Glas methylen ar gyfer anaf i’r ymennydd: deall y dystiolaeth rag-glinigol

Gall ergyd i’r pen, rhydweli wedi’i rhwystro, a chlefyd niwroddirywiol araf oll arwain at yr un broblem: nid oes gan yr ymennydd yr egni i wneud ei waith mwyach. Y canlyniad cyffredin hwnnw sy’n egluro pam mae un cyfansoddyn yn dal i ymddangos yn y llenyddiaeth ar bob un o’r tri. Ond nid yw canlyniad cyffredin yn golygu cysyniad cyffredin. Mae triniaeth a roddir cyn anaf, triniaeth a roddir yn yr awr ar ei ôl, a thriniaeth y mesurir ei heffaith fisoedd yn ddiweddarach yn profi syniadau gwahanol, hyd yn oed pan fo’r chwistrell yn cynnwys yr un hylif glas.

Mae’r erthygl hon yn dilyn y rhan o’r llenyddiaeth honno sy’n ymwneud ag anafiadau. Mae’n adolygu beth mae glas methylen ar gyfer anaf i’r ymennydd yn ei olygu mewn arbrofion ar anifeiliaid, yn gwahanu anaf trawmatig oddi wrth strôc ac oddi wrth niwroddirywiad cronig, ac yn dangos pam mae amseru’r dos yn egluro’r rhan fwyaf o’r gwahaniaethau rhwng astudiaethau.

Tri anaf, un methiant egni

Mae’r mecanwaith sy’n cysylltu’r modelau hyn y tu mewn i fitocondria. Fel arfer, mae electronau’n teithio ar hyd y gadwyn cludo electronau i gynhyrchu ATP, ac mae cadwyn iach yn cadw rhywogaethau ocsigen adweithiol dan reolaeth. Ar ôl anaf, mae rhannau o’r gadwyn yn methu, mae cynhyrchiant ATP yn gostwng, ac mae cynhyrchiant radicalau rhydd yn cynyddu. Mae adolygiad Molecular Neurobiology 2018 yn disgrifio glas methylen fel cludydd electronau amgen: mae’n derbyn electronau o NADH ac yn eu trosglwyddo i gytocrom c, sy’n cynyddu gweithgarwch cymhlyg IV ac yn adfer synthesis ATP hyd yn oed pan fo rhan gynnar y gadwyn wedi’i namu.

Mae’r ffigurau a adroddir yn benodol. Mewn paratoadau o gelloedd a thafelli meinwe, cynyddodd gweithgarwch cymhlyg IV 30 i 100 y cant, a chynyddodd y defnydd o ocsigen yn gyfochrog, sy’n dangos bod yr electronau ychwanegol yn gwneud gwaith defnyddiol yn hytrach na gollwng fel radicalau. Mewn model strôc mewn llygod mawr, roedd cynhyrchiant ATP yn y rhanbarth yr effeithiwyd arno tua 30 y cant yn uwch 24 awr ar ôl triniaeth nag mewn anifeiliaid heb eu trin. Mae adolygiad Biochemistry (Moscow) 2022 yn ychwanegu’r canlyniadau dilynol: llai o straen ocsideiddiol, llai o niwrolid, llai o apoptosis, ynghyd ag effeithiau ar monoamin ocsidas, ocsid nitrig synthas, biogenesis mitocondriaidd, awtoffagi, a chydgrynhoi proteinau sydd wedi plygu’n anghywir.

Felly mae’r cysyniad yn syml. Mae anaf yn tagu llwybr arferol electronau, ac mae glas methylen yn cynnig ffordd arall. Mae popeth sy’n dilyn yn gwestiwn o ba anaf, pryd y rhoddir y cyfansoddyn, a sut y mesurir yr effaith.

