Κυανό του μεθυλενίου και λιπώδες ήπαρ: τι έδειξαν οι πειραματικές μελέτες

Το λιπώδες ήπαρ είναι ένας όρος που περιγράφει αρκετά διαφορετικά προβλήματα. Σε ένα άτομο, το αίτιο είναι η παρατεταμένη βαριά κατανάλωση αλκοόλ. Σε ένα άλλο, είναι η υπερβολική παροχή θρεπτικών συστατικών, σε συνδυασμό με αντίσταση στην ινσουλίνη και αυξημένη μεταφορά λίπους στο ήπαρ. Το μικροσκόπιο μπορεί να δείχνει απλή αποθήκευση λίπους και στις δύο περιπτώσεις, αλλά τα αρχικά αίτια διαφέρουν. Αυτή η διαφορά καθορίζει τι μπορεί να αποδείξει κάθε πείραμα.

Η βιβλιογραφία για το κυανό του μεθυλενίου και το λιπώδες ήπαρ είναι περιορισμένη και, ως προς αυτό το ερώτημα, αποκλειστικά προκλινική. Τρεις μελέτες σε αρουραίους και ποντίκια αναφέρονται συχνότερα, χωρίς όλες να οδηγούν στο ίδιο συμπέρασμα. Μία μελέτη χορήγησης αιθανόλης μέσω της διατροφής διόρθωσε μια οξειδοαναγωγική μεταβολή, αλλά άφησε το ηπατικό λίπος αμετάβλητο. Μία μελέτη διατροφής υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά μείωσε το ηπατικό λίπος παράλληλα με μια μεταβολή στη σηματοδότηση. Μία μελέτη σε υγιή ζώα βρήκε αντίθετα αποτελέσματα στην υπεροξείδωση των λιπιδίων στο ήπαρ και στον νεφρό. Αν διαβαστούν μαζί, δείχνουν γιατί πρέπει να διαχωρίζονται τρία καταληκτικά σημεία: η οξειδοαναγωγική μεταβολή, η ενεργοποίηση της σηματοδότησης και η συσσώρευση λίπους στον ιστό.

Τρία καταληκτικά σημεία που συγχέονται εύκολα

Ένας οξειδοαναγωγικός δείκτης περιγράφει τη διαχείριση των ηλεκτρονίων. Ο ηπατικός λόγος NAD+ προς NADH δείχνει αν το κυτταρικό περιβάλλον είναι σχετικά οξειδωμένο ή ανηγμένο. Η οξείδωση της αιθανόλης μετατρέπει το NAD+ σε NADH, οπότε η χρόνια κατανάλωση αλκοόλ μειώνει αυτόν τον λόγο. Μια χρωστική που δέχεται ηλεκτρόνια μπορεί να τον αυξήσει ξανά. Αυτό είναι χημεία, όχι απόδειξη ότι μειώθηκε το αποθηκευμένο λίπος.

Ένας δείκτης σηματοδότησης περιγράφει τη ρύθμιση. Το SIRT1 είναι ένα ρυθμιστικό ένζυμο που εξαρτάται από το NAD+ και τροποποιεί πρωτεΐνες που συμμετέχουν στη μιτοχονδριακή λειτουργία και στη διαχείριση των λιπιδίων. Η AMPK λειτουργεί ως αισθητήρας χαμηλής ενεργειακής κατάστασης και, όταν ενεργοποιείται, ευνοεί την οξείδωση των καυσίμων και περιορίζει τη σύνθεση λιπιδίων. Όταν μια δημοσίευση αναφέρει ηπατική ενεργοποίηση του SIRT1 από το κυανό του μεθυλενίου, αναφέρει μια ρυθμιστική μεταβολή. Δεν έχει ακόμη αναφέρει αποτέλεσμα σε ασθενείς.

Ένας ιστολογικός ή βιοχημικός δείκτης περιγράφει το ίδιο το ήπαρ. Συνηθισμένα παραδείγματα είναι η περιεκτικότητα σε τριγλυκερίδια ανά γραμμάριο ιστού, η χρώση του ουδέτερου λίπους με Oil Red O, η αξιολόγηση της μπαλονοειδούς διόγκωσης και της βλάβης με αιματοξυλίνη και ηωσίνη, καθώς και η δραστικότητα της ALT στο πλάσμα. Μόνο αυτή η τρίτη κατηγορία απαντά αν η ηπατική στεάτωση βελτιώθηκε με το κυανό του μεθυλενίου στο συγκεκριμένο πείραμα.

