নিবন্ধ
মিথিলিন ব্লু ও দৃষ্টি: রেটিনার গবেষণা কী দেখায় এবং কোথায় তার সীমা
একজন পাঠক এমন একটি গবেষণা খুঁজে পান যেখানে মিথিলিন ব্লু রেটিনাকে সুরক্ষিত করেছে, তারপর স্বাভাবিক প্রশ্নটি করেন: এটি কি চোখে দেওয়া উচিত? মিথিলিন ব্লু ও দৃষ্টি নিয়ে গবেষণা সেই প্রশ্নের উত্তর দেয় না, কারণ প্রধান গবেষণাগুলোর কোনোটিই ওই ব্যবহার পরীক্ষা করেনি। একটিতে বিষাক্ত পদার্থের সঙ্গে রঞ্জকটি ইঁদুরের ভিট্রিয়াসে ইনজেক্ট করা হয়েছিল। একটিতে আলাদা করে রাখা কোষকে যে মাধ্যম ঘিরে রেখেছিল তাতে এটি যোগ করা হয়েছিল। আরেকটিতে মিউট্যান্ট ইঁদুরের পানীয় জলে এটি দেওয়া হয়েছিল। প্রতিটি ফলাফল তার নিজস্ব প্রয়োগপথ ও মডেলের ক্ষেত্রেই প্রযোজ্য।
এই নিবন্ধে তিনটি প্রাক-ক্লিনিক্যাল গবেষণা, রেটিনার দুই ধরনের কোষ এবং পরীক্ষাগারে সুরক্ষা ও ক্লিনিক্যাল চোখের চিকিৎসার মধ্যকার সীমারেখা ব্যাখ্যা করা হয়েছে। ফলাফলের ধারা সামঞ্জস্যপূর্ণ: নিয়ন্ত্রিত অবস্থায় মিথিলিন ব্লু রেটিনার কোষে মাইটোকন্ড্রিয়াল চাপ পরিবর্তন করতে পারে, কিন্তু সেই ফলাফল চোখে খুচরা বিক্রির দ্রবণ প্রয়োগকে সমর্থন করে না।
দুই ধরনের কোষ, দুই ভিন্ন রোগ
রেটিনা স্তরবিন্যস্ত, এবং কোন স্তর নিয়ে কথা বলা হচ্ছে তা গুরুত্বপূর্ণ। আলো প্রথমে বাইরের রেটিনার ফটোরিসেপ্টরে পড়ে। সেখানকার সংকেত মধ্যবর্তী নিউরনের মধ্য দিয়ে ভেতরের রেটিনার রেটিনাল গ্যাংলিয়ন কোষে পৌঁছে, যাদের অ্যাক্সন অপটিক নার্ভ দিয়ে বেরিয়ে যায়। নিচের চিত্রে স্তরগুলো ক্রমানুসারে দেখানো হয়েছে।
গ্লকোমা ও অপটিক নিউরোপ্যাথিতে রেটিনাল গ্যাংলিয়ন কোষই প্রধানভাবে ক্ষতিগ্রস্ত হয়। মিথিলিন ব্লু গ্লকোমা নিয়ে অনুসন্ধানে সাধারণত এই ভেতরের স্তর এবং এর অ্যাক্সনকেই বোঝানো হয়। বাইরের রেটিনার অবক্ষয়ে ফটোরিসেপ্টর ক্ষতিগ্রস্ত হয়। রেটিনায় এদের শক্তির চাহিদা সর্বোচ্চ এবং এরা শ্বাসক্রিয়ার সক্ষমতার প্রায় সীমার কাছাকাছি কাজ করে, ফলে মাইটোকন্ড্রিয়াল complex I ব্যর্থ হলে এদের হাতে খুব কম অতিরিক্ত সক্ষমতা থাকে। এক ধরনের কোষে পাওয়া ফলাফল অন্য ধরনের কোষে সরাসরি প্রয়োগ করা যায় না, এবং নিচের তিনটি গবেষণায় এই দুই ধরনের কোষকে আলাদাভাবে বিবেচনা করা হয়েছে। মডেল থেকে সিদ্ধান্ত আলাদা করার সাধারণ পদ্ধতি মিথিলিন ব্লু গবেষণা কীভাবে পড়বেন নিবন্ধে ব্যাখ্যা করা হয়েছে।
জীবিত ইঁদুরের চোখে গ্যাংলিয়ন কোষ
তিনটি গবেষণার মধ্যে প্রথমটিতে, গবেষকেরা একটি ইঁদুরের এক চোখের ভিট্রিয়াসে rotenone মাইক্রোইনজেক্ট করে অপটিক নিউরোপ্যাথির মডেল তৈরি করেছিলেন, আর অন্য চোখটি vehicle control হিসেবে ব্যবহার করেছিলেন। Rotenone মাইটোকন্ড্রিয়াল complex I অবরুদ্ধ করে, যা NADH থেকে ইলেকট্রন সামনের দিকে পাঠানোর প্রবেশবিন্দু। Complex I-এর অকার্যকারিতাই এই মডেলকে Leber hereditary optic neuropathy-এর সঙ্গে যুক্ত করে; এটি গ্যাংলিয়ন কোষ ও অপটিক নার্ভের একটি রোগ।
