ሜቲሊን ብሉ እና እይታ፦ የሬቲና ምርምር ምን ያሳያል፣ ወሰኑስ የት ነው?

አንድ አንባቢ ሜቲሊን ብሉ ሬቲናን እንደጠበቀ የሚያሳይ ጥናት ያገኛል፤ ከዚያም ተፈጥሯዊውን ጥያቄ ይጠይቃል፦ በዓይን ውስጥ መጨመር ይገባል? ስለ ሜቲሊን ብሉ እና እይታ የተደረገው ምርምር ለዚህ ጥያቄ መልስ አይሰጥም፤ ምክንያቱም ከዋና ዋናዎቹ ጥናቶች አንዳቸውም ይህን አጠቃቀም አልፈተኑም። አንዱ ቀለሙን ከመርዛማ ንጥረ ነገር ጋር በአይጦች ዓይን ውስጥ ወዳለው ቪትሪየስ ወግቶ አስገብቶታል። ሌላው በላቦራቶሪ ሳህን ውስጥ የተነጠሉ ሕዋሳትን በሚከብበው የማሳደጊያ ፈሳሽ ውስጥ ጨምሮታል። ሦስተኛው በዘረመል ለውጥ ያላቸው አይጦች መጠጥ ውሃ ውስጥ አስገብቶታል። እያንዳንዱ ውጤት ከተጠቀመበት የመስጫ መንገድ እና ሞዴል ጋር ብቻ ይያያዛል።

ይህ ጽሑፍ ሦስት ቅድመ-ክሊኒካዊ ጥናቶችን፣ ሁለት የሬቲና ሕዋስ ዓይነቶችን እና በላቦራቶሪ ውስጥ በሚታይ ጥበቃና በክሊኒካዊ የዓይን ሕክምና መካከል ያለውን ወሰን ይመለከታል። የውጤቶቹ አቅጣጫ ወጥ ነው፦ ሜቲሊን ብሉ በቁጥጥር ሥር ባሉ ሁኔታዎች በሬቲና ሕዋሳት ውስጥ ያለውን የማይቶኮንድሪያ ውጥረት ሊቀይር ይችላል፤ ይህ ውጤት ግን በችርቻሮ የሚሸጡ መፍትሄዎችን በዓይን ላይ መጠቀምን አያስተካክልም።

ሁለት የሕዋስ ዓይነቶች፣ ሁለት የተለያዩ በሽታዎች

ሬቲና በንብርብሮች የተዋቀረ ነው፤ የትኛው ንብርብር እንደሆነም አስፈላጊ ነው። ብርሃን መጀመሪያ በውጫዊው ሬቲና ያሉትን ብርሃን ተቀባይ ሕዋሳት ይመታል። ምልክቶቻቸው በመካከለኛ የነርቭ ሕዋሳት በኩል ወደ ውስጣዊው ሬቲና ጋንግሊዮን ሕዋሳት ይተላለፋሉ፤ የእነዚህ ሕዋሳት አክሶኖች ደግሞ በእይታ ነርቭ በኩል ይወጣሉ። ከታች ያለው ሥዕላዊ መግለጫ ንብርብሮቹን በቅደም ተከተል ይሰይማል።

በግላኮማ እና በእይታ ነርቭ ጉዳት ውስጥ አደጋ ላይ የሚወድቁት የሬቲና ጋንግሊዮን ሕዋሳት ናቸው። ፍለጋዎች ሜቲሊን ብሉ እና ግላኮማን ሲጠቅሱ፣ ብዙውን ጊዜ ይህን ውስጣዊ ንብርብር እና አክሶኖቹን ያመለክታሉ። በውጫዊ ሬቲና መበላሸት ውስጥ አደጋ ላይ የሚወድቁት ደግሞ ብርሃን ተቀባይ ሕዋሳት ናቸው። ከሬቲና ሕዋሳት ሁሉ ከፍተኛው የኃይል ፍላጎት ያላቸው እነሱ ሲሆኑ፣ ወደ ሕዋሳዊ መተንፈሻ አቅማቸው ገደብ ተቃርበው ይሠራሉ። ስለዚህ የማይቶኮንድሪያ ኮምፕሌክስ I ሲሳካላቸው ያላቸው ተጨማሪ አቅም አነስተኛ ነው። በአንድ የሕዋስ ዓይነት የታየ ውጤት ወደ ሌላው አይተላለፍም፤ ከታች ያሉት ሦስት ጥናቶችም እነዚህን ለይተው ይመለከታሉ። ሞዴሎችን ከድምዳሜዎች የመለየት አጠቃላይ ክህሎት የሜቲሊን ብሉ ምርምርን እንዴት ማንበብ እንደሚቻል በሚለው ጽሑፍ ተብራርቷል።

