TỔ NG QUAN
B ệ nh ti ể u đườ ng
Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), tiểu đường là một rối loạn chuyển hóa phức tạp với nhiều nguyên nhân, đặc trưng bởi tình trạng tăng đường huyết mạn tính Rối loạn này liên quan đến sự chuyển hóa carbohydrate, chất béo và protein, và thường là hệ quả của việc suy giảm tiết insulin cũng như giảm hoạt tính của insulin.
Theo Hiệp hội Đái Tháo Đường Hoa Kỳ (ADA) năm 2019, tiểu đường là một bệnh rối loạn chuyển hóa với đặc trưng là tăng đường huyết do giảm tiết insulin và/hoặc giảm hoạt tính của insulin Tình trạng tăng đường huyết mạn tính có thể dẫn đến những tổn thương lâu dài và suy yếu chức năng của các cơ quan như mắt, thận, hệ thần kinh, tim và mạch máu.
Theo Bộ Y tế Việt Nam, bệnh tiểu đường là một rối loạn chuyển hóa không đồng nhất, đặc trưng bởi tình trạng tăng glucose huyết do thiếu hụt insulin hoặc do insulin không hoạt động hiệu quả Tình trạng tăng glucose kéo dài có thể gây ra nhiều rối loạn chuyển hóa liên quan đến carbohydrate, protein và lipid, dẫn đến tổn thương cho nhiều cơ quan trong cơ thể, đặc biệt là tim, mạch máu, thận, mắt và hệ thần kinh.
Tiểu đường là một bệnh rối loạn chuyển hóa, đặc trưng bởi nồng độ glucose trong máu cao, dẫn đến nhiều biến chứng phức tạp ảnh hưởng đến nhiều bộ phận trong cơ thể.
- Tiểu đường típ 1: do phá hủy tế bào β đảo tụy, thường dẫn đến sự thiếu insulin tuyệt đối
- Tiểu đường típ 2: do giảm chức năng của tế bào beta tụy tiến triển trên nền tảng đề kháng insulin
Tiểu đường thai kỳ là tình trạng được chẩn đoán trong khoảng thời gian từ tháng thứ ba đến tháng thứ chín của thai kỳ, và thường được phát hiện lần đầu tiên trong quá trình mang thai.
Bệnh tiểu đường có thể xuất phát từ nhiều nguyên nhân khác nhau, bao gồm giảm chức năng tế bào β do khiếm khuyết gen, các bệnh nội tiết, và tăng đường huyết do tác động của thuốc và hóa chất, như glucocorticoid trong điều trị HIV/AIDS hoặc sau khi ghép tạng.
1.3 Các y ế u t ố nguy cơ củ a b ệ nh ti ểu đườ ng típ 2
Bệnh tiểu đường típ 2, thường gặp ở người trên 40 tuổi và có tình trạng béo phì, còn được gọi là tiểu đường không phụ thuộc insulin Đây là một rối loạn mạn tính, nguyên nhân chủ yếu do sự tương tác giữa yếu tố di truyền và môi trường.
1.3.1 Thừa cân và béo phì
Tỷ lệ người trưởng thành bị thừa cân (BMI từ 25 – 30 kg/m2) và béo phì (BMI >30 kg/m2) trên thế giới dự đoán sẽ tăng 57% vào năm 2030 Thừa cân và béo phì gây viêm và tăng tiết adipocytokyne từ mô mỡ, dẫn đến kháng insulin ở gan và mô cơ, làm tăng nguy cơ mắc bệnh tiểu đường Theo khuyến cáo của Tổ chức Y tế Thế giới, đối với người châu Á, BMI từ 23-25 kg/m2 được coi là thừa cân, trong khi trên 25 kg/m2 là béo phì Đặc điểm của nhiều bệnh nhân tiểu đường tại Việt Nam là có BMI bình thường nhưng lượng mỡ cơ thể cao, đặc biệt ở phụ nữ Nghiên cứu cho thấy những người có BMI > 23 kg/m2 có nguy cơ mắc tiểu đường type 2 cao gấp 2,89 lần so với người bình thường.
Nguy cơ tiểu đường tăng theo tuổi do kháng insulin gia tăng, liên quan đến béo phì và lối sống ít vận động Theo thời gian, các tế bào β suy yếu vì phải sản xuất nhiều insulin để bù đắp cho mức độ kháng insulin tăng lên Tại châu Á, tỷ lệ tiểu đường cao ở người trẻ và trung niên, đặc biệt trong độ tuổi lao động, gây gánh nặng lớn cho các quốc gia, chủ yếu là những nước đang phát triển và kém phát triển.
Nghiên cứu dịch tễ bệnh tiểu đường tại bốn thành phố lớn ở Việt Nam vào năm 2003 cho thấy tỷ lệ mắc bệnh ở nhóm người dưới 35 tuổi là 0,9%, trong khi đó tỷ lệ này ở nhóm tuổi 45-54 là 6,5% và ở nhóm 55-64 tuổi là 10,3%.
