Hợp chất từ rong biển giúp bảo vệ thần kinh
Công trình của các nhà khoa học Viện Công nghệ Sinh học (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam) sẽ là cơ sở để tiến hành các dự án nghiên cứu chuyên sâu nhằm khai thác tiềm năng rong biển phong phú của nước ta và phát triển sản phẩm bảo vệ thần kinh có nguồn gốc tự nhiên ít gây ra các tác dụng phụ không mong muốn.
Ảnh hình thái của 11 loài rong biển sử dụng trong nghiên cứu thu mẫu tại vùng biển Khánh Hòa năm 2022. Ảnh: VAST
Vào năm 2019, nhiều người đã tỏ ra ngạc nhiên khi các nhà khoa học thuộc Viện nghiên cứu Y sinh (Đại học Hasselt, Bỉ), Trường sức khỏe tâm thần và khoa học thần kinh (Đại học Maastricht, Hà Lan) công bố thông tin rằng chế độ ăn bổ sung Sargassum fusiforme sẽ giúp cải thiện trí nhớ, làm chậm tình trạng suy giảm nhận thức và sự tích tụ mảng bám peptit β-amyloid (Aβ) ở chuột mắc Alzheimer.
Sargassum fusiforme thực chất là tên khoa học của rong biển Hijiki - một loại tảo nâu phổ biến ở Nhật Bản, Hàn Quốc và Trung Quốc. Điều khiến mọi người sửng sốt, đó là một loài rong biển phổ biến như vậy hóa ra lại có thể giúp điều trị Alzheimer - một căn bệnh với những cơ chế rất đỗi phức tạp.
Trên thực tế, không chỉ Sargassum fusiforme, rất nhiều loài rong biển khác đã được chứng minh rằng có chứa các chất hoặc hợp chất có hoạt tính sinh học cao, có tác dụng bảo vệ thần kinh chống lại bệnh lý liên quan đến bệnh thoái hóa thần kinh, trong đó có Alzheimer.
Alzheimer là một bệnh thoái hóa thần kinh thường khởi phát từ từ và trở nên nghiêm trọng theo thời gian. Bệnh góp phần gây ra 60–70% trường hợp sa sút trí tuệ. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng mầm mống của bệnh Alzheimer đã xuất hiện trước các triệu chứng nhiều năm, thậm chí nhiều thập kỷ, rất lâu trước khi các biểu hiện suy giảm nhận thức xuất hiện. Mầm mống đó là các protein β-amyloid sắp xếp sai và kết tụ lại với nhau, tạo thành các tập hợp nhỏ gọi là oligomer. Theo thời gian, thông qua một quá trình mà các nhà khoa học vẫn đang cố gắng tìm hiểu, những protein độc hại này được cho là sẽ phát triển thành bệnh Alzheimer.
Hiện nay, bệnh chưa thể chữa khỏi hoàn toàn và điều trị chủ yếu tập trung vào việc phát hiện và phòng ngừa sớm. Các loại thuốc biệt dược dùng trong điều trị và kiểm soát bệnh (như rasagiline, rivastigmine và donepezil) chủ yếu liên quan đến việc ức chế enzyme cholinesterase và β- secretase (BACE-1) hoặc ức chế thụ thể N-methyl-D-aspartate (NMDA) là memantine. Tuy nhiên, những loại thuốc này lại có tác dụng phụ như gây buồn nôn, nôn ói, chóng mặt, nhiễm độc gan và rối loạn tiêu hóa.
Trước tình trạng đó, những năm gần đây, đã có rất nhiều nhà khoa học quan tâm đến hướng nghiên cứu phát triển các sản phẩm tự nhiên giàu dinh dưỡng, có hoạt tính bảo vệ thần kinh, ít gây ra hoặc không có tác dụng phụ so với thuốc tổng hợp. Rong biển là một trong những đối tượng nghiên cứu quan trọng trong lĩnh vực này.
