-48.
