Nghiên cứu tác dụng cải thiện trí nhớ trên chuột bị thiếu máu não cục bộ và khả năng ức chế acetylcholinesterase của rau đắng biển (bacopa monnieri (linn) wettst)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI





NGUYỄN MINH TRANG




NGHIÊN CỨU TÁC DỤNG CẢI THIỆN TRÍ NHỚ
TRÊN CHUỘT BỊ THIẾU MÁU NÃO CỤC BỘ VÀ
KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ACETYLCHOLINESTERASE
CỦA RAU ĐẮNG BIỂN
(BACOPA MONNIERI(LINN.) WETTST)



LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC

HÀ NỘI 2014




BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI







NGUYỄN MINH TRANG





NGHIÊN CỨU TÁC DỤNG CẢI THIỆN TRÍ NHỚ
TRÊN CHUỘT BỊ THIẾU MÁU NÃO CỤC BỘ VÀ
KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ACETYLCHOLINESTERASE
CỦA RAU ĐẮNG BIỂN

(BACOPA MONNIERI(LINN.) WETTST)



LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC

HÓA SINH DƯỢC
60120408



Người hướng dẫn khoa học : TS. Nguyễn Thị Lập

TS. Phạm Thị Nguyệt Hằng






HÀ NỘI 2014



LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình thực hiện luận văn, tôi đã nhận được rất nhiều sự
giúp đỡ quý báu của các thầy cô cùng đồng nghiệp.
Đầu tiên tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS. Nguyễn Thị Lập và
TS. Phạm Thị Nguyệt Hằng, hai người thầy luôn tận tình hướng dẫn và giúp đỡ

tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô, các anh chị đồng nghiệp và
bạn bè công tác tại Khoa dược lý – sinh hóa - Viện dược liệu và Bộ môn Hóa
sinh - Trường Đại học Dược Hà Nội đã phối hợp và tạo điều kiện giúp tôi thực
hiện luận văn.
Lời cảm ơn cuối cùng xin gửi tới gia đình và bạn bè đã luôn quan tâm động
viên, giúp đỡ tôi hoàn thành nhiệm vụ của mình.
Hà Nội, tháng 10 năm 2014
Nguyễn Minh Trang
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
ĐẶT VẤN ĐỀ 1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN 3
1. Bệnh Alzheimer 3
1.1. Dịch tễ 3
1.2. Yếu tố nguy cơ 3
1.3. Triệu chứng 4
1.4. Cơ chế bệnh sinh 5
1.5. Acetylcholinesterase và thuốc kháng enzym acetylcholinesterase 10
1.6. Một số nhóm thuốc khác điều trị bệnh Alzheimer 11
1.7. Đích tác dụng của các thuốc điều trị Alzheimer trong tương lai 11
2. Rau đắng biển 13
2.1. Vị trí phân loại 13
2.2. Đặc điểm thực vật 14
2.3. Phân bố 14
2.4. Thành phần hóa học 15
2.5. Tác dụng dược lý 17
3. Một số mô hình đánh giá khả năng cải thiện trí nhớ 22

3.1. Mô hình đánh giá khả năng ức chế acetylcholinesterase 22
3.2. Mô hình đánh giá khả năng học tập không gian trên chuột 22
4. Liên quan giữa thiếu máu não cục bộ và bệnh Alzheimer 23
Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25
2.1. Nguyên liệu và đối tượng nghiên cứu 25
2.1.1. Nguyên liệu 25
2.1.2. Đối tượng nghiên cứu26:
2.1.3. Hóa chất27
2.2. Phương pháp nghiên cứu 28
2.2.1. Đánh giá tác dụng cải thiện trí nhớ in vivo bằng thử nghiệm mê lộ
nước Morris 28
2.2.2. Nghiên cứu khả năng ức chế enzyme acetylcholinesterase (AChE)
ex vivo 31
2.2.3. Nghiên cứu khả năng ức chế enzyme acetylcholinesterase (AChE)
in vitro 32
2.3. Xử lý số liệu 32
Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 33
3.1. Tác dụng cải thiện trí nhớ của rau đắng biển trên chuột bị suy giảm
trí nhớ đánh giá qua thử nghiệm mê lộ nƣớc Morris 33
3.1.1. Bài tập nhìn thấy bến đỗ và bài tập không nhìn thấy bến đỗ 33
3.1.2. Bài tập không có bến đỗ 36
3.2. Nghiên cứu tác dụng ức chế hoạt tính enzym acetylcholinesterase
in vitro và ex vivo của rau đắng biển 38
3.2.1. Nghiên cứu tác dụng ức chế hoạt tính enzym AChE in vitro của
các mẫu M1, M2 38
3.2.2. Nghiên cứu tác dụng ức chế hoạt tính enzym AChE ex vivo của
các mẫu M1, M2 41
Chƣơng 4: Bàn luận 43
4.1. Về tác dụng cải thiện trí nhớ của rau đắng biển 43
4.2. Về tác dụng ức chế hoạt tính enzyme AChE in vitro và ex vivo của

rau đắng biển 50
KẾT LUẬN 55
KIẾN NGHỊ VÀ ĐỀ XUẤT 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

ACh Acetylcholine
AChE Enzym Acetylcholinesterase
AD Bệnh Alzheimer (Alzheimer disease)
APP Protein tiền chất amyloid (Amyloid precursor protein)
BuChE Butyrylcholinesterase
CAT Catalase
FTD Sa sút trí tuệ trán – thái dương (Frontotemporal Dementia)
GPX Glutathione peroxidase
g dl/kg gam dược liệu/kg thể trọng chuột
HPLC Sắc ký lỏng hiệu năng cao (High performance liquid
chromatography)
NFT Đám rối thần kinh (Neurofibrillary tangle)
NMDA N-methyl D-aspartate
MAPT Một gen mã hóa protein Tau (Microtubule-Associated
Protein Tau)
SOD Superoxide dismutase
SSRIs Các chất ức chế tái hấp thu serotonin chọn lọc (Selective
serotonin reuptake inhibitors)
SSTT Sa sút trí tuệ
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng
Trang
2.1. Nguyên vật liệu sử dụng trong quá trình thực nghiệm
27