Trường hợp rong biển Hijiki đã được chứng minh là có chứa các hợp chất giúp cải thiện trí nhớ, vậy còn các loài rong biển khác tại Việt Nam thì sao?
Kết quả đề tài nghiên cứu đã chứng minh fucoxanthin tách từ S. oligocystum và cao chiết ethanol 96% (có sử dụng siêu âm) được tách từ Sargassum spp. là an toàn về độc tính cấp, độc tính bán trường diễn và có khả năng cải thiện tình trạng suy giảm nhận thức gây ra bởi scopolamin (tương tự như donepezil liều 5 mg/kg trọng lượng cơ thể chuột) ở mô hình động vật thực nghiệm in vivo.
GS.TS. Đặng Diễm Hồng mong muốn có thể tiếp tục nghiên cứu, thử nghiệm và sớm hoàn thiện quy trình công nghệ tạo sản phẩm bảo vệ sức khỏe có nguồn gốc tự nhiên, giàu dinh dưỡng này góp phần hỗ trợ điều trị hiệu quả bệnh nhân Alzheimer, cũng như đối với những người phải làm việc, lao động trong điều kiện nặng nhọc ở Việt Nam trong thời gian tới.
Để bước đầu làm sáng tỏ cơ chế phân tử về tác dụng bảo vệ thần kinh của dịch chiết/chất sạch thu được từ rong biển Việt Nam, GS.TS. Đặng Diễm Hồng và các đồng nghiệp tại Viện Công nghệ Sinh học (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã tiến hành đề tài “Tác dụng bảo vệ thần kinh đối với bệnh Alzheimer (AD) của một số loài rong biển Việt Nam”. Kết quả của dự án sẽ là tiền đề để các nhà khoa học tiến hành nhiều nghiên cứu sâu hơn giúp khai thác các loài rong biển hữu ích làm thực phẩm bảo vệ sức khỏe con người.
Đây là một hướng nghiên cứu tiềm năng, nhất là khi bằng chứng về hiệu quả của những hợp chất trong rong biển ngày càng rõ ràng hơn, chẳng hạn như vào năm 2019, một nhóm nghiên cứu quốc tế đã công bố các dịch chiết thô và hợp chất tách chiết từ nhiều loại rong biển có tác dụng bảo vệ thần kinh chống lại bệnh Alzheimer thông qua con đường ức chế cholinesterase.
Hoạt tính sinh học của rong biển Việt Nam
Theo thông tin từ Trung tâm Thông tin - Tư liệu (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam), khảo sát một số công bố, các nhà khoa học thuộc Viện Công nghệ Sinh học nhận thấy, cho đến nay, tại Việt Nam đã ghi nhận được 878 loài rong biển (bao gồm 439 loài thuộc ngành rong đỏ (Rhodophyta), 196 rong lục (Chlorophyta), 156 loài rong nâu (Ochrophyta-Phaeophytaceae), 87 loài thuộc vi khuẩn lam (Cyanophyta)) và 15 loài cỏ biển. Trong đó, các loài thuộc chi Caulerpa, Sargassum, Gracilaria, Ulva, Kappaphycus và Eucheuma là những chi rong biển có giá trị kinh tế quan trọng, trữ lượng lớn, hiện đang được nuôi trồng, khai thác tự nhiên với sản lượng cao. Đây là nguồn nguyên liệu tự nhiên phong phú, thuận lợi cho việc sử dụng làm thực phẩm cũng như tách chiết các hợp chất có hoạt tính sinh học cao, trong đó có tác dụng bảo vệ thần kinh, tăng cường trí nhớ cho con người.
Với kinh nghiệm nghiên cứu nhiều năm về rong biển, các nhà khoa học hiểu rõ rong biển là nguồn tự nhiên cung cấp các hợp chất có hoạt tính sinh học cao. Một số loài rong biển có thể sinh trưởng trong môi trường sống khắc nghiệt, có dịch chiết và các hợp chất tách từ sinh khối rong biển đã được chứng minh có hoạt tính chống oxy hóa mạnh, có hoạt tính kháng khuẩn, kháng virus, có tác dụng bảo vệ gan, ức chế tăng sinh đối với tế bào.
