Metileenblou en diabetes: wat sel- en dierstudies toon

Die vraag agter die bohaai

Daardie gevolgtrekking klink logies, maar dit berus op 'n verkeerde denkmodel. Dit behandel drie verskillende konsepte asof hulle een is: glukose wat 'n enkele sel in 'n kweekskaaltjie binnegaan, metabolisme binne 'n hartmitochondrion, en glukosebeheer in 'n hele mens. Elkeen het sy eie metings en beperkings. Hierdie artikel onderskei tussen hulle.

Die kort antwoord: metileenblou aktiveer wel glukosevervoer in een goed bestudeerde sellyn, en dit verander wel mitochondriale chemie en sommige hartfunksiemaatstawwe by diabetiese rotte. Maar in die langste rotstudie het dit nie vastende glukose of geglikeerde hemoglobien verander nie, en geen gepubliseerde bewyse by mense toon dat sistemiese metileenblou bloedsuiker, HbA1c of insulien by diabetes verbeter nie.

Selle: vinniger glukosetoetrede deur vervoerders wat reeds in die membraan is

Navorsers het L929-fibroblaste gebruik, 'n sellyn waarvan die glukoseopname van 'n enkele vervoerder, GLUT1, afhanklik is. Omdat slegs een vervoerder teenwoordig is, moet enige verandering in opname van daardie vervoerder kom.

Toe die span hierdie selle aan metileenblou blootgestel het, het merkeropname binne 10 minute en op 'n dosisafhanklike wyse gestyg, tot ongeveer 800 persent van die basislyn by 50 micromolar vir 45 minute. Die kinetiese besonderhede maak saak: die maksimum tempo (Vmax) het gestyg, terwyl affiniteit (Km) en die hoeveelheid GLUT1-proteïen onveranderd gebly het. Dieselfde aantal deure het meer glukose per minuut deurgelaat. Die kleurstof het vervoerders wat reeds in die membraan was, aangeskakel eerder as om nuwes by te voeg.

Kontroletoetse maak die prentjie duideliker. Die gereduseerde (kleurlose) vorm het niks gedoen nie. 'n Ekstrasellulêre oksidant wat die kleurstof verhinder het om die sel binne te gaan, het sowel kleuring as stimulering geblokkeer. Blokkeerders van die AMP-kinase- en PI-kinase-roetes het niks verander nie, wat teen daardie twee bekende seinroetes spreek.

Die eerste vermoede was redokssiklusse: die kleurstof dra elektrone heen en weer, plaas die sel onder ligte stres, en selle onder stres maak glukosehekke oop. 'n Opvolgstudie het daardie idee getoets. Die navorsers het metiel-beta-siklodekstrien gebruik, 'n ringvormige molekule wat metileenblou in 'n insluitingskompleks vasvang (assosiasiekonstante naby 310 M-1). Vasgevange kleurstof het nie selle gekleur of opname gestimuleer nie, en die uitwas van die kleurstof het nou saamgehang met die verlies van die effek. Hulle gevolgtrekking het teen die redoksverklaring ingegaan: aktivering spruit waarskynlik uit 'n direkte wisselwerking tussen die kleurstof en 'n proteïen in die GLUT1-aktiveringsroete, nie uit algemene oksidatiewe stres nie.

Die werkingsbeginsel is beperk. Metileenblou kan GLUT1-opname in L929-selle akuut en omkeerbaar aktiveer deur die selle binne te gaan en op proteïenvlak in wisselwerking te tree. Dit sê niks oor insulien, die pankreas of bloedsuiker in 'n lewende dier nie. Vir konteks oor die kleurstof as 'n elektrondraer, sien hoe metileenblou as 'n elektrondraer optree. Vir riglyne oor die lees van selstudies, sien hoe om metileenblou-navorsing te lees.

