Tác dụng hạn chế tăng glucose huyết của thân mướp đắng trên một số mô hình gây tăng glucose huyết thực nghiệm

TÁC DỤNG HẠN CHẾ TĂNG GLUCOSE HUYẾT CỦA THÂN MƯỚP ĐẮNG TRÊN MỘT SỐ MÔ HÌNH GÂY TĂNG GLUCOSE HUYẾT THỰC NGHIỆM Phùng Thanh Hương, Nguyễn Xuân Thắng Trường đại học Dược Hà Nội I - ĐẶT VẤN ÐỀ Ở Việt Nam cũng như nhiều nước khác trên thế giới, quả cây Mướp đắng (MÐ) (Momordica charantia L. Cucurbitaceae) được biết đến như một loại thực phẩm và cũng là một vị thuốc có nhiều công dụng chữa bệnh. Một trong những công dụng chính của quả mướp đắng (QMÐ) được ứng dụng rộng rãi và được NGHIÊN CỨU NHIỀU Ở cả trong và ngoài nước là tác dụng điều trị đái tháo đường (ÐTÐ) - một bệnh mạn tính đang có xu hướng ngày càng phát triển trên toàn thế giới [1, 2, 5, 8]. Các nghiên cứu cho thấy các chất chính có tác dụng làm giảm đường huyết cũng có mặt trong một số bộ phận khác của cây mướp đắng như thân, lá, hạt với tỷ lệ tương đương [3]. Ðiều này mở ra khả năng tận dụng các bộ phận khác của cây MĐ để làm phong phú thêm nguồn nguyên liệu dùng làm thuốc điều trị ÐTÐ. Trong bài báo này, chúng tôi xin trình bày một số kết quả nghiên cứu về tác dụng hạn chế tăng glucose huyết của thân cây mướp đắng (TMÐ) trên một số mô hình gây tăng glucose thực nghiệm. II – NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Nguyên liệu 1.1. Nguyên liệu - Chuột cống trắng thuần chủng, trọng lượng 100 -120g, 100% là chuột đực - Dịch chiết cồn 400 của TMĐ được chế tạo dưới dạng hỗn dịch trong nước (hỗn dịch A) - Ðối chứng: dịch chiết cồn 400 của QMĐ được chế tạo dưới dạng hỗn dịch trong nước (hỗn dịch B), insulin nhanh (POLFA), gliclazid (Diamicron/SERVIER) - Kit đo glucose niệu và ceton niệu Uristix (BAYER Dianostig) - Kit đo glucose huyết One Touch (JOHNSON&JOHNSON) 1.2. Thiết bị. - Máy đo glucose huyết One Touch Basic Plus (JOHNSON&JOHNSON) 2. Phương pháp 2.1. Phương pháp nghiên cứu một số chỉ số hoá sinh Ở chuột + Ðịnh lượng glucose huyết: Dùng enzyme glucose oxidase với kit và máy đo glucose huyết One touch basic Plus + Bán định lượng glucose niệu và ceton niệu bằng kit Uristix (BAYER Dlanostig) 2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của TMĐ trên một số mô hình gây tăng glucose huyết thực nghiệm + Ảnh hưởng của thân mướp đắng trên mô hình tăng glucose huyết do glucose ngoại sinh Chuột thí nghiệm đã nhịn đói 12 giờ được cho uống hỗn dịch A liều 14ml/kg. Sau 4 giờ, định lượng glucose huyết. Tiếp đó, cho uống dung dịch glucose 30% liều 3g glucose/kg trọng lượng chuột. Ðịnh lượng glucose huyết sau khi cho uống glucose (0,5 giờ định lượng một lần, trong thời gian 2,5 giờ). Song song định lượng glucose niệu và ceton niệu. Tiến hành tương tự với lô chứng uống dung dịch adragan 3% (1,5 ml/chuột) và các lô dùng insulin (3UI/kg), gliclazid (20mg/kg) và hỗn dịch B (14ml/kg). Riêng với lô dùng insulin, định lượng glucose huyết và cho uống glucose sau khi tiêm insulin 2 giờ. + Ảnh hưởng của thân mướp đắng trên mô hình tăng glucose huyết do tiêm adrenalin Chuột