24 hours পরে, rotenone-চিকিৎসিত চোখের গ্যাংলিয়ন সেল লেয়ার control চোখের তুলনায় পাতলা ছিল এবং তাতে কম কোষ ছিল। মিথিলিন ব্লু যখন rotenone-এর সঙ্গে co-injected করা হয়, তখন dose dependent পদ্ধতিতে সেই ক্ষতি প্রতিরোধ হয়; সর্বোচ্চ পরীক্ষিত ডোজ (0.07 mg/kg, ইঁদুরের LD50-এর অনেক নিচে) স্তরের পুরুত্ব ও কোষের সংখ্যা—দুটিই সংরক্ষণ করেছিল। মস্তিষ্কের homogenate-এ সমান্তরাল পরীক্ষায় দুটি প্রভাব দেখা যায়: মিথিলিন ব্লু rotenone induced oxidative stress উল্টে দেয় এবং oxygen consumption-এর পতনও উল্টে দেয়। লেখকেরা একটি excitotoxic প্রক্রিয়ার প্রস্তাব করেন, যেখানে rotenone modulatory amacrine কোষকে ক্ষতিগ্রস্ত করে, গ্যাংলিয়ন কোষ অতিরিক্ত সক্রিয় হয়, এবং antioxidant ক্রিয়া পরবর্তী ক্ষতির ধারাকে বাধা দেয়। এই সুরক্ষার পেছনে প্রস্তাবিত রসায়ন মিথিলিন ব্লুর মাইটোকন্ড্রিয়াল প্রক্রিয়া নিবন্ধে বিস্তারিত ব্যাখ্যা করা হয়েছে।
এই ফলাফলের তিনটি সীমাবদ্ধতা আছে। রঞ্জকটি বিষাক্ত পদার্থের সঙ্গে সরাসরি চোখে co-injected করা হয়েছিল, যা একটি delivery method, treatment schedule নয়। পর্যবেক্ষণের সময়সীমা ছিল 24 hours। আর cytochrome oxidase-এর পরিমাপ দুই আহত গ্রুপেই বেড়েছিল, যাকে লেখকেরা জীবিত রেটিনায় শ্বাসক্রিয়া পুনরুদ্ধারের প্রমাণ হিসেবে নয়, বরং অতিসক্রিয়তা হিসেবে ব্যাখ্যা করেছিলেন।
পাত্রে আলাদা করে রাখা গ্যাংলিয়ন কোষ
দ্বিতীয় গবেষণায় চোখ সম্পূর্ণভাবে বাদ দেওয়া হয়েছিল। গবেষকেরা অল্পবয়সী ইঁদুর থেকে primary retinal ganglion cells আলাদা করে সেগুলোকে rotenone, apoptosis inducer staurosporine, অথবা 72 hours কম অক্সিজেনের সংস্পর্শে রেখেছিলেন, তারপর live/dead stain ব্যবহার করে বেঁচে থাকার হার পরিমাপ করেছিলেন। Culture medium-এ 1 এবং 10 micromolar মিথিলিন ব্লু প্রতিটি ধরনের আঘাতের বিপরীতে survival উন্নত করেছিল, অবস্থাভেদে আনুমানিক 1.5 to 1.9 fold। একটি সহায়ক পরীক্ষায় দেখা যায়, hydrogen peroxide challenge-এর সময় মিথিলিন ব্লু cytochrome c oxidase activity সংরক্ষণ করেছিল।
এটি আলাদা করে রাখা কোষের pharmacology। নির্দিষ্ট ঘনত্বে culture medium-এর মধ্য দিয়ে diffusion-এর মাধ্যমে যৌগটি কোষে পৌঁছেছিল; পথে cornea, tear film, lens, vitreous, blood supply বা immune system—কিছুই ছিল না। এই সরলতাই মডেলটির উদ্দেশ্য: এটি দেখায়, যৌগটি গ্যাংলিয়ন কোষে পৌঁছালে কোষগুলো সুরক্ষিত থাকতে পারে। কিন্তু corneal surface-এ একটি ড্রপ দিলে inner retina-তে কোনো নির্দিষ্ট ঘনত্ব পৌঁছাবে কি না, সে বিষয়ে এটি কিছু বলে না। 10 micromolar-এর বেশি ঘনত্ব এড়ানো হয়েছিল, কারণ একই কোষে toxicity দেখা গিয়েছিল; এটি মনে করিয়ে দেয় যে পাত্রে dose response দুই দিকেই যেতে পারে।
মিউট্যান্ট ইঁদুর ও একটি cell line-এ ফটোরিসেপ্টর