3.1. Tác dụng của mẫu M1 và M2 đối với thời gian tiềm ẩn
34
3.2. Tác dụng ức chế enzym AChE phụ thuộc vào nồng độ mẫu M1 và M2
38
3.3. Giá trị IC
50
của các mẫu nghiên cứu
40
3.4. Tác dụng của tacrin, M1 và M2 đối với hoạt độ AChE ex vivo
41
















DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình
Trang
1.1. Mối liên quan giữa protein Tau, β amyloid và ApoE4

với bệnh Alzheimer
8
1.2. Hình ảnh rau đắng biển (Bacopa monnieri (Linn.) Wettst)
14
2.1. Sơ đồ chiết xuất mẫu M1
25
2.2 . Sơ đồ chiết xuất mẫu M2
26
2.3. Mô hình mê lộ nước Morris
29
3.1. Đồ thị biểu diễn thời gian tiềm tàng của các lô chuột thử
nghiệm ở ngày thứ 6 của bài tập không nhìn thấy bến đỗ
36
3.2. Đồ thị biểu diễn tỷ lệ thời gian chuột ở cung phần tư đích phụ
thuộc vào lô thí nghiệm ở bài tập không có bến đỗ
37
3.3. Đồ thị biểu diễn tác dụng ức chế hoạt tính enzym phụ thuộc vào
nồng độ mẫu M1
39
3.4. Đồ thị biểu diễn tác dụng ức chế hoạt tính enzym phụ thuộc vào
nồng độ mẫu M2
40

1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Cùng với sự phát triển của cuộc sống hiện đại, số lượng người cao tuổi,
thậm chí cả người trẻ tuổi mắc bệnh suy giảm trí nhớ ngày càng gia tăng.
Nghiên cứu cho thấy có khoảng 35 triệu người bị mắc bệnh Alzheimer. Thống
kê cho thấy ở châu Á có khoảng gần 13 triệu người mắc bệnh Alzheimer, dự

đoán đến năm 2050 con số này tăng lên tới 62,8 triệu người. Việt Nam có
khoảng hơn 9 triệu người bị sa sút trí tuệ mà dạng bệnh điển hình là Alzheimer.
Alzheimer là thể bệnh nặng nhất trong nhóm các bệnh sa sút trí tuệ, hiện nay là
mối quan tâm hàng đầu của những nhà lão khoa trên toàn thế giới cũng như ở
nước ta, khi tuổi thọ trung bình ngày càng cao, số người mắc bệnh ngày càng
nhiều [5].
Bệnh nhân bị Alzheimer sẽ bị giảm khả năng xét đoán, định hướng không
gian và thời gian, ngôn ngữ, tư duy nhận thức, hành động ảnh hưởng nặng nề
đến chức năng và chất lượng cuộc sống, gây nhiều khó khăn cho người bệnh,
cho gia đình và cả cộng đồng xã hội.
Các thuốc điều trị Alzheimer chủ yếu gồm các thuốc ức chế
cholinesterase, thuốc kháng thụ thể N-methyl – D- Aspartat, thuốc tăng cường
hoạt tính serotonin. Ba nhóm này đa số là thuốc tân dược nhưng giá thành thuốc
tương đối cao và có những tác dụng không mong muốn. Do đó nhu cầu nghiên
cứu phát triển các thuốc mới có nguồn gốc từ dược liệu để hỗ trợ và điều trị
Alzheimer là rất cần thiết.
Theo Y học cổ truyền Ấn Độ, rau đắng biển (Bacopa monnieri (Linn)
Wettst. được sử dụng để điều trị rối loạn tâm thần kinh như lo lắng, sa sút trí tuệ,
trí nhớ kém. Trên thế giới cũng đã có những nghiên cứu chứng minh hiệu quả
của rau đắng biển trên hệ thần kinh của chuột và người. Rau đắng biển (Bacopa
monnieri (Linn) Wettst) nhiều năm nay đã là món ăn phổ biến với người dân
2

Việt Nam. Tuy nguồn nguyên liệu dồi dào như vậy nhưng rau đắng biển vẫn
chưa được chú trọng nghiên cứu làm thuốc điều trị Alzheimer, trong khi nhu cầu
sử dụng là khá phổ biến và bệnh nhân phải mua thuốc nhập từ nước ngoài với
giá thành khá cao. Điều này gây tổn thất về giá trị kinh tế cũng như ý nghĩa xã
hội của loài cây này. Vì vậy chúng tối tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu
tác dụng cải thiện trí nhớ trên chuột bị thiếu máu não cục bộ và khả năng
ức chế acetylcholinesterase của rau đắng biển (Bacopa monnieri (Linn)

Wettst)”, nằm trong khuôn khổ đề tài cấp bộ y tế “Nghiên cứu tác dụng cải
thiện khả năng học, nhớ và bảo vệ thần kinh của cây rau đắng biển (Bacopa
monnieri (Linn) Wettst) theo hướng làm thuốc chữa bệnh Alzheimer”.
Đề tài “Nghiên cứu tác dụng cải thiện trí nhớ trên chuột bị thiếu máu
não cục bộ và khả năng ức chế acetylcholinesterase của rau đắng biển
(Bacopa monnieri (Linn) Wettst)” được tiến hành với hai mục tiêu:
1. Đánh giá tác dụng cải thiện trí nhớ của rau đắng biển trên chuột nhắt trắng
bị suy giảm trí nhớ do thiếu máu não cục bộ tạm thời bằng thử nghiệm mê
lộ nước Morris
2. Đánh giá khả năng ức chế enzym acetylcholinesterase của rau đắng biển
in vitro và ex vivo