thí nghiệm đã nhịn đói 12 giờ được cho uống hỗn dịch A. Sau 4 giờ, định lượng glucose huyết. Ngay sau đó, tiêm bắp dung dịch adrenalin liều 0,5ml/kg trọng lượng chuột. Ðịnh lượng glucose huyết sau tiêm adrenalin (0,5 giờ định lượng một lần, trong thời gian 3 giờ). Song song định lượng glucose niệu và ceton niệu. Tiến hành tương tự với lô chứng uống dung dịch adragan 3% (1,5 ml/chuột) và các lô dùng Insulin (3 UI/kg), gliclazid (20mg/kg) và hỗn dịch B (14ml/kg). Riêng với lô dùng Insulin, định lượng glucose huyết và tiêm adrenalin sau khi tiêm Insulin 2 giờ. + Ảnh hưởng của thân mướp đắng trên mô hình tăng glucose huyết do streptozocin (STZ) Vào ngày thứ sáu sau khi tiêm STZ (70mg/kg hoặc 100 mg/kg), định lượng glucose huyết lúc đói của chuột, sau đó cho uống hỗn dịch A liều 6ml/kg. Ðịnh lượng glucose huyết 2 giờ một lần sau khi uống thuốc. Song song định lượng glucose niệu và ceton niệu. Tiến hành tương tự với lô chứng uống dung dịch adragan 3% (1,5 ml/chuột) và các lô dùng Insulin (3 UI/kg) và gliclazid (20mg/kg). + Nghiên cứu tác dụng điều trị sớm và kéo dài của thân mướp đắng trên chuột ĐTĐ giống typ II do STZ (70mg/kg) Ðịnh lượng glucose huyết lúc đói của chuột, sau đó tiêm STZ liều duy nhất (70mg/kg). Trong thời gian 9 ngày sau khi tiêm, cho chuột uống hỗn dịch A (6 ml/kg) vào mỗi buổi sáng. Ðịnh lượng glucose huyết vào ngày thứ 3, 6, 9 và 14 sau khi tiêm STZ (glucose huyết được định lượng vào buổi sáng, 4 giờ sau khi uống thuốc). Song song định lượng glucose niệu và ceton niệu. Tiến hành tương tự với lô chứng uống dung dịch adragan 3% (1,5 ml/chuột) và lô uống gliclazid (20mg/kg). III - KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 1. Ảnh hưởng của thân mướp đắng trên mô hình tăng glucose huyết do glucose ngoại sinh ẢNH HƯỞNG CỦA TMĐ đến khả năng dung nạp glucose của chuột - chỉ tiêu quan trọng để đánh giá tác dụng của một thuốc điều trị đái tháo đường - được thể hiện thông qua sự biến đổi glucose huyết của chuột sau khi uống glucose liều 3g/kg. Kết quả được trình bày Ở Hình 1. Hình 1. Ảnh hưởng của thân mướp đắng trên glucose huyết của chuột uống glucose Kết quả cho thấy mức tăng glucose huyết cao nhất của lô uống hỗn dịch A đạt được sau khi uống glucose 60 phút thấp hơn rõ rệt so với lô chứng và không khác biệt so với lô uống hỗn dịch B nhưng lại cao hơn so với lô dùng insulin và gliclazid. Glucose niệu và ceton niệu âm tính trong tất cả các lô, trừ lô chứng. Như vậy, TMĐ có tác dụng hạn chế tăng glucose huyết do glucose ngoại sinh. Tác dụng này của TMĐ tương đương với tác dụng của QMÐ nhưng kém hơn và duy trì trong thời gian ngắn hơn so với insulin và gliclazid. Một trong những giả thuyết về cơ chế tác dụng của các dược liệu điều trị ĐTĐ được nhiều tác giả công nhận là khả năng ức chế hấp thu glucose ở ruột qua đường ăn hoặc khi uống dung dịch glucose [4, 6, 7]. Ðể làm sáng tỏ cơ chế hạn chế tăng glucose huyết của TMÐ, chúng tôi đã lặp lại thí nghiệm với nguồn glucose ngoại sinh là dung dịch glucose ưu trương tiêm