Cơ chế tác động của chiết xuất cam thảo GutGard® trong bệnh viêm loét dạ dày do vi khuẩn Helicobacter pylori (H. pylori)

Chiết xuất cam thảo (Glycyrrhiza glabra) có lịch sử tiêu dùng lâu đời vì nhiều tác dụng chữa bệnh của nó. Thời xa xưa, rễ và thân của cây này được coi như một loại thuốc chính trị loét dạ dày tá tràng cho đến khi Cimetidine ra đời. Nhiều nghiên cứu tiền lâm sàng khác nhau cho thấy hiệu quả của Glycyrrhiza glabra có tác dụng ức chế Helicobacter pylori một cách hiệu quả. Tuy nhiên việc sử dụng Glycyrrhiza glabra cũng để lại những tác dụng phụ như: Phù nề, tăng huyết áp và hạ kali máu.

Nguyên liệu GutGard^® là một chiết xuất tiêu chuẩn giàu flavonoid của Glycyrrhiza glabra được chứng minh là an toàn và hiệu quả về mặt lâm sàng ở những bệnh nhân bị loét dạ dày tá tràng do vi khuẩn H. pylori ở liều 150 mg/ngày trong 30 ngày. Nghiên cứu này được thực hiện để đánh giá hoạt động chống H. pylori của chiết xuất cam thảo GutGard^® và các cơ chế hoạt động có thể có của nó. Các thử nghiệm được thực hiện và đánh giá:

            Ức chế tổng hợp Protein

            Ức chế DNA gyrase

            Ức chế men dihydrofolate reductase

            Thử nghiệm chống bám dính Helicobacter pylori trong tế bào AGS

1. Chiết xuất cam thảo GutGard^® ức chế tổng hợp Protein như thế nào?

Sự ức chế tổng hợp protein của chiết xuất cam thảo GutGard^® được thực hiện ở chủng ATCC 700392 H. pylori. Chiết xuất cam thảo GutGard^® được thử nghiệm ở nồng độ 4mg/ml và 8mg/ml trong khi đối chứng là Tetracycline hydrochloride được thử nghiệm ở nồng độ 0,03 mg / ml.

Hình 1: Thử nghiệm tác dụng ức chế sự tổng hợp protein của chiết xuất cam thảo GutGard^®

Sau 5 giờ % ức chế tổng hợp protein màng tế bào vi khuẩn H. pylori của 3 nhóm sử dụng chiết xuất cam thảo GutGard^® 4mg/ml, GutGard^® 8mg/ml và Tetracyclin lần lượt là 45.4%/, 43.4% và 54.6%.

Sau 24 h tác dụng đạt hiệu quả tốt nhất. Tại thời điểm này, tác dụng ức chế màng tế bào của chiết xuất cam thảo GutGard^® tương đương 70% tác dụng của Tetracyclin.

 Tác dụng ức chế protein màng tế bào vi khuẩn H. pylori ổn định duy trì trong khoảng 50h. Việc ức chế màng tế bào khiến cho vi khuẩn không thể sinh trưởng và phát triển được. Từ đó từng bước làm giảm mật độ của vi khuẩn H. pylori.

Cơ chế này cũng đã thể hiện hiệu quả diệt H. pylori bằng GutGard^® chiết xuất cam thảo trong một thử nghiệm lâm sàng mù đôi có đối chứng với giả dược và cho kết quả rất khả quan, mở ra một cơ hội điều trị viêm loét dạ dày do vi khuẩn H. pylori mới với các nguyên liệu đi từ chiết xuất dược liệu.

2. Chiết xuất cam thảo GutGard^® ức chế DNA gyrase ra sao?

DNA gyrase là một loại enzyme có khả năng làm thay đổi số lượng siêu xoắn trong cấu trúc ADN bằng cách cắt chuỗi Trong cấu trúc DNA của vi khuẩn, các nhiễm sắc thể xoắn với nhau khá chặt. Do đó, các tế bào vi khuẩn muốn mô phỏng DNA để truy cập và sao chép mã DNA thì phải tháo gỡ các trường xoắn này. Để các enzyme mô phỏng DNA truy cập được vào DNA, vi khuẩn sẽ sử dụng enzyme DNA gyrase để cắt mạch DNA, tháo xoắn rồi nối lại các đầu cắt. xoắn ốc DNA, làm giảm mức siêu xoắn của nó rồi gắn khít hoàn chỉnh lại đoạn DNA bị gãy.

