Beyin zədələnməsində metilen mavisi: preklinik sübutları anlamaq

Başa dəyən zərbə, tutulmuş arteriya və yavaş inkişaf edən neyrodegenerativ xəstəlik eyni problemlə nəticələnə bilər: beynin öz işini görmək üçün artıq kifayət qədər enerjisi yoxdur. Eyni birləşmənin hər üç tədqiqat sahəsində təkrar-təkrar görünməsinin səbəbi bu ortaq son nəticədir. Lakin ortaq son nəticə ortaq anlayış demək deyil. Zədələnmədən əvvəl verilən müalicə, ondan sonrakı ilk saatda verilən müalicə və nəticəsi aylar sonra ölçülən müalicə, şprisdə eyni mavi maye olsa belə, fərqli ideyaları sınaqdan keçirir.

Bu məqalə həmin ədəbiyyatın zədələnmə ilə bağlı hissəsini izləyir. Heyvan təcrübələrində beyin zədələnməsi üçün metilen mavisinin nə demək olduğunu nəzərdən keçirir, travmatik zədələnməni insultdan və xroniki neyrodegenerasiyadan ayırır və dozanın verilmə vaxtının tədqiqatlar arasındakı fərqlərin əksəriyyətini niyə izah etdiyini göstərir.

Üç zədələnmə, bir enerji çatışmazlığı

Bu modelləri birləşdirən mexanizm mitoxondrilərin daxilindədir. Normalda elektronlar ATP istehsal etmək üçün elektron nəqli zənciri boyunca ötürülür və sağlam zəncir reaktiv oksigen növlərini nəzarətdə saxlayır. Zədələnmədən sonra zəncirin bəzi hissələrinin fəaliyyəti pozulur, ATP istehsalı azalır və sərbəst radikalların yaranması artır. Molecular Neurobiology jurnalında 2018-ci ildə dərc edilmiş icmal metilen mavisini alternativ elektron daşıyıcısı kimi təsvir edir: o, elektronları NADH-dan qəbul edib sitoxrom c-yə ötürür; bu da zəncirin ilkin hissəsi zədələnmiş olsa belə, kompleks IV-ün aktivliyini artırır və ATP sintezini bərpa edir.

Bildirilən rəqəmlər konkretdir. Hüceyrə və toxuma kəsiyi preparatlarında kompleks IV-ün aktivliyi 30–100 faiz artıb, oksigen sərfi də buna paralel yüksəlib. Bu, əlavə elektronların radikallar şəklində sızmaq əvəzinə faydalı iş gördüyünü göstərir. Siçovullarda insult modelində müalicədən 24 saat sonra zədələnmiş bölgədə ATP istehsalı müalicə almayan heyvanlarla müqayisədə təxminən 30 faiz yüksək olub. Biochemistry (Moscow) jurnalında 2022-ci ildə dərc edilmiş icmal sonrakı nəticələri də qeyd edir: daha az oksidləşdirici stress, daha az neyroiltihab, daha az apoptoz, həmçinin monoamin oksidazaya, azot oksidi sintazaya, mitoxondrial biogenezə, autofagiyaya və səhv qatlanmış zülalların aqreqasiyasına təsirlər.

Beləliklə, anlayış sadədir. Zədələnmə elektronların normal yolunu daraldır, metilen mavisi isə alternativ yol təklif edir. Bundan sonrakı hər şey hansı zədələnmənin araşdırıldığı, maddənin nə vaxt verildiyi və nəticənin necə ölçüldüyü ilə bağlıdır.

