Đánh giá tác dụng gây suy giảm trí nhớ của scopolamine trên chuột nhắt trắng qua bài tập nhận thức đồ vật và mê lộ chữ y

Nội dung text: Đánh giá tác dụng gây suy giảm trí nhớ của scopolamine trên chuột nhắt trắng qua bài tập nhận thức đồ vật và mê lộ chữ y

1. T¹p chÝ y - d−îc häc qu©n sù sè 1-2017 ĐÁNH GIÁ TÁC D ỤNG GÂY SUY GI ẢM TRÍ NH Ớ C ỦA SCOPOLAMINE TRÊN CHU ỘT NH ẮT TR ẮNG QUA BÀI T ẬP NH ẬN TH ỨC ĐỒ V ẬT VÀ MÊ L Ộ CH Ữ Y C n V ăn Mão*; Đinh Qu c B o* TÓM T ẮT Mục tiêu : nh ằm đánh giá tác d ụng c ủa scopolamine đến trí nh ớ nh ận th ức và trí nh ớ làm vi ệc c ủa chu ột nh ắt thông qua bài t ập nh ận th ức đồ v ật và bài t ập mê l ộ ch ữ Y (Y maze). Ph ươ ng pháp : chu ột nh ắt tr ắng, gi ống đực, kh ỏe m ạnh, 10 - 12 tu ần tu ổi được chia ng ẫu nhiên thành 4 nhóm tiêm NaCl 0,9% (nhóm ch ứng) và tiêm scopolamine: scop 0,5 (0,5 mg/kg), scop 1,0 (1 mg/kg), scop 1,5 (1,5 mg/kg). Kết qu ả: ở bài t ập nh ận th ức đồ v ật, chu ột thu ộc nhóm scop 1,0 và scop 1,5 có th ời gian khám phá đồ v ật m ới không khác bi ệt so v ới đồ v ật c ũ, trong khi chu ột ở nhóm ch ứng và nhóm scop 0,5 có th ời gian khám phá đồ v ật m ới cao h ơn so v ới đồ vật c ũ (p < 0,05). Trên bài t ập mê l ộ ch ữ Y, chu ột thu ộc nhóm scop 1,5 có % thay đổi luân phiên th ấp h ơn nhóm ch ứng (p < 0,05). Kết lu ận: scopolamine li ều 1 mg/kg, rõ nh ất là li ều 1,5 mg/kg làm gi ảm th ời gian khám phá đồ v ật m ới so v ới đồ v ật c ũ ở bài t ập nh ận th ức đồ v ật và gây gi ảm % thay đổi luân phiên t ự phát trong bài t ập mê l ộ ch ữ Y. * T ừ khóa: Scopolamine; Bài t ập nh ận th ức đồ v ật; Mê l ộ ch ữ Y; Chu ột nh ắt trắng. Study of effect of Scopolamine-Induced Memory Impairment on Mice by Using Object Recognition Test and Y Maze Test Summary Objectives: To assess the effect of scopolamine on recognition memory and working memory of mice through object recognition test and Y maze test. Subjects and methods: Male, healthy mice (10 - 12 weeks of age) were randomly divided into 4 groups: 3 scopolamine groups (0.5, 1.0 and 1.5 mg/kg scopolamine, respectively, i.p) and the control group (saline, i.p). Results: Mice in 1.0 and 1.5 mg/kg scopolamine group spent more time exploring novel object than it does exploring the familiar object in object recognition test. In addition, mice in 1.5 mg/kg scopolamine group had percentage of alternation lower than control group (p < 0.05). Conclusion: Scopolamine in dose of 1 mg/kg and 1.5 mg diminished time exploring the novel object vs old objects in object recognition test and percentage of spontaneous alternation in Y maze test. * Key words: Scopolamine; Object recognition test; Y maze test. ĐẶT V ẤN ĐỀ ph ải tr ước đây. Trí nh ớ làm vi ệc là m ột h ệ th ống l ưu tr ữ t ạm th ời và qu ản lý các thông Trí nh ớ nh ận th ức là kh ả n ăng nh ận ra tin c ần thi ết để th ực hi ện nhi ệm v ụ nh ận các sự ki ện, đối t ượng, hay con ng ười g ặp th ức ph ức tạp nh ư h ọc t ập, suy lu ận và hi ểu. * H ọc vi ện Quân y Ng i ph n h i (Corresponding): Cn V ăn Mão (canvanmao2011@gmail.com) Ngày nh n bài: 16/09/2016; Ngày ph n bi n đánh giá bài báo: 20/12/2016 Ngày bài báo đc đă ng: 26/12/2016 27
2. T¹p chÝ y - d−îc häc qu©n sù sè 1-2017 Trí nh ớ làm vi ệc có liên quan đến vi ệc l ựa của scopolamine lên trí nh ớ c ủa chu ột ch ọn, b ắt đầu và k ết thúc c ủa các ch ức nh ắt tr ắng thông qua bài t ập mê l ộ n ước, năng x ử lý thông tin nh ư mã hóa, l ưu tr ữ bài t ập nh ận th ức đồ v ật và bài t ập mê l ộ và d ữ li ệu truy xu ất. Trong b ệnh Alzheimer ch ữ Y. có s suy gi m trí nh c hai d ng này, ự ả ớ ở ả ạ ĐỐI T ƯỢNG VÀ PH ƯƠ NG PHÁP d n n b nh nhân gi m và m t kh ẫ đế ệ ả ấ ả NGHIÊN C ỨU năng th ực hi ện các công vi ệc và nh ận ra 1. Đối t ượng nghiên c ứu. sự ki ện, đối t ượng ho ặc nh ững ng ười đã từng g ặp tr ước đây [6]. Nghiên c ứu để Chu ột nh ắt tr ắng, gi ống đực, kh ỏe m ạnh, tìm ra các ph ươ ng pháp giúp c ải thi ện 10 - 12 tu ần tu ổi, tr ọng l ượng 25 - 30 g do Ban Cung c p ng v t thí nghi m, trí nh ớ trên b ệnh nhân Alzheimer là v ấn ấ Độ ậ ệ H c vi n Quân y cung c p. Chu t c đề đang được quan tâm. Các mô hình ọ ệ ấ ộ đượ ch ăm sóc và nuôi trong phòng thoáng gây t ổn th ươ ng trí nh ớ ki ểu trong b ệnh mát, ăn u ống đầy đủ, chu k ỳ sáng t ối duy Alzheimer trên động v ật th ực nghi ệm theo trì 12/12 gi ờ. nh ững c ơ ch ế khác nhau nh ư: s ử d ụng Chu t c chia u cho các bài t p hóa ch ất, gây t ổn th ươ ng vùng não, bi ến ộ đượ đề ậ (nh n th c v t, mê l ch Y). M t bài đổi gen đã được th ực hi ện r ất nhi ều trên ậ ứ đồ ậ ộ ữ ộ tập chu ột được chia thành 4 nhóm: scop th ế gi ới [3, 4]. Trong đó mô hình s ử d ụng 0,5; scop 1,0; scop 1,5 và nhóm ch ứng. thu ốc scopolamine, ch ất đối kháng th ụ th ể acetylcholine gây suy gi ảm trí nh ớ được 2. Ph ương ti ện và hóa ch ất. quan tâm nhi ều [2, 4, 8]. So v ới nh ững * Ph ươ ng ti ện: mô hình khác, mô hình này có ưu điểm là Bu ồng th ực nghi ệm được quây b ằng th ực hi ện d ễ dàng h ơn (tiêm scopolamine vải đen có kích th ước 150 x 150 x 150 cm vào phúc m ạc), t ỷ l ệ và kh ả n ăng s ống sót để cách ly v ới môi tr ường xung quanh, của chu ột cao. Mô hình này là m ột trong tránh y ếu t ố gây nhi ễu. nh ững mô hình th ường được áp dụng cho Dụng c ụ bài t ập nh ận th ức đồ v ật: th ử nghi ệm thu ốc c ải thi ện trí nh ớ theo c ơ bu ồng t ập hình h ộp, dài 45 cm, r ộng 45 cm, ch ế kháng enzym acetylcholinesterase cao 45 cm. Các v ật th ể A và B có hình [5, 8, 9]. Chính vì v ậy, chúng tôi th ực hi ện dạng gi ống h ệt nhau, v ật th ể C có hình đề tài này nh ằm: Đánh giá ảnh h ưởng dạng và kích th ước khác A và B. Vật A Vật C Hình 1: Bu ồng t ập nh ận th ức đồ v ật. 28