Nghiên cứu này cũng chứng minh rằng tuổi cao là một yếu tố nguy cơ đặc biệt, có liên quan chặt chẽ đến bệnh tiểu đường
Tiền sử gia đình đóng vai trò quan trọng trong việc xác định nguy cơ mắc bệnh tiểu đường, đặc biệt là khi có ít nhất một thành viên trong gia đình bị bệnh Nghiên cứu của Tạ Văn Bình và cộng sự cho thấy, những người có bố mẹ, con ruột, hoặc anh, chị, em ruột mắc tiểu đường có nguy cơ mắc bệnh cao gấp 3,28 lần so với những người không có tiền sử gia đình mắc bệnh này.
Nghiên cứu về cặp sinh đôi đã chỉ ra rằng yếu tố di truyền có ảnh hưởng lớn đến bệnh tiểu đường, với tỷ lệ tương đồng cao hơn ở cặp sinh đôi cùng trứng so với cặp khác trứng Cụ thể, nguy cơ mắc tiểu đường típ 2 ở người sinh đôi cùng trứng dao động từ 34-83%, trong khi ở người sinh đôi khác trứng chỉ từ 16-40%.
1.3.5 Chế độdinh dưỡng và hoạt động thể lực
Chế độ dinh dưỡng hợp lý và luyện tập thể dục thường xuyên là yếu tố quan trọng trong việc phòng ngừa béo phì và cao huyết áp, đồng thời cải thiện hoạt động của insulin và giảm glucogen ở gan Hoạt động thể lực đặc biệt quan trọng đối với bệnh tiểu đường típ 2, với những người ít vận động (11,1 mmol/l)
Cao ethanol từ hạt cà phê xanh đã được nghiên cứu để đánh giá tác dụng hạ đường huyết trên chuột mắc bệnh tiểu đường típ 2 Nghiên cứu cũng cho thấy khả năng chống oxy hóa của cao này qua phương pháp DPPH Bên cạnh đó, tác dụng ức chế enzyme α–glucosidase in vitro cũng được xem xét, cho thấy tiềm năng của hạt cà phê xanh trong việc hỗ trợ điều trị tiểu đường.
Cao chiết các phân đoạn của hạt cà phê xanh Chi ết phân đoạ n
Chuột nghiên cứu sẽ được nuôi trong 3-4 ngày để thích nghi với môi trường trước khi tiến hành thí nghiệm, sau đó chúng sẽ được phân ngẫu nhiên thành các nhóm khác nhau để đảm bảo tính khách quan trong nghiên cứu.
Trong thí nghiệm, lô 1 sẽ nhịn ăn trong 18 giờ trước khi chuột được tiêm alloxan monohydrate qua đường tiêm màng bụng với liều 150 mg/kg, được pha trong nước muối sinh lý.
Lô 2 được tiêm nước cất Sau 72 giờ chuột được kiểm tra đường huyết Chuột có giá trị đường huyết trên 11,1 mmol/l (đo lúc đói) được xem như thành công và sử dụng cho những thí nghiệm khảo sát khả năng hỗ trợ hạ đường huyết sau này
3.2 Đánh giá tác dụ ng h ạ glucose c ủ a d ị ch chi ế t h ạ t cà phê xanh
Phân lô chuột tiến hành nghiên cứu:
Nghiên cứu khả năng hạ đường huyết ở chuột bị tiểu đường típ 2 được thực hiện thông qua việc phân lô các mẫu nghiên cứu khác nhau Mỗi nhóm chuột, gồm 4 con, được phân chia ngẫu nhiên để đảm bảo tính khách quan của kết quả.
Nhóm 1: Nhóm chứng sinh lý, chuột bình thường, được cho uống nước cất Nhóm 2: Nhóm chứng bệnh tiểu đường: Chuột bị tiểu đường do tiêm Alloxan
Nhóm 3: Nhóm đối chiếu chứng dương: Chuột tiểu đường được cho uống 5 mg/kg gliclazide (nhóm thuốc đối chứng dương)
Nhóm 4: Chuột tiểu đường được cho uống 150 mg/kg thể trọng cao chiết hạt cà phê xanh
Nhóm 5: Chuột tiểu đường được cho uống 300 mg/kg thể trọng cao chiết hạt cà phê xanh
Các nhóm chuột đã được điều trị trong 28 ngày, với trọng lượng và đường huyết được đo vào lúc 8-9 giờ sáng vào các ngày 0, 5, 10, 15, 25 và 28, sau khi nhịn ăn qua đêm Sau khi thực hiện các phép đo, chuột được cho ăn và uống nước bình thường khoảng 60 phút sau đó.
Cách pha chế cao chiết ethanol từ hạt cà phê xanh bao gồm việc hòa tan với nước ở nồng độ phù hợp, cụ thể là liều 1: 0,15 g/20 ml và liều 2: 0,3 g/20 ml Sau đó, cho chuột uống với liều lượng dựa trên cân nặng của chuột, sử dụng tỷ lệ 0,2 ml cho mỗi 10g trọng lượng cơ thể, áp dụng cho nhóm 4 và nhóm 5.