በሕይወት ባለ አይጥ ዓይን ውስጥ ያሉ ጋንግሊዮን ሕዋሳት

ከሦስቱ ጥናቶች ቀደም ብሎ በተደረገው ውስጥ፣ ተመራማሪዎች በአንድ አይጥ ዓይን ቪትሪየስ ውስጥ ሮቴኖንን በጥቃቅን መርፌ በማስገባት የእይታ ነርቭ ጉዳት ሞዴል ፈጥረዋል፤ ሌላውን ዓይን ደግሞ ንጥረ ነገሩን የሚሸከመው ፈሳሽ ብቻ የተሰጠው መቆጣጠሪያ አድርገው ተጠቅመውበታል። ሮቴኖን ኤሌክትሮኖችን ከNADH ተቀብሎ ወደ ቀጣዩ ደረጃ የሚያስተላልፈውን የመግቢያ ነጥብ፣ የማይቶኮንድሪያ ኮምፕሌክስ Iን ይገድባል። የኮምፕሌክስ I የሥራ መዛባት ይህን ሞዴል ከሌበር በዘር የሚተላለፍ የእይታ ነርቭ ጉዳት ጋር የሚያገናኘው ባህሪም ነው፤ ይህ በሽታ ጋንግሊዮን ሕዋሳትን እና የእይታ ነርቭን ይጎዳል።

ከ24 ሰዓታት በኋላ፣ ሮቴኖን በተሰጣቸው ዓይኖች ውስጥ ያለው የጋንግሊዮን ሕዋስ ንብርብር ከመቆጣጠሪያ ዓይኖች ይልቅ ቀጭን ነበር፣ ያሉበት ሕዋሳትም ጥቂት ነበሩ። ሜቲሊን ብሉ ከሮቴኖን ጋር አብሮ ሲወጋ፣ ያ ጉዳት በመጠኑ ላይ በተመሠረተ ሁኔታ ተከላክሏል። ከተፈተኑት ከፍተኛው መጠን (0.07 mg/kg፣ ከአይጥ LD50 በጣም ያነሰ) የንብርብሩን ውፍረትም ሆነ የሕዋሳትን ብዛት ጠብቋል። በአንጎል ቲሹ የተፈጩ ድብልቆች ላይ በትይዩ የተደረጉ ሙከራዎች ሁለት ተጽእኖዎችን አሳይተዋል፦ ሜቲሊን ብሉ በሮቴኖን የተከሰተውን ኦክሲዴቲቭ ውጥረት እና የኦክሲጅን አጠቃቀም መቀነስ ወደነበሩበት መልሷል። ደራሲዎቹ ከመጠን በላይ በሆነ የነርቭ ማነቃቂያ የሚከሰት ጉዳትን የሚገልጽ ዘዴ ሐሳብ አቅርበዋል፤ በዚህ ዘዴ ሮቴኖን ምልክቶችን የሚያስተካክሉ አማክሪን ሕዋሳትን ይጎዳል፣ ጋንግሊዮን ሕዋሳት ከመጠን በላይ ምልክት ያመነጫሉ፣ የኦክሲዴሽን መከላከል ተግባር ደግሞ ከዚህ የሚመጣውን ጉዳት ያቋርጣል። ለዚያ ጥበቃ መሠረት ነው ተብሎ የቀረበው ኬሚካላዊ ሂደት የሜቲሊን ብሉ ማይቶኮንድሪያዊ የአሠራር ዘዴዎች በሚለው ጽሑፍ በዝርዝር ተገልጿል።

ይህ ውጤት ሦስት ወሰኖች አሉት። ቀለሙ ከመርዛማው ንጥረ ነገር ጋር በቀጥታ ወደ ዓይን አብሮ ተወግቷል፤ ይህ የማድረሻ ዘዴ እንጂ የሕክምና መርሐ ግብር አይደለም። የምልከታው ጊዜ 24 ሰዓታት ብቻ ነበር። እንዲሁም የሳይቶክሮም ኦክሲዴዝ መለኪያዎች ጉዳት በደረሰባቸው ሁለቱም ቡድኖች ውስጥ ጨምረዋል፤ ደራሲዎቹ ይህን በሕይወት ባለው ሬቲና ውስጥ ሕዋሳዊ መተንፈስ እንደተመለሰ ማስረጃ ሳይሆን፣ ከመጠን በላይ እንቅስቃሴ እንደሆነ ተርጉመውታል።