Travmatik zədələnmə insult deyil

Travmatik beyin zədələnməsi modelində qüvvə birdən təsir edir. İlkin zədələnmə mexanikidir: toxuma cırılır, damarlar partlayır və hematoensefalik baryerin bütövlüyü dəqiqələr ərzində pozulur. Metilen mavisinin təsir göstərə biləcəyi hissə isə sonrakı saatlar və günlər ərzində inkişaf edən ikinci dalğadır: sağ qalmış toxumada mitoxondrilərin fəaliyyəti pozulur, iltihab yayılır və ödem artır. Bu tədqiqatların nəticə göstəriciləri həmin ardıcıllığı əks etdirir: zədələnmə ocağının həcmi, beyində su miqdarı, zərbə yerinin yaxınlığında neyronların sağ qalması və daha sonrakı davranış göstəriciləri, məsələn, hərəki funksiyaların bərpası və ya labirintdə öyrənmə.

İnsult və ya qlobal işemiya modelində zədələyici hadisə fərqli şəkildə baş verir. Qan axını dayanır, dəqiqələr ərzində enerji çatışmazlığı yaranır və axının bərpası özü ilə reperfuziya zədələnməsi gətirir. Burada dozanın verilməsi damar hadisəsinin vaxtına uyğunlaşdırılır, çox vaxt tutulmadan və ya reperfuziyadan sonrakı dəqiqələr ərzində həyata keçirilir. Nəticə göstəriciləri isə saatlardan bir-iki günədək müddətdə toxumanın kəskin mərhələdəki vəziyyətini ölçür: infarktın ölçüsü, qan axını və erkən funksional bərpa. İnsult ədəbiyyatında rast gəlinən yanaşmalardan biri əvvəlcədən tətbiqdir: heyvanlara damar tutulmasından əvvəl doza verilir. Bu, profilaktikanı insanlarda heç bir baş travması təcrübəsinin etik baxımdan təkrarlaya bilməyəcəyi şəkildə sınaqdan keçirir.

İnsult nəticələri zədələnmə ədəbiyyatında ən güclü nəticələrdir və onların arasında təsirin olmadığı ən aydın nəticə də var. Orta beyin arteriyasının bir saatlıq tutulmasından sonra reperfuziya zamanı metilen mavisi verilən siçovullarda 2-ci gündə infarktlar 30 faiz kiçik olub, təhlükə altındakı nüvənin və penumbranın daha böyük hissəsi qorunub (Shen, 2013). Daimi tutulma tədqiqatında təhlükə altındakı toxumanın infarkta çevrilməsi yavaşlayıb, lakin sınaqdan keçirilən hər iki dozada 24 saatın sonunda infarkt həcmində azalma olmayıb (Rodriguez, 2014). Üçüncü tutulma tədqiqatında orta doza infarktın ölçüsünü təxminən yarıya endirib və işemik beyində mitoxondrial ultrastrukturla mitofagiya birbaşa qeydə alınıb. Eyni zamanda, gözləntinin əksinə olan bir detal bildirilib: nekroz azaldıqca ölçülən apoptoz artıb (Di, 2015). Qlobal işemiyada isə aşağı dozanın fasiləsiz infuziyası hipokampın həssas CA1 bölgəsində sitoxrom c oksidazanın aktivliyini, ATP səviyyələrini və mitoxondrial membran potensialını bərpa edib, həmin neyronları qoruyub və məkan yaddaşını mühafizə edib (Lu, 2016). CA1-dəki bu ölçmənin üzərində dayanmağa dəyər: burada zədələnmiş beynin daxilindən birbaşa ATP və tənəffüs zənciri məlumatları əldə olunub; TBI ədəbiyyatında isə bunlar əsasən ölçülmür, dolayı nəticə kimi çıxarılır.

Xroniki neyrodegenerasiya hər ikisindən fərqlənir. Alzheimer, Parkinson və Huntington xəstəliklərinin modellərində heyvanlara həftələr və ya aylar ərzində doza verilir və zülal aqreqasiyası, dopaminin emalı və ya tədricən baş verən koqnitiv zəifləmə ölçülür. Bu nəticə göstəricilərinin zərbədən bir neçə gün sonra ölçülən zədələnmə ocağı ilə demək olar ki, heç bir ortaq cəhəti yoxdur. Bir sütundakı nəticəni digərinə keçirən oxucular tapıntını təcrübələrin heç vaxt keçmədiyi sərhəddən keçirirlər. Neyrodegenerasiya ədəbiyyatına dair bələdçimiz uzunmüddətli tədqiqatları öz çərçivəsində saxlayır, yalnız insult üzrə sübutlarla müqayisə isə damar tutulması və zərbə əsasında qurulan tədqiqatları ətraflı şəkildə ayırır.