tĩnh mạch. Kết quả được thể hiện trong Hình 2. Hình 2. Ảnh hưởng của thân mướp đắng trên chuột tiêm glucose Trên mô hình này, TMĐ cũng có tác dụng hạn chế tăng glucose huyết do tiêm dung dịch glucose. Như vậy, tác dụng của TMĐ không phải hoặc không chỉ do tác dụng ức chế hấp thu glucose Ở ruột. Ðể có câu trả lời chính xác, cần có những nghiên cứu in vitro sâu sắc hơn. 2. Ảnh hưởng của thân mướp đắng trên mô hình tăng glucose huyết bằng adrenalin Bốn giờ sau khi uống dịch chiết TMÐ, chuột được tiêm bắp dung dịch adrenalin với liều 0,5 mg/kg. Sự biến đổi glucose huyết của chuột sau khi tiêm được trình bày trong Hình 3. Hình 3. Ảnh hưởng của TMĐ tới sự biến đổi glucose huyết trên chuột tiêm adrenalin (0,5mg/kg) Mức tăng glucose huyết cao nhất Ở lô uống hỗn dịch A thấp hơn rất nhiều so với lô chứng và không khác biệt so với lô dùng gliclazid và lô uống hỗn dịch B nhưng cao hơn so với lô dùng insulin (p < 0,05). Glucose niệu và ceton niệu âm tính trong tất cả các lô trừ lô chứng. Như vậy, TMĐ có tác dụng hạn chế tăng glucose huyết bởi adrenalin. Tác dụng này của TMĐ tương đương với tác dụng của QMĐ và gliclazid nhưng kém hơn Insulin. Adrenalin là một tác nhân gây tăng glucose huyết chủ yếu thông qua tác dụng tăng cường phân hủy đồng thời ức chế tổng hợp glycogen ở gan nhờ tác dụng hoạt hoá adenyl cyclase và làm tăng số lượng AMP vòng. Xuất phát từ cơ chế gây tăng glucose huyết của adrenalin và cơ chế tác dụng của các thuốc đối chứng, có thể đưa ra một số giả thuyết về cơ chế tác dụng của TMĐ như sau: - Tác dụng kích thích tụy tổng hợp và bài tiết insulin giống như các sulfonylureas - Tác dụng trên chuyển hoá glucid: ức chế phân hủy glycogen thành glucose, tăng cường tổng hợp glycogen dự trữ hoặc ức chế tân tạo glucose Ở gan và cơ. 3. Ảnh hưởng của TMĐ trên mô hình tăng glucose huyết thực nghiệm bằng streptozocin (STZ) Với liều thấp (70 mg STZ/kg), tiểu đảo tụy bị tổn thương một phần, glucose huyết tăng cao tương đối, TMĐ có tác dụng làm hạ glucose huyết của chuột. Mức hạ glucose huyết đạt được sau 4 giờ khác biệt hoàn toàn với lô chứng (p<0,001 ) nhưng vẫn thấp hơn so với lô dùng insulin và lô dùng gliclazid. (Xem hình 4). Tác dụng hạ glucose niệu của TMĐ và gliclazid chỉ đáng kể vào giờ thứ 4 sau khi uống thuốc nhưng đến giờ thứ 6, glucose niệu lại tăng lên bằng lô chứng. Hình 4. Ảnh hưởng của thân mướp đắng trên glucose huyết của chuột đã tiêm STZ liều 70 mg/kg Với liều cao (100 mg STZ/kg), tác dụng hạ glucose huyết của TMĐ giảm hẳn nhưng vẫn khác biệt có nghĩa thống kê so với lô chứng. Insulin thể hiện tác dụng tốt trên cả glucose huyết, glucose niệu và ceton niệu trong khi gliclazid hầu như không có tác dụng. Mức hạ glucose huyết rất thấp (4,32±1,02%) còn glucose niệu và ceton niệu không khác biệt so với lô chứng. Kết quả thu được phù hợp với lý thuyết về cơ chế tác dụng đã biết của các thuốc insulin và gliclazid, đồng thời góp phần khẳng định một lần nữa cơ chế gây tăng glucose huyết của STZ. Với liều thấp (70mg/kg), STZ gây phá hủy