Nid strôc yw anaf trawmatig

Mewn model o anaf trawmatig i’r ymennydd, mae’r grym yn taro ar unwaith. Mae’r niwed sylfaenol yn fecanyddol: mae meinwe’n rhwygo, pibellau gwaed yn torri, a’r rhwystr gwaed-ymennydd yn agor o fewn munudau. Yr hyn y gallai glas methylen effeithio arno’n rhesymol yw’r ail don sy’n dilyn dros oriau a dyddiau, wrth i fitocondria mewn meinwe sydd wedi goroesi fethu, llid ledaenu, ac oedema gronni. Mae’r pwyntiau terfyn yn yr astudiaethau hyn yn adlewyrchu’r dilyniant hwnnw: cyfaint y briw, cynnwys dŵr yr ymennydd, goroesiad niwronau ger y man taro, ac ymddygiad diweddarach megis adferiad echddygol neu ddysgu mewn drysfa.

Mewn model o strôc neu isgemia fyd-eang, mae patrwm y niwed i’r gwrthwyneb. Mae llif y gwaed yn stopio, mae methiant egni’n dilyn o fewn munudau, ac mae adfer y llif yn dod â’i anaf ail-ddarlifiad ei hun. Yma, mae rhoi’r dos wedi’i gydamseru â’r digwyddiad yn y bibell waed, yn aml o fewn munudau i’r rhwystr neu’r ail-ddarlifiad, ac mae’r pwyntiau terfyn yn meintioli tynged acíwt y feinwe dros oriau hyd at ddiwrnod neu ddau: maint y cnawdnychiad, llif y gwaed, ac adferiad gweithredol cynnar. Un patrwm yn y llenyddiaeth strôc yw trin ymlaen llaw, gyda’r dos yn cael ei roi i anifeiliaid cyn rhwystro’r bibell waed. Mae hyn yn profi atal mewn ffordd na all unrhyw arbrawf ar drawma i’r pen ei hadlewyrchu’n foesegol mewn bodau dynol.

Canlyniadau strôc yw’r cryfaf yn y llenyddiaeth ar anafiadau, ac maent yn cynnwys yr enghraifft gliriaf o ddim effaith. Roedd cnawdnychiadau llygod mawr a gafodd las methylen adeg ail-ddarlifiad ar ôl rhwystro’r rhydweli ymennydd ganol am un awr yn 30 y cant yn llai ar ddiwrnod 2, gyda mwy o’r craidd a’r penwmbra a oedd dan fygythiad wedi’u hachub (Shen, 2013). Canfu astudiaeth o rwystr parhaol fod meinwe dan fygythiad yn datblygu’n gnawdnychiad yn arafach, ond ni chafwyd gostyngiad yng nghyfaint terfynol y cnawdnychiad ar ôl 24 awr gyda’r naill ddos a brofwyd na’r llall (Rodriguez, 2014). Fe wnaeth trydedd astudiaeth o rwystr haneru maint y cnawdnychiad yn fras gyda’r dos canol, a chofnodi uwchstrwythur mitocondriaidd a mitoffagi’n uniongyrchol yn yr ymennydd isgemig, gan adrodd hefyd y manylyn annisgwyl bod yr apoptosis a fesurwyd wedi cynyddu wrth i necrosis ostwng (Di, 2015). Ac mewn isgemia fyd-eang, adferodd trwyth parhaus dos isel weithgarwch cytocrom c ocsidas, lefelau ATP, a photensial pilen y mitocondria yn rhanbarth CA1 bregus yr hipocampws, gan gadw’r niwronau hynny a diogelu cof gofodol (Lu, 2016). Mae’n werth oedi gyda’r mesuriad CA1 hwnnw: data uniongyrchol am ATP a’r gadwyn resbiradol o’r tu mewn i ymennydd wedi’i anafu, rhywbeth y mae llenyddiaeth TBI yn ei gasglu gan amlaf yn hytrach na’i fesur.