Ο διαχωρισμός αυτών των κατηγοριών αποτρέπει τη συχνότερη παρερμηνεία: ένα ευνοϊκό οξειδοαναγωγικό αποτέλεσμα ή αποτέλεσμα σηματοδότησης δεν ισοδυναμεί με λιγότερο λίπος στο ήπαρ.

Μοντέλο αιθανόλης: διόρθωση της οξειδοαναγωγικής κατάστασης, αμετάβλητο λίπος

Το σαφέστερο αρνητικό εύρημα προέρχεται από μια μελέτη χρόνιας χορήγησης αιθανόλης μέσω της διατροφής σε αρσενικούς αρουραίους Wistar. Τα ζώα έλαβαν αιθανόλη ως μέρος υγρής δίαιτας, με την αναλογία της να αυξάνεται έως το 36 τοις εκατό της συνολικής ενέργειας. Τα ζώα ελέγχου λάμβαναν αντίστοιχη ποσότητα τροφής, με γλυκόζη στη θέση της ενέργειας από την αιθανόλη. Μία ομάδα αιθανόλης και μία ομάδα ελέγχου έλαβαν επίσης κυανό του μεθυλενίου σε συγκέντρωση 130 mg ανά λίτρο δίαιτας, περίπου 42 mg ανά kg ανά ημέρα, από την ημέρα 5 έως την ημέρα 30.

Η οξειδοαναγωγική κατάσταση εκτιμήθηκε από καθιερωμένα ζεύγη μεταβολιτών: γαλακτικό προς πυροσταφυλικό για το κυτταρόλυμα και 3-υδροξυβουτυρικό προς ακετοξικό για τα μιτοχόνδρια. Στην αρχή της χορήγησης υψηλής δόσης αιθανόλης μέσω της διατροφής, οι ομάδες αιθανόλης εμφάνισαν μεγάλες μεταβολές: ο λόγος NAD+ προς NADH στο κυτταρόλυμα μειώθηκε κατά περίπου 62 τοις εκατό και στα μιτοχόνδρια κατά περίπου 71 τοις εκατό, ενώ αυξήθηκε και η 3-φωσφορική γλυκερόλη. Το κυανό του μεθυλενίου ανέστρεψε σε μεγάλο βαθμό αυτές τις μεταβολές και επανέφερε την 3-φωσφορική γλυκερόλη κοντά στις τιμές της ομάδας ελέγχου, χωρίς να αλλάξει την πρόσληψη αιθανόλης, την αύξηση του σωματικού βάρους ή την αιθανόλη του ορού.

Το ηπατικό λίπος έδωσε διαφορετική εικόνα. Την ημέρα 12, πριν από τη σημαντική συσσώρευση λίπους, τα τριγλυκερίδια δεν διέφεραν μεταξύ των ομάδων. Την ημέρα 27, οι ομάδες αιθανόλης παρουσίασαν μεγάλες αυξήσεις των τριγλυκεριδίων, ανεξάρτητα από το κυανό του μεθυλενίου. Την ημέρα 30, τα συνολικά λιπίδια αυξήθηκαν κατά περίπου 89 τοις εκατό και τα τριγλυκερίδια κατά περίπου 196 τοις εκατό στα ζώα που λάμβαναν αιθανόλη, και πάλι χωρίς να επηρεαστούν από τη χρωστική. Η κεντρολοβιακή λιπώδης διήθηση είχε την ίδια εικόνα με ή χωρίς την παρέμβαση. Οι συγγραφείς κατέληξαν ότι η οξειδοαναγωγική μεταβολή που προκαλεί η αιθανόλη δεν είναι το κύριο αίτιο του λιπώδους ήπατος μετά από μακροχρόνια χορήγηση μέσω της διατροφής σε αυτό το μοντέλο. Εδώ βοηθά να μάθουμε να διακρίνουμε πώς τα ευρήματα σε ζώα και κύτταρα μεταφράζονται σε κίνδυνο για τον άνθρωπο: ένας μηχανισμός μπορεί να είναι πραγματικός και παρ’ όλα αυτά να μην καθορίζει το αποτέλεσμα.

Αυτή είναι η μελέτη που πρέπει να παρατίθεται όταν κάποιος ισχυρίζεται ότι κάθε οξειδοαναγωγική διόρθωση πρέπει να απομακρύνει το ηπατικό λίπος. Σε αυτόν τον πειραματικό σχεδιασμό δεν το έκανε.