በላቦራቶሪ ሳህን ውስጥ የተነጠሉ ጋንግሊዮን ሕዋሳት

ሁለተኛው ጥናት ዓይንን ከሙከራው ሙሉ በሙሉ አስወግዷል። ተመራማሪዎች ከወጣት አይጦች የመጀመሪያ የሬቲና ጋንግሊዮን ሕዋሳትን ለይተው፣ ለሮቴኖን፣ አፖፕቶሲስን ለሚያነሳሳው ስታውሮስፖሪን፣ ወይም ለ72 ሰዓታት ዝቅተኛ ኦክሲጅን አጋልጠዋቸዋል። ከዚያም በሕይወት ያሉና የሞቱ ሕዋሳትን በሚለይ ቀለም የመትረፍ መጠናቸውን ለክተዋል። በሕዋስ ማሳደጊያ ፈሳሹ ውስጥ በ1 እና 10 micromolar የነበረው ሜቲሊን ብሉ ከእያንዳንዱ ጉዳት የመትረፍ መጠንን አሻሽሏል፤ እንደ ሁኔታው በግምት ከ1.5 እስከ 1.9 እጥፍ ነበር። አብሮ የተደረገ ሙከራ ሜቲሊን ብሉ በሃይድሮጅን ፐሮክሳይድ ተጋላጭነት ጊዜ የሳይቶክሮም c ኦክሲዴዝ እንቅስቃሴን እንደጠበቀ አሳይቷል።

ይህ በተነጠሉ ሕዋሳት ላይ የተደረገ ፋርማኮሎጂ ነው። ውህዱ በተወሰነ ክምችት ከማሳደጊያ ፈሳሹ በመሰራጨት ወደ ሕዋሳቱ ደርሷል፤ በመንገዱ ላይ ኮርኒያ፣ የእንባ ሽፋን፣ ሌንስ፣ ቪትሪየስ፣ የደም አቅርቦት ወይም የበሽታ መከላከል ሥርዓት አልነበረም። የሞዴሉ ዓላማ ይህ ቀላልነት ነው፦ ውህዱ ወደ ጋንግሊዮን ሕዋሳት ሲደርስ፣ ሕዋሳቱ ራሳቸው ሊጠበቁ እንደሚችሉ ያሳያል። በኮርኒያ ወለል ላይ የሚደረግ ጠብታ ወደ ውስጣዊው ሬቲና ማንኛውንም የተወሰነ ክምችት ማድረስ ይችል እንደሆነ ግን ምንም አይናገርም። ከ10 micromolar በላይ ያሉ ክምችቶች ለእነዚያው ሕዋሳት መርዛማ ስለነበሩ አልተጠቀሙባቸውም፤ ይህም በላቦራቶሪ ሳህን ውስጥ የመጠንና ምላሽ ግንኙነት በሁለቱም አቅጣጫዎች እንደሚሄድ ያስታውሳል።

በዘረመል ለውጥ ባላቸው አይጦች እና በሕዋስ መስመር ውስጥ ያሉ ብርሃን ተቀባይ ሕዋሳት

ሦስተኛው ጥናት ውጫዊውን ሬቲና ይመለከታል። ተመራማሪዎች አፖፕቶሲስን የሚያነሳሳ ፋክተር እጥረት ያላቸውን፣ በዚህም ምክንያት ኮምፕሌክስ I ሙሉ በሙሉ የማይገጣጠምባቸውን ሃርለኩዊን አይጦች ተጠቅመዋል። የብርሃን ተቀባይ ሕዋሳትን መዋቅር፣ የውጫዊ ክፍሎቻቸውን አመልካቾች እና የማይቶኮንድሪያን መዋቅራዊ ጤንነት በ11 ወራት ዕድሜ መርምረዋል። ሜቲሊን ብሉ ጡት ከተዉ በኋላ በመጠጥ ውሃ ውስጥ በቀን በግምት 10 mg/kg በመስጠት መላ ሰውነታቸው እንዲጋለጥ ተደርጓል። ንጥረ ነገሩ የተሰጣቸው በዘረመል ለውጥ ያላቸው አይጦች፣ ካልተሰጣቸው ጋር ሲነጻጸሩ፣ የበለጠ የሬቲና ውፍረት፣ የበለጡ የሮዶፕሲን እና የኦፕሲን አመልካቾች፣ እንዲሁም ይበልጥ ጤናማ የማይቶኮንድሪያ መዋቅር አስጠብቀዋል።

