Glas methylen a golwg: beth mae ymchwil i'r retina yn ei ddangos a ble mae'n dod i ben

Mae darllenydd yn dod o hyd i astudiaeth lle gwnaeth glas methylen amddiffyn y retina, ac yna'n gofyn y cwestiwn naturiol: a ddylid ei roi yn y llygad? Nid yw'r ymchwil i las methylen a golwg yn ateb y cwestiwn hwnnw, oherwydd ni phrofodd yr un o'r astudiaethau allweddol y defnydd hwnnw. Chwistrellodd un y llifyn i hiwmor gwydrog llygod ochr yn ochr â thocsin. Ychwanegodd un ef at y cyfrwng a oedd yn amgylchynu celloedd ynysig mewn dysgl. Rhoddodd un ef yn nŵr yfed llygod mwtant. Mae pob canlyniad yn perthyn i'w lwybr gweinyddu a'i fodel ei hun.

Mae'r erthygl hon yn trafod tair astudiaeth gyn-glinigol, dau fath o gell yn y retina, a'r ffin rhwng amddiffyn mewn labordy a thriniaeth glinigol i'r llygaid. Mae'r patrwm yn gyson: gall glas methylen addasu straen mitocondriaidd yng nghelloedd y retina o dan amodau rheoledig, ac nid yw'r canfyddiad hwnnw'n cyfiawnhau rhoi hydoddiannau manwerthu ar y llygad.

Dau fath o gell, dau glefyd gwahanol

Mae gan y retina haenau, ac mae'r haen yn bwysig. Mae golau'n taro ffotodderbynyddion yn rhan allanol y retina yn gyntaf. Mae eu signalau'n pasio drwy niwronau rhyngol i gelloedd ganglion yn rhan fewnol y retina, y mae eu hacsonau'n gadael drwy'r nerf optig. Mae'r diagram isod yn enwi'r haenau yn eu trefn.

Celloedd ganglion y retina yw'r celloedd sydd yn y fantol mewn glawcoma a niwropathi optig. Pan fydd chwiliadau'n sôn am las methylen a glawcoma, maent fel arfer yn cyfeirio at yr haen fewnol hon a'i hacsonau. Ffotodderbynyddion yw'r celloedd sydd yn y fantol wrth i ran allanol y retina ddirywio. Nhw sydd â'r galw mwyaf am egni yn y retina ac maent yn gweithredu'n agos at eu terfyn resbiradol, sy'n gadael ychydig iawn o gapasiti wrth gefn iddynt pan fydd cymhlyg I mitocondriaidd yn methu. Nid yw canlyniad mewn un math o gell yn trosglwyddo i'r llall, ac mae'r tair astudiaeth isod yn eu cadw ar wahân. Esbonnir y sgil gyffredinol o wahanu modelau oddi wrth gasgliadau yn sut i ddarllen ymchwil i las methylen.

Celloedd ganglion yn llygad llygoden fyw

Yn y gynharaf o'r tair astudiaeth, modelodd ymchwilwyr niwropathi optig drwy ficrochwistrellu rotenon i hiwmor gwydrog un llygad llygoden, gan ddefnyddio'r llygad arall fel rheolydd ar gyfer y cyfrwng cludo. Mae rotenon yn blocio cymhlyg I mitocondriaidd, y pwynt mynediad sy'n trosglwyddo electronau ymlaen o NADH. Camweithrediad cymhlyg I hefyd yw'r nodwedd sy'n cysylltu'r model hwn â niwropathi optig etifeddol Leber, clefyd sy'n effeithio ar gelloedd ganglion a'r nerf optig.

Bedair awr ar hugain yn ddiweddarach, roedd yr haen celloedd ganglion mewn llygaid a gafodd rotenon yn deneuach ac yn cynnwys llai o gelloedd na'r llygaid rheolydd. Pan chwistrellwyd glas methylen ar y cyd â rotenon, ataliwyd y niwed hwnnw mewn modd a oedd yn dibynnu ar y dos, gyda'r dos uchaf a brofwyd (0.07 mg/kg, ymhell islaw LD50 llygod) yn cadw'r trwch a niferoedd y celloedd. Dangosodd profion cyfochrog mewn homogenadau ymennydd ddwy effaith: gwrthdrodd glas methylen y straen ocsideiddiol a achoswyd gan rotenon a gwrthdrodd y gostyngiad yn y defnydd o ocsigen. Cynigiodd yr awduron fecanwaith ecsitowenwynig, lle mae rotenon yn niweidio celloedd amacrin modiwleiddiol, mae celloedd ganglion yn tanio'n ormodol, ac mae gweithred gwrthocsidiol yn torri ar draws y niwed sy'n deillio o hynny. Manylir ar y cemeg arfaethedig y tu ôl i'r amddiffyniad hwnnw yn mecanweithiau mitocondriaidd glas methylen.

