নিবন্ধ
স্ট্রোক ও সেরিব্রাল হাইপোপারফিউশন গবেষণায় মিথিলিন ব্লু: তিনটি মডেল আসলে কী দেখায়
একটি বন্ধ ধমনী, ক্ষুধার্ত কোষ সংস্কৃতি এবং সরু ঘাড়ের ধমনীযুক্ত একটি ইঁদুর—শুনতে তিনটি একই ধরনের পরীক্ষার মতো লাগে। কিন্তু এগুলো একই নয়। প্রতিটি আলাদা প্রশ্নের উত্তর খোঁজে, এবং প্রতিটিতে মিথিলিন ব্লু আলাদা উত্তর দেয়। এগুলো গুলিয়ে ফেললে গবেষণাগুলো পরস্পরবিরোধী মনে হয়। আলাদা করলে একটি পরিষ্কার ধারা দেখা যায়, যার মূল নিয়ামক হলো সময়।
এই পর্যালোচনার মূল বিষয়ই হলো এই পৃথকীকরণ। তিনটি মডেল হলো তীব্র ফোকাল স্ট্রোক, কালচার করা কোষে অক্সিজেন-গ্লুকোজ বঞ্চনা ও পুনরায় অক্সিজেন প্রদান, এবং কয়েক সপ্তাহ ধরে চলা দীর্ঘস্থায়ী সেরিব্রাল হাইপোপারফিউশন। এগুলোকে যুক্ত করা প্রস্তাবিত প্রক্রিয়া মাইটোকন্ড্রিয়াল, কিন্তু ফলাফল ভিন্ন হয় কারণ বিপাকীয় প্রেক্ষাপট ভিন্ন।
তিনটি মডেল ভিন্ন প্রশ্নের উত্তর দেয়
ইঁদুরে তীব্র ফোকাল স্ট্রোক সাধারণত মিডল সেরিব্রাল আর্টারি বন্ধ করে তৈরি করা হয়, যাকে MCAO বলা হয়। জমাটের মতো বাধা একটি ইস্কেমিক কোর তৈরি করে, যার চারপাশে থাকে পেনাম্ব্রা—এমন টিস্যু যা ঝুঁকির মধ্যে থাকলেও রক্তপ্রবাহ ফিরে এলে বাঁচতে পারে। এখানে প্রশ্ন হলো কোনো হস্তক্ষেপ ইনফার্ক্ট বৃদ্ধি ধীর করে কিনা বা পুনঃরক্তপ্রবাহের সময় আশপাশের কার্যক্ষমতা রক্ষা করে কিনা।
অক্সিজেন-গ্লুকোজ বঞ্চনা, সংক্ষেপে OGD, সম্পূর্ণ ভিন্ন মাত্রায় কাজ করে। কালচার করা মস্তিষ্কের কোষকে প্রায় শূন্য অক্সিজেন ও গ্লুকোজবিহীন পরিবেশে রাখা হয়, তারপর স্বাভাবিক মাধ্যমে ফিরিয়ে আনা হয়। এখানে কোনো জমাট, পার্শ্বীয় রক্তপ্রবাহ, রক্তচাপ বা রোগ প্রতিরোধ ব্যবস্থা নেই। প্রশ্নটি সম্পূর্ণ কোষীয়: উপাদান হারিয়ে আবার ফিরে এলে শ্বাসক্রিয়া, ATP এবং বেঁচে থাকার কী হয়।
দীর্ঘস্থায়ী সেরিব্রাল হাইপোপারফিউশনে ইঁদুরের উভয় ক্যারোটিড ধমনী স্থায়ীভাবে বন্ধ করা হয়, যাকে 2VO মডেল বলা হয়। সামনের মস্তিষ্কে রক্তপ্রবাহ কমে যায় এবং কয়েক সপ্তাহ কম থাকে। এখানে আকস্মিক ফোকাল ইনফার্ক্ট বা জরুরি পুনঃরক্তপ্রবাহ নেই। প্রশ্ন হলো দীর্ঘ সময় কম প্রবাহের মধ্যে কয়েক সপ্তাহের বিপাকীয় সহায়তা রক্তনালী, মাইটোকন্ড্রিয়া ও স্মৃতি রক্ষা করে কিনা।
