Metileno urdinaren historia: tindagaitik medikuntzara eta ikerketara

Metileno urdina paziente batengana iritsi zen farmazia batera iritsi baino lehen.

Paul Guttmannek eta Paul Ehrlichek 1891n tindagaiak malarian izan zuen erabilerari buruz argitaratutako txostenak bi tenperatura-grafiko ditu. Bigarrena uztailaren 13tik abuztuaren 5era doa, eta tratamendua egunez egun idatzita dago ertzean. Uztailaren 18ko eta 19ko sarrerek "1 × 0,05 Methylenblau" diote. Hurrengo egunetan kopuru bereko bost eta zazpi dosi ageri dira, eta uztailaren 22rako kinina kantitate txiki bat ere gehitu zaio erregistroari. Sukarraren lerroa, grafikoaren lehen erdian 37 °C eta 39.5 °C artean dabilena, tindagaia agertu ondoren lautu egiten da eta 36 °C eta 37.5 °C artean mantentzen da gutxi gorabehera hurrengo hiru asteetan.

Pazientea bietako bat zen; artikuluak etxeko zerbitzari bat eta marinel bat zirela dio. Jaso zuten konposatua hamabost urtez ehungintzarako tindagai komertziala izan zen, eta bi gizon horiek organismo jakin bati zuzendutako erabat sintetikoa zen sendagai batekin tratatutako lehen pertsonen artean daude erregistroetan.

Tindagaia izan zen lehenengoa

Merkataritzan arrakasta izan zuen lehen tindagai sintetikoa William Henry Perkinek sortu zuen 1856an. Perkinek hemezortzi urte zituen, Pazko-oporretan etxeko laborategi batean lanean ari zen, eta kinina sintetizatzen saiatzen ari zen. Horren ordez, hondakin beltz bat lortu zuen; disolbatu, eta zetari bikain finkatzen zitzaion kolore bat aurkitu zuen. 1856ko abuztuan patentatu zuen, eta 1857aren amaierarako Londresko zeta-tindategi bat hornitzen zuen fabrika bat zuen.

1875ean Adolf von Baeyerrek tindagai gorri bat sintetizatu eta eosina izena eman zion, Eos hitzetik, egunsentia adierazten duen grezierazko hitzetik. 1876an Heinrich Carok, orduan Badische Anilin- und Soda-Fabrikeko laborategiko zuzendaria zenak, Baeyerren laguntzarekin metileno urdina garatu zuen kotoirako anilinan oinarritutako tindagai gisa. Haren egitura kimikoa ez zen behin betiko finkatu bederatzi urte inguru geroago arte.

Jatorri hori oraindik ikus daiteke substantziari ematen zaion izenean. "Methylene blue" tindagaien katalogotik datorren izen komertziala da, ez deskribapen kimikoa. Izen horrek aipatzen duen konposatua methylthioninium chloride da, eta izenaren, gatzaren eta haren hidratoen arteko bereizketek garrantzia hartzen dute materiala pisatzen denean edo zehaztapen bat irakurtzen denean.

Tindaketa izan zen zubia

Tindagai-fabrikatik ospitalerako bidea mikroskopiotik igaro zen, eta metileno urdina existitu aurretik hasi zen. Wilhelm Erb izan zen odolari tindagai sintetiko bat aplikatu zion lehen pertsona; azido pikrikoa erabili zuen 1865ean, eta globulu gorri batzuen barruan egitura erretikular bat ikusi zuen.

Paul Ehrlichen 1878ko doktore-tesiak tindaketa histologikoa ehunen tindaketarekin alderatu zuen, eta biak erreakzio kimikoak zirela defendatu zuen. Robert Kochen zuzendaritzapean tuberkuluaren baziloarekin lanean ari zela, Ehrlichek anilina-tindagaiak azido eta basiko motetan sailkatu zituen, eta mota bakoitzak zelularen atal desberdinak koloreztatzen zituela ezarri zuen. 1880an biak nahastu zituen: metileno urdinaren disoluzio ase bat fuksina azidora isuri zuen, gaineko likidoa argitu arte. Emaitzak, berak neutralen Farbkörper edo tindaketa neutro deitu zuenak, kolore baten ordez hiru sortu zituen, lehen ikusezinak ziren zelula polimorfonuklearretako granuluak agerian utzi zituen, eta lehen leukozitoen zenbaketa diferentziala egitea ahalbidetu zuen. Granulu horiek nahastearen bi osagaiak hartzen zituztenez, Ehrlichek neutrophil hitza asmatu zuen haiek zeramatzaten zelulentzat.