Mae niwroddirywiad cronig yn wahanol i’r ddau. Mae modelau o glefyd Alzheimer, Parkinson, a Huntington yn rhoi dosau i anifeiliaid am wythnosau neu fisoedd ac yn mesur cydgrynhoi proteinau, prosesu dopamin, neu ddirywiad gwybyddol graddol. Nid oes gan y pwyntiau terfyn hynny bron ddim yn gyffredin â briw a fesurir ddyddiau ar ôl ergyd. Mae darllenwyr sy’n trosglwyddo canlyniad o un golofn i’r llall yn symud canfyddiad dros ffin na chroesodd yr arbrofion erioed. Mae ein canllaw i’r llenyddiaeth niwroddirywiad yn cadw’r astudiaethau hir-dymor hynny yn eu cyd-destun eu hunain, ac mae’r gymhariaeth â thystiolaeth strôc yn unig yn gwahanu cynlluniau sy’n rhwystro pibellau gwaed oddi wrth gynlluniau sy’n defnyddio ergydion yn fanwl.

Beth a wnaeth y modelau TBI mewn gwirionedd

Nid oes unrhyw dreial dynol o las methylen ar gyfer anaf trawmatig i’r ymennydd wedi’i gyhoeddi. Mae’r holl gofnod TBI yn waith ar anifeiliaid, llygod mawr a llygod yn bennaf, ac mae’n canolbwyntio ar set fach o arbrofion sy’n werth eu henwi, oherwydd bod eu manylion yn amrywio mewn ffyrdd y mae crynodebau’n eu cuddio.

Rhoddodd yr astudiaeth gynharaf o ergyd cortigol reoledig 1 mg/kg yn fewnwythiennol i lygod mawr un awr ar ôl ergyd ysgafn, ac yna 0.5 mg/kg ar ôl tair awr (Watts, 2014). Arhosodd cyfaint y briw ar MRI yn is mewn anifeiliaid a gafodd driniaeth drwy gydol pythefnos o ddilyniant. Gostyngodd camgymeriadau gosod y traed mewn prawf cerdded yn sylweddol ar ddiwrnodau 1, 2, a 7 ond nid ar ddiwrnod 14. Wrth archwilio â microsgop ar ddiwrnod 14, cyfrifwyd 270 o niwronau dirywiol fesul maes yn y cortecs a anafwyd o’i gymharu â 368, a 41 o achosion o staenio Nissl annormal o’i gymharu â 73. Diogelwch cynnar, mewn geiriau eraill, gyda’r fantais ymddygiadol yn pylu erbyn yr ail wythnos.

Defnyddiodd cynllun arbrofol ar gyfer anaf gwasgaredig drawiad hylif ar y llinell ganol mewn llygod ac un dos mewnwythiennol o 2 mg/kg o fewn hanner awr (Fenn, 2015). Dangosodd anifeiliaid a gafodd driniaeth fynegiant genynnau llidiol llai gweithredol, llai o ficroglia llidiol, llai o oedema ymddangosiadol, a dim ymddygiad tebyg i iselder ar ddiwrnod 7. Mae’r canlyniadau lle na welwyd effaith yr un mor bwysig: dim ond ychydig a gynyddodd yr anaf ei hun ddŵr yr ymennydd, ac ni wnaeth glas methylen wrthdroi colli pwysau’r corff na’r diffyg cydsymud echddygol. Nid yw gwrthlidiol yn golygu cwbl amddiffynnol.

Defnyddiodd dwy astudiaeth mewn llygod yr un amserlen, 1 mg/kg ar ôl un awr, 0.5 mg/kg ar ôl chwe awr, ac yna dosio dyddiol am dri diwrnod, gan ymestyn yr ymchwiliad i’r mecanwaith. Mewn model ergyd cortigol, lleihaodd y driniaeth gyfaint y briw ar ôl 24 awr, 72 awr, ac ar ddiwrnod 14, gan gadw niwronau a chynyddu marcwyr awtoffagi (Zhao, 2016). Mewn model trawiad hylif, lleihaodd apoptosis niwronau, tynhaodd rwystr gwaed-ymennydd a oedd yn gollwng, a gwellodd sgoriau niwrolegol dros bythefnos (Shen, 2019). Fodd bynnag, nid oedd cynnwys dŵr yr ymennydd yn dangos unrhyw wahaniaeth erbyn 72 awr yn astudiaeth Zhao, ac nid oedd perfformiad rotarod yn dangos unrhyw wahaniaeth ar ddiwrnodau 1 a 3 yn astudiaeth Shen. Newidiodd pwyntiau terfyn briwiau a goroesiad celloedd; nid oedd chwyddo a phwyntiau terfyn echddygol cynnar bob amser yn dilyn.

