Metileno urdina eta neurotransmisoreak: serotonina, dopamina, GABA eta azetilkolina

Metileno urdinari buruzko ohiko esaldi batek dio serotonina igotzen duela, dopamina igotzen duela, GABA lasaitzen duela eta azetilkolina zorrozten duela, dena batera. Esaldi horrek laborategiko lau aurkikuntza bereizi pertsona baten barruko efektu bakartzat hartzen ditu. Haren oinarrian dauden artikuluek itu desberdinak neurtu zituzten, prestakin desberdinetan, gutxi gorabehera mila aldiz desberdinak diren kontzentrazioetan. Itu horiek bereiziz gero, ikuspegia esaldi bakar horrek adierazten duena baino interesgarriagoa da, baina baita zuhurragoa ere.

Ideia nagusia sinplea da. Saiodi batean entzima bati lotzen zaion molekulak gauza bakarra egin du: saiodi batean entzima bati lotu zaio. Horrek garun bizi bateko neurotransmisore baten maila aldatzen duen ala ez hainbat faktoreren araberakoa da: ehunera iristen den kontzentrazioa, molekulak iristean duen forma kimikoa eta kontzentrazio berean molekulak egiten duen gainerako guztia. Beheko atal bakoitzak hiru galdera horiek dagokien aurkikuntzari lotuta mantentzen ditu.

Serotonina: bi itu, bi kontzentrazio

Lau sistemetatik, serotoninari buruzko ebidentzia da sendoena, eta batu behar ez diren bi itu molekular desberdinetatik dator.

Lehen itua A motako monoamina oxidasa da, serotonina degradatzen duen entzima mitokondriala. Metileno urdinak giza MAO-A araztua inhibitzen du, lotura estuko inhibitzaile gisa, 27 nanomolar inguruko Ki batekin; MAO-B-ri eragiteko, berriz, askoz kontzentrazio handiagoak behar dira, koloratzailea serotoninaren toxikotasunarekin lotu zuen ikerketa zinetikoak erakutsi zuenez. Ikerketa-ildo osagarri batek selektibitate bera aurkitu zuen arratoien ehun pinealean: MAO-A blokeatzeak serotoninatik eratorritako indolak areagotu zituen, serotoninaren 5-HIAA metabolitoa murriztu zuen eta serotoninarekin lotutako zuzentze-erreflexu bat aldatu zuen igeletan, redox koloratzaileei eta indol pinealei buruzko ikerketan jakinarazi zenez. Bi prestakin desberdin, norabide bera: degradazio gutxiago eta serotonina gehiago atxikita, entzimak bestela kenduko lukeen lekuan.

Bigarren itua serotonina-garraiatzailea bera da. Giza garraiatzailea adierazten zuten zeluletan, metileno urdinak substratu fluoreszente baten zein serotonina markatuaren hartzea murriztu zuen, 1.4 mikromolar inguruko IC50 batekin, eta serotoninak eragindako korronteak ezabatu zituen patch-clamp erregistroetan, metileno urdinaren SERTeko jardunaren zuzeneko karakterizazioaren arabera. Egileek bistako azalpen alternatiboak egiaztatu zituzten, eta ikusi zuten efektua ez zegoela cGMP bidezko seinalizazioaren, kaltzio-aldaketen edo garraiatzailearen gainazaleko adierazpenaren menpe.

Erreparatu bi zenbakien arteko aldeari. MAO-Aren inhibizioa eskala nanomolarrean gertatzen da. Garraiatzailearen inhibizioak gutxi gorabehera berrogeita hamar aldiz koloratzaile gehiago behar du. Entziman bete-betean eragiten duen esposizio txiki batek ia ez dio garraiatzaileari eragingo. Biak serotoninari buruzko baieztapen bakarrean biltzen dituenak bi dosi-tarte desberdin bakarrean bateratzen ditu.

Beste farmako serotoninergiko batzuk hartzen dituen pertsona batengan itu horietako batek garrantzirik duen ala ez medikazioari buruzko galdera da, eta farmakoen arteko interakzioen gidari dagokio. Artikulu honek ituen mapa egiten du; orri horrek aholku klinikoak jasotzen ditu.

Dopamina: zuzeneko ebidentziarik ahulena

Dopaminaren kasuan, zintzotasunak zuhurtziarik handiena eskatzen du. Ez dago ondo finkatutako ikerketarik metileno urdinak dopamina-garraiatzailea blokeatzen duela edo dopamina-hartzaileei zuzenean lotzen zaiela erakusten duenik. Maiz aipatzen den 1.4 mikromolarreko garraiatzailearen IC50 balioa serotonina-garraiatzaileari dagokio, ez DATi, eta ez litzateke inoiz beste horri egotzi behar.