3

Chƣơng 1. TỔNG QUAN

1. Sa sút trí tuệ và bệnh Alzheimer
Sa sút trí tuệ là trạng thái suy giảm nhận thức xảy đến trên những người
mà tình trạng trí giác vẫn bình thường và không bị những bệnh vốn có thể gây ra
suy giảm này nhận thức này (ví dụ như trầm cảm). Tình trạng suy giảm nhận
thức mang tính chất nặng dần và không thể đảo ngược được với biểu lộ nổi bật
và xuất hiện sớm nhất là sự suy giảm về trí nhớ, ngoài ra còn có kèm theo các
rối loạn khác của trí tuệ như rối loạn nhận thức, rối loạn ngôn ngữ, và rối loạn
khả năng tiến hành các cử động hữu ý. Sa sút trí tuệ cần được phân biệt với tình
trạng giảm trí nhớ sinh lý của người lớn tuổi (quên lành tính của tuổi già) vốn là
hệ quả của sự lão hoá trong đó các quá trình thần kinh bị chậm đi. Người có
chứng quên lành tính của tuổi già học các thông tin mới chậm hơn và cũng nhớ
lại các thông tin mới học được chậm hơn người bình thường, tuy nhiên nếu họ
được cho thêm thời gian để thực hiện những hoạt động này thì họ vẫn đạt được
các thành tích trí tuệ ở mức chuẩn của người bình thường. Các hoạt động thường

ngày của họ cũng không bị ảnh hưởng.
Bệnh Alzheimer là nguyên nhân hay gặp nhất của các loại sa sút trí tuệ,
chiếm tỷ lệ khoảng hai phần ba tổng số các trường hợp sa sút trí tuệ. Bệnh
Alzheimer thường xuất hiện trễ nhưng một số trường hợp lại xuất hiện sớm,
trước 60 tuổi. Giữa các thể bệnh Alzheimer xuất hiện sớm và xuất hiện trễ có
những điểm khác nhau rõ rệt, trong đó rõ nhất là sự hiện diện của các đột biến di
truyền vốn hay gặp nhất trong thể bệnh Alzheimer xuất hiện sớm
1.1. Dịch tễ bệnh Alzheimer
Tỷ lệ mắc sa sút trí tuệ ở những nước phát triển, mà thể nặng nhất là
Alzheimer, lên tới 8% đối với người từ 65 tuổi trở lên. Với tuổi cao hơn (85 trở
lên), tỷ lệ ở nhiều nước có thể lên đến 50%, có nghĩa là cứ hai người thì có một
người mắc. Có một nửa số trường hợp mất trí mới phát hiện mỗi năm là mắc
4

bệnh Alzheimer. Ngoài ra còn có sự khác biệt giới tính ở các mức tỷ lệ, phụ nữ
có nguy cơ phát triển bệnh Alzheimer cao hơn nam giới. [5]
Nghiên cứu của Bệnh viện Lão khoa Trung ương tại huyện Ba Vì, Hà Nội
(2005 – 2006) cho thấy tỷ lệ người từ 60 tuổi trở lên sống tại cộng đồng có sa
sút trí tuệ (SSTT) là 4,63%, tỷ lệ mắc bệnh tăng lên 1,78 lần sau mỗi 5 tuổi. [2]

1.2. Yếu tố nguy cơ bệnh Alzheimer
Yếu tố nguy cơ quan trọng nhất của bệnh Alzheimer là tuổi tác cao, tỷ lệ
mắc bệnh toàn bộ bằng 0,5% trong quần thể người thuộc lứa tuổi 65, đạt 10% ở
lứa tuổi 80. Bệnh Alzheimer thường xuất hiện trễ nhưng một số trường hợp lại
xuất hiện sớm, trước 60 tuổi. Giữa các thể bệnh Alzheimer xuất hiện sớm và
xuất hiện trễ có những điểm khác nhau rõ rệt, trong đó rõ nhất là sự hiện diện
của các đột biến di truyền vốn hay gặp nhất trong thể bệnh Alzheimer xuất hiện
sớm. Yếu tố nguyên nhân trong thể bệnh Alzheimer xuất hiện trễ thì phức tạp và
đa dạng hơn, trong đó có thể có sự hiện diện của cả yếu tố di truyền, tuối tác và
tác động môi trường.

Yếu tố nguy cơ rõ rệt tiếp theo là yếu tố di truyền, trong khi đó một số
yếu tố khác như giới tính là nữ, chấn thương sọ nặng nề và trình độ học vấn thấp
là những yếu tố nguy cơ đã được đưa ra nhưng vẫn còn gây tranh cãi.

1.3. Triệu chứng bệnh Alzheimer
Các triệu chứng đầu tiên thường bị nhầm lẫn là có liên quan đến lão hóa
hoặc stress. Các kiểm tra tâm lý có thể cho thấy có những khó khăn về nhận
thức nhẹ. Những triệu chứng sớm có thể ảnh hưởng phức tạp đến các sinh hoạt
hàng ngày. Đáng chú ý nhất là giảm trí nhớ, khó khăn trong việc nhớ các sự kiện
gần đây đã học được và không có khả năng để tiếp thu các thông tin mới. Một số
triệu chứng ban đầu của bệnh Alzheimer có thể không được chú ý đến, đó là
người bệnh có những vấn đề với các chức năng điều hành não bộ về sự chú tâm,
5

