Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện nhằm mục đích cải thiện hiệu quả của các hoạt chất tiềm năng như Curcumin trong điều trị xơ gan. Trong đó, nghiên cứu về việc sử dụng chất vận chuyển là nano bạc trong điều trị xơ gan đã chỉ ra nano bạc có thể khắc phục những khó khăn do tính chất dược động học của Curcumin gây ra.
Mục lục
Tác dụng của Curcumin trong điều trị xơ gan
Xơ gan hình thành do tổn thương gan mạn tính, khiến tế bào gan bị tổn hại, tạo mô sẹo không phục hồi và không thể thực hiện các chức năng bình thường của gan. Xơ gan có thể dẫn đến suy tạng phủ và tử vong nếu không được điều trị kịp thời và đúng cách.
Cơ chế bệnh sinh của xơ gan có liên quan đến nhiều nguyên nhân như bệnh gan do rượu, bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu và viêm gan siêu vi mạn tính. Cụ thể:
- Tổn thương gan mạn tính do quá trình viêm dẫn đến sự hình thành Fibril, đặc biệt là Collagen-1 alpha-1 và các Protein khác. Các thành phần này tích tụ ở ngoại bào, kích hoạt và khuếch đại thêm quá trình xơ hóa của gan thông qua tác động lên nhiều tế bào như tế bào hình sao, tế bào lympho và đại thực bào.
- Sự lắng đọng và tích lũy collagen làm biến dạng cấu trúc gan bình thường bằng cách hình thành một mạng lưới các hàng rào sợi liên kết với nhau. Điều này dẫn đến sự suy giảm kéo dài các chức năng trao đổi chất và giải độc chính của gan.
Qua hàng trăm nghiên cứu và dựa trên hiệu quả ở thực tiễn, Curcumin đã được chứng minh là đem lại nhiều lợi ích cho quá trình điều trị xơ gan. Các lợi ích này xuất phát từ những khả năng chống viêm, chống oxy hóa, chống tăng sinh máu và hỗ trợ bảo vệ tế bào gan.
Tác dụng chống viêm của Curcumin xuất phát từ khả năng điều chỉnh các con đường truyền tín hiệu viêm khác nhau, sau đó ức chế quá trình sản xuất – hoạt động của chất trung gian gây viêm. Bên cạnh đó, Curcumin còn được chỉ ra là có thể ức chế các protein trung gian xơ hóa (PDGF, PDGFRB, TIMP-1 và TLR-9) bằng cách liên kết trực tiếp. Nhờ vậy, Curcumin có thể giảm thiểu các tổn thương gan và ngăn chặn hiệu quá trình xơ hóa gan.
Tuy có hiệu quả tốt nhưng Curcumin lại có nhược điểm là khả dụng sinh học rất thấp. Curcumin có độ hòa tan kém, hoạt chất không ổn định, khả năng hấp thu ở ruột kém nên > 90% lượng curcumin ăn vào được bài tiết qua phân. Bên cạnh đó, chuyển hóa của Curcumin cũng xảy ra nhanh, khiến Curcumin bị đào thải nhanh khỏi máu, gây hạn chế tiềm năng điều trị của nó.
Kết quả nghiên cứu phối hợp nano bạc trong điều trị xơ gan bằng Curcumin
Nanocurcumin trước đây đã được báo cáo là có thể phân tán tự do trong môi trường nước kể cả khi không có bất kỳ chất hoạt động bề mặt nào, giúp tối đa hóa khả năng hòa tan và cải thiện được phân phối sinh học của Curcumin. Điều này giúp Curcumin trong hạt nano vượt qua các rào cản sinh lý và có khả dụng sinh học cao hơn nhiều so với phân tử Curcumin thông thường.
Có không ít nghiên cứu đã được thực hiện để tìm ra công nghệ nano ứng dụng trên Curcumin trong điều trị xơ gan. Nano bạc được coi là vật liệu tiềm năng cho ứng dụng này nhờ những đặc tính sinh học tuyệt vời như chống viêm và thúc đẩy làm lành vết thương.
Gần đây nhất, một nghiên cứu của các nhà khoa học Ai Cập năm 2022 được đăng tải trên tạp chí Nature đã đánh giá vai trò của nano bạc trong điều trị xơ gan bằng Curcumin. Cụ thể:
Thiết kế nghiên cứu sử dụng nano bạc trong điều trị xơ gan
Nghiên cứu này sử dụng mô hình chuột bị xơ gan do Carbon tetrachloride (CCl4) và hạt nano bạc được tổng hợp bằng phương pháp sinh học để làm công cụ phân phối thuốc cho Curcumin.
50 con chuột được chia thành 5 nhóm:
- Nhóm 1 (nhóm chứng): chuột xơ gan do CCl4.