তাই 2VO মডেলে এক মাস চিকিৎসার পর স্মৃতির উন্নতি মানুষের জরুরি থ্রম্বেক্টমির সময় মস্তিষ্ক রক্ষার বিষয়ে সরাসরি কিছু বলে না। এই পার্থক্য গুরুত্বপূর্ণ, কারণ অনেক আশাবাদী সারাংশ এটি বাদ দেয়।
তীব্র স্ট্রোক: পুনঃরক্তপ্রবাহের সময় সুরক্ষা, তা ছাড়া সীমিত প্রভাব
সবচেয়ে পরিষ্কার তীব্র ফলাফল আসে পুনঃরক্তপ্রবাহসহ ক্ষণস্থায়ী MCAO থেকে। ইঁদুরের ধমনী ৬০ মিনিট বন্ধ রাখা হয়, তারপর পুনঃরক্তপ্রবাহ শুরু হওয়ার সময় শিরায় কম ডোজ মিথিলিন ব্লু দেওয়া হয়, আরও ডোজ ৩ ঘণ্টা পরে এবং দ্বিতীয় দিনে দেওয়া হয়। MRI-তে দেখা যায়, দ্বিতীয় দিনে যানবাহন-গ্রুপের ক্ষত প্রায় ১৯ শতাংশ বৃদ্ধি পায়, যেখানে চিকিৎসা-গ্রুপে প্রায় ১৭ শতাংশ কমে যায়; চূড়ান্ত ইনফার্ক্ট প্রায় ৩০ শতাংশ ছোট ছিল এবং দ্বিতীয় ও সপ্তম দিনে স্নায়বিক স্কোর ভালো ছিল। ইমেজিংয়ে কোর ও পেনাম্ব্রা টিস্যুর টিকে থাকা উন্নত হয়। বিস্তৃত নিউরোপ্রোটেকশন সাহিত্য এই পুনঃরক্তপ্রবাহ-সময় নির্ভর সুরক্ষাকে গ্লোবাল ইস্কেমিয়া ও ট্রমার ফলাফলের সঙ্গে যুক্ত করে।
যখন ধমনী বন্ধই থাকে, চিত্র বদলে যায়। স্থায়ী MCAO পরীক্ষায় চলমান ইস্কেমিয়ার সময় মিথিলিন ব্লু দিলে ডিফিউশন ক্ষতের বিস্তার ধীর হয় এবং পারফিউশন-ডিফিউশন অমিল সাময়িক দীর্ঘায়িত হয়, কিন্তু ২৪ ঘণ্টায় চূড়ান্ত ইনফার্ক্টের আয়তনে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য ছিল না। এটি ঝুঁকিপূর্ণ টিস্যুর রূপান্তর বিলম্বিত করে, কিন্তু রক্তনালী খোলার বিকল্প নয়।
তৃতীয় একটি তীব্র গবেষণা প্রক্রিয়া ও ডোজের পার্থক্য দেখায়। বন্ধ করার পরপরই একবার ইনজেকশনে মধ্যবর্তী ৫ mg/kg ডোজে সবচেয়ে বড়, প্রায় ৫০ শতাংশ, ইনফার্ক্ট হ্রাস দেখা যায়; ১ বা ১০ mg/kg-এ নয়। এর সঙ্গে সেন্সরিমোটর স্কোর উন্নত হয়। লেখকেরা এটিকে মাইটোকন্ড্রিয়াল গঠন সংরক্ষণ এবং ক্ষতিগ্রস্ত মাইটোকন্ড্রিয়া অপসারণের প্রক্রিয়া মাইটোকন্ড্রিয়াল গুণমান নিয়ন্ত্রণের সঙ্গে যুক্ত করেন। তাই ডোজ, পথ এবং সময়সূচি গুরুত্বপূর্ণ, এবং ইঁদুরের mg/kg মান মানুষের স্ট্রোক ডোজ নয়।
