Метиленово синьо и чернодробна стеатоза: какво установяват експерименталните проучвания

Чернодробната стеатоза е общо название за няколко различни проблема. При един човек причината е продължителната тежка употреба на алкохол. При друг — излишъкът от хранителни вещества, съчетан с инсулинова резистентност и повишен приток на мазнини към черния дроб. Под микроскоп и в двата случая може да се вижда обикновено натрупване на мазнини, но първопричините са различни. Именно тази разлика определя какво може да докаже даден експеримент.

Литературата за метиленовото синьо и чернодробната стеатоза е оскъдна и по този въпрос е изцяло предклинична. Най-често се цитират три проучвания с плъхове и мишки, чиито резултати не сочат в една и съща посока. Едно проучване с етанол в храната коригира промяна в редокс състоянието, но не променя мазнините в черния дроб. Едно проучване с диета с високо съдържание на мазнини намалява чернодробните мазнини наред с промяна в сигналните пътища. Едно проучване със здрави животни установява противоположни резултати за липидната пероксидация в черния дроб и бъбреците. Взети заедно, те показват защо три крайни показателя трябва да се разглеждат отделно: промяна в редокс състоянието, активиране на сигнални пътища и натрупване на мазнини в тъканите.

Три крайни показателя, които лесно се объркват

Редокс показателят описва преноса на електрони. Съотношението NAD+ към NADH в черния дроб показва дали клетъчната среда е относително окислена или редуцирана. Окислението на етанола превръща NAD+ в NADH, затова хроничната употреба на алкохол понижава това съотношение. Багрило, което приема електрони, може да го повиши отново. Това е химичен процес, а не доказателство за по-малко натрупани мазнини.

Показателят за сигналните пътища описва регулацията. SIRT1 е NAD+-зависим регулаторен ензим, който модифицира белтъци, участващи в митохондриалната функция и метаболизма на липидите. AMPK действа като сензор за ниска енергийна наличност и при активиране насърчава окислението на енергийните субстрати и ограничава синтеза на липиди. Когато публикация съобщава за активиране на SIRT1 в черния дроб от метиленово синьо, тя описва регулаторна промяна. Това все още не е резултат при пациент.

Хистологичният или биохимичният показател описва самия черен дроб. Чести примери са съдържанието на триглицериди на грам тъкан, оцветяването на неутрални мазнини с Oil Red O, оценката на балонната дегенерация и увреждането чрез оцветяване с хематоксилин и еозин и активността на ALT в плазмата. Само тази трета група показатели дава отговор дали чернодробната стеатоза се е подобрила при използване на метиленово синьо в съответния експеримент.

Разграничаването на тези групи предотвратява най-честото погрешно тълкуване: благоприятният резултат за редокс състоянието или сигналните пътища не означава по-малко мазнини в черния дроб.

Етанолов модел: коригирано редокс състояние, непроменени мазнини

Най-ясният отрицателен резултат идва от проучване с хронично подаване на етанол в храната на мъжки плъхове Wistar. Животните получават етанол като част от течна диета, като делът му достига 36 процента от общия енергиен прием. Контролните животни получават съответстващо количество храна, но с глюкоза вместо енергията от етанол. Една етанолова и една контролна група получават и метиленово синьо в концентрация 130 mg на литър храна, около 42 mg на kg дневно, от ден 5 до ден 30.

Редокс състоянието е оценено чрез стандартни двойки метаболити: лактат към пируват за цитозола и 3-хидроксибутират към ацетоацетат за митохондриите. В началото на храненето с високи дози етанол етаноловите групи показват големи промени: съотношението NAD+ към NADH в цитозола намалява с около 62 процента, а в митохондриите — с около 71 процента, като се повишава и глицерол-3-фосфатът. Метиленовото синьо до голяма степен обръща тези промени и възстановява глицерол-3-фосфата до стойности, близки до контролните, без да променя приема на етанол, наддаването на телесно тегло или серумния етанол.

Мазнините в черния дроб показват друга картина. На ден 12, преди значително натрупване на мазнини, триглицеридите не се различават между групите. На ден 27 етаноловите групи имат значително повишени триглицериди независимо от метиленовото синьо. На ден 30 общото количество липиди се увеличава с около 89 процента, а триглицеридите — с около 196 процента при животните, получаващи етанол, отново без влияние от багрилото. Центрилобуларната мастна инфилтрация изглежда еднакво със и без третиране. Авторите заключават, че предизвиканата от етанол промяна в редокс състоянието не е основната причина за чернодробната стеатоза след продължително хранене при този модел. Тук е полезно да се разграничава как резултатите от животински и клетъчни изследвания се отнасят към риска при хората: един механизъм може да е реален, без да определя крайния резултат.

Това е проучването, което трябва да се цитира, когато някой твърди, че всяка корекция на редокс състоянието непременно премахва мазнините от черния дроб. При този експериментален дизайн това не се случва.