một phần tế bào  của tụy. Do đó, chuột có những biểu hiện tương tự như ĐTĐ typ II Ở người (glucose huyết và glucose niệu tăng cao tương đối, ceton niệu âm tính). Trên mô hình này, cả insulin và gliclazid đều có tác dụng hạ glucose huyết rất tốt nhờ bù đắp sự thiếu hụt insulin do STZ gây ra. Ngược lại, với liều 100 mg/kg, STZ phá huỷ hoàn toàn tế bào  của tụy, gây ra tình trạng rối loạn chuyển hoá gần giống ĐTĐ typ I Ở người (glucose huyết, glucose niệu và ceton niệu đều tăng rất cao). Không còn tế bào  khả năng kích thích bài tiết insulin của gliclazid bị vô hiệu hoá, thể hiện Ở tác dụng rất kém của thuốc trên cả glucose huyết, glucose niệu và ceton niệu của chuột. Trong khi đó, insulin vẫn thể hiện tác dụng tương đối tốt giống như tác dụng trên bệnh nhân ĐTĐ typ I. Từ đó, có thể thấy tác dụng của TMĐ cũng phụ thuộc phần nào vào bộ máy bài tiết insulin của cơ thể. Khi tế bào  của tụy bị phá hủy hoàn toàn do STZ liều cao, tác dụng hạ glucose huyết của TMĐ giảm đi rõ rệt. Tuy nhiên, so với gliclazid, tác dụng của TMĐ trên mô hình ĐTĐ typ I bởi STZ 100 mg/kg vẫn mạnh hơn đáng kể (p <0,001 ). Ðiều đó cho thấy ngoài tác dụng kích thích tụy tiết insulin như các sulfonylureas, TMĐ còn có tác dụng ngoài tụy như: tác dụng trên các quá trình tân tạo glucose, đường phân, phân hủy và tổng hợp glycogen hoặc làm tăng nhạy cảm của các receptor của insulin Ở tổ chức ngoài gan. Ðể khẳng định rõ hơn tác dụng của TMÐ, chúng tôi đã tiến hành đánh giá lợi ích của việc sử dụng thuốc trong điều trị sớm và dài ngày. Kết quả thể hiện trong hình 5. Hình 5. Ảnh hưởng của TMĐ dùng sớm và kéo dài trên glucose huyết của chuột ĐTĐ do tiêm STZ liều 70 mg/kg. Trên chuột ĐTĐ giống typ II Ở người do tiêm STZ liều 70 mg/kg, sau 9 ngày điều trị với liều 6 ml hỗn dịch A/kg/ngày, glucose huyết của chuột tăng thấp hơn nhiều so với lô chứng (p < 0,001). Ðặc biệt, trong khi Ở lô chứng, từ ngày thứ 3 đến ngày thứ 6, glucose huyết tăng rất nhanh và duy trì Ở mức cao trong các ngày tiếp theo thì ở lô dùng hỗn dịch A, glucose huyết duy trì tương đối ổn định Ở mức 10-11 mmol/l trong nhiều ngày. Mức tăng glucose huyết so với ban đầu vào ngày cuối cùng của đợt điều trị Ở lô uống hỗn dịch A cao hơn so với lô uống gliclazid (p<0,05) nhưng 5 ngày sau khi kết thúc điều trị , glucose huyết ở cả 2 lô tăng lên bằng nhau nhưng vẫn khác biệt rõ rệt so với lô chứng. Tương ứng với mức tăng glucose huyết, glucose niệu xuất hiện Ở các lô thử với mức thấp hơn so với lô chứng. Sau khi kết thúc điều trị, glucose niệu của các lô thử lại tăng lên bằng với lô chứng. Như vậy, việc sử dụng TMÐ để điều trị sớm và kéo dài có tác dụng hạn chế tăng glucose huyết do STZ liều 70 mg/kg. Tác dụng hạn chế tăng glucose huyết ổn định hơn so với khi dùng liều duy nhất vào lúc bệnh đã tiến triển, glucose huyết đã tăng cao. Kết qủa cho thấy có thể sử dụng thân mướp đắng để phòng bệnh và hỗ trợ các thuốc tân dược trong điều trị kéo dài Ở bệnh nhân ĐTĐ typ II. IV - KẾT LUẬN Những nghiên cứu về ảnh hưởng của TMĐ trên