তৃতীয় গবেষণাটি outer retina নিয়ে। গবেষকেরা Harlequin mice ব্যবহার করেছিলেন, যাদের apoptosis inducing factor-এর ঘাটতি complex I-কে অসম্পূর্ণভাবে assembled অবস্থায় রাখে, এবং 11 months বয়সে photoreceptor structure, outer segment markers এবং mitochondrial integrity পরীক্ষা করেছিলেন। Weaning-এর পর পানীয় জলের মাধ্যমে প্রায় 10 mg/kg per day হারে মিথিলিন ব্লু শরীরব্যাপী দেওয়া হয়েছিল। চিকিৎসাপ্রাপ্ত mutant-দের untreated mutant-এর তুলনায় retinal thickness, rhodopsin ও opsin markers এবং সুস্থ mitochondrial structure বেশি সংরক্ষিত ছিল।
সহযোগী cell work-এ 661W cells ব্যবহার করা হয়েছিল, যা একটি immortalized mouse photoreceptor-like line; কোষগুলোকে মিথিলিন ব্লুসহ বা ছাড়া rotenone-এর সংস্পর্শে 24 hours রাখা হয়েছিল। 30 micromolar-এ survival উন্নত হয়েছিল, এবং কম ঘনত্ব NADH to NAD+ ratio স্বাভাবিক করেছিল ও oxidative stress কমিয়েছিল। গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হলো মিথিলিন ব্লু কী করেনি: এটি ATP পুনরুদ্ধার করেনি। সুরক্ষা শক্তি সরবরাহ পুনরুদ্ধারের সঙ্গে নয়, বরং redox stress কমানো এবং mitochondrial unfolded protein response ও mitophagy markers-সহ stress pathways শান্ত হওয়ার সঙ্গে যুক্ত ছিল।
মিথিলিন ব্লু রেটিনা-সংক্রান্ত দাবির ক্ষেত্রে এই পার্থক্যটি গুরুত্বপূর্ণ। কোনো যৌগ একটি চাপগ্রস্ত photoreceptor-কে তার energy deficit ঠিক না করেও বাঁচিয়ে রাখতে পারে, ফলে সম্ভাব্য therapeutic ব্যাখ্যা বিস্তৃত পুনরুজ্জীবনের বদলে redox stress-এর মধ্যেই সীমিত থাকে।
তিনটি গবেষণা পাশাপাশি
নিচের তুলনায় প্রতিটি গবেষণাকে model ও route অনুযায়ী চিহ্নিত করা হয়েছে, কারণ ফলাফল কী সমর্থন করতে পারে তা মূলত এই দুটি কলামই নির্ধারণ করে।
| গবেষণা | মডেল | মিথিলিন ব্লুর প্রয়োগপথ | কী সংরক্ষিত হয়েছিল |
|---|---|---|---|
| Zhang এবং সহকর্মীরা, mouse optic neuropathy | Rotenone দ্বারা আহত জীবিত mouse retina | বিষাক্ত পদার্থের সঙ্গে vitreous-এ co-injected | 24 hours-এ ganglion cell layer thickness ও cell counts |
| Daudt এবং সহকর্মীরা, primary rat ganglion cells | Culture-এ আলাদা করে রাখা ganglion cells | Culture medium-এ 1 to 10 micromolar ঘনত্বে দ্রবীভূত | Rotenone, staurosporine এবং hypoxia-এর বিরুদ্ধে cell survival |
| Mekala এবং সহকর্মীরা, Harlequin mice এবং 661W cells | Genetic complex I defect এবং photoreceptor-like cells | Drinking water-এ 10 mg/kg per day; cell medium-এ 30 micromolar | ATP restoration ছাড়াই photoreceptor structure ও mitochondrial integrity |
প্রতিটি সারিই preclinical। কোনো সারিতেই patients অন্তর্ভুক্ত করা হয়নি, vision পরিমাপ করা হয়নি বা কোনো ophthalmic formulation পরীক্ষা করা হয়নি।
কেন এটি গ্লকোমার চিকিৎসা নয়