Trong khuôn khổ nghiên cứu, các nhà khoa học đã tạo ra 69 cao chiết tổng số từ 11 loài thuộc 8 chi rong biển thuộc chi Ulva, Kappaphycus, Sargassum, Eucheuma, Gracilariopsis, Caulerpa, Gracilaria và PAlzheimerina ở các dung môi và điều kiện chiết khác nhau. Trong đó, lần đầu tiên cơ chế phân tử tác dụng của fucoxanthin tách từ S. oligocystum và cao chiết ethanol tách từ rong Sargassum spp. đã được nghiên cứu. Qua đó, nhóm đã xác định chúng có hoạt tính chống oxy hóa, ức chế AChE (acetylcholinesterase) và bảo vệ chống lại độc tính tế bào ở mô hình Alzheimer cảm ứng bởi Aß25-35 hoặc H2O2 trên dòng tế bào thần kinh C6. Fucoxanthin đạt được hiệu quả này bằng cách điều chỉnh hoạt động và biểu hiện các gene mã hóa cho các enzyme chống oxy hóa (như CAT và GPx) và con đường ER (như caspase-3 và Bax) cũng như thúc đẩy sự biểu hiện của các gene liên quan đến tín hiệu PI3K/Akt (GSK-3β), quá trình tự thực bào - autophage (p62 và ATG5) và sinh tổng hợp acetylcholine (VAChT và ChAT).
Theo GS.TS Đặng Diễm Hồng, kết quả của đề tài là thành công bước đầu quan trọng trong quá trình nghiên cứu, làm chủ công nghệ tạo thực phẩm chức năng có nguồn gốc từ rong biển Việt Nam nhằm hỗ trợ điều trị bệnh Alzheimer. Nghiên cứu đã chứng minh fucoxanthin tách từ S. oligocystum và cao chiết ethanol 96% (có sử dụng siêu âm) được tách từ Sargassum spp. là an toàn về độc tính cấp, độc tính bán trường diễn và có khả năng cải thiện tình trạng suy giảm nhận thức gây ra bởi scopolamin (tương tự như donepezil liều 5 mg/kg trọng lượng cơ thể chuột) ở mô hình động vật thực nghiệm in vivo.
Với những kết quả đã đạt được, GS.TS Đặng Diễm Hồng mong muốn có thể tiếp tục nghiên cứu, thử nghiệm và sớm hoàn thiện quy trình công nghệ tạo sản phẩm bảo vệ sức khỏe có nguồn gốc tự nhiên, giàu dinh dưỡng này góp phần hỗ trợ điều trị hiệu quả bệnh nhân Alzheimer, cũng như đối với những người phải làm việc, lao động trong điều kiện nặng nhọc ở Việt Nam trong thời gian tới.
Hướng nghiên cứu về Alzheimer ngày càng trở nên cấp thiết trong bối cảnh Việt Nam là một trong các quốc gia có tốc độ già hóa dân số nhanh nhất thế giới, bởi lẽ căn bệnh này gây tử vong cao nhất ở người lớn tuổi. Theo UNFPA, những người từ 60 tuổi trở lên chiếm 11,9% tổng dân số Việt Nam vào năm 2019 và đến năm 2050, con số này sẽ tăng lên hơn 25%.
Tham khảo và trích dẫn:
[1]https://vast.gov.vn/web/guest/tin-chi-tiet/-/chi-tiet/nghien-cuu-moi-ve-tac-dung-bao-ve-than-kinh-%C4%91oi-voi-benh-alzheimer-cua-mot-so-loai-rong-bien-120187-427.html
2]https://www.nature.com/articles/s41598-019-41399-4