các mô hình tăng glucose huyết thực nghiệm cho thấy dược liệu này có tác dụng hạn chế tăng glucose huyết bởi tất cả các tác nhân mà chúng tôi đã sử dụng trong thực nghiệm. Tác dụng của TMĐ tương đương với QMĐ và với cả gliclazid trên một số mô hình. Ngoài ra, sử dụng TMĐ để điều trị sớm và dài ngày trên ĐTĐ typ II cũng có tác dụng duy trì hàm lượng glucose trong máu ở mức tương đối thấp và ổn định. Những kết quả này mở ra khả năng ứng dụng của TMĐ trong việc phòng và điều trị ÐTÐ, đặc biệt là ĐTĐ không phụ thuộc insulin - thể bệnh chiếm tỷ lệ lớn trong số các bệnh nhân ÐTÐ. Dùng thuốc dài ngày trong phòng bệnh và điều trị bệnh cũng là xu hướng chung của việc sử dụng các dược liệu, phù hợp với đặc tính tác dụng chậm, lâu dài và khả năng duy trì, lập lại cân bằng trong cơ thể như y học cổ truyền đã đúc kết. SUMMARY Results from our study show that stem of bitter melon (Momordica charantia Cucurbitaceae) can inhibit hyperglycemic effect of oral glucose, IM Adrenalin and IV Streptozocin. Activity of the stem is equivalent to that of bitter melon fruit and Gliclazid. Use of bitter melon stem in long-lasting treatment at the onset of type II diabetes helps maintain blood glucose at stable and rather adequate level. The obtained results reveal a potential application of bitter melon stem in prevention and treatment of human non-insulin dependent diabete mellitus. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Ðoàn Thị Nhu, Lê Minh Phương (1993). "Một số kết quả nghiên cứu tác dụng của Mướp đắng và Bạch truật trên đái tháo đường thực NGHIỆM" TẠP CHÍ DƯỢC HỌC SỐ 2. tr. 12-14. 2. Phạm Văn Thanh và cộng sự (2000), "Nghiên cứu tác dụng hạ đường máu và độc tính của chế phẩm Morantin". Tạp chí Dược Liệu Số 12, tr. 13-17. 3. Phạm Văn Thanh (2001). Tác dung hạ đường huyết của quả cây mướp đắng (Momordica charantia), Luận án TS dược học, tr. 124-133. 4. Ahmad N. (1999) "Effects of Momordica charantia (Karolla) extract on fasting and postprandital serum glucose level in NIDDM patients", Bangladesh Medical research council Bulletin, pp. 107-117. 5. Ahmed 1. (1998), "Effects of Momordica charantia fruit juice on islet morphology in the pancreas of the STZ-diabetic rats ", Diabetes research and clinical pratice. pp. 1229-1240. 6. S. Akhtar (1981), "Effect of Momordica charantia on blood glucose level of normal and Alloxan diabetic rabbits". Journal of medicinal plant research Vol. 42, No 3, pp. 89-278 7. P. Meir and Z. Yaniv (1985), "An invitro study on the effect of Momordica charantia on glucose uptake and glucose metabolism in rats". Planta medica, Vol.7, pp. 5151-5155. 8. Rao B. K (1999). "Antidiabetic and hypolipitdemic efects of Momordica charantia fruit powder in alloxan-dia-betic rats", Ethnopharmacology, Vol. 13, pp. 103-109. 9. Sarka S. (1999), "Demonstration of the hypoglycemic action of Momordica charantia in a validated animal model of diabetes", Indian pharmacological research, pp. 12-15. Tạp chí dược học: Số 1 năm 2002 trang 22 - 25