3. T¹p chÝ y - d−îc häc qu©n sù sè 1-2017 Mê l ộ ch ữ Y: là d ụng c ụ hình ch ữ Y, được làm b ằng tôn, s ơn đen, c ấu t ạo g ồm 3 cánh (A, B, C), các cánh chia đều 3 h ướng, đối x ứng nhau và tách ra ở 120 0, chi ều dài mỗi cánh 60 cm, r ộng 5 cm, cao 10 cm. Cánh A Cánh C Cánh B Hình 2: Hình ảnh c ấu t ạo mê l ộ ch ữ Y. - H ệ th ống ghi hình ảnh và phân tích hành vi Any - maze (Hãng Stoelting, M ỹ). * Hóa ch ất: - Dung d ịch NaCl 0,9% (Hãng Euro-Med, Philippine). - Scopolamine: scopolamine hydrobromid trihydrate (Hãng Sigma Aldrich). 3. Ph ươ ng pháp nghiên c ứu. Nghiên c ứu can thi ệp có đối ch ứng. * S ử d ụng thu ốc: Mỗi chu ột được u ống và tiêm 1 l ần/ngày vào bu ổi sáng, 1 g tr ọng l ượng c ơ th ể t ươ ng ứng v ới th ể tích tiêm 0,01 ml dung d ịch. Nhóm Tiêm Lô ch ứng NaCl 0,9% (0,01 ml/g th ể tr ọng) Lô scop 0,5 mg Scopolamine li ều 0,5 mg (0,01 ml/g th ể tr ọng) Lô scop 1 mg Scopolamine li ều 1 mg (0,01 ml/g th ể tr ọng) Lô scop 1,5 mg Scopolamine li ều 1,5 mg (0,01 ml/g th ể tr ọng) Bài t ập nh ận th ức đồ v ật và bài t ập mê l ộ ch ữ Y: chu ột được s ử d ụng thu ốc 1 ngày duy nh ất. * Bài t ập nh ận th ức đồ v ật: Chu ột được chia thành các nhóm, m ỗi chu ột được đánh s ố khác nhau. M ột ngày tr ước ti ến hành bài t ập nh ận th ức đồ v ật, đặt chu ột vào bu ồng t ập (không có đồ v ật) cho phép t ự do khám phá không gian m ới. Bài t ập nh ận th ức đồ v ật ti ến hành qua 2 giai đoạn: giai đoạn luy ện t ập và giai đoạn ki ểm tra. - Ngày 2 (giai đoạn luy ện t ập): đặt chu ột vào bu ồng t ập ngày hôm tr ước, có b ổ sung thêm 2 đồ v ật gi ống nhau A và B. Chu ột được phép khám phá t ự do 2 đồ v ật này trong 5 phút. 29
4. T¹p chÝ y - d−îc häc qu©n sù sè 1-2017 - Ngày 3 (giai đoạn ki ểm tra): ti ến hành Toàn b ộ ho ạt động c ủa chu ột trong sau khi th ực hi ện giai đoạn luy ện t ập 1 các bài t ập (mê l ộ n ước, mê l ộ ch ữ Y và ngày. Ở giai đoạn này, m ột trong hai đồ bài t ập nh ận th ức đồ v ật) được ghi hình vật trong bu ồng t ập được thay th ế b ằng và phân tích trên ph ần m ềm Any maze một đồ v ật có kích th ước và hình dáng (Hãng Stoelting, M ỹ). khác v ới 2 đồ v ật ở giai đoạn luy ện t ập, * Các ch ỉ s ố nghiên c ứu: đặt tên là C. Chu ột được phép khám phá nh ững đồ v ật này trong 5 phút gi ống ở - Bài t ập nh ận th ức đồ v ật: giai đoạn luy ện t ập. + T ần su ất chu ột khám phá hai đồ v ật - M ỗi l ần ki ểm định, làm s ạch bu ồng gi ống nhau. t p và kh mùi b ng c n 90 o, làm t ng ậ ử ằ ồ ươ + Th ời gian chu ột khám phá hai đồ v ật tự v ới các chu ột ti ếp theo. gi ống nhau. * Bài t ập mê l ộ ch ữ Y: + T ần su ất chu ột khám phá hai đồ v ật Chu ột được chia thành các nhóm, m ỗi khác nhau. chu ột đánh s ố khác nhau. Bài t ập được + Th i gian chu t khám phá hai v t ti ến hành 1 l ần: ờ ộ đồ ậ khác nhau. - Th ả chu ột vào m ột cánh b ất k ỳ, cho chu ột t ự v ận động trong 10 phút. - Bài t ập mê l ộ ch ữ Y: - M ỗi l ần kiểm định, làm s ạch bu ồng + S ố l ần thay đổi luân phiên (alternation) tập và kh ử mùi b ằng c ồn 90 o, làm t ươ ng là s ố l ần chu ột đi vào 3 cánh khác nhau tự v ới các chu ột ti ếp theo. liên ti ếp. + % thay đổi luân phiên (% alternation): * X ử lý s ố li ệu: Kết qu ả nghiên c ứu sau khi phân tích được xu ất ra d ưới d ạng file excel. Tính toán số li ệu d ưới d ạng giá tr ị trung bình, độ l ệch chu ẩn, l ập b ảng và so sánh th ống kê gi ữa thông s ố thu được c ủa các nhóm chu ột b ằng ph ần m ềm SPSS 16.0. KẾT QU Ả NGHIÊN C ỨU VÀ BÀN LU ẬN 1. Bài t ập nh ận th ức đồ v ật. Bảng 1: Th ời gian (giây) chu ột khám phá các đồ v ật (X ± SD). Giai đoạn luy ện t ập Giai đoạn ki ểm tra Nhóm p Vật A (1) Vật B (2) Vật A (3) Vật C (4) Ch ứng (n = 20) 18,77 ± 8,75 21,60 ± 8,04 21,22 ± 11,45 27,11 ± 8,01 p3,4 < 0,05 Scop 0,5 (n = 20) 17,31 ± 13,77 22,04 ± 15,75 17,56 ± 10,10 25,27 ± 10,17 p3,4 < 0,05 Scop 1,0 (n = 20) 18,13 ± 13,30 22,59 ± 11,55 27,11 ± 17,20 30,48 ± 12,71 > 0,05 Scop 1,5 (n = 19) 19,67 ± 12,95 20,62 ± 14,85 16,42 ± 8,62 20,02 ± 14,85 > 0,05 30
5. T¹p chÝ y - d−îc häc qu©n sù sè 1-2017 - Chu ột thu ộc nhóm ch ứng, scop 0,5; scop 1,0 và scop 1,5 có th ời gian khám phá vật A và B (2 v ật gi ống h ệt nhau) trong giai đoạn luy ện t ập không khác bi ệt (p > 0,05). - Chu ột thu ộc nhóm ch ứng và nhóm scop 0,5 có th ời gian khám phá v ật C (khác vật A) lâu h ơn v ật A trong giai đoạn ki ểm tra (p 3,4 < 0,05). Trong khi th ời gian khám phá vật C và v ật A ở chu ột thu ộc nhóm scop 1,0 và scop 1,5 không khác bi ệt. Bảng 2: T ần su ất (l ần) chu ột khám phá các đồ v ật (X ± SD). Giai đoạn luy ện t ập Giai đoạn ki ểm tra Nhóm p Vật A (1) Vật B (2) Vật A (3) Vật C (4) Ch ứng (n = 20) 18,85 ± 7,22 22,25 ± 8,43 15,05 ± 6,96 19,50 ± 5,88 p3,4 < 0,01 Scop 0,5 (n = 20) 14,10 ± 9,39 17,95 ± 11,12 17,65 ± 10,92 19,70 ± 8,76 > 0,05 Scop 1,0 (n = 20) 16,15 ± 6,69 22,65 ± 10,43 18,10 ± 9,18 21,80 ± 8,68 > 0,05 Scop 1,5 (n = 19) 16,63 ± 9,98 16,21 ± 10,29 13,68 ± 5,54 14,47 ± 9,34 > 0,05 - Chu ột ở t ất c ả các nhóm: ch ứng, có trí nh ớ t ốt s ẽ phân bi ệt được v ật quen scop 0,5, scop 1,0 và scop 1,5 có t ần su ất và v ật l ạ, do đó v ới xu h ướng thích khám khám phá v ật A và B trong giai đoạn phá v ật l ạ thì th ời gian và t ần su ất chu ột luy ện t ập không khác bi ệt (p > 0,05). khám phá v ật C (v ật th ể khác) s ẽ t ăng lên - Ở giai đoạn ki ểm tra, chu ột thu ộc