tính quy hoạch, tính linh hoạt, và tư duy trừu tượng, hoặc suy yếu trong phần
não bộ lưu trữ ngữ nghĩa (bộ nhớ của ý nghĩa, và các mối quan hệ, khái niệm).
Những đặc điểm này thường là triệu chứng tiền lâm sàng của bệnh
Một số rối loạn về năng lực nhận thức [6], [7],[18], [21]:
Rối loạn về trí nhớ
Rối loạn về trí nhớ gần như bao giờ cũng là biểu hiện sớm nhất của bệnh.
Những dấu hiệu ban đầu thường kín đáo, diễn biến âm thầm và dễ bị nhầm lẫn
chỉ là những biểu hiện thông thường của tuổi già. Bệnh nhân hay nhắc đi nhắc
lại nhiều lần những câu hỏi mà họ nghĩ là mới nêu lần đầu tiên, hay quên những
chuyện vừa mới xảy ra.
Những rối loạn trí nhớ này nhanh chóng kéo theo những rối loạn khác về
hoạt động thần kinh cao cấp, dần dẫn đến hình thành sa sút trí tuệ. Rối loạn trí
nhớ ảnh hưởng ngày càng nhiều đến mọi hoạt động hàng ngày, và là nguyên
nhân quan trọng trong việc hạn chế tính tự quản. Các công trình nghiên cứu thần
kinh tâm lý học cho thấy các rối loạn về trí nhớ gặp trong bệnh Alzheimer có cơ
chế rất phức tạp. Một số cơ chế liên quan đến các tổn thương của cấu trúc não

đặc biệt, nhất là về lưu giữ thông tin. Một số khác liên quan đến các trung tâm
của chú ý, tri giác, ngôn ngữ, các trung tâm xử lý thông tin.
Rối loạn về ngôn ngữ
Rối loạn ngôn ngữ được coi là những rối loạn về nhận thức hay gặp nhất
sau các rối loạn về trí nhớ. Gặp trong khoảng 40% các trường hợp sa sút trí tuệ
nhẹ và 100% trong các trường hợp nặng. Trong quá trình nói chuyện, các dấu
hiệu đầu tiên xuất hiện là tình trạng thiếu từ, được thay thế bằng dạng nói quanh.
Ngôn ngữ viết thường bị rối loạn sớm hơn ngôn ngữ nói.
Rối loạn về phối hợp động tác
Các rối loạn trong việc thực hiện các cử chỉ rất phổ biến trong bệnh
Alzheimer. Các rối loạn này hạn chế nhiều sự tự chủ của người bệnh. Khám thần
kinh có thể làm bộc lộ các rối loạn khác nhau về cử chỉ. Mất dùng động tác phản
6

xạ được định nghĩa là mất khả năng lặp lại một cách chính xác các cử chỉ của
hai bàn tay bằng cách bắt chước. Theo một số tác giả, loại mất khả năng dùng
động tác phản xạ là dấu hiệu thần kinh sớm nhất gặp trong bệnh Alzheimer.
Rối loạn nhận thức bằng giác quan
Về phương diện lâm sàng, các rối loạn nhìn hay gặp nhất, mất nhận thức
nhìn gặp trong khoảng 30% trường hợp, biểu hiện duới dạng khó nhìn các đồ vật
hoặc khó đọc, mặc dù có dùng kính điều chỉnh cũng không đỡ. Chưa có trường
hợp nào mất nhận thức về nghe được công bố.

1.4. Cơ chế bệnh sinh bệnh Alzheimer
Bệnh Alzheimer sớm hay bệnh Alzheimer trễ đều có ba đặc điểm giải phẫu
bệnh giống nhau gồm có sự hiện diện của các mảng amyloid (amyloid plaques),
các búi sợi tơ thần kinh (neurofibrillary tangles), và sự mất tế bào thần kinh. Bản
chất của mảng amyloid là sự kết tập ngoài tế bào của protein β amyloid . Sự kết
tập của protein tau và của các tiểu sợi thần kinh (neurofilament) trong thân tế
bào thần kinh tạo ra các búi sợi tơ thần kinh. Chính các mảng amyloid và các búi

sợi tơ thần kinh là nguyên nhân dẫn đến chết tế bào thần kinh. Hiện nay có một
cách phân loại dựa trên sự hiện diện ít hay nhiều của các các búi sợi tơ thần kinh
để xếp hạng mức độ nặng nhẹ của bệnh Alzheimer. Theo cách phân loại này,
bệnh Alzheimer được phân ra thành sáu mức độ từ I đến VI. Ở độ I và độ II, các
búi sợi tơ thần kinh chỉ hiện diện khu trú tại vỏ hải mã (hippocampal cortex) và
vỏ trong rãnh mũi (entorhinal cortex), trong khi đó các búi sợi tơ thần kinh lại
hiện diện lan tràn tại tất cả các vùng vỏ não mới trong bệnh Alzheimer độ V và
VI. [1]

1.5. Di truyền học bệnh Alzheimer
Bệnh Alzheimer có thể do tương tác bởi nhiều yếu tố như di truyền, di
truyền ngoài ADN và các nhân tố thuộc về môi trường. Đột biến ở amyloid
protein, presenilin (PS-1 và PS-2) – nguyên nhân gây khởi phát bệnh Alzheimer
7

sớm (<60 tuổi), thường có liên quan đến bệnh Alzheimer [12]. Đột biến có liên
quan đến quá trình sinh tổng hợp protein amyloid, dẫn đến làm thay đổi việc sản
xuất các β amyloid peptid khác nhau, và do đó làm thay đổi tỉ lệ giữa các peptid
này. Bệnh nhân mắc hội chứng Down có thêm một bản sao của nhiễm sắc thể
thứ 21, trên nhiễm sắc thể này có các gen APP cư trú. Những bệnh nhân này
thường phát triển sa sút trí tuệ sớm với các dấu hiệu bệnh lý của bệnh Alzheimer
trong não. Điều này phù hợp với một số ý kiến cho rằng sự biểu hiện quá mức
của gen APP gây khởi phát sớm bệnh Alzheimer.
Apolipoprotein E4 có liên quan về mặt di truyền với bệnh Alzheimer có
tính di truyền khởi phát muộn, chiếm hầu hết các trường hợp mắc bệnh
Alzheimer. [7]. Tất cả những nghiên cứu về hệ gen trên bệnh Alzheimer khởi
phát muộn từ các dân tộc khác nhau trên thế giới đã xác định rằng apoE4 là gen
có liên quan nhiều nhất [12].
1.5.1. β amyloid và các sản phẩm APP khác
β amyloid peptid, thành phần chính của mảng amyloid, và các chất