কোষ সংস্কৃতি: একই ওষুধ কখন আসে তার ওপর ভালো বা ক্ষতিকর হতে পারে
অ্যাস্ট্রোসাইট পরীক্ষা সবচেয়ে শিক্ষণীয় এবং সবচেয়ে বেশি ভুলভাবে উদ্ধৃত। প্রাথমিক মাউস কর্টিকাল অ্যাস্ট্রোসাইটকে গ্লুকোজ, পাইরুভেট বা সিরামবিহীন মাধ্যমে ০.১ শতাংশ অক্সিজেনে ৬ ঘণ্টা রাখা হয়, এরপর উপাদান ফিরিয়ে দিয়ে ২৪ ঘণ্টা পুনরায় অক্সিজেন দেওয়া হয়। প্রায় অর্ধেক কোষ মারা যায়, ফলে পরীক্ষাটি উভয় দিকের প্রভাব দেখাতে পারে।
বঞ্চনার পর্যায়ে মিথিলিন ব্লু উপস্থিত থাকলে বেঁচে থাকা কমে যায়, বাড়ে না। কিন্তু পুনরায় অক্সিজেন দেওয়ার সময় এটি যোগ করলে, কম মাইক্রোমোলার ঘনত্বে কোষের কার্যক্ষমতা বৃদ্ধি পায় এবং অক্সিজেন গ্রহণ, গ্লুকোজ গ্রহণ ও ATP উৎপাদন বাড়ে। স্বাভাবিক অবস্থায় একই ঘনত্বে ০.১ মাইক্রোমোলারে প্রায় ৮৯ শতাংশ এবং ১ মাইক্রোমোলারে প্রায় ২০০ শতাংশ গ্লুকোজ গ্রহণ বৃদ্ধি পায়, আঘাতের পর গ্লাইকোজেন ও হেক্সোকিনেজ কার্যক্রম বজায় থাকে এবং সুপারঅক্সাইড বৃদ্ধির প্রমাণ পাওয়া যায়নি।
ব্যাকআপ জেনারেটরের উদাহরণে প্রক্রিয়াটি সহজে বোঝা যায়। মিথিলিন ব্লু একটি বিকল্প ইলেকট্রন বাহক হিসেবে কাজ করে, যা রিডিউসিং ইকুইভ্যালেন্ট গ্রহণ করে সাইটোক্রোম c ও কমপ্লেক্স IV-এর দিকে পাঠায়, ফলে ইলেকট্রন প্রবাহ ও ATP সংশ্লেষণ সমর্থিত হয় এবং অতিরিক্ত ইলেকট্রন লিকেজ কমে। তীব্র বঞ্চনার সময় এই উদ্দীপনা ক্ষতিকর হতে পারে, কারণ অক্সিজেন ও গ্লুকোজ প্রায় অনুপস্থিত থাকলে এটি বিপাকীয় চাহিদা বাড়ায় এবং অবশিষ্ট মজুত দ্রুত শেষ করতে পারে। উপাদান ফিরে এলে একই বৈশিষ্ট্য উপকারী হয়, কারণ ক্ষতিগ্রস্ত মাইটোকন্ড্রিয়া পুনরুদ্ধার হওয়া অক্সিজেন ও গ্লুকোজ দক্ষভাবে ব্যবহার করতে পারে।
একটি সতর্কতা: এই সময়-নির্ভর নিয়ম ওই অ্যাস্ট্রোসাইট প্রস্তুতির ক্ষেত্রে প্রযোজ্য। অন্য ধরনের কোষ, কম তীব্র বঞ্চনা ও কম ঘনত্বের একটি পৃথক গবেষণায় বঞ্চনার সময়ও সুরক্ষা পাওয়া গেছে। কোষের ধরন, অবশিষ্ট অক্সিজেন, ঘনত্ব এবং প্রোটোকল প্রভাবের দিক নির্ধারণ করে।
