Метыленавы сіні і тлушчавая дыстрафія печані: што выявілі эксперыментальныя даследаванні

Тлушчавая дыстрафія печані — адна назва для некалькіх розных праблем. У аднаго чалавека прычынай становіцца працяглае празмернае ўжыванне алкаголю. У іншага — залішняе паступленне пажыўных рэчываў разам з інсулінарэзістэнтнасцю і павышаным паступленнем тлушчу ў печань. Пад мікраскопам у абодвух выпадках можна ўбачыць простае назапашванне тлушчу, але першапрычыны адрозніваюцца. Гэтая розніца вызначае, што можа даказаць канкрэтны эксперымент.

Літаратура пра метыленавы сіні і тлушчавую дыстрафію печані нешматлікая і ў гэтым пытанні цалкам даклінічная. Часцей за ўсё цытуюць тры даследаванні на пацуках і мышах, і іх вынікі не заўсёды ўзгодненыя. У адным даследаванні з увядзеннем этанолу рэдокс-зрух быў скарэктаваны, але колькасць тлушчу ў печані не змянілася. У адным даследаванні з рацыёнам з высокім утрыманнем тлушчаў колькасць тлушчу ў печані зменшылася разам са зменай сігнальнага шляху. У адным даследаванні на здаровых жывёлах атрымалі супрацьлеглыя вынікі перакіснага акіслення ліпідаў у печані і нырках. Разам яны паказваюць, чаму тры канчатковыя паказчыкі трэба разглядаць асобна: рэдокс-змены, актывацыю сігнальных шляхоў і назапашванне тлушчу ў тканках.

Тры канчатковыя паказчыкі, якія лёгка пераблытаць

Рэдокс-паказчык апісвае абмен электронамі. Суадносіны NAD+ і NADH у печані паказваюць, ці з'яўляецца клетачнае асяроддзе адносна акісленым або адноўленым. Акісленне этанолу ператварае NAD+ у NADH, таму хранічнае ўжыванне алкаголю зніжае гэтыя суадносіны. Фарбавальнік, здольны прымаць электроны, можа зноў павысіць іх. Гэта хімія, а не доказ змяншэння назапашанага тлушчу.

Паказчык сігнальнага шляху апісвае рэгуляцыю. SIRT1 — NAD+-залежны рэгулятарны фермент, які мадыфікуе бялкі, звязаныя з функцыяй мітахондрый і абменам ліпідаў. AMPK дзейнічае як датчык нізкага ўзроўню энергіі: пры актывацыі ён спрыяе акісленню энергетычных субстратаў і стрымлівае сінтэз ліпідаў. Калі артыкул паведамляе пра актывацыю SIRT1 у печані пад дзеяннем метыленавага сіняга, ён паведамляе пра рэгулятарны зрух. Гэта яшчэ не вынік для пацыента.

Гісталагічны або біяхімічны паказчык апісвае саму печань. Распаўсюджаныя прыклады — утрыманне трыгліцэрыдаў на грам тканкі, афарбоўванне нейтральнага тлушчу з дапамогай Oil Red O, ацэнка балоннай дыстрафіі і пашкоджання пры афарбоўванні гематаксілінам і эазінам, а таксама актыўнасць ALT у плазме. Толькі гэтая трэцяя група паказчыкаў адказвае на пытанне, ці паменшыўся стэатоз печані пад дзеяннем метыленавага сіняга ў канкрэтным эксперыменце.

Размежаванне гэтых груп прадухіляе найбольш распаўсюджаную памылку інтэрпрэтацыі: спрыяльны рэдокс-вынік або змена сігнальнага шляху не азначае змяншэння тлушчавай дыстрафіі печані.

Этанолавая мадэль: рэдокс-стан скарэктаваны, тлушч без змен

Найбольш выразны адмоўны вынік атрыманы ў даследаванні хранічнага ўвядзення этанолу самцам пацукоў Wistar. Жывёлы атрымлівалі этанол у складзе вадкага рацыёну, прычым яго доля павялічвалася да 36 працэнтаў агульнай энергетычнай каштоўнасці. Кантрольныя жывёлы атрымлівалі адпаведную колькасць корму, у якім энергія этанолу была заменена глюкозай. Адна этанолавая і адна кантрольная група таксама атрымлівалі метыленавы сіні ў колькасці 130 mg на літр рацыёну, прыкладна 42 mg на kg у дзень, з дня 5 да дня 30.