chuyển hóa khác đều có nguồn gốc từ APP do sự phân giải protein. Nhiều giả
thuyết cho rằng APP và β amyloid có mối liên hệ với cơ chế bệnh sinh của
Alzheimer. Tiểu đơn vị xúc tác của phức hợp protein g-secretase (enzym này có
vai trò giải phóng β amyloid peptid từ dạng tiền chất của nó chính là APP) được
hình thành bởi PS1 và PS2. Đột biến trội NST gặp ở APP, PS1 hoặc PS2 sẽ làm
thay đổi quá trình tạo ra APP, thúc đẩy quá trình tổng hợp và tích lũy β amyloid
trong não, là nguyên nhân gây khởi phát sớm bệnh Alzheimer [12].
Một số nghiên cứu đã chứng minh β amyloid làm thay đổi hoạt động của
tế bào thần kinh và các synap, đồng thời sự tích tụ amyloid trong não tạo nên
hoạt động bất thường và gây áp lực cho các synap [30]. Do việc sản xuất β
amyloid được quy định một phần bởi hoạt động của các tế bào thần kinh nên khi
hoạt động thần kinh bất thường có thể kích hoạt một vòng tuần hoàn luẩn quẩn
8

bằng cách tăng sản xuất β amyloid. Điều này làm cho bệnh Alzheimer trầm
trọng hơn.

1.5.2. Protein Tau
Bệnh Alzheimer có tác nhân là nhiều loại protein gây bệnh, tích lũy riêng
rẽ hoặc kết hợp cùng nhau ở trong não. Bệnh Alzheimer có liên quan không chỉ
với sự tích tụ bất thường các mảng amyloid mà còn của các đám rối thần kinh
(NFT). Các đám rối thần kinh hình thành trong tế bào và chủ yếu được tạo thành
do sự bất thường của quá trình biến đổi sau dịch mã sau khi tổng hợp protein
Tau, bao gồm sự tăng phosphoryl hóa và acetyl hóa [14]. Một vài nghiên cứu
gần đây đã đưa ra các quan điểm khác với truyền thống rằng chức năng chính
của protein Tau là để ổn định các vi ống và sự kết tập các protein Tau gây khiếm
khuyết thông qua cơ chế làm mất chức năng các vi ống này. Các nghiên cứu
nuôi cấy tế bào và trên chuột biến đổi gen cho thấy protein Tau có thể tạo điều
kiện hoặc kích thích việc dẫn truyền thần kinh thông qua việc điều hòa sự phân
bố các phân tử dẫn truyền tín hiệu có liên quan đến hoạt động của synap [32].

Tuy nhiên, khi có những biến đổi bất thường, protein Tau xuất hiện nhiều hơn ở
đuôi gai, tại đó gây ảnh hưởng đến việc dẫn truyền thần kinh. Các oligome β
amyloid thúc đẩy quá trình này tại hậu synap làm tăng cường lượng protein Tau
thông qua quá trình có liên quan đến thành phần của nhóm enzym MARK (là
nhóm enzym điều tiết ái lực của các vi ống). Một số nghiên cứu trên hệ gen cho
thấy đột biến ở APP hoặc presenilin là nguyên nhân tích tụ β amyloid trong não,
từ đó gây nên các mảng amyloid và các đám rối thần kinh (NFTs), trong khi đó
đột biến protein Tau tạo nên các đám rối thần kinh nhưng không tạo mảng
amyloid và cũng không gây nên bệnh Alzheimer.

9


Hình 1.1. Mối liên quan giữa protein Tau, β amyloid và ApoE4
với bệnh Alzheimer

1.5.3. ApoE4
Tác động của ApoE4 trên nguy cơ gây Alzheimer vẫn chưa được quan
tâm nhiều so với APP, β amyloid, tau, mặc dù mức độ ảnh hưởng của nó là
không hề nhỏ.
ApoE4 có thể có cả 2 vai trò: độc lập và phụ thuộc β amyloid trong sinh
bệnh học Alzheimer. ApoE4 làm giảm thanh thải β amyloid và tăng lắng đọng β
amyloid . Ngoài ra, tế bào thần kinh apoE4 thông qua quá trình phân giải protein
để tạo ra các mảnh vỡ độc với thần kinh, tạo nên sinh bệnh học độc lập với β
amyloid của bệnh Alzheimer. Giả thuyết phân giải protein ApoE cho rằng, để
đáp ứng với stress hoặc chấn thương, quá trình biểu hiện gen ApoE được kích
hoạt để tạo điều kiện sửa chữa tế bào thần kinh. Ức chế ApoE biểu hiện trên tế
bào thần kinh có thể làm giảm mức độ gây độc của các mảnh vỡ ApoE. Việc xác
định các protease có liên quan đến ApoE trong tế bào thần kinh có thể giúp phát
triển chất ức chế protease đặc hiệu, làm giảm sản xuất các mảnh vỡ ApoE gây