Mae tri chyfyngiad yn berthnasol i'r canlyniad hwn. Chwistrellwyd y llifyn ar y cyd â'r tocsin yn uniongyrchol i'r llygad, sy'n ddull cyflwyno, nid amserlen driniaeth. Y cyfnod arsylwi oedd 24 awr. Ac roedd mesuriadau cytocrom ocsidas yn codi yn y ddau grŵp a niweidiwyd, a ddehonglwyd gan yr awduron fel gorweithgarwch yn hytrach na phrawf bod resbiradaeth wedi'i hadfer yn y retina byw.

Celloedd ganglion wedi'u hynysu mewn dysgl

Tynnodd yr ail astudiaeth y llygad o'r darlun yn gyfan gwbl. Ynysodd ymchwilwyr gelloedd ganglion cynradd y retina o lygod mawr ifanc a'u hamlygu i rotenon, stawrosporin sy'n ysgogi apoptosis, neu 72 awr o ocsigen isel, ac yna mesur goroesiad â staen byw/marw. Fe wnaeth glas methylen ar 1 a 10 micromolar yn y cyfrwng meithrin wella goroesiad yn erbyn pob math o niwed, tua 1.5 i 1.9 gwaith yn dibynnu ar y cyflwr. Dangosodd prawf ategol fod glas methylen yn cadw gweithgarwch cytocrom c ocsidas yn ystod her hydrogen perocsid.

Ffarmacoleg celloedd ynysig yw hyn. Cyrhaeddodd y cyfansoddyn y celloedd drwy dryledu drwy gyfrwng meithrin ar grynodiad penodol, heb gornbilen, ffilm ddagrau, lens, hiwmor gwydrog, cyflenwad gwaed na system imiwnedd ar y llwybr. Y symlrwydd hwnnw yw diben y model: mae'n dangos y gellir amddiffyn y celloedd ganglion eu hunain pan fydd y cyfansoddyn yn eu cyrraedd. Nid yw'n dweud dim am a fyddai diferyn ar wyneb y gornbilen yn cyflwyno unrhyw grynodiad penodol i ran fewnol y retina. Osgoiwyd crynodiadau uwch na 10 micromolar oherwydd gwenwyndra i'r un celloedd, sy'n ein hatgoffa bod ymateb i ddos mewn dysgl yn gweithio i'r ddau gyfeiriad.

Ffotodderbynyddion mewn llygod mwtant a llinell gelloedd

Mae'r drydedd astudiaeth yn ymwneud â rhan allanol y retina. Defnyddiodd ymchwilwyr lygod Harlequin, sydd â diffyg ffactor ysgogi apoptosis sy'n gadael cymhlyg I wedi'i gydosod yn anghyflawn, ac archwilio strwythur ffotodderbynyddion, marcwyr segmentau allanol, a chyfanrwydd mitocondriaidd yn 11 mis oed. Rhoddwyd glas methylen yn systemig mewn dŵr yfed ar ôl diddyfnu ar tua 10 mg/kg y dydd. Cadwodd y mwtantiaid a gafodd y driniaeth fwy o drwch yn y retina, mwy o farcwyr rhodopsin ac opsin, a strwythur mitocondriaidd iachach na'r mwtantiaid na chawsant y driniaeth.

Defnyddiodd y gwaith celloedd ategol gelloedd 661W, llinell anfarwoledig o gelloedd llygoden sy'n debyg i ffotodderbynyddion, a amlygwyd i rotenon gyda glas methylen neu hebddo am 24 awr. Gwellodd goroesiad ar 30 micromolar, ac fe wnaeth crynodiadau is normaleiddio'r gymhareb NADH i NAD+ a lleihau straen ocsideiddiol. Y manylyn trawiadol yw'r hyn na wnaeth glas methylen: ni adferodd ATP. Roedd amddiffyniad yn cyd-fynd â lleddfu straen rhydocs a thawelu llwybrau straen, gan gynnwys yr ymateb mitocondriaidd i broteinau heb eu plygu a marcwyr mitoffagi, yn hytrach nag achub y cyflenwad egni.

Mae'r gwahaniaeth hwnnw'n bwysig i honiadau am las methylen a'r retina. Gall cyfansoddyn gadw ffotodderbynnydd dan straen yn fyw heb gywiro ei ddiffyg egni, sy'n cyfyngu unrhyw ddehongliad therapiwtig i straen rhydocs yn hytrach nag adfywio eang.