দীর্ঘস্থায়ী কম প্রবাহ: কয়েক সপ্তাহে স্মৃতি, সাইটোক্রোম অক্সিডেজ ও রক্তনালী
দীর্ঘস্থায়ী পরীক্ষায় কয়েক সপ্তাহ ধরে দৈনিক কম ডোজ চিকিৎসা ব্যবহার করা হয়, জরুরি এককালীন ডোজ নয়। প্রথম গবেষণায় স্থায়ী ক্যারোটিড বন্ধ থাকা ইঁদুরকে এক মাস প্রতিদিন ৪ mg/kg দেওয়া হয়, প্রতিদিনের প্রশিক্ষণের পরে, যাতে তাৎক্ষণিক কর্মক্ষমতার বদলে স্মৃতি সংরক্ষণ লক্ষ্য করা হয়। বন্ধ ধমনীযুক্ত প্রাণীরা দৃশ্যভিত্তিক পার্থক্য শেখার কাজে ধীর ছিল এবং কঠিন স্মৃতি পরীক্ষায় খারাপ করেছিল, কিন্তু সাঁতার, মোটর কার্যকলাপ ও গন্ধ শনাক্তকরণে পরিবর্তন ছিল না। দৈনিক চিকিৎসা সাধারণ মোটর আচরণ পরিবর্তন না করে শেখা ও স্মৃতির ঘাটতি কমিয়েছিল।
পরবর্তী গবেষণায় একই এক মাসের পদ্ধতির পরে ৪৪টি মস্তিষ্ক অঞ্চলে সাইটোক্রোম অক্সিডেজ, যা মাইটোকন্ড্রিয়াল কমপ্লেক্স IV, মানচিত্রায়ন করা হয়। বন্ধ ধমনী ভিজ্যুয়াল, প্রিফ্রন্টাল ও পেরিরাইনাল কর্টেক্স এবং হিপোক্যাম্পাস ও অ্যামিগডালায় এনজাইম কার্যক্রম কমায় এবং ভিজ্যুয়াল কর্টেক্স ও হিপোক্যাম্পাসের সমন্বিত কার্যক্রম দুর্বল করে। চিকিৎসা আঞ্চলিক এনজাইম কার্যক্রম সংরক্ষণ করে এবং আন্তঃঅঞ্চলীয় বিপাকীয় সম্পর্ক শক্তিশালী করে, এবং সংরক্ষিত কার্যক্রম ভালো পরীক্ষার ফলাফলের সঙ্গে সম্পর্কিত ছিল। এই সম্পর্কগুলো সমন্বিত বিপাকীয় এনজাইম কার্যক্রম বোঝায়, মানুষের কার্যকরী সংযোগের সরাসরি পরিমাপ নয়; মস্তিষ্কের শক্তি বিপাক পর্যালোচনা বিষয়টি পরিষ্কার রাখতে সাহায্য করে।
একটি পৃথক এক সপ্তাহের গবেষণায় ২ mg/kg দৈনিক ব্যবহার করা হয় এবং প্রক্রিয়া পরীক্ষা করতে একটি পথ-নিরোধক যোগ করা হয়। চিকিৎসায় সেরিব্রাল রক্তপ্রবাহ প্রায় ৬০ থেকে ১০০ mL প্রতি ১০০ g প্রতি মিনিটে বৃদ্ধি পায় এবং হিপোক্যাম্পাল রক্তনালীর ঘনত্ব প্রায় ১৫.১ থেকে ২৩ শতাংশ হয়। PI3K/Akt বেঁচে থাকার পথ বন্ধ করলে উভয় বৃদ্ধি আংশিকভাবে ফিরে যায় এবং চিকিৎসায় ফসফরাইলেটেড Akt বৃদ্ধি পায়। রক্তপ্রবাহ, রক্তনালীর ঘনত্ব, বাধা ও নিউরোনাল ফলাফলগুলো PI3K/Akt সংকেতের সঙ্গে যুক্ত নিউরোভাসকুলার সুরক্ষার দিকে নির্দেশ করে, যা কেবল বিপাকীয় প্রভাব নয়।