Метаболитен модел: промени в сигналните пътища и по-малко мазнини при мишки

Различна картина дава проучване с хепатоцити и мишки на диета с високо съдържание на мазнини, съсредоточено върху SIRT1 и AMPK. В клетки HepG2, клетки AML-12 и първични хепатоцити от плъхове метиленовото синьо повишава съотношението NAD+ към NADH, увеличава количеството на белтъка SIRT1, намалява ацетилирането на регулатора PGC-1alpha, повишава съдържанието на митохондриална ДНК и консумацията на кислород и активира AMPK с последващо повишаване на CPT-1 и PPARalpha. При потискане на експресията на SIRT1 активирането на AMPK изчезва, което свързва тази последователност със SIRT1 в съответната клетъчна система. Багрилото също противодейства на липогенните сигнали от агониста на LXR T0901317 и от излагането на палмитат, включително на индуцирането на SREBP-1c, FAS и ACC.

Животинската част използва мъжки мишки C57BL/6, хранени с диета с 60 процента мазнини в продължение на 8 седмици. През последните 4 седмици метиленово синьо се прилага перорално четири пъти седмично в дози 3 или 10 mg на kg дневно. При третираните мишки се наблюдават по-слабо оцветяване с Oil Red O, по-ниски чернодробни триглицериди, по-малко балонна и мастна дегенерация при хистологично изследване и по-ниска плазмена ALT спрямо нетретираните мишки на диета с високо съдържание на мазнини. Фармакокинетичните изследвания в същата публикация установяват перорална бионаличност около 31 до 35 процента при почти пълна чревна абсорбция, но значителен метаболизъм, както и най-високо съотношение на концентрацията в тъканта към тази в плазмата именно в черния дроб. От гледна точка на разпределението това прави чернодробния ефект поне правдоподобен.

Това е реален сигнал за намаляване на стеатозата, но обхватът му е тесен. Става дума за кратък експеримент с мишки, с 9 до 10 животни на група, една диета, две дози и четири седмици третиране. Той изследва метаболитна стеатоза и характеристики на стеатохепатит, а не заболяване, свързано с алкохол, и не изследва цироза, обратно развитие на фиброза или какъвто и да е резултат при хора. Ролята на митохондриалните и редокс показателите при тълкуването на такива резултати е да ги определят като подкрепа за хипотеза, а не като основание за доза или протокол.

Моментна картина на здрави тъкани: една и съща доза, противоположни ефекти в различни органи

Трето проучване често се включва в твърдения за черния дроб, за които не дава основание. В 30-дневен експеримент със здрави женски плъхове Wistar пет животни получават 1 mM метиленово синьо в питейната вода, а пет служат като контроли. Супероксиддисмутазата, каталазата и редуцираният глутатион не се променят в черния дроб или бъбреците. Липидната пероксидация леко се повишава в черния дроб и намалява в бъбреците. Серумните ALT и креатинин намаляват, без промяна в уреения азот в кръвта.

Коректното тълкуване е тъканна специфичност при здрави животни, а не лечение на заболяване. Една и съща експозиция изглежда леко прооксидантна според един маркер в черния дроб и леко защитна според същия маркер в бъбреците, докато стандартните антиоксидантни защитни механизми остават непроменени. С пет животни на група и без модел на заболяване тази публикация предупреждава да не се определя метиленовото синьо като универсален чернодробен антиоксидант. Тя показва и защо промените в чернодробните ензими изискват ясно определен контекст на заболяването, преди да могат да означават подобрение.

Сравнение на трите чернодробни експеримента

Таблицата показва ясно основния извод. Подобно синьо багрило, различна биология. Етаноловото проучване разграничава успешната корекция на редокс състоянието от липсата на намаляване на мазнините. Проучването с диета съчетава промени в сигналните пътища и намаляване на мазнините в един модел. Проучването със здрави животни показва, че редокс маркерите могат да се променят в противоположни посоки в различните органи.

Защо от това не следва твърдение за лечение

Нито едно от тези проучвания не включва хора с чернодробна стеатоза. Дозите, начините на приложение и продължителността се различават между публикациите и не могат да се превърнат в схема за хора чрез просто преизчисляване. Малките групи, особено трите животни за всяка времева точка на редокс измерванията в етаноловото проучване и петте на група в проучването със здрави животни, оставят значителна несигурност. Полът, линията, съставът на диетата и моментът на третирането спрямо увреждането също се различават. Освен това двата модела на заболяване представят различни първопричини, така че положителният резултат при диетата не може да компенсира отрицателния резултат при етанола, нито обратното.

За всеки с диагностицирано чернодробно заболяване по-неотложният прочит е свързан с предпазните мерки, а не с лечението. Прегледът на предпазните мерки при употреба на метиленово синьо във връзка с бъбреците и черния дроб обяснява защо нарушената функция на органите променя въпросите за безопасността, дори когато резултатите от животинско проучване изглеждат благоприятни. Представете на лекар диагнозата, последните лабораторни изследвания, точния продукт и начина на приложение, както и пълния списък с лекарства, и попитайте какви доказателства подкрепят употребата на този продукт за тази цел при човек с такава степен на увреждане.

Изводът: метиленовото синьо променя редокс състоянието на черния дроб в един етанолов модел, без да намалява натрупаните мазнини, активира SIRT1 и AMPK и същевременно намалява мазнините в един метаболитен модел при мишки и показва органно специфични редокс ефекти при здрави плъхове. Това са насоки за изследвания, а не утвърдено лечение на чернодробната стеатоза.