Рэдокс-стан ацэньвалі па стандартных парах метабалітаў: суадносінах лактату і пірувату для цытазолю і 3-гідраксібутырату і ацэтаацэтату для мітахондрый. На раннім этапе ўвядзення высокіх доз этанолу ў этанолавых групах назіраліся значныя зрухі: суадносіны NAD+ і NADH у цытазолі знізіліся прыкладна на 62 працэнты, а ў мітахондрыях — прыкладна на 71 працэнт; узровень гліцэрол-3-фасфату таксама павысіўся. Метыленавы сіні ў значнай ступені ліквідаваў гэтыя зрухі і вярнуў гліцэрол-3-фасфат да значэнняў, блізкіх да кантрольных, не змяняючы спажыванне этанолу, прырост масы цела або ўзровень этанолу ў сыроватцы.

З тлушчам у печані карціна была іншай. На дзень 12, да значнага назапашвання тлушчу, утрыманне трыгліцэрыдаў не адрознівалася паміж групамі. На дзень 27 у этанолавых групах назіралася значнае павышэнне трыгліцэрыдаў незалежна ад метыленавага сіняга. На дзень 30 у жывёл, якія атрымлівалі этанол, агульнае ўтрыманне ліпідаў павялічылася прыкладна на 89 працэнтаў, а трыгліцэрыдаў — прыкладна на 196 працэнтаў, і фарбавальнік зноў не паўплываў на гэтыя змены. Цэнтрылабулярная тлушчавая інфільтрацыя выглядала аднолькава з умяшаннем і без яго. Аўтары прыйшлі да высновы, што выкліканы этанолам рэдокс-зрух не з'яўляецца асноўнай прычынай тлушчавай дыстрафіі печані пасля працяглага кармлення ў гэтай мадэлі. Тут важна разумець межы пераносу вынікаў на жывёлах і клетках на рызыкі для чалавека: механізм можа быць рэальным, але не вызначаць вынік.

Менавіта гэтае даследаванне варта цытаваць, калі хтосьці сцвярджае, што любая рэдокс-карэкцыя абавязкова павінна ліквідаваць тлушч у печані. У гэтым эксперыменце гэтага не адбылося.

Метабалічная мадэль: сігнальныя змены і менш тлушчу ў мышэй

Іншую карціну паказвае даследаванне гепатацытаў і мышэй на рацыёне з высокім утрыманнем тлушчаў, засяроджанае на SIRT1 і AMPK. У клетках HepG2, клетках AML-12 і першасных гепатацытах пацукоў метыленавы сіні павышаў суадносіны NAD+ і NADH, павялічваў колькасць бялку SIRT1, зніжаў ацэтыляванне рэгулятара PGC-1alpha, павялічваў утрыманне мітахандрыяльнай ДНК і спажыванне кіслароду, а таксама актываваў AMPK з наступным павышэннем CPT-1 і PPARalpha. Пры прыгнечанні экспрэсіі SIRT1 актывацыя AMPK знікала, што звязвае гэты ланцуг з SIRT1 у дадзенай клетачнай сістэме. Фарбавальнік таксама супрацьдзейнічаў ліпагенным сігналам, выкліканым агоністам LXR T0901317 і ўздзеяннем пальмітату, уключаючы індукцыю SREBP-1c, FAS і ACC.

У частцы даследавання на жывёлах выкарыстоўвалі самцоў мышэй C57BL/6, якіх кармілі рацыёнам з 60 працэнтамі тлушчу на працягу 8 тыдняў. Метыленавы сіні давалі пероральна чатыры разы на тыдзень на працягу апошніх 4 тыдняў у колькасці 3 або 10 mg на kg у дзень. У мышэй, якія атрымлівалі метыленавы сіні, назіраліся менш інтэнсіўнае афарбоўванне Oil Red O, ніжэйшае ўтрыманне трыгліцэрыдаў у печані, менш выражаныя балонная і тлушчавая дыстрафія пры гісталагічным даследаванні, а таксама ніжэйшы ўзровень ALT у плазме ў параўнанні з мышамі на рацыёне з высокім утрыманнем тлушчаў без умяшання. Фармакакінетычная частка таго ж даследавання паказала пероральную біядаступнасць каля 31–35 працэнтаў пры амаль поўным усмоктванні ў кішэчніку, але значным метабалізме. Найвышэйшыя суадносіны канцэнтрацый у тканцы і плазме былі ў печані, што прынамсі робіць уздзеянне на печань праўдападобным з пункту гледжання размеркавання.