Hình 2: GutGard^® chiết xuất cam thảo ngăn chặn sự nhân lên của DNA thông qua ức chế DNA gyrase

Ciprofloxacin tác động lên topoisomerase II (DNA gyrase) của vi khuẩn và topoisomerase IV. Ciprofloxacin tác động vào các tiểu đơn vị alpha của DNA gyrase ngăn cản nó làm siêu xoắn DNA của vi khuẩn, ngăn cản quá trình sao chép DNA.

Thí nghiệm ức chế DNA Gyrase được thực hiện theo phương pháp topoisomerase II (DNA gyrase). Đối chứng được sử dụng trong thí nghiệm này là kháng sinh Ciprofloxacin. Kết quả thí nghiệm cho thấy,  nguyên liệu GutGard^® ức chế mạnh DNA gyrase với giá trị IC50 là 4,40 mcg/ml trong khi đối chứng dương Ciprofloxacin cho thấy Giá trị IC50 là 12,31 ng / ml.

Như vậy: chiết xuất cam thảo GutGard^® có tác dụng ức chế DNA gyrase giúp ngăn chặn quá trình sinh sản của vi khuẩn H.pylori. Tuy nhiên thử nghiệm đang được thực hiện trong ống nghiệm với hàm lượng rất thấp, chưa có những minh chứng cụ thể và liều lượng để sử dụng trên lâm sàng.

3. Chiết xuất cam thảo GutGard^® ức chế men dihydrofolate reductase

Dihydrofolate Reductase (DHFR) là một loại men có vai trò xúc tác sự biến đổi acid folic thành tetrahydrofolate và ngăn cản tổng hợp acid Thymidilic và Purin, ức chế tổng hợp AND từ đó ức chế sản sinh tế bào.

Methotrexate là một tác nhân hoá trị liệu và chất ức chế hệ miễn dịch. Nó có tác dụng ức chế Dihydrofolate reductase và được sử dụng để ngăn cản sự nhân lên của DNA đặc biệt đối với các tế bào phát triển nhanh như tế bào ung thư, tủy xương, tế bào tóc, móng …

Thử nghiệm cho thấy chiết xuất cam thảo GutGard^® ức chế men Dihyrofolate reductase ở giá trị IC50 là 3.33 mcg/ml trong khi đối chứng dương Methotrexate cho thấy tác dụng ở giá trị IC50 là 1,71 ng/ml

4. Thử nghiệm chống bám dính H. pylori trong tế bào AGS của nguyên liệu GutGard^® chiết xuất cam thảo

Nguyên liệu GutGard^® chiết xuất cam thảo được phát hiện là chất độc tế bào đối với tế bào AGS ở mức 25 mg/ml vì thế thử nghiệm chống bám dính được thực hiện ở các nồng độ từ 1,56 đến 12,5 mg / ml. Ở liều thử nghiệm này nguyên liệu chiết xuất cam thảo GutGard^® được xác định là không có khả năng chống lại sự bám dính của vi khuẩn H. pylori với niêm mạc dạ dày.

Tuy nhiên, nguyên liệu chiết xuất cam thảo GutGard^® đã được báo cáo là có khả năng ức chế sự bám dính của H. pylori vào niêm mạc dạ dày của con người khi được thử nghiệm ở nồng độ cao hơn 50–300 lần so với được thông qua trong nghiên cứu này. Điều đó cũng có thể tạo ra một hướng nghiên cứu mới cho các đề tài nghiên cứu phương pháp điêu trị viêm loét dạ dày do vi khuẩn H. pylori trong tương lai.

Tài liệu tham khảo:

1. In vitro anti-Helicobacter pylori activity of a flavonoid rich extract of Glycyrrhiza glabra and its probable mechanisms of action