Μεταβολικό μοντέλο: σηματοδότηση και λιγότερο λίπος, σε ποντίκια

Μια διαφορετική εικόνα προκύπτει από μια μελέτη σε ηπατοκύτταρα και ποντίκια με διατροφή υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά, με επίκεντρο το SIRT1 και την AMPK. Σε κύτταρα HepG2, κύτταρα AML-12 και πρωτογενή ηπατοκύτταρα αρουραίου, το κυανό του μεθυλενίου αύξησε τον λόγο NAD+ προς NADH, αύξησε την πρωτεΐνη SIRT1, μείωσε την ακετυλίωση του ρυθμιστή PGC-1alpha, αύξησε την περιεκτικότητα σε μιτοχονδριακό DNA και την κατανάλωση οξυγόνου και ενεργοποίησε την AMPK, με επακόλουθες αυξήσεις των CPT-1 και PPARalpha. Όταν μειώθηκε πειραματικά η έκφραση του SIRT1, η ενεργοποίηση της AMPK χάθηκε, γεγονός που συνδέει αυτή την αλληλουχία με το SIRT1 στο συγκεκριμένο κυτταρικό σύστημα. Η χρωστική αντιτάχθηκε επίσης στα λιπογενετικά σήματα από τον αγωνιστή του LXR T0901317 και από την έκθεση σε παλμιτικό, συμπεριλαμβανομένης της επαγωγής των SREBP-1c, FAS και ACC.

Το ζωικό σκέλος χρησιμοποίησε αρσενικά ποντίκια C57BL/6 που έλαβαν δίαιτα με 60 τοις εκατό λίπος για 8 εβδομάδες. Το κυανό του μεθυλενίου χορηγήθηκε από το στόμα τέσσερις φορές την εβδομάδα κατά τις τελευταίες 4 εβδομάδες, σε δόση 3 ή 10 mg ανά kg ανά ημέρα. Τα ποντίκια που έλαβαν την παρέμβαση εμφάνισαν λιγότερη χρώση με Oil Red O, χαμηλότερα ηπατικά τριγλυκερίδια, λιγότερη μπαλονοειδή διόγκωση και λιπώδη εκφύλιση στην ιστολογική εξέταση, καθώς και χαμηλότερη ALT στο πλάσμα από τα ποντίκια με δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά που δεν έλαβαν την παρέμβαση. Η φαρμακοκινητική διερεύνηση στην ίδια δημοσίευση βρήκε βιοδιαθεσιμότητα από το στόμα κοντά στο 31 έως 35 τοις εκατό, με σχεδόν πλήρη εντερική απορρόφηση αλλά εκτεταμένο μεταβολισμό, και τον υψηλότερο λόγο συγκέντρωσης ιστού προς πλάσμα στο ήπαρ. Αυτό καθιστά μια ηπατική επίδραση τουλάχιστον εύλογη από πλευράς κατανομής.

Πρόκειται για μια πραγματική ένδειξη μείωσης της στεάτωσης, αλλά με στενά όρια. Είναι ένα σύντομο πείραμα σε ποντίκια, με 9 έως 10 ζώα ανά ομάδα, μία μόνο δίαιτα, δύο δόσεις και τέσσερις εβδομάδες παρέμβασης. Εξετάζει τη μεταβολική στεάτωση και χαρακτηριστικά στεατοηπατίτιδας, όχι νόσο σχετιζόμενη με το αλκοόλ, και δεν εξετάζει την κίρρωση, την αναστροφή της ίνωσης ή οποιοδήποτε αποτέλεσμα στον άνθρωπο. Ο ρόλος των μιτοχονδριακών και οξειδοαναγωγικών δεικτών στην ερμηνεία τέτοιων αποτελεσμάτων είναι να τα χαρακτηρίζουν ως στοιχεία που υποστηρίζουν μια υπόθεση, όχι ως βάση για δόση ή πρωτόκολλο.

Στιγμιότυπο υγιών ιστών: ίδια δόση, αντίθετα αποτελέσματα σε διαφορετικά όργανα

Μια τρίτη μελέτη συχνά χρησιμοποιείται σε ισχυρισμούς για το ήπαρ τους οποίους δεν τεκμηριώνει. Σε ένα πείραμα 30 ημερών σε υγιείς θηλυκούς αρουραίους Wistar, πέντε ζώα έλαβαν 1 mM κυανού του μεθυλενίου στο πόσιμο νερό και πέντε αποτέλεσαν την ομάδα ελέγχου. Η δισμουτάση του υπεροξειδίου, η καταλάση και η ανηγμένη γλουταθειόνη δεν μεταβλήθηκαν στο ήπαρ ή στον νεφρό. Η υπεροξείδωση των λιπιδίων αυξήθηκε ελαφρά στο ήπαρ και μειώθηκε στον νεφρό. Η ALT και η κρεατινίνη του ορού μειώθηκαν, χωρίς μεταβολή στο άζωτο ουρίας αίματος.