nhóm ở giai đoạn ki ểm tra. Chúng tôi th ấy chu ột ch ứng có t ần su ất khám phá đồ v ật C l ớn thu ộc nhóm scop 1 và scop 1,5 có th ời hơn đồ v ật A (p 3,4 < 0,05), trong khi ch ỉ s ố gian khám phá đồ v ật m ới không khác này c ủa chu ột thu ộc nhóm scopolamine bi ệt so v ới đồ v ật c ũ, trong khi chu ột ở không khác bi ệt (p > 0,05). nhóm ch ứng và nhóm scop 0,5 có th ời Trong bài t ập nh ận th ức đồ v ật, để gian khám phá đồ v ật m ới (v ật C) cao đánh giá s ự suy gi ảm trí nh ớ b ằng hơn so v ới đồ v ật c ũ, điều này ch ứng t ỏ scopolamine trên chu ột, chúng tôi ti ến scopolamine li ều 1 và 1,5 mg/kg gây suy hành qua hai giai đoạn. Giai đoạn luy ện gi ảm trí nh ớ, nên chu ột không phân bi ệt tập cho chu ột khám phá v ới v ật th ể A và được đồ v ật c ũ và m ới. Abdelkader B (hai v ật th ể gi ống h ệt nhau). Giai đoạn Ennaceur và CS nh ận th ấy scopolamine ki ểm tra m ột trong hai v ật th ể quen thu ộc với li ều cao (1 - 2 mg/kg) gây gi ảm kh ả được thay đổi b ằng v ật th ể l ạ có hình năng nh ận th ức đồ v ật m ới và c ũ trên dạng và kích th ước khác (thay B b ằng C). chu ột c ống [1]. T ươ ng t ự, Jinghua Wang Thông s ố v ề th ời gian và t ần su ất chu ột và CS (2014) c ũng th ấy scopolamin gi ải khám phá hai v ật th ể ở hai giai đoạn phóng ch ậm, gây gi ảm kh ả n ăng phân được tính toán. Bình th ường, n ếu chu ột bi ệt đồ v ật c ủa chu ột [7]. 31
6. T¹p chÝ y - d−îc häc qu©n sù sè 1-2017 2. Bài t ập mê l ộ hình ch ữ Y. Bảng 3: T ần su ất thay đổi luân phiên và % thay đổi luân phiên (X ± SD). Ch ỉ s ố n Luân phiên (l ần) % luân phiên (%) Nhóm Ch ứng (1) 28 30,63 ± 16,11 83,61 ± 11,25 Scop 0,5 (2) 28 36,84 ± 12,81 76,99 ± 12,26 Scop 1,0 (3) 27 32,43 ± 10,95 76,84 ± 9,48 Scop 1,5 (4) 28 33,21 ± 13,56 75,14 ± 13,74 p p 1,2 - 4 < 0,05, p 1,5 < 0,05 p1,2 , p 1,3 , p 1,4 , < 0,05 - Chu ột thu ộc các nhóm scopolamine có t ần su ất thay đổi luân phiên cao h ơn so v ới nhóm ch ứng (p < 0,05). - Chu ột thu ộc các nhóm scopolamine có % thay đổi luân phiên nh ỏ h ơn so v ới nhóm ch ứng (p < 0,05). Ch ỉ s ố này th ấp nh ất trên chu ột thu ộc nhóm scop 1,5. Bảng 4: K ết qu ả v ận động c ủa chu ột trong mê l ộ ch ữ Y (X ± SD). Ch ỉ s ố n Tần su ất vào các cánh (l ần) Quãng đường (m) Nhóm Ch ứng 28 38,75 ± 20,00 39,96 ± 18,38 Scop 0,5 29 43,76 ± 16,10 43,99 ± 13,67 Scop 1,0 27 40,30 ± 13,77 38,22 ± 11,02 Scop 1,5 28 44,89 ± 14,77 41,87 ±15,77 p > 0,05 > 0,05 - T ần su ất vào các cánh c ủa chu ột thu ộc tiêm scopolamine ở ba li ều (0,5 mg/kg, nhóm scop t ươ ng t ự nhau và không khác 1 mg/kg và 1,5 mg/kg), k ết qu ả cho th ấy bi ệt so v ới nhóm ch ứng (p > 0,05). chu ột ở các nhóm được tiêm scopolamine - Quãng đường chu ột v ận động trong đều suy gi ảm v ề t ỷ l ệ % luân phiên so v ới mê