Phương pháp định lượng glucose huyết sử dụng kỹ thuật enzym, trong đó enzyme glucose oxidase được oxy hóa nhờ sự xúc tác của các enzym trên bề mặt giấy thử Kết quả được đọc trên máy đo đường huyết On-Call Plus do ACON Laboratories Inc, Mỹ sản xuất.
Nguyên lý ho ạt độ ng
Khi máu tiếp xúc với bề mặt vùng phản ứng của que thử, glucose trong máu sẽ phản ứng với oxy trong không khí nhờ enzym glucooxydase, tạo ra acid gluconic và hydrogen peroxide Hydrogen peroxide này sẽ oxy hóa thuốc nhuộm trên bề mặt, làm biến đổi màu giấy thử từ màu kem sang màu xanh Độ đậm của màu xanh phụ thuộc vào nồng độ glucose trong mẫu máu.
Máy On – Call Plus là thiết bị đo lượng đường glucose trong máu toàn phần Khi máu thấm vào đầu que thử, nó sẽ tự động được hút vào khu vực đo để thực hiện phản ứng.
Gắn một que thử để bật máy Nhấn nút C để chọn mã số chính xác với mã ghi trên lọ que thử
Để thực hiện xét nghiệm, bạn cần tạo một vết cắt nhỏ trên đuôi chuột và loại bỏ giọt máu đầu tiên, sau đó lấy giọt máu thứ hai Mẫu máu cần thiết cho việc đo là 1µl và phải là một mẫu máu trọn đầy Nhẹ nhàng thấm giọt máu vào điểm nhận máu trên đầu que thử Sau 5 giây, kết quả sẽ hiển thị trên màn hình.
3.3 Đánh giá tác tác dụ ng ch ố ng oxy hóa c ủ a d ị ch chi ế t h ạ t cà phê xanh theo phương pháp DPPH
Có nhiều phương pháp đánh giá tác dụng chống oxy hóa in vitro, trong đó phương pháp quét gốc tự do 1,1-diphenyl-2-picryhydrazyl (DPPH) được sử dụng rộng rãi và có giá trị nghiên cứu cao.
Hợp chất 1,1-diphenyl-2-picryhydrazyl (DPPH) là một chất tạo ra các gốc tự do bền trong dung dịch MeOH bão hòa, với màu tím đỏ Khi tiếp xúc với các chất chống oxy hóa, DPPH tạo thành phức hợp màu vàng không hấp thụ ánh sáng tử ngoại tại bước sóng 517 nm Việc thêm chất cần đánh giá vào dung dịch này sẽ làm giảm cường độ hấp thụ ánh sáng của DPPH nếu chất đó có khả năng quét các gốc tự do Đo hấp thụ tại bước sóng 517 nm cho phép xác định lượng DPPH còn lại sau phản ứng, từ đó đánh giá khả năng chống oxy hóa thông qua giá trị hấp thụ ánh sáng của dung dịch thử nghiệm so với chất đối chứng.
Mẫu thử được pha thành các nồng độ khác nhau Hỗn hợp phản ứng gồm:
Để tiến hành thí nghiệm, 170 µl dung dịch DPPH (nồng độ 0,24 mg/ml) được pha trộn với 100 µl mẫu thử và 730 µl methanol, sau đó ủ ở 25°C trong 15 phút tránh ánh sáng Đo độ hấp thụ của mẫu tại bước sóng 517 nm bằng máy quang phổ Đồng thời, mẫu chứng được thực hiện với cùng điều kiện, sử dụng 830 µl methanol và 170 µl dung dịch DPPH Tất cả các thí nghiệm được lặp lại ba lần để đảm bảo độ chính xác.
Cách đánh giá kết quả
Thí nghiệm được thực hiện ba lần để đánh giá tác dụng chống oxi hóa thông qua mật độ quang học (OD) Từ đó, chúng tôi tính toán phần trăm ức chế (I%) nhằm xác định hiệu quả của các chất chống oxi hóa.
IC50 bằng phần mềm Sigma Plot 10.0 Tính I% (phần trăm ức chế) theo công thức sau [9]
𝑨𝒄−𝑨𝒐 𝒙 𝟏𝟎𝟎 Trong đó: I %: phần trăm ức chế
Ac: Độ hấp thụ của mẫu chứng
At: Độ hấp thụ của mẫu thử
Ao: Độ hấp thụ của mẫu trắng (sử dụng methanol)
Phương pháp xử lý s ố li ệ u
Research data was stored and statistically analyzed using Microsoft Office Excel 2010, SigmaPlot 10.0 (Systat Software Inc, USA), and TableCurve2Dv4 software.
Số liệu được biểu diễn dưới dạng X ± SD (X: Giá trị trung bình; SD: độ lệch chuẩn) TableCurve2Dv4
Giá trị IC 50 được tính dựa vào đồ thị và phương trình biểu diễn nồng độ của dịch chiết hạt cà phê xanh.