TBI modellərində əslində nə edilib

Travmatik beyin zədələnməsində metilen mavisinin insanlarda sınağına dair heç bir tədqiqat dərc edilməyib. TBI üzrə bütün məlumatlar heyvan tədqiqatlarından, əsasən siçovul və siçanlardan əldə olunub. Onlar adlarını çəkməyə dəyən az sayda təcrübə ətrafında cəmlənir, çünki bu təcrübələrin detalları xülasələrdə itən mühüm fərqlərə malikdir.

İlk nəzarət olunan kortikal zərbə tədqiqatında siçovullara yüngül zərbədən bir saat sonra venadaxili 1 mg/kg, sonra isə üç saatda 0.5 mg/kg verilib (Watts, 2014). İki həftəlik izləmə boyunca MRT-də zədələnmə ocağının həcmi müalicə alan heyvanlarda daha aşağı qalıb. Yerimə testində ayaq basma səhvləri 1, 2 və 7-ci günlərdə əhəmiyyətli dərəcədə azalıb, lakin 14-cü gündə bu fərq olmayıb. 14-cü gündə mikroskopik müayinədə zədələnmiş korteksdə degenerasiyaya uğrayan neyronların sayı hər görmə sahəsində 368-ə qarşı 270, anormal Nissl boyanması isə 73-ə qarşı 41 olub. Başqa sözlə, erkən qorunma müşahidə edilib, lakin davranış göstəricilərindəki üstünlük ikinci həftəyə doğru zəifləyib.

Diffuz zədələnmə tədqiqatında siçanlarda orta xətt üzrə maye perkussiyası tətbiq olunub və yarım saat ərzində birdəfəlik 2 mg/kg venadaxili doza verilib (Fenn, 2015). Müalicə alan heyvanlarda iltihabla bağlı gen ekspressiyası zəifləyib, iltihabi mikroqliya hüceyrələri azalıb, görünən ödem daha az olub və 7-ci gündə depressiyaya bənzər davranış müşahidə edilməyib. Təsir göstərilməyən nəticələr də eyni dərəcədə vacibdir: zədələnmənin özü beyində su miqdarını yalnız cüzi artırıb və metilen mavisi nə bədən çəkisi itkisini, nə də hərəki koordinasiya çatışmazlığını aradan qaldırıb. İltihabəleyhinə təsir tam qorunma ilə eyni deyil.

Siçanlarda aparılan iki tədqiqat eyni sxemdən istifadə edib — bir saatda 1 mg/kg, altı saatda 0.5 mg/kg, sonra üç gün ərzində gündəlik doza — və mexanizm haqqında məlumatı genişləndirib. Kortikal zərbə modelində müalicə 24 saatda, 72 saatda və 14-cü gündə zədələnmə ocağının həcmini azaldıb, eyni zamanda neyronları qoruyub və autofagiya markerlərini artırıb (Zhao, 2016). Maye perkussiyası modelində isə neyron apoptozunu azaldıb, keçiriciliyi artmış hematoensefalik baryerin bütövlüyünü möhkəmləndirib və iki həftə ərzində nevroloji qiymətləndirmə göstəricilərini yaxşılaşdırıb (Shen, 2019). Bununla belə, Zhao tədqiqatında 72 saata gəldikdə beyində su miqdarında fərq olmayıb, Shen tədqiqatında isə 1 və 3-cü günlərdə rotarod testinin nəticələrində fərq göstərilməyib. Zədələnmə ocağı və hüceyrələrin sağ qalması ilə bağlı göstəricilər dəyişib; şişkinlik və erkən hərəki göstəricilər isə həmişə onlara uyğun dəyişməyib.