কেন এগুলোর কোনোটিই জরুরি স্ট্রোক চিকিৎসার সমান নয়
গবেষণাগারের নিয়ন্ত্রণই মূল কারণ যে এই ফলাফল সরাসরি স্থানান্তর করা যায় না। কোষ সংস্কৃতিতে থ্রম্বাস বা ফার্মাকোকাইনেটিক্স নেই। 2VO মডেল দীর্ঘস্থায়ী বৈশ্বিক কম প্রবাহ, আকস্মিক ফোকাল এম্বোলাস নয়। এমনকি ইঁদুরের MCAO-তেও তরুণ সুস্থ প্রাণী, অ্যানেস্থেশিয়া, নির্দিষ্ট বন্ধ এবং নির্ধারিত ডোজ ব্যবহৃত হয়, যা বয়স্ক রোগীদের বিভিন্ন জমাট, অ্যাথেরোস্ক্লেরোসিস, উচ্চ রক্তচাপ, ডায়াবেটিস ও অজানা শুরু সময়ের সঙ্গে এক নয়।
তীব্র ইস্কেমিক স্ট্রোকের জরুরি চিকিৎসা হিসেবে মিথিলিন ব্লুকে প্রতিষ্ঠিত করেছে এমন কোনো প্রকাশিত র্যান্ডমাইজড মানব ট্রায়াল নেই। কখনও উদ্ধৃত একটি মানব ইমেজিং গবেষণায় ২৬ জন সুস্থ প্রাপ্তবয়স্ক অংশ নিয়েছিল, স্ট্রোক রোগী নয়, এবং একক মৌখিক ডোজ কাজ-সম্পর্কিত মস্তিষ্ক সংকেত ও সামান্য স্মৃতি পুনরুদ্ধার পরিবর্তন করেছিল। এটি কেন্দ্রীয় কার্যকলাপ দেখায়, স্ট্রোক কার্যকারিতা নয়। বর্তমান জরুরি নির্দেশিকা উপযুক্ত রোগীদের দ্রুত পুনঃরক্তপ্রবাহের ওপর নির্ভর করে—যোগ্য ক্ষেত্রে শিরায় থ্রম্বোলাইসিস এবং উপযুক্ত বৃহৎ রক্তনালী বন্ধে থ্রম্বেক্টমি—এবং প্রচলিত জরুরি স্ট্রোক পথই প্রমাণিত পদ্ধতি। সন্দেহজনক স্ট্রোকে মিথিলিন ব্লু দেওয়ার জন্য চিকিৎসা বিলম্ব করা উচিত নয়, এবং প্রাক-ক্লিনিক্যাল ডোজকে ক্লিনিক্যাল নিয়ম হিসেবে পড়ার সীমাবদ্ধতা রয়েছে।
নিরাপত্তার প্রেক্ষাপটও এই সীমা স্পষ্ট করে। শিরায় মিথিলিন ব্লু সেরোটোনার্জিক ওষুধ যেমন SSRI, SNRI এবং MAO ইনহিবিটরের সঙ্গে ব্যবহার করলে গুরুতর বা প্রাণঘাতী সেরোটোনিন সিন্ড্রোমের জন্য সতর্কতা বহন করে, যা অনেক স্ট্রোক-বয়সী রোগী গ্রহণ করেন। G6PD ঘাটতিতে হেমোলাইসিসের ঝুঁকির কারণে এটি নিষিদ্ধ। এটি নাইট্রিক অক্সাইড সংকেতও বাধাগ্রস্ত করে, যা কিছু পরিস্থিতিতে রক্তনালীর প্রতিরোধ ও চাপ বাড়াতে পারে; তাই একে কেবল মস্তিষ্কের রক্তপ্রবাহ বাড়ায় এমন ওষুধ বলা উচিত নয়। অর্জিত মেথ