Гэта сапраўды сігнал змяншэння стэатозу, але межы яго інтэрпрэтацыі вузкія. Гэта кароткі эксперымент на мышах з 9–10 жывёламі ў групе, адным рацыёнам, дзвюма дозамі і чатырма тыднямі ўмяшання. Ён вывучае метабалічны стэатоз і прыкметы стэатагепатыту, а не алкагольнае захворванне, і не даследуе цыроз, зваротнае развіццё фіброзу або якія-небудзь вынікі ў людзей. Роля мітахандрыяльных і рэдокс-паказчыкаў у інтэрпрэтацыі такіх вынікаў — пазначаць іх як падтрымку гіпотэзы, а не як дозу або пратакол.

Зрэз здаровых тканак: адна доза, супрацьлеглыя вынікі ў органах

Трэцяе даследаванне часта выкарыстоўваюць у сцвярджэннях пра печань, для якіх яно не дае падстаў. У 30-дзённым эксперыменце на здаровых самках пацукоў Wistar пяць жывёл атрымлівалі метыленавы сіні ў канцэнтрацыі 1 mM у пітной вадзе, а пяць былі кантрольнымі. Супераксіддысмутаза, каталаза і адноўлены глутатыён не змяніліся ні ў печані, ні ў нырках. Перакіснае акісленне ліпідаў крыху павысілася ў печані і знізілася ў нырках. Узроўні ALT і крэатыніну ў сыроватцы знізіліся, а азот мачавіны ў крыві не змяніўся.

Карэктнае прачытанне — тканкавая спецыфічнасць у здаровых жывёл, а не лячэнне захворвання. Аднолькавае ўздзеянне паводле аднаго маркера выглядала злёгку прааксідантным у печані і злёгку ахоўным у нырках, тады як стандартныя механізмы антыаксідантнай абароны заставаліся без змен. Пры пяці жывёлах у групе і адсутнасці мадэлі захворвання гэтая праца перасцерагае ад называння метыленавага сіняга ўніверсальным антыаксідантам для печані. Яна таксама паказвае, чаму змены пячоначных ферментаў трэба разглядаць у кантэксце канкрэтнага захворвання, перш чым лічыць іх паляпшэннем.

Параўнанне трох эксперыментаў на печані

Табліца робіць галоўную думку відавочнай. Падобны сіні фарбавальнік, розная біялогія. Этанолавае даследаванне аддзяляе поспех рэдокс-карэкцыі ад адсутнасці змяншэння тлушчу. Даследаванне рацыёну аб'ядноўвае змены сігнальных шляхоў і памяншэнне тлушчу ў адной мадэлі. Даследаванне здаровых жывёл паказвае, што рэдокс-маркеры могуць змяняцца ў супрацьлеглых напрамках у розных органах.

Чаму з гэтага не вынікае сцвярджэнне пра лячэнне

Ніводнае з гэтых даследаванняў не ўключала людзей з тлушчавай дыстрафіяй печані. Дозы, шляхі ўвядзення і працягласць адрозніваюцца паміж працамі і не ператвараюцца ў схему для чалавека шляхам простага маштабавання. Малыя памеры груп, асабліва тры жывёлы на кожны момант ацэнкі рэдокс-стану ў этанолавым даследаванні і пяць на групу ў даследаванні здаровых жывёл, пакідаюць значную нявызначанасць. Пол, лінія жывёл, склад рацыёну і час умяшання адносна пашкоджання таксама адрозніваюцца. Акрамя таго, дзве мадэлі захворвання адлюстроўваюць розныя першапрычыны, таму станоўчы вынік у даследаванні рацыёну не можа кампенсаваць адмоўны вынік этанолавага даследавання, і наадварот.

Для чалавека з дыягнаставаным захворваннем печані больш надзённае прачытанне — засцерагальнае, а не тэрапеўтычнае. Агляд мер засцярогі для нырак і печані пры выкарыстанні метыленавага сіняга тлумачыць, чаму парушэнне функцыі органаў змяняе пытанні бяспекі, нават калі даследаванне на жывёлах выглядае спрыяльным. Падайце лекару дыягназ, апошнія вынікі аналізаў, дакладную назву прадукту і шлях увядзення, а таксама поўны спіс лекаў. Спытайце, якія доказы падтрымліваюць выкарыстанне гэтага прадукту з гэтай мэтай у чалавека з такой ступенню парушэння функцыі.

Выснова: метыленавы сіні змяніў рэдокс-стан печані ў адной этанолавай мадэлі, не паменшыўшы назапашаны тлушч; актываваў SIRT1 і AMPK разам са змяншэннем тлушчу ў адной метабалічнай мадэлі на мышах; і паказаў органаспецыфічныя рэдокс-эфекты ў здаровых пацукоў. Гэта набор напрамкаў для даследаванняў, а не ўсталяванае лячэнне тлушчавай дыстрафіі печані.