Η συνεπής προς τα δεδομένα ερμηνεία είναι η διαφορετική απόκριση ανά ιστό σε υγιή ζώα, όχι η θεραπεία νόσου. Η ίδια έκθεση φάνηκε ήπια προοξειδωτική βάσει ενός δείκτη στο ήπαρ και ήπια προστατευτική βάσει του ίδιου δείκτη στον νεφρό, ενώ οι συνήθεις αντιοξειδωτικοί μηχανισμοί άμυνας παρέμειναν αμετάβλητοι. Με πέντε ζώα ανά ομάδα και χωρίς μοντέλο νόσου, αυτή η δημοσίευση προειδοποιεί να μη χαρακτηρίζεται το κυανό του μεθυλενίου ως γενικό αντιοξειδωτικό για το ήπαρ. Δείχνει επίσης γιατί οι μεταβολές των ηπατικών ενζύμων χρειάζονται ένα σαφώς καθορισμένο πλαίσιο νόσου πριν ερμηνευθούν ως βελτίωση.

Σύγκριση των τριών ηπατικών πειραμάτων

Ο πίνακας αναδεικνύει το βασικό σημείο. Παρόμοια μπλε χρωστική, διαφορετική βιολογία. Η μελέτη αιθανόλης διαχωρίζει την επιτυχή οξειδοαναγωγική διόρθωση από την αποτυχία μείωσης του λίπους. Η μελέτη διατροφής συνδυάζει τη σηματοδότηση και τη βελτίωση του λίπους σε ένα μοντέλο. Η μελέτη σε υγιή ζώα δείχνει ότι οι οξειδοαναγωγικοί δείκτες μπορούν να κινηθούν σε αντίθετες κατευθύνσεις ανάλογα με το όργανο.

Γιατί δεν προκύπτει ισχυρισμός θεραπείας

Καμία από αυτές τις μελέτες δεν περιέλαβε ανθρώπους με λιπώδες ήπαρ. Οι δόσεις, οι οδοί χορήγησης και οι διάρκειες διαφέρουν μεταξύ των δημοσιεύσεων και δεν μετατρέπονται σε σχήμα για ανθρώπους με απλή αναλογική προσαρμογή. Τα μικρά μεγέθη των ομάδων, ιδίως τα τρία ζώα ανά χρονικό σημείο οξειδοαναγωγικής μέτρησης στη μελέτη αιθανόλης και τα πέντε ανά ομάδα στη μελέτη υγιών ζώων, αφήνουν σημαντική αβεβαιότητα. Το φύλο, η γενετική γραμμή, η σύνθεση της δίαιτας και ο χρονισμός της παρέμβασης σε σχέση με τη βλάβη διαφέρουν επίσης. Και τα δύο μοντέλα νόσου αντιπροσωπεύουν διαφορετικά αρχικά αίτια, επομένως το θετικό αποτέλεσμα της διατροφικής μελέτης δεν μπορεί να αναιρέσει το αρνητικό αποτέλεσμα της μελέτης αιθανόλης, ούτε το αντίστροφο.

Για όποιον έχει διαγνωσμένη ηπατική νόσο, η πιο επείγουσα ανάγνωση αφορά τις προφυλάξεις και όχι τη θεραπεία. Η επισκόπηση των νεφρικών και ηπατικών προφυλάξεων για το κυανό του μεθυλενίου εξηγεί γιατί η δυσλειτουργία των οργάνων αλλάζει τα ερωτήματα ασφάλειας, ακόμη και όταν μια δημοσίευση σε ζώα φαίνεται ευνοϊκή. Παρουσιάστε σε έναν κλινικό γιατρό τη διάγνωση, τις πρόσφατες εργαστηριακές εξετάσεις, το ακριβές προϊόν και την οδό χορήγησης, καθώς και τον πλήρη κατάλογο φαρμάκων, και ρωτήστε ποια δεδομένα υποστηρίζουν αυτό το προϊόν για αυτόν τον σκοπό σε κάποιον με αυτόν τον βαθμό δυσλειτουργίας.

Συμπέρασμα: το κυανό του μεθυλενίου μετέβαλε την ηπατική οξειδοαναγωγική κατάσταση σε ένα μοντέλο αιθανόλης χωρίς να μειώσει το αποθηκευμένο λίπος, ενεργοποίησε το SIRT1 και την AMPK ενώ μείωσε το λίπος σε ένα μεταβολικό μοντέλο ποντικιών και εμφάνισε οξειδοαναγωγικές επιδράσεις που διέφεραν ανά όργανο σε υγιείς αρουραίους. Πρόκειται για ένα σύνολο ενδείξεων προς περαιτέρω έρευνα, όχι για καθιερωμένη θεραπεία του λιπώδους ήπατος.