- Nhóm 2: Chuột tiêm CCl4 được điều trị bằng nano bạc thông thường.
- Nhóm 3: Chuột tiêm CCl4 được điều trị bằng nano bạc phủ Chitosan.
- Nhóm 4: Chuột tiêm CCl4 được điều trị bằng Curcumin.
- Nhóm 5: Chuột tiêm CCl4 được điều trị bằng nano bạc phủ hỗn hợp Curcumin – Chitosan.
Gan của mỗi nhóm chuột sẽ được đem đi xác định biểu hiện của các gen gây xơ gan để xác định loại gen bị ảnh hưởng khi xử lý bằng hạt nano và Curcumin.
Kết quả của nghiên cứu
Quan sát kết quả tổn thương gan vào cuối tuần thứ 5 của nghiên cứu:
- Nhóm 1: Chuột có tổn thương gan rõ rệt, đặc trưng bởi hoại tử ở vùng giữa tiểu thùy và trung tâm. Kiểm tra nhóm chứng cho thấy sự điều hòa lên của tất cả các gen gây xơ hóa khi chuột phơi nhiễm CCl4.
- Nhóm 2: Tổn thương trên mô gan tương tự, thậm chí nặng hơn ở nhóm chuột được điều trị bằng nano bạc không có lớp phủ. Quá trình điều hòa gen tương tự ở nhóm chứng.
- Nhóm 3: Chuột được điều trị bằng nano bạc phủ Chitosan được tìm thấy có ít tổn thương xơ hóa gan hơn so với nhóm 2. Một số dấu hiệu của sự tái tạo gan đã được quan sát thấy.
- Nhóm 4: Kết quả tương tự như nhóm 3. Dấu hiệu tái tạo tế bào gan cũng được phát hiện. Tuy nhiên, điều trị bằng Curcumin không làm giảm mức độ biểu hiện của các gen chính gây xơ gan.
- Nhóm 5: Chuột sử dụng nano bạc được phủ Curcumin – Chitosan cho thấy gan không có dấu hiệu xơ hóa do CCl4. Dấu hiệu tái tạo gan được có thể thấy rõ ràng và gan có khả năng duy trì cấu trúc bình thường.
Bên cạnh đó, sự hấp thu của nano bạc được/không được phủ bề mặt vào mô chuột đã được quan sát thấy trong các túi ở tế bào gan và thận bằng máy quang phổ hấp thụ nguyên tử. Tuy nhiên, mức hấp thu thấp hơn đáng kể ở những con chuột được điều trị bằng nano bạc phủ bề mặt so với chuột được điều trị bằng nano bạc không được phủ. Sự tích lũy này của bạc được cho là có thể gây độc cho gan.
Đánh giá kết quả nghiên cứu
Nano bạc có khả năng kích thích quá trình biệt hóa nguyên bào sợi tạo thành collagen. Điều này đã giải thích tại sao chuột sử dụng nano bạc không có lớp phủ có xu hướng tổn thương gan nặng hơn so với nhóm chứng. Cùng với đó, phân tử Curcumin và nano bạc có lớp phủ Chitosan cũng không ngăn được tác dụng gây xơ hóa của CCl4.
Tuy nhiên, Curcumin có thể hạn chế xơ gan đáng kể khi được bổ sung vào lớp phủ Chitosan bên ngoài hạt nano bạc. Curcumin sẽ được hạt nano đưa đến đích tác dụng là các tế bào gan bị tổn thương, qua màng tế bào và vào trong nội bào. Khi vào trong tế bào chất, các phân tử curcumin sẽ được giải phóng khỏi lớp vỏ chitosan và gây tác động chống viêm trực tiếp, giúp ngăn chặn quá trình xơ gan hiệu quả. Điều này khắc phục được nhược điểm lớn nhất của Curcumin là tính kỵ nước và khả năng hấp thu kém.
Như vậy, kết quả nghiên cứu cho thấy ở dạng nano này, Curcumin đem lại hiệu quả như một loại thuốc chống xơ hóa gan, duy trì cấu trúc và chức năng của gan rất tốt. Ngoài ra, hệ thống phân phối nano bạc này được đánh giá là tiết kiệm chi phí, dễ bào chế và có khả năng di chuyển đến mô đích một cách chính xác.
Ứng dụng công nghệ nano nói chung và nano bạc nói riêng trong điều trị xơ gan bằng Curcumin hứa hẹn sẽ tạo ra hiệu quả cải thiện sức khỏe cho người bệnh tốt hơn và tối ưu lợi ích về kinh tế hơn. Tuy vậy, các hệ thống nano vận chuyển thuốc này sẽ cần phải được nghiên cứu thêm để đáp ứng những yêu cầu điều trị khác nhau và hạn chế những nguy cơ độc tính của hạt nano.