Y tair astudiaeth ochr yn ochr

Mae'r gymhariaeth isod yn labelu pob astudiaeth yn ôl model a llwybr gweinyddu, gan mai'r ddwy golofn hynny sy'n pennu'r hyn y gall y canlyniad ei gefnogi.

Mae pob rhes yn gyn-glinigol. Ni chofrestrodd yr un rhes gleifion, ni fesurodd yr un olwg, ac ni phrofodd yr un fformiwleiddiad offthalmig.

Pam nad yw hyn yn driniaeth glawcoma

Mae gofal glawcoma yn gostwng pwysedd mewnlygadol. Mae niwroamddiffyn yn ceisio rhywbeth gwahanol: cadw celloedd ganglion a'u hacsonau'n fyw dan straen. Mae'r astudiaethau uchod yn perthyn i'r ail brosiect, nid y cyntaf. Ni wnaeth yr un ohonynt ostwng pwysedd, ac ni chymharodd yr un las methylen â thriniaeth sy'n gostwng pwysedd. Dyna pam mae dulliau sefydledig o drin glawcoma a rheoli pwysedd yn parhau'n gwestiwn ar wahân i niwroamddiffyn rhydocs, a pham na ellir dehongli canlyniad goroesiad celloedd fel golwg wedi'i hachub.

Mae gwahaniaethau yn y llwybr gweinyddu yn atgyfnerthu'r pwynt. Mae chwistrelliad ar y cyd i'r hiwmor gwydrog yn gosod swm hysbys wrth ymyl y retina ar adeg yr anaf. Mae gweinyddu mewn dŵr yfed yn amlygu'r anifail cyfan dros fisoedd, gyda chrynodiad anhysbys yn y retina. Mae cyfrwng meithrin yn amlygu celloedd noeth yn uniongyrchol. Nid yw'r un o'r rhain yn rhagweld pa gyfran o ddos argroenol fyddai'n croesi'r gornbilen, yn osgoi cael ei glirio gan ddagrau, yn teithio drwy'r lens a'r hiwmor gwydrog, ac yn cyrraedd y naill haen neu'r llall o'r retina ar grynodiad defnyddiol. Mae'r broblem cyflwyno honno'n rhan o'r cwestiwn ehangach am lwybrau gweinyddu a dosbarthiad glas methylen, lle mae angen mesuriadau crynodiad penodol ar gyfer pob llwybr.

Mae gwahaniaethau rhwng meinweoedd yn ychwanegu ail rwystr. Nid yw llifyn sy'n cyrraedd blaen y llygad wedi cyrraedd ei gefn, a gall crynodiad sy'n helpu un haen niweidio un arall. Nid yw hydoddiannau manwerthu yn cael eu gweithgynhyrchu, eu sterileiddio, eu byffro na'u cadw fel paratoadau offthalmig, ac mae purdeb, pH, osmolaledd a chynhwysion ategol i gyd yn bwysig wrth amlygu'r gornbilen a thu mewn y llygad iddynt. Nid oes dim yn y canfyddiadau hyn am y retina yn dilysu rhoi hydoddiannau o'r fath yn y llygad neu arno. Mae cwestiynau am safonau paratoi yn perthyn i ddiogelwch a thrin glas methylen.

Ble mae'r dystiolaeth yn dod i ben

O'u darllen gyda'i gilydd, mae'r tri phapur yn cefnogi honiad cul: o dan amodau rheoledig, gall glas methylen leddfu straen rhydocs mitocondriaidd yn niwronau'r retina a chadw eu strwythur. Daw'r honiad i ben lle daw'r amodau i ben. Nid glawcoma, drusen na chlefyd diabetig yw modelau tocsin a modelau genetig cymhlyg I. Nid golwg barhaus yw cyfnodau byr na mesurau canlyniad strwythurol. Ac nid yw crynodiad amddiffynnol mewn un adran yn ddos ar gyfer un arall.

Byddai angen darnau o dystiolaeth ar wahân i lunio achos cryfach: amlygiad penodol yn y retina ar ôl defnyddio llwybr y gellid ei ddefnyddio'n glinigol, mesurau canlyniad golwg gweithredol mewn anifeiliaid, budd sy'n annibynnol ar bwysedd mewn model sy'n berthnasol i glawcoma, ac yna data diogelwch ac effeithiolrwydd mewn pobl. Hyd nes bod y rheini ar gael, mae glas methylen a golwg yn parhau'n ddamcaniaeth ymchwil â ffiniau clir: ffarmacoleg fitocondriaidd gredadwy yn y retina, wedi'i dangos mewn celloedd ac anifeiliaid yn unig, heb lwybr o'r astudiaethau hyn at drin llygaid.