10

độc thần kinh. Ngoài ra còn có thể phát triển các thuốc bảo vệ ty thể và khung tế
bào chống lại sự tấn công của các mảnh vỡ ApoE độc hại [12].
Một số nghiên cứu gần đây đã giả định rằng những gốc tự do được sinh ra
do quá trình stress oxy hóa và viêm cũng là nguyên nhân quan trọng trong sinh
bệnh học của bệnh Alzheimer.
1.6. Acetylcholinesterase và thuốc kháng enzym acetylcholinesterase
Acetylcholin là chất trung gian hoá học có mặt trong phần lớn các synap
thần kinh trung ương, thần kinh thực vật, thần kinh - cơ. Acetylcholin tìm thấy ở
hành não, cầu não, tiểu não, thân não, não trung gian,thể vân và vỏ não mới
(nhiều nhất ở vùng vận động). Acetylcholin còn tìm thấy trong tuỷ sống, các
hạch thần kinh thực vật, các tận cùng thần kinh tiếp xúc với cơ quan ngoại vi.
AChE là một hydrolase thủy phân acetylcholin, được tìm thấy chủ yếu ở
các nút thần kinh-cơ và các khe synap, nhằm chấm dứt quá trình truyền tín hiệu
ở các khớp thần kinh. AChE có hoạt tính xúc tác cao, mỗi phân tử AChE phân
giải 25000 phân tử ACh mỗi giây. Có bốn vị trí hoạt động chính của AChE
trong quá trình thủy phân ACh là vị trí ester hóa, vị trí anion, túi acyl và vị trí
oxy-anion [38].
Nhóm thuốc ức chế enzym acetylcholinesterase được dùng để cải thiện tình
trạng suy giảm acetylcholin trong hệ thần kinh trung ương ở các bệnh nhân sa
sút trí tuệ do bệnh Alzheimer và những khiếm khuyết này gây suy giảm trí nhớ.
Các thuốc thuộc nhóm này bao gồm: tacrin, donepezil, rivastigmin, galantamin.
Donepezil (Aricept): điều trị bệnh Alzheimer trong tất cả các giai đoạn.
Donepezil là thuốc rất chọn lọc acetylcholinesterase. Sự chọn lọc này được
khẳng định là làm giảm tác dụng phụ của thuốc.
Rivastigmin (Exelon): điều trị bệnh Alzheimer's trong giai đoạn nhẹ và vừa.
Rivastigmin chủ yếu ức chế một trong bốn phân nhóm của enzym
acetylcholinesterase–G1, được tìm thấy ở vùng dưới đồi và vỏ não.
11

Galantamin (Razadyne): điều trị bệnh Alzheimer trong giai đoạn nhẹ và vừa.
Tacrin (Cognex): điều trị bệnh Alzheimer giai đoạn nhẹ và vừa.
1.6. Một số nhóm thuốc khác điều trị bệnh Alzheimer
 Nhóm thuốc điều trị tổn thương liên quan đến nhận thức bao gồm:
- Nhóm kháng thụ thể N-methyl D aspartat (NMDA) của hệ thống
glutamat
Nhóm này có memantine là thuốc đối kháng thụ thể N-methyl D aspartat
(NMDA) của hệ thống glutamat do có hiện tượng tăng kích hoạt thụ thể
NMDA làm tổn thương các neuron trong các bệnh lý thoái hóa thần kinh.
- Nhóm thuốc chống oxy hóa và các nhóm khác: như vitamin E, ginkgo
biloba, estrogen, kháng viêm NSAIDs, các tiền chất của acetylcholin.
 Nhóm thuốc điều trị tổn thương liên quan tới hành vi: nhóm tăng cường
hoạt tính serotonin (ức chế tái hấp thu serotonin chọn lọc SSRIs), gồm có
fluoxetine, sertraline, citalopram, escitalopram, paroxetine.
1.7. Đích tác dụng của các thuốc điều trị Alzheimer trong tƣơng lai
Trong hơn 30 năm qua, các nhà nghiên cứu đã đạt được những tiến bộ
đáng kể trong việc tìm hiểu chức năng của não và những vấn đề gặp phải của
bệnh nhân mắc Alzheimer, từ đó nghiên cứu các thuốc mới dựa trên các đích tác
dụng như Βeta amyloid, protein Tau…
Βeta amyloid:
Βeta amyloid là thành phần chính của mảng bất thường, còn gọi là mảng
amyloid, là một dấu hiện của bệnh Alzheimer. Các nhà khoa học đã tìm hiểu chi
tiết về các mảng này được cắt từ hợp chất APP (amyloid recursor protein) bởi
hai enzym là β – secretase và gamma – secretase. Các nhà nghiên cứu đang phát
triển các loại thuốc nhằm vào quá trình tổng hợp amyloid, bao gồm việc ngăn
chặn hoạt động của cả hai enzym vừa nêu, ngăn chặn các mảnh vỡ β amyloid kết
tụ thành mảng, và thậm chí sử dụng các kháng thể chống lại β amyloid để loại
trừ chúng khỏi não.

12

Butyrylcholinesterase
Sự dẫn truyền thần kinh xảy ra khi acetylcholin được giải phóng từ màng
trước synap rồi liên kết với các thụ thể nicotinic hoặc muscarinic ở màng sau
synap. Bộ não của động vật có vú thường có hai dạng chính của enzym
cholinesterase: acetylcholinesterase và butyrylcholinesterase. Cả hai dạng này
đề có khả năng thủy phân acetylcholin, Hai enzym này khác nhau về mặt di
truyền, cấu trúc và động học. AChE nằm ở khe synap (dạng hòa tan) và màng
synap (dạng liên kết với màng), còn butyrylcholinesterase (BuChE) chủ yếu có
liên quan đến tế bào thần kinh đệm. Một tính chất quan trọng vê sự khác biệt
giữa các chất ức chế cholinesterase là tính đặc hiệu với mỗi loại enzym bị ức
chế. Có ba tác nhân ức chế AChE là ba enzym chính đóng vai trò điều hòa bằng
cách làm giảm nồng độ acetylcholin trong não. Mặc dù chỉ chiếm 10% tổng hoạt
độ cholinesterase trong vỏ thái dương của não khỏe mạnh, 27 nghiên cứu gần
đây đã chỉ ra rằng enzym này có khả năng thủy phân acetylcholin và đóng vai
trò quan trọng trong việc dẫn truyền thần kinh hơn so với nó từng được đánh giá
trước đây. Tầm quan trọng của BuChE trong dẫn truyền thần kinh càng tăng khi
bệnh Alzheimer tiến triển. Bởi vì khi đó hoạt động của enzym AChE giảm tới
45% trong khi hoạt động của BuChE tăng từ 40% đến 90% [19].
Bệnh Alzheimer được đặc trưng bởi sự mất chức năng của hệ cholinergic,
trong đó các thuốc điều trị triệu chứng tỏ ra có hiệu quả cho đến nay là các chất
ức chế cholinesterase nhằm tăng cường hoạt động của cholinergic. Ở não bộ
khỏe mạnh, acetylcholinesterase (AChE) chiếm ưu thế (80%) và
butyrylcholinesterase (BuChE) được đánh giá là chỉ đóng vai trò nhỏ trong việc
điều hòa mức độ acetylcholin. Trong não của bệnh nhân mắc Alzheimer, hoạt độ
của BuChE tăng trong khi hoạt độ của AChE không thay đổi hoặc giảm. Vì vậy
cả hai enzym này đều có khả năng tham gia vào quá trình điều hòa mức
acetylcholin và là mục tiêu trong điều trị bệnh Alzheimer nhằm cải thiện tình
trạng thiếu hụt acetylcholin. Hai enzym này khác nhau về vị trí, tính chất và