አብሮ በተካሄደው የሕዋስ ሙከራ 661W ሕዋሳትን፣ ማለትም ያለማቋረጥ እንዲባዙ የተደረጉ የአይጥ ብርሃን ተቀባይ ሕዋሳትን የሚመስል የሕዋስ መስመር፣ ተጠቅመዋል። ሕዋሳቱ ከሜቲሊን ብሉ ጋር ወይም ያለ እሱ ለ24 ሰዓታት ለሮቴኖን ተጋልጠዋል። በ30 micromolar የመትረፍ መጠን ተሻሽሏል፤ ዝቅተኛ ክምችቶች ደግሞ የNADH እና NAD+ ሬሾን ወደ መደበኛው መልሰው ኦክሲዴቲቭ ውጥረትን ቀንሰዋል። ትኩረት የሚስበው ዝርዝር ሜቲሊን ብሉ ያላደረገው ነገር ነው፦ ATPን ወደነበረበት አልመለሰም። ጥበቃው ከኃይል አቅርቦት መመለስ ይልቅ ከሬዶክስ ውጥረት መቀነስ እና ከውጥረት ምላሽ መንገዶች መረጋጋት ጋር አብሮ ታይቷል፤ እነዚህም በማይቶኮንድሪያ ውስጥ በአግባቡ ላልተጣጠፉ ፕሮቲኖች የሚሰጠውን ምላሽ እና የማይቶፋጂ አመልካቾችን ያካትታሉ።

ይህ ልዩነት ስለ ሜቲሊን ብሉ እና ሬቲና የሚቀርቡ አባባሎችን ለመገምገም አስፈላጊ ነው። አንድ ውህድ በውጥረት ውስጥ ያለ ብርሃን ተቀባይ ሕዋስን የኃይል እጥረቱን ሳያስተካክል በሕይወት ሊያቆይ ይችላል። ይህም ማንኛውንም የሕክምና ማብራሪያ ከአጠቃላይ ዳግም መታደስ ይልቅ ወደ ሬዶክስ ውጥረት ይገድበዋል።

የሦስቱ ጥናቶች ጎን ለጎን ንጽጽር

ከታች ያለው ንጽጽር እያንዳንዱን ጥናት በሞዴሉ እና በመስጫ መንገዱ ይለያል፤ ምክንያቱም ውጤቱ ምንን ሊደግፍ እንደሚችል የሚወስኑት እነዚህ ሁለት አምዶች ናቸው።

እያንዳንዱ ረድፍ ቅድመ-ክሊኒካዊ ነው። በማንኛውም ረድፍ ያለው ጥናት ታካሚዎችን አላሳተፈም፣ እይታን አልለካም፣ ወይም ለዓይን የተዘጋጀ ውህድ አልፈተነም።

ይህ ለምን የግላኮማ ሕክምና አይደለም?

የግላኮማ ሕክምና በዓይን ውስጥ ያለውን ግፊት ይቀንሳል። የነርቭ ሕዋሳት ጥበቃ ግን የተለየ ዓላማ አለው፦ ጋንግሊዮን ሕዋሳትን እና አክሶኖቻቸውን በውጥረት ውስጥ በሕይወት ማቆየት። ከላይ ያሉት ጥናቶች የሁለተኛው ዓላማ እንጂ የመጀመሪያው አይደሉም። አንዳቸውም ግፊትን አልቀነሱም፣ አንዳቸውም ሜቲሊን ብሉን ከግፊት መቀነሻ ሕክምና ጋር አላነጻጸሩም። ስለዚህ የተመሠረቱ የግላኮማ ሕክምናና የግፊት ቁጥጥር አቀራረቦች ከሬዶክስ ጋር ከተያያዘ የነርቭ ጥበቃ የተለየ ጉዳይ ናቸው፤ ሕዋሳት በሕይወት የመቆየት ውጤትም እይታ እንደተጠበቀ ሊተረጎም አይችልም።