Vaxt baxımından fərqlənən tədqiqat gecikdirilmiş doza təcrübəsidir (Watts, 2016). Eyni zərbə modelindən istifadə olunub, lakin ilk doza zədələnmədən 24 saat sonraya qədər verilməyib. 2-ci günə gəldikdə gecikdirilmiş tətbiq qrupunda zədələnmə ocağının azalması ilk saatlarda müalicə alan heyvanlarla müqayisə edilə bilən səviyyədə olub və bu azalma 7 və 14-cü günlərdə də davam edib. Davranış göstəricisi daha zəif olub: gecikdirilmiş tətbiq qrupunda ayaq basma səhvlərinin azalması statistik baxımdan əhəmiyyətli olmayan meyl kimi qalıb. Bir laboratoriya, bir model, bir 24 saatlıq zaman pəncərəsi. Bu, zaman pəncərəsinin ilk saatlardan sonraya da uzandığına dair həqiqi sübutdur, lakin həmin fikrə dair bütün sübut da elə bundan ibarətdir. Başqa mənbələrdə “gecikdirilmiş” sözünün yaratdığı çaşqınlığa diqqət edin: adı gecikdirilmiş neyroproteksiya ilə bağlı olan bir Rusiya tədqiqat seriyasında doza 30 dəqiqədə verilib və “gecikdirilmiş” sözü gec başlanmanı deyil, uzunmüddətli nəticələri ifadə edib.

Siçovullarda aparılmış daha kiçik ocaqlı zədələnmə tədqiqatı vaxt mənzərəsini digər tərəfdən tamamlayır: həm zədələnmədən dərhal əvvəl, həm də ondan 30 dəqiqə sonra dozanın verilməsi ətrafların funksional pozğunluğunu azaldıb (Stelmashook, 2019). Əvvəlcədən tətbiq laboratoriyada məhz ona görə işləyir ki, zədələnmənin vaxtını laboratoriya müəyyən edir.

Burada dozaya dəqiq yanaşma vacibdir. İcmallarda aşağı dozalar mitoxondrial tənəffüsü stimullaşdıran, yüksək dozalar isə onu inhibə edən kimi təsvir olunur. Bu, metilen mavisinin farmakologiyasında müşahidə olunan eyni ikifazalı formadır. Buna görə nəticələri “daha çox mavi maddə, daha çox bərpa” kimi oxumaq olmaz. Hər tədqiqat əyrinin bir nöqtəsini sınaqdan keçirir. Doza–cavab əlaqəsinin izahı həmin əyrini müxtəlif modellər üzrə izləyir, təhlükəsizlik və yan təsir profili isə daha yüksək dozaların bunun əvəzinə nə etdiyini əhatə edir.

Cədvəli sətirlər boyunca oxuyun: eyni birləşmə, üç fərqli zaman miqyası. Profilaktika orta sətirə, dərhal müalicə ilk iki sətirə, gecikmiş nəticələr isə birinci və üçüncü sətirlərə aiddir.

Profilaktika, dərhal müalicə, gecikmiş nəticələr

Profilaktika ən asan yanlış başa düşülən iddiadır. İşemiya modellərində damar tutulmasından əvvəl doza verilən heyvanların nəticələri daha yaxşı olur və bu nəticə bəzən elə təqdim edilir ki, sanki metilen mavisi istənilən beyni gələcəkdəki istənilən zədələyici hadisədən qoruyur. Bu nəticə belə bir şeyi göstərmir. O, alternativ elektron yoluyla əvvəlcədən hazırlanmış mitoxondrilərin planlaşdırılmış qan axını itkisinə daha yaxşı dözdüyünü göstərir. Heç kim baş zədəsini planlaşdırmır.