Yr arbrawf sy’n sefyll allan o ran amseru yw’r un â dosio gohiriedig (Watts, 2016). Gan ddefnyddio’r un model ergyd, ni roddwyd y dos cyntaf tan 24 awr ar ôl yr anaf. Erbyn diwrnod 2, dangosodd y grŵp gohiriedig ostyngiadau mewn briwiau a oedd yn debyg i’r rhai mewn anifeiliaid a gafodd driniaeth yn yr oriau cyntaf, a pharhaodd y gostyngiad ar ddiwrnodau 7 a 14. Roedd y signal ymddygiadol yn wannach: tuedd nad oedd yn ystadegol arwyddocaol oedd y gwelliant mewn camgymeriadau gosod y traed yn y grŵp gohiriedig. Un labordy, un model, un ffenestr o 24 awr. Mae hynny’n dystiolaeth wirioneddol bod y ffenestr yn ymestyn y tu hwnt i’r oriau cyntaf, a dyma hefyd yr holl dystiolaeth dros y gosodiad hwnnw. Sylwch ar y fagl yn y gair gohiriedig mewn mannau eraill: rhoddodd cyfres o astudiaethau Rwsiaidd, gyda theitlau’n ymwneud â niwroddiogelwch gohiriedig, y dos ar ôl 30 munud, a defnyddio gohiriedig i olygu canlyniadau hirhoedlog, nid dechrau’n hwyr.

Mae astudiaeth lai o anaf ffocal mewn llygod mawr yn cwblhau’r darlun amseru o’r cyfeiriad arall: roedd rhoi dos yn union cyn yr anaf a rhoi dos 30 munud ar ei ôl ill dau’n lleihau camweithrediad yr aelodau (Stelmashook, 2019). Mae trin ymlaen llaw yn gweithio yn y labordy yn union oherwydd mai’r labordy sy’n amserlennu’r anaf.

Mae disgyblaeth o ran dos yn bwysig yma. Mae’r adolygiadau’n disgrifio dosau isel fel rhai sy’n ysgogi resbiradaeth fitocondriaidd a dosau uchel fel rhai sy’n ei hatal, yr un patrwm deuffasig a welir drwy ffarmacoleg glas methylen. Dyna pam na ellir dehongli’r canlyniadau fel mwy o las, mwy o adferiad. Mae pob astudiaeth yn profi un pwynt ar gromlin. Mae’r esboniad o ymateb i ddos yn olrhain y gromlin honno ar draws modelau, ac mae’r proffil diogelwch a sgil-effeithiau yn trafod beth mae dosau uwch yn ei wneud yn lle hynny.

Darllenwch ar draws y tabl hwnnw: yr un cyfansoddyn, tri chloc gwahanol. Mae atal yn perthyn i’r rhes ganol, triniaeth ar unwaith i’r ddwy gyntaf, a chanlyniadau gohiriedig i’r gyntaf a’r drydedd.

Atal, triniaeth ar unwaith, canlyniadau gohiriedig

Atal yw’r honiad hawsaf i’w gamddeall. Mewn modelau isgemia, mae anifeiliaid sy’n cael dos cyn rhwystro pibell waed yn gwneud yn well, ac weithiau dyfynnir y canlyniad hwnnw fel pe bai glas methylen yn amddiffyn unrhyw ymennydd rhag unrhyw niwed yn y dyfodol. Nid yw’n dangos dim o’r fath. Mae’n dangos bod mitocondria sydd wedi’u paratoi â llwybr electronau amgen yn goddef colli llif gwaed sydd wedi’i amserlennu yn well. Nid oes neb yn amserlennu anaf i’r pen.

Triniaeth ar unwaith yw canolbwynt y dystiolaeth TBI. Mae dosio yn yr oriau ar ôl ergyd yn targedu rhaeadr yr anaf eilaidd tra mae’n dal i ddatblygu: methiant egni, straen ocsideiddiol, llid, chwyddo. Mae pwyntiau terfyn briwiau ac oedema sy’n gwella yma yn effeithiau triniaeth gwirioneddol, ond trin proses ydynt, nid gwrthdroi meinwe wedi’i rhwygo.

Canlyniadau gohiriedig yw’r trydydd cysyniad. Mae ymddygiad a fesurir wythnosau ar ôl anaf, neu brosesu proteinau a fesurir fisoedd i mewn i fodel dirywiol, yn ateb a barhaodd y diogelwch cynnar neu a newidiodd prosesau araf eu trywydd. Mae briw llai ar ôl 24 awr, tuedd ymddygiadol nad yw’n ystadegol arwyddocaol ar ôl dos a ohiriwyd am 24 awr, a gwelliant mewn drysfa fisoedd i mewn i ddosio cronig yn dri honiad gwahanol gyda thri gofyniad prawf gwahanol, a dim ond y cyntaf sydd ar hyn o bryd yn bodloni ei ofyniad fwy nag unwaith.

Beth na all y dystiolaeth hon ei ddangos

Mae gan bob canlyniad uchod yr un ffin. Mae mitocondria cnofilod yn ymateb i las methylen mewn ffyrdd y gallai mitocondria dynol eu rhannu, ond nid yw llygoden fawr sy’n cael dos mewnwythiennol funudau ar ôl ergyd wedi’i graddnodi yr un peth â pherson sy’n cyrraedd adran achosion brys oriau ar ôl cwympo. Mae anesthesia, difrifoldeb anaf dan reolaeth, anifeiliaid ifanc iach, a dilyniant byr oll yn cyfyngu ar yr hyn y gellir ei drosglwyddo. Nid oes unrhyw astudiaeth o las methylen ar gyfer anaf o ffrwydrad o gwbl, felly’r math o anaf sydd fwyaf perthnasol i ddarllenwyr milwrol yw’r un â’r dystiolaeth leiaf.

Nid oes ychwaith unrhyw drosi dosau ar gael. Mae’r llenyddiaeth ar anifeiliaid yn defnyddio llwybrau mewnwythiennol a mewnberitoneol gyda dosau a ddewiswyd ar gyfer rheolaeth arbrofol, nid y diferion i’w cymryd drwy’r geg a werthir mewn siopau. Nid oes dim yn yr astudiaethau hyn yn pennu trefn ddosio i bobl, ac nid oes dim yma’n profi glas methylen ochr yn ochr â gofal safonol ar gyfer anaf i’r pen.

Felly mae’r crynodeb gonest yn ffitio mewn un paragraff. Mewn cnofilod, mae glas methylen a roddir tua adeg anaf trawmatig neu isgemig i’r ymennydd yn cadw cynhyrchiant egni mitocondriaidd, ac mae briwiau llai a sgoriau adferiad gwell yn dilyn hynny. Cadwodd un astudiaeth ergyd ran o’r effaith ar y briw wrth ohirio’r dos cyntaf am 24 awr. Nid yw wedi’i brofi a yw unrhyw ran o hyn yn digwydd mewn ymennydd dynol wedi’i anafu, ac mae’r llenyddiaethau TBI a strôc yn profi amseriadau gwahanol yn erbyn pwyntiau terfyn gwahanol. Mae unrhyw un sy’n gwerthu sicrwydd ar sail y dystiolaeth hon yn ychwanegu cynhwysyn nad oedd yr arbrofion erioed yn ei gynnwys.