গ্লকোমার চিকিৎসায় intraocular pressure কমানো হয়। Neuroprotection ভিন্ন কিছু করার চেষ্টা করে: চাপের মধ্যে ganglion cells এবং তাদের axons জীবিত রাখা। উপরের গবেষণাগুলো দ্বিতীয় উদ্দেশ্যের অন্তর্গত, প্রথমটির নয়। কোনোটিই pressure কমায়নি, এবং কোনোটিই methylene blue-কে pressure lowering treatment-এর সঙ্গে তুলনা করেনি। তাই গ্লকোমা ও pressure control-এর প্রতিষ্ঠিত পদ্ধতি redox neuroprotection থেকে আলাদা প্রশ্ন হিসেবেই থাকে, এবং cell survival-এর ফলাফলকে vision saved হিসেবে পড়া যায় না।
Route-এর পার্থক্যও বিষয়টি আরও স্পষ্ট করে। Intravitreal co-injection আঘাতের মুহূর্তেই retina-র পাশে একটি জানা পরিমাণ পদার্থ পৌঁছে দেয়। Drinking water dosing-এ পুরো প্রাণীটি months ধরে exposed থাকে, কিন্তু retinal concentration অজানা থাকে। Culture medium সরাসরি উন্মুক্ত কোষকে exposed করে। এগুলোর কোনোটিই অনুমান করতে পারে না যে একটি topical dose-এর কত অংশ cornea অতিক্রম করবে, tear clearance-এর পর টিকে থাকবে, lens ও vitreous পেরিয়ে যাবে এবং উপকারী ঘনত্বে retina-র কোনো এক স্তরে পৌঁছাবে। এই delivery problem বৃহত্তর মিথিলিন ব্লুর প্রয়োগপথ ও বণ্টন প্রশ্নের অংশ, যেখানে প্রতিটি route-এর জন্য আলাদা concentration measurement প্রয়োজন।
Tissue-এর পার্থক্য দ্বিতীয় বাধা তৈরি করে। কোনো dye চোখের সামনের অংশে পৌঁছেছে মানেই সেটি পেছনের অংশে পৌঁছেছে নয়, এবং এক স্তরে উপকারী কোনো concentration অন্য স্তরের ক্ষতি করতে পারে। Retail solutions ophthalmic preparation হিসেবে manufactured, sterilized, buffered বা preserved নয়, এবং corneal ও intraocular exposure-এর ক্ষেত্রে purity, pH, osmolality ও excipients—সবই গুরুত্বপূর্ণ। রেটিনার এই ফলাফলগুলোর কোনোটিই এ ধরনের solution চোখের ভেতরে বা চোখের ওপর দেওয়াকে বৈধতা দেয় না। Preparation standards নিয়ে প্রশ্নগুলো methylene blue-এর safety ও handling-এর সঙ্গে বিবেচনা করা উচিত।
প্রমাণ যেখানে শেষ
তিনটি গবেষণা একসঙ্গে পড়লে একটি সীমিত দাবিকে সমর্থন করে: নিয়ন্ত্রিত অবস্থায় methylene blue retinal neurons-এ mitochondrial redox stress কমাতে এবং তাদের structure সংরক্ষণ করতে পারে। শর্ত যেখানে শেষ, দাবিও সেখানে শেষ। Toxin ও genetic complex I models গ্লকোমা, drusen বা diabetic disease নয়। Short windows এবং structural endpoints sustained vision নয়। আর এক compartment-এ protective concentration অন্য compartment-এর dose নয়।
আরও শক্তিশালী প্রমাণের জন্য আলাদা কয়েকটি উপাদান দরকার হবে: clinically usable route-এর পর নির্ধারিত retinal exposure, প্রাণীতে functional vision endpoints, glaucoma relevant model-এ pressure independent benefit, এবং এরপর human safety ও efficacy data। এগুলো না থাকা পর্যন্ত methylene blue ও vision একটি স্পষ্ট সীমারেখাসহ research hypothesis হিসেবেই থাকে: retina-তে plausible mitochondrial pharmacology, যা শুধু cells ও animals-এ দেখানো হয়েছে, এবং এই গবেষণাগুলো থেকে চোখের চিকিৎসায় যাওয়ার কোনো প্রমাণিত পথ নেই।