TBI üzrə sübutlar dərhal müalicə ətrafında cəmlənir. Zərbədən sonrakı saatlarda dozanın verilməsi ikincili zədələnmə kaskadını hələ inkişaf etməkdə olduğu vaxt hədəfləyir: enerji çatışmazlığı, oksidləşdirici stress, iltihab və şişkinlik. Bu mərhələdə yaxşılaşan zədələnmə ocağı və ödem göstəriciləri həqiqi müalicə təsirləridir, lakin bu, cırılmış toxumanın əvvəlki vəziyyətinə qaytarılması deyil, bir prosesin müalicəsidir.

Gecikmiş nəticələr üçüncü anlayışdır. Zədələnmədən həftələr sonra ölçülən davranış və ya degenerativ modelin aylar sonrakı mərhələsində ölçülən zülal emalı erkən qorunmanın davam edib-etmədiyinə və ya yavaş proseslərin gedişinin dəyişib-dəyişmədiyinə cavab verir. 24 saatda daha kiçik zədələnmə ocağı, 24 saat gecikdirilmiş dozadan sonra statistik baxımdan əhəmiyyətli olmayan davranış meyli və xroniki tətbiqin aylar sonrakı mərhələsində labirint testində yaxşılaşma üç fərqli iddiadır və hər birinin sübut tələbi fərqlidir. Hazırda yalnız birincisi öz sübut həddini bir dəfədən çox keçib.

Bu sübutlar nəyi göstərə bilməz

Yuxarıdakı bütün nəticələrin eyni məhdudiyyəti var. Gəmiricilərin mitoxondriləri metilen mavisinə insan mitoxondrilərinin də paylaşa biləcəyi şəkildə cavab verir, lakin dəqiq tənzimlənmiş zərbədən bir neçə dəqiqə sonra venadaxili doza alan siçovul yıxıldıqdan saatlar sonra təcili yardım şöbəsinə gələn insan deyil. Anesteziya, nəzarət olunan zədələnmə ağırlığı, gənc sağlam heyvanlar və qısa izləmə müddəti nəticələrin insanlara tətbiq oluna bilən hissəsini məhdudlaşdırır. Metilen mavisinin partlayış zədələnməsində istifadəsinə dair ümumiyyətlə heç bir tədqiqat yoxdur; buna görə hərbi oxucular üçün ən aktual zədələnmə növü ən az sübut olan növdür.

Burada heyvan dozasının insan dozasına çevrilməsi də təqdim olunmur. Heyvan ədəbiyyatında pərakəndə satışda olan ağızdan qəbul edilən damcılardan deyil, təcrübəyə nəzarət məqsədilə seçilmiş dozalarda venadaxili və qarındaxili tətbiq yollarından istifadə olunur. Bu tədqiqatların heç biri insanlar üçün tətbiq sxemi müəyyən etmir və burada heç bir tədqiqat metilen mavisini baş zədələnməsində standart tibbi yardımla yanaşı sınaqdan keçirmir.

Beləliklə, dürüst xülasə bir abzasa sığır. Gəmiricilərdə travmatik və ya işemik beyin zədələnməsi zamanı və ya ona yaxın vaxtda verilən metilen mavisi mitoxondrial enerji istehsalını qoruyur və bu qorunmanın ardınca daha kiçik zədələnmə ocaqları və daha yaxşı bərpa göstəriciləri müşahidə olunur. Bir zərbə tədqiqatında ilk doza 24 saat gecikdirildikdə zədələnmə ocağına təsirin bir hissəsi saxlanılıb. Bunların hər hansı birinin zədələnmiş insan beynində baş verib-vermədiyi sınaqdan keçirilməyib; TBI və insult ədəbiyyatı isə fərqli tətbiq vaxtlarını fərqli nəticə göstəriciləri üzrə yoxlayır. Bu sübutlara əsaslanaraq qəti əminlik satan hər kəs təcrübələrdə heç vaxt olmayan bir tərkib hissəsi əlavə edir.