Diabetiese rotte: veranderde harte, onveranderde bloedsuiker

Die diernavorsing verskuif na 'n ander konsep: die diabetiese hart. Albei rotstudies het streptozotosien gebruik, 'n toksien wat insulienproduserende betaselle vernietig en 'n toestand soortgelyk aan tipe 1 skep. Lesers wat na metileenblou en tipe 2-diabetes soek, moet hierdie verskil van meet af aan raaksien. Dit is nie diere met tipe 2-diabetes nie.

In die chroniese studie het manlike Lewis-rotte 10 mg per kg per dag in drinkwater vir 11 weke ontvang, met klein insuliendosisse om uittering te voorkom sonder om glukose te normaliseer. In hartmitochondria het die kleurstof gehelp om NADH te oksideer, NAD+ verhoog en Sirtuin 3-deasetilase-aktiwiteit verhoog. Proteomika het laer asetilering gevind by 83 plekke op 34 mitochondriale proteïene wat by vetoksidasie, die sitroensuursiklus en elektronvervoer betrokke is. Langkettingvetoksidasie en hidroksi-asiel-CoA-dehidrogenase-aktiwiteit het afgeneem, wat vertolk is as verligting van die diabetiese hart se rigiede oorafhanklikheid van vet. Volumes en uitwerpfraksie het verbeter en 'n hipertrofiemerker het genormaliseer, hoewel drukke en kontraksiespoed verlaag gebly het.

Hier is die belangrikste resultaat: glukemie het nie verander nie. Vastende en nie-vastende glukose het hoog gebly, en HbA1c het naby 5.6 persent gebly by sowel behandelde as onbehandelde diabetiese rotte, sonder 'n beduidende behandelingseffek. Die kleurstof het ook nie die respirasiedefek van kompleks I en II in geïsoleerde mitochondria herstel nie. Hartfunksie het volgens sommige maatstawwe verbeter, terwyl glukosebeheer en die onderliggende respirasiedefek nie verbeter het nie. Afsonderlike uitkomste het afsonderlik gebly.

Die tweede studie het op 'n kleiner skaal gewerk: mitochondria wat uit gesonde harte en harte met twee maande se diabetes geïsoleer is, het tydens meting een lae dosis van 0.1 micromolar ontvang. Suurstofverbruik het met sowel kompleks I- as kompleks II-substrate gestyg. Maar waterstofperoksiedvrystelling het volgens brandstof verskil: dit het met glutamaat plus malaat gestyg en met suksinaat gedaal. Kalsiumretensie het nie verander nie. Dit is mitochondriale farmakologie, nie 'n proef van hartfunksie of glukose nie. Die les is dat die kleurstof nie 'n eenvormige antioksidant is nie. Of oksidantvrystelling styg of daal, hang af van watter substraat die mitochondrion verbrand. Vir verwante dekking, sien metileenblou in kardiovaskulêre navorsing.

Tabel van modelle en eindpunte: wat getoets is, wat verander het en wat nie

Model	Wat metileenblou gedoen het	Eindpunt wat gemeet is	Resultaat
L929-fibroblaste, slegs GLUT1, merkeropname	Akute aktivering van bestaande vervoerders, Vmax verhoog, Km onveranderd, geen nuwe GLUT1-proteïen nie	Glukoseopnametempo in die kweekskaaltjie	Het tot ~8 keer toegeneem by 50 micromolar, omkeerbaar met uitwas
L929-fibroblaste plus siklodekstrienvasvanging	Kleurstof buite selle vasgevang, kleuring verdwyn	Opnamestimulering	Saam met kleuring geblokkeer; steun direkte proteïenwisselwerking eerder as algemene redoksstres
STZ-diabetiese rotte, 10 mg/kg/day oraal, 11 weke	NADH-oksidasie, hoër NAD+, hoër Sirtuin 3-aktiwiteit, 83 mitochondriale plekke gedeasetileer, langkettingvetoksidasie verminder	Hartvolumes, uitwerpfraksie, hipertrofiemerker	Gedeeltelik verbeter (volumes, uitwerpfraksie, ANP genormaliseer; drukke en dP/dt steeds verlaag)
Dieselfde chroniese rotstudie	Dieselfde dosering	Vastende glukose, nie-vastende glukose, HbA1c	Geen beduidende verandering nie; diabetes het voortgeduur
Dieselfde chroniese rotstudie, geïsoleerde mitochondria	Chroniese orale dosering, daarna ex vivo-respirasie	Oksidatiewe fosforilering ondersteun deur kompleks I en II	Defek nie reggestel nie
Geïsoleerde mitochondria uit gesonde en diabetiese harte, 0.1 micromolar akuut	Herleiding van elektrone tydens respirometrie	Suurstofverbruik	Het met kompleks I- en II-substrate toegeneem
Dieselfde akute mitochondriale studie	Dieselfde dosering	Waterstofperoksiedvrystelling	Substraatafhanklik: verhoog met glutamaat/malaat, verlaag met suksinaat
Mense, sistemiese dosering	Geen gepubliseerde proef met 'n glukemiese primêre uitkoms en beskikbare resultate nie	HbA1c, vastende glukose, insulien	Geen gepubliseerde verbetering gevind nie