የመስጫ መንገዶቹ ልዩነት ይህን ነጥብ ያጠናክራል። ወደ ቪትሪየስ አብሮ መወጋት ጉዳቱ በሚከሰትበት ጊዜ የታወቀ መጠንን ከሬቲና አጠገብ ያስቀምጣል። በመጠጥ ውሃ መስጠት መላ እንስሳውን ለወራት ያጋልጣል፣ በሬቲና ውስጥ ያለው ክምችት ግን ያልታወቀ ይሆናል። የማሳደጊያ ፈሳሽ ያለ ቲሹ መከላከያ ያሉ ሕዋሳትን በቀጥታ ያጋልጣል። ከእነዚህ አንዳቸውም በዓይን ወለል ላይ ከሚደረግ መጠን ምን ያህሉ ኮርኒያን እንደሚያቋርጥ፣ በእንባ ከመወገድ እንደሚተርፍ፣ በሌንስና በቪትሪየስ እንደሚያልፍ፣ እና ወደ አንዱ የሬቲና ንብርብር በጠቃሚ ክምችት እንደሚደርስ አይተነብዩም። ይህ የማድረስ ችግር የሜቲሊን ብሉ መስጫ መንገዶች እና ስርጭት የሚመለከተው ሰፊ ጥያቄ አካል ነው፤ በዚያም እያንዳንዱ የመስጫ መንገድ የራሱን የክምችት መለኪያዎች ይፈልጋል።

የቲሹ ልዩነቶች ሁለተኛ እንቅፋት ይጨምራሉ። ወደ ዓይን ፊት ክፍል የደረሰ ቀለም ወደ ኋላ ክፍሉ አልደረሰም፤ አንድን ንብርብር የሚረዳ ክምችትም ሌላውን ሊጎዳ ይችላል። በችርቻሮ የሚሸጡ መፍትሄዎች እንደ የዓይን ዝግጅቶች አይመረቱም፣ አይመከኑም፣ pHቸው በቋት ንጥረ ነገሮች አይስተካከልም፣ ወይም በተገቢ መጠበቂያዎች አይጠበቁም። ንጽህና፣ pH፣ ኦስሞላሊቲ እና ረዳት ንጥረ ነገሮች ሁሉ ለኮርኒያ እና ለዓይን ውስጥ ተጋላጭነት አስፈላጊ ናቸው። ከእነዚህ የሬቲና ግኝቶች ውስጥ ምንም እንደዚህ ያሉ መፍትሄዎችን ወደ ዓይን ውስጥ መጨመር ወይም በዓይን ላይ መደረግን አያረጋግጥም። ስለ ዝግጅት ደረጃዎች ያሉ ጥያቄዎች ከሜቲሊን ብሉ ደህንነት እና አያያዝ ጋር መታየት አለባቸው።

ማስረጃው የት ይቆማል?

በአንድነት ሲነበቡ፣ ሦስቱ የጥናት ጽሑፎች የተገደበ አባባል ይደግፋሉ፦ በቁጥጥር ሥር ባሉ ሁኔታዎች፣ ሜቲሊን ብሉ በሬቲና የነርቭ ሕዋሳት ውስጥ ያለውን የማይቶኮንድሪያ ሬዶክስ ውጥረት ሊቀንስ እና መዋቅራቸውን ሊጠብቅ ይችላል። ይህ አባባል እነዚያ ሁኔታዎች በሚያበቁበት ያበቃል። በመርዛማ ንጥረ ነገር ወይም በዘረመል የተፈጠሩ የኮምፕሌክስ I ሞዴሎች ግላኮማ፣ ድሩዘን ወይም ከስኳር በሽታ ጋር የተያያዘ በሽታ አይደሉም። አጭር የምልከታ ጊዜያት እና መዋቅራዊ የውጤት መለኪያዎች ቀጣይነት ያለው እይታ አይደሉም። እንዲሁም በአንድ ክፍል ውስጥ ጥበቃ የሚሰጥ ክምችት ለሌላ ክፍል የሚሰጥ መጠን አይደለም።

የበለጠ ጠንካራ ማስረጃ የተለያዩ ክፍሎችን ይፈልጋል፦ በክሊኒክ ሊጠቀሙበት በሚችሉት መንገድ ከተሰጠ በኋላ በሬቲና ውስጥ ያለው ተጋላጭነት በግልጽ መለካት፣ በእንስሳት ውስጥ የእይታ ተግባር የውጤት መለኪያዎች፣ ከግላኮማ ጋር ተዛማጅ በሆነ ሞዴል ውስጥ ከግፊት ተለይቶ የሚታይ ጥቅም፣ ከዚያም የሰው ደህንነትና ውጤታማነት መረጃ። እነዚህ እስኪኖሩ ድረስ፣ ሜቲሊን ብሉ እና እይታ ግልጽ ወሰኖች ያሉት የምርምር መላምት ሆኖ ይቀጥላል፦ በሬቲና ውስጥ ባዮሎጂያዊ አሳማኝነት ያለው ማይቶኮንድሪያዊ ፋርማኮሎጂ፣ በሕዋሳትና በእንስሳት ብቻ የታየ፣ ከእነዚህ ጥናቶች ወደ ዓይን ሕክምና የሚያደርስ መንገድ የሌለው።