13

động học. Những bằng chứng gần đây cho thấy BuChE có thể cũng có thể là
nguyên nhân và tiến triển của bệnh Alzheimer. Thử nghiệm lâm sàng được thực
hiện bằng cách sử dụng tác nhân có tác dụng chọn lọc với BuChE và một chất
ức chế AChE như rivastigmine, ngoài ra một nhóm bệnh nhân được sử dụng cả
thuốc ức chế AChE và ức chế BuChE, cho kết quả khả quan trên nhóm sử dụng
đồng thời cả thuốc ức chế AChE và BuChE trong điều trị Alzheimer và chứng
suy giảm trí nhớ [20].
Protein Tau
Protein Tau là một protein liên kết vi ống, bị phosphoryl hóa quá mức do
mất cân bằng hoạt động của hai enzym kinase và phosphatase là các enzym điều
hòa hoạt động phosphoryl hóa. Ngoài ra, protein Tau tách ra từ các vi ống và tự
tập hợp với nhau tạo thành oligome không hòa tan rồi nhập vào đám rối. Do đó
độc tính được gây ra bởi các oligomer hoặc do các vi ống đã bị biến đổi. Để
nghiên cứu thuốc điều trị bệnh này, đã có rất nhiều nghiên cứu được triển khai
nhằm xác định và ngăn chặn các enzym kinase chịu trách nhiệm trong điều hòa
quá trình phosphoryl hóa và nhiều kinase đã được đưa vào nghiên cứu, bao gồm
glycogen synthase kinase (GSK-3), cyclin phụ thuộc kinase-5 (CDK-5), các
kinase thuộc nhóm MAPK (microtubule affinity regulating kinase), JNKs (c-Jun
N-terminal Kinase), casein kinase, CaMK-II (calcium calmodulin-dependant
kinase II), PKA (protein kinase)…[16], [20].
2. Rau đắng biển
2.1 . Vị trí phân loại
Rau đắng biển có tên khoa học là Bacopa monnieri (Linn) Wettst., thuộc
họ hoa mõm chó (Scrophulariaceae). Các tên gọi khác là Bacopa monniera (L.)
Pennell yes, Lysimachia monnieri L. Cent., Graticola monnieri L., Monniera
cunefolia Michaux, Herpestis monniera L. Kunth.
14

Tại Ấn Độ: Tên Brahmi được gọi chung cho rau đắng biển và cả rau má.
Tại Pakistan: rau đắng biển được gọi là Bamb, Ionika. Tại Việt Nam cây còn
được gọi là rau sam trắng, rau sam đắng, cây ruột gà.

Đặc điểm thực vật
Rau đắng biển là dạng cây thảo sống quanh năm, có thân nhẵn, mọc bò rễ
dài 10-40cm. Các cành mọc đứng mềm, không lông, rất đắng. Lá mọc đối,
không cuống, thuôn hình muỗng, dài cỡ 1cm, gân chính hơi khó thấy. Hoa màu
tím xanh hoặc trắng nhạt, mọc riêng lẻ ở nách lá. Quả nang hình trứng có mũi,
nhẵn, có đài tồn tại [8].

Hình 1.2. Hình ảnh rau đắng biển (Bacopa monnieri (Linn) Wettst)
(nguồn trích dẫn hình ảnh:
2.2. Phân bố
Rau đắng biển sống rộng rãi ở Ấn Độ, Pakistan, Afghanistan, Nepal, Sri
Lanka, châu Phi, châu Úc, vùng cận nhiệt đới ở Mỹ, vùng nhiệt đới ở châu Á từ
Ấn Độ, Sri Lanka, Nam Trung Quốc, Đài Loan sang Đông Nam Á, trong đó có
Việt Nam. Cây mọc tại tại ruộng, trên đất có pha cát, ven ruộng, vùng bãi cỏ ẩm
nơi thấp đến độ cao khoảng 1000m. Tại Việt Nam, cây được gặp hầu như trên
toàn quốc, tại các vùng đồng bằng và trung du Bắc và Nam Việt Nam.
2.3. Thành phần hóa học
15

Một số thành phần hóa học có tác dụng dược lý trong rau đắng biển gồm
alkaloid, saponin và sterol. Mặc dù alkaloid brahmin là thành phần đầu tiên
được xác định trong rau đắng biển nhưng Saponin mới là chất có hoạt tính
chính. Các saponin là glycosid, một đơn vị đường gắn với 1 aglycon
(sapogenin). Phần sapogenin quyết định loại saponin là steroid hoặc triterpenoid.
Thành phần đem lại hiệu quả cải thiện trí nhớ trong rau đắng biển là saponin
triterpenoid có tên là bacosid [33].