Dagoena, ordea, zeharkakoa da. MAO entzimek dopamina ere metabolizatzen dutenez, MAO inhibitzeak dopamina kontserbatzen du, serotoninarekin eta noradrenalinarekin batera. Prestakin mitokondrialetan, metileno urdinak MAO-Bk bideratutako MPTP neurotoxinaren eraldaketa blokeatu zuen, haren pozoi dopaminergikoa sortzea eragotziz, Parkinsonerako deprenil farmakoaren pareko potentziarekin, MPTPren bioaktibazioari buruzko ikerketak eta MAO-Bri buruzko lotutako lanek deskribatzen dutenez. Animalietan egindako lanek datu zatikatuak gehitzen dituzte: arratoi-estriatuko ebakinetan dopaminaren askapen basala gutxi gorabehera hirukoiztu zen 10 mikromolarrean, oxido nitrikoaren bidezko seinalizazioaren testuinguruan aztertuta, ez garraiatzailearen blokeo gisa; eta administrazio sistemikoaren ondoren eskualdearen arabera emaitza desberdinak ikusi ziren, ikerketa batzuetan serotonina eta noradrenalina igo baitziren, dopamina ia aldatu gabe.

Beraz, dopaminari buruzko datuak benetakoak dira, baina zeharkakoak. Bide horrek hainbat monoamina aldi berean prozesatzen dituen entzima bat du oinarri, ez dopaminaren berariazko itu bat. Metileno urdinak pertsonengan dopamina igotzen duela dioen edozein baieztapenek hori benetan frogatzeko urratsa saltatzen du.

GABA: balazta blokeatzea lotura-poltsikoan

GABAri buruzko aurkikuntza zehatza da, eta koloratzailearen ospearen kontrakoa. Giza GABA-A hartzaileak adierazten zituzten zeluletan, metileno urdinak GABAk eragindako korronteak inhibitu zituen 3 mikromolar ingurutik aurrera, 31 mikromolar inguruko IC50 batekin ohiko alpha1-beta2-gamma2 konfigurazioan, ekintza-gunea identifikatu zuen elektrofisiologia-ikerketan.

Gunea identifikatzea da alderdirik baliotsuena. Pikrotoxinaren guneko mutazioek ez zuten inhibizioa aldatu, eta benzodiazepinaren eta zinkaren guneak baztertu egin ziren azpiunitateen arteko konparazioen bidez. Aitzitik, GABAren lotura-poltsikoa bera osatzen dutela ezagutzen den bi hondarretako mutazioek nabarmen murriztu zuten blokeoa; horrek adierazten du ekintza agonistaren guneko antagonismo lehiakorra dela, eta ez beste nonbaiteko modulazio alosterikoa. Efektuak iraun egin zuen azpiunitate sinaptikoen eta extrasinaptikoen konbinazioetan, eta azkar desagertu zen koloratzailea garbitzean.

Horrek argi adieraztea merezi duen benetako kontraesana sortzen du. Memoriari laguntzeko ikertzen den molekula batek transmisio inhibitzaile azkarra ere ezabatzen du laborategiko plaka batean. Ezabatze hori garun bizi batean gertatzen den ala ez tokiko kontzentrazioaren araberakoa da, eta 31 mikromolar balio handia da esposizio sistemiko gehienen aldean; azken atalak gai hori lantzen du. Kontraesana bera da aurkikuntza; hura argitzeko, inork egin ez dituen esperimentuak beharko lirateke.

Azetilkolina: kontrako bi ekintza-bide

Azetilkolinari buruzko bi aurkikuntzek kontrako norabideetan egiten dute tira, eta horregatik, hain zuzen, bereizita jakinarazi behar dira.

Alde batetik, metileno urdinak azetilkolina ezabatzen duten entzimak inhibitzen ditu. Behien globulu gorrietako azetilkolinesterasa modu lehiakorrean inhibitu zen 0.57 mikromolar inguruan, behien entzima 0.42 mikromolar inguruan eta giza plasmako esterasa-jarduera 1.1 mikromolar inguruan; butirilkolinesterasa, berriz, gutxi gorabehera 0.4 eta 5.3 mikromolar arteko tartean inhibitu zen, espeziearen eta prestakinaren arabera, metileno urdinak nerbio-sisteman dituen ekintzen berrikuspenean laburbiltzen denez. Ezabatzea moteltzeak neurotransmisore gehiago uzten du sinapsian, Alzheimerrerako onartutako hainbat farmakoren atzean dagoen logika beraren arabera.

Baina kimikak baldintza bat du. Forma urdin oxidatuak entzima inhibitzen du; forma kolorge erreduzituak ez, eta koloratzailea erreduzitzen uzten duten inkubazio luzeetan inhibizio ahulagoa ikusten da, arrazoi horrengatik bakarrik. Kolinesterasaren edozein saiakuntza-balio aldagai ikusezin batekin dator: koloratzailearen zenbateko zatia zen oraindik urdina neurtu zenean.