Mense: die menslike glukemiese bewysbasis is byna leeg

'n Proef kan wonde by mense met diabetes bestudeer sonder om glukosebeheer te bestudeer, en 'n tandheelkundige prosedure kan HbA1c as 'n bykomende maatstaf rapporteer sonder om diabetesbehandeling te toets.

Een geregistreerde proef, NCT05850611, beplan orale metileenblou (70 mg in melk, vier weke) vir 'n diabetiese voetulkus, met vastende glukose, insulien en HbA1c onder die maatstawwe, maar het geen resultate beskikbaar gestel nie. 'n Klein gepubliseerde loodsstudie het plaatjieryke plasmagel met lae-dosis orale kleurstof vir 'n voetulkus gekombineer en uitkomste oor wonde en oksigenasie gerapporteer, nie glukemiese uitkomste nie. Tandheelkundige proewe wat die kleurstof plaaslik as 'n liggeaktiveerde antimikrobiese middel by pasiënte met periodontitis en diabetes toegedien het, het geen beduidende HbA1c-voordeel gevind nie. Kleurstof in 'n tandvleissak is 'n ander konsep as sistemiese metaboliese terapie, dus sê daardie nulbevindinge ook niks oor orale dosering nie.

Die eerlike opsomming: geen gepubliseerde bewyse by mense toon dat sistemiese metileenblou HbA1c, vastende glukose of insulien by diabetes verbeter nie. Die afwesigheid van bewyse is nie bewys van geen effek nie, maar dit weerspreek bemarking wat selopname of bevindinge oor rotharte as bewys van glukosebeheer voorhou. Vir veiligheidsgrense voordat enigiemand eksperimenteer, insluitend die risiko van serotoniensindroom met algemene antidepressante, sien metileenblou se veiligheid en geneesmiddelinteraksies.

Hoe om hierdie bewyse te gebruik sonder om jouself te mislei

Dink aan drie masjiene. Masjien een is 'n glukosedeur in een gekweekte sel. Masjien twee is 'n mitochondrion in 'n rothart. Masjien drie is 'n mens met diabetes, met 'n pankreas, lewer, spiere, niere, medisyne en maaltye. Die kleurstof beïnvloed aantoonbaar masjiene een en twee. Daar is nie getoon dat masjien drie met beter glukosebeheer reageer nie.

Daardie onderskeid is die artikel in een paragraaf. 'n Aanspraak oor metileenblou in diabetessorg wat na vervoerderaktivering of mitochondriale asetilering verwys eerder as na 'n glukemiese eindpunt, het die onderwerp verander. Die bevindinge oor Sirtuin 3 en vetoksidasie bly die moeite werd om dop te hou, maar die eksperiment waarvoor 'n mens moet uitkyk, is spesifiek: 'n gekontroleerde proef by mense met diabetes wat HbA1c, vastende glukose of insulien as 'n primêre uitkoms meet.