l ộ ch ữ Y ở t ất c ả các nhóm không nhóm ch ứng. Trong đó, chu ột thu ộc nhóm khác bi ệt (p > 0,05). scopolamine 1,5 mg/kg suy gi ảm cao nh ất. Trong bài t ập mê l ộ ch ữ Y, chu ột Kết qu ả này c ũng t ươ ng t ự m ột s ố th ường có xu h ướng thích khám phá tác gi ả: Seung-Hwan Kwon và CS (2009), cánh m ới h ơn là quay tr ở l ại cánh đã Jinghua Wang và CS (2014): scopolamine khám phá tr ước đó, điều này được th ể li ều 0,5 và 2 mg/kg gây suy gi ảm t ỷ l ệ % hi ện b ằng ch ỉ s ố tỷ l ệ % thay đổi luân thay đổi luân phiên trong bài t ập mê l ộ phiên. Trong nghiên c ứu này, chu ột được ch ữ Y [7, 10]. 32
7. T¹p chÝ y - d−îc häc qu©n sù sè 1-2017 KẾT LU ẬN dementia. Nat Rev Neurosci. 2008, 9 (7), pp.532-544. Scopolamine li ều 1 mg/kg và rõ nh ất là 5. Hou Q.X, Wu D.W, Zhang C.X et al. li u 1,5 mg/kg (tiêm phúc m c) trên chu t ề ạ ộ Bushen Yizhi formula ameliorates cognition nh ắt tr ắng làm gi ảm th ời gian khám phá deficits and attenuates oxidative stressrelated đồ v ật m ới so v ới đồ v ật c ũ ở bài t ập nh ận neuronal apoptosis in scopolamine-induced th ức đồ v ật. Scopolamine li ều 1,5 mg/kg senescence in mice. Int J Mol Med. 2014, 34 trên chu ột nh ắt tr ắng c ũng gây gi ảm % (2), pp.429-439. thay đổi luôn phiên t ự phát trong bài t ập 6. Jeffrey L, Cummings MD. Alzheimer’s mê l ộ ch ữ Y. disease. N Engl J Med. 2004, 351, pp.56-67. 7. Jinghua Wang et al. Effects of fructus TÀI LI ỆU THAM KH ẢO akebiae on learning and memory impairment in a scopolamine induced animal model of 1. Abdelkader Ennaceur, Kamel Melian. dementia. Experimental and Therapeutic Effects of physostigmine and scopolamine on Medicine. 2014, 8, pp.671-675. rats' performances in object-recognition and 8. McGleenon B.M, Dynan K.B, Passmore radial-maze tests. Psychopharmacology. 1992, AP. Acetylcholinesterase inhibitors in Alzheimer’s 109, pp.321-330. disease. Br J Clin Pharmacol. 1999, 48 (4), 2. Blokland A. Scopolamine-induced deficits pp.471-480. in cognitive performance: A review of animal 9. Saraf M.K, Prabhakar S, Khanduja KL et studies. Faculty of Psychology. Brain & al. Bacopa monniera attenuates scopolamine- Behavior Institute, Maastricht University. induced impairment of spatial memory in The Netherlands. 2005, pp.5-15. mice. Evidence-Based Complementary and 3. Christian Gilles MD, Stéphane Ertlé MS. Alternative Medicine. 2010, article ID 236186, Pharmacological models in Alzheimer’s p.10. disease research. Dialogues Clin Neurosci. 10. Seung-Hwan Kwon et al. Loganin 2000, 2 (3), pp.247-255. improves learning and memory impairments 4. Götz J, Ittner LM. Animal models of induced by scopolamine in mice. European Alzheimer's disease and frontotemporal Journal of Pharmacology. 2009, 619, pp.44-49. 33