Bestalde, metileno urdinak alfa7 hartzaile nikotinikoa blokeatzen du, azetilkolinak eragiten dien hartzaileetako bat. Igel-obozitoetan adierazitako giza alfa7 hartzaileak 3.4 mikromolar inguruko IC50 batekin inhibitu ziren, lehiakorra ez zen eta tentsioaren menpe ez zegoen antagonismoaren bidez, agonistaren potentzia aldatu gabe; eta 3 mikromolarrek kolinak eragindako erantzun sinaptikoak ezabatu zituzten arratoi-hipokanpoko ebakinetan, alfa7 hartzaileari buruzko ikerketak jakinarazten duenez. Beraz, antzeko kontzentrazio mikromolar baxuetan, koloratzaileak neurotransmisorea kontserbatzen du eta, aldi berean, haren hartzaileetako baten erantzuna moteltzen du. Seinalizazio kolinergikoaren gaineko efektu garbia ezin da bi aurkikuntzetako bakar batetik ondorioztatu. Anbiguotasun horrek lotura du Alzheimerrari buruzko literatura zabalagoarekin eta kognizioari zein gaixotasunei buruzko ikerketen inguruko eztabaidarekin, baina hemen ez da argitzen.

Konparazioa, leku bakarrean

Hiru magnitude-ordenak bereizten dute itu sentikorrena sentikortasun txikiena duenetik. Tarte horrek artikulua taula bakarrean laburbiltzen du.

Kontzentrazio horiek garunera iristen al dira?

Saiodi bateko zenbakiak ez du esanahirik ondoan esposizio-baliorik ez badu. Kg bakoitzeko 1.4 mg inguruko zain barneko bolus baten ondoren, gizakien plasmako batez besteko mailak 5 mikromolar ingurukoak direla jakinarazi da; 100 mg-ko ahozko dosi batek, berriz, 0.08 mikromolar inguruko mailak sortu zituen odol osoan, literatura-ildo berean. Arratoien banaketa-ikerketek garuneko mailak zirkulaziokoak baino gutxi gorabehera hamar eta hogei aldiz handiagoak direla erakusten dute; hala ere, hori ehun homogeneizatuko koloratzaile osoa da, ez sinapsi bateko koloratzaile oxidatu askea, eta plasmako proteinekiko ehuneko 94 inguruko loturak eta odoleko zeluletara banatzeak frakzio askea are gehiago murrizten dute.

Taularekin alderatuta, eredua mailakatua da, ez bitarra. MAO-Aren inhibizioa zain barneko ohiko esposizioak baino askoz beherago dago, eta farmakologikoki sinesgarria da koloratzailea bide horretatik ematen denean. Kolinesterasaren eta alfa7ren efektuak tarte mikromolar baxuan daude; zain barneko kontzentrazio-gailurrak tarte horretara iristen dira, baina baliteke ohiko ahozko dosiak ez iristea. GABA-Aren 31 mikromolarreko IC50 balioa esposizio sistemiko sinesgarri gehienen gainetik dago; beraz, blokeo zehatz hori da pertsona oso baten kasuan justifikatzen zailena. Konparazio honetako errenkada guztiek ohar bera behar dute: kontzentrazio esanguratsua ituaren inguruko koloratzaile aske, oxidatu eta zelulaz kanpokoarena da, eta odol-lagin batek ez du kantitate hori zuzenean neurtzen.

Zer ez den ondorioztatu behar

Taulako errenkada bakar batek ere ez du frogatzen metileno urdinak pertsona baten neurotransmisoreren bat modu aurreikusgarrian igo edo jaisten duenik. Prestakin araztu bateko entzima-inhibizioa, zelula-lerro bateko garraiatzaile-blokeoa eta ebakin bateko hartzaile-antagonismoa, bakoitza bere aldetik, errealitate sinaptikotik urrats kontrolatu batera daude, eta atal kolinergikoak erakusten du bi aurkikuntza egiazkok elkar kontrajarriz ziurgabetasuna sor dezaketela. Orri honen erabilera arduratsua molekulak eragiten diela frogatu den ituen mapa gisa erabiltzea da, eraginaren indarra adierazita, mekanismoei buruzko eztabaida benetan neurtutakoan oinarritu dadin. Itu horiek agindutako medikazioarekin nola elkarreragiten duten jakiteko, interakzioen gida da ardura hori duen orria; testuinguru gehiago eskaintzen dute, halaber, farmakologiaren oinarriei buruzko orriak eta mekanismoak azaltzen dituen artikulu osagarriak.