Bacosid A và bacosid B:
Bacosid A được phát hiện trong rau đắng biển năm 1965 bởi Chatterji,
trong đó bacosid A chiếm khoảng 2,5-3%, khi bị thủy phân trong môi trường
acid cho bacogenin A1, A2, A3, A4. Bacosid A, được xác định có tên khoa học
là 3-( α Larabinopyranosyl)-O-β-D-glucopyranosid-10,20- dihydroxy-16-keto-
dammar-24-en. Bacosid A được coi là hoạt chất có tác dụng chính trong việc cải
thiện bệnh suy giảm trí nhớ trong rau đắng biển [25],[26.]
Bằng phương pháp HPLC, các nhà khoa học đã phát hiện bacosid A là
hỗn hợp của 4 saponin được đặt tên là bacosid A3, bacosid II, một jujubogenin
là đồng phân của bacopasaponin C là 3-O-[ -L-arabinofuranosyl-(1→2)-{β-D-
glucopyranosyl-(1→3)-}- -L-arabinopyranosyl] jujubogenin (còn gọi là
bacopasid X) và bacopasaponin C [21].
O
HO
bacoside A
O
OH

Bacosid B được phát hiện cùng lúc với bacosid A, ban đầu được phát hiện
thấy chỉ khác với bacosid A ở phần đường thể hiện ở khả năng quay cực và có
16

thể là một đồng phân của bacosid A. Tuy nhiên gần đây các nhà khoa học đã xác
định được bacosid B là hỗn hợp của các saponin có aglycon là các jujubogenin
hoặc pseudojujubogenin như: bacopasid N
1
, bacopasid N
2
, bacopasid-IV và
bacopasid-V [18].

Bacopasaponin A, bacopasaponin B và bacopasaponin C:
- Ba saponin triterpenoid được phân lập tiếp theo là bacopasaponin A, B
và C, được xác định tên khoa học:
- Bacopasaponin A: 3-O-α-L-arabinopyranosyl-20-O-α-L-
arabinopyrasonyl –jujubogenin
- Bacopasaponin B: 3-O-[α-L arabinofuranosyl- (1→2)-α-L-
arabinopyranosyl] pseudojujubogenin
- BacopasaponinC: 3-O-β-Dglucopyranosyl(1→3)-{α-L-
arabinofuranosyl-(1→2)}-α-L arabinopyrasonyl] pseudojujubogenin
[21]
Bacopasaponin D, bacopasaponin E, bacopasaponin F, bacopasaponin G
- Bacopasaponin D là một pseudojujubogenin glycoside có tên là 3-O-[α-
L-arabinofuranosyl- (1→2)-β-Dglucopiranosyl] pseudojujubogenin [42].
- Bacopasaponin E và bacopasaponin F (khác nhau ở phần jujubogenins):
được phân lập bởi Mahato và cộng sự năm 1996 [28].
- Bacopasaponin G: Hou và cs đã phân lập được một saponin mới năm
2002 đặt tên là bacopasaponin G, một dẫn xuất được Matsutaka đặt tên là
(3R) - 1- octan- 3yl- (6-O-sulfonyl) - β- D - glucopyranoside, một
phenylethanoid glycoside mới là 3,4-dihydroxyphenylethyl alcohol (2-O-
feruloyl)-β-D-glucopyranoside và một glycoside mới khác là phenylethyl
alcohol [5-O-p-hydroxybenzoyl- β -D-apiofuranosyl-(1→2)]-β-D-
glucopyranoside [41].
Một số saponin khác:
17

Ba saponin mới được phân lập từ rau đắng biển là bacopasids III, IV, V
có tên là : 3-O α-L- arabinofuranosyl-(1→2)-β-D-glucopyranosyljujubogenin, 3-
O-β-D-glucopyranosyl-(1→3)-α-Larabinopyranosyljujubogenin,3-O-β-D-
glucopyranosyl-(1→3)-α-Larabinofuranosyl pseudojujubogenin [42].
Các thành phần khác:

Sau các bacosid, các nhà khoa học phát hiện thêm các alkaloid khác là
nicotine và herpesin. Ngoài ra D-manitol và một saponin là hersaponin cũng đã
được Sastri và cộng sự phân lập năm 1959 [45].
Rau đắng biển có chứa alkaloid như hydrocotylin, brahmin và herpestin.
glycosid như asiaticosid và thanakunicide flavonoids như apigenin và luteonin.
Saponin như D-mannitol, acid A, monnierin (C51H82O213H2O). Một số thành
phần hóa học khác như betulinic acid, wogonin, oroxindin, betulic acid,
stigmastarol, β-sitosterol, một số amino acid như alpha alanin, aspartic acid,
glutamic acid, serin và các ester, heptacosan, octacosan, nonacosan, triacontan,
hentriacontan, dotriacontan, nicotin, 3-formyl-4-hydroxy-2H-pyran (C6H6O3).
brahamosid, brahminosid, brahmic acid, isobrahmic acid, vallerin, pectic acid,
các acid béo, tanin, volatile oil, ascorbic acid, thanakunic acid và asiatic acid.

2.4. Tác dụng dƣợc lý
2.4.1. Tác dụng trong việc cải thiện trí nhớ và nhận thức
Nghiên cứu trên động vật
Một nghiên cứu thử nghiệm hiệu quả của cao chiết rau đắng biển trên việc
thay đổi hành vi của chuột Wistar khi uống cao chiết ở các khoảng thời gian
khác nhau và liều dùng khác nhau. Sau một khoảng thời gian, chuột được thử
nghiệm học tập qua thị giác (mê lộ chữ T) và thử nghiệm tránh né thụ động. Dữ
liệu được so sánh với những con chuột cùng lứa tuổi. Kết quả cho thấy có sự cải
thiện rõ rệt về khả năng học tập qua thị giác và cải thiện trí nhớ ở chuột khi điều