Bi urte geroago Kochek metileno urdina erabili zuen tuberkuluaren baziloa aurkitzeko, eta 1883an Ehrlichek metodoa hobetu zuen. 1886an beste mota bateko behaketa argitaratu zuen: tindagaia animalia biziei injektatu eta organo bakoitzak zenbateraino xurgatzen zuen alderatu zuen, eta garunarekiko eta nerbio-ehunarekiko afinitate nabarmena zuela ondorioztatu zuen. Afinitate hori tindagaiaren oxidazio-erredukzio zikloari egotzi zion, aurreko urtean behatu baitzuen. Ziklo horregatik galtzen du kolorea metileno urdinaren disoluzio batek oxigenoa agortzen zaionean, eta airea itzultzean berreskuratzen du. Ziklo horren ondorioak lehen aldiz neurtu zituzten esperimentuak geroagoko hamarkada batekoak dira, eta mekanismoa bera historiatik bereizitako gaia da.

Parasitoa eta nukleo morea

Alphonse Laveranek 1880an aurkitu zuen malariaren parasitoa, tindatu gabeko odol freskoa aztertuz. Odol-frotis lehor batean modu arruntean ikusteko, ordea, tindaketa bat behar zen, eta garai hartako tindaketek gorria eta urdina baino ez zituzten sortzen.

1888an Czesław Cheçinski patologo poloniarrak fuksina azidoa eosinarekin ordezkatu zuen, metileno urdinaren eta eosinaren nahaste bat sortuz. Metodoaren atzean zegoen kasua 1887ko irailaren 30ean malariak jota hil zen soldadu batena zen. Odol-prestakinetan Cheçinskik margarita-itxurako forma urdinak ikusi zituen, gaur egun Plasmodium malariae gisa ezagutzen direnak, eta igitai-itxurako formak, gaur egun Plasmodium falciparum-en gametozito gisa ezagutzen direnak. Emaitzak gaixotasunaren bi azalpen lehiakide baztertu zituen aldi berean: miasmaren teoria, eta Edwin Klebsek eta Corrado Tommasi-Crudelik malaria bakterio batek eragiten zuela zioten baieztapena.

Parasitoa ikus zitekeen. Haren nukleoa, ordea, ez; horrek haren izaera argitu gabe uzten zuen. Ernst Malachowskik, Breslauko mediku batek, arazo hori ustekabean konpondu zuen lehenik, eta nahita gero. 1889ko prestakin batean plasmodioaren nukleoaren tindaketa diferentziala ikusi zuen, baina ezin izan zuen berriz lortu. Metileno urdina azidotzeak ez zuen lagundu. Boraxarekin alkalinizatzeak, aldiz, efektua aldiro sortzen zuen. Teknika jendaurrean erakutsi zuen 1890eko ekainaren 15ean, eta urte berean argitaratu zuen; metodo osoago bat 1891ko abuztuan kaleratu zuen.

Dmitri Romanowskyk bere bertsioa argitaratu zuen 1891ko irailean. Emaitzarik onenak bi hilabete baino gehiago zituen metileno urdinaren disoluzioz betetako botila baztertu eta lizundu batetik lortu zituen. Malachowskiren azalpena nahita egindakoa zen eta, haren hitzetan, erraz erreproduzitzekoa; Romanowskyrena behin funtzionatu zuen bide itsua izan zen. Hala ere, eponimoa Romanowskyri egokitu zitzaion, eta nukleoa ikusgai egin zuen kolore morea nork sortu zuen eztabaida bere dokumentuak dituen beste istorio bat da.

Irudia: Guttmannen eta Ehrlichen 1891ko txosteneko bigarren tenperatura-grafikoa. Goiko panelak uztailaren 13tik 24ra bitartekoa hartzen du, eta behekoak uztailaren 25etik abuztuaren 5era; ertzeko sarrerek emandako dosiak adierazten dituzte, eta tenperatura normaltasunetik gertu mantentzen da erregistroaren azken hiru asteetan. Krafts, Hempelmann eta Skórska-Staniaren lanerako eskaneatutako txostenetik erreproduzitua, Parasitology Research* 111:1–6 (2012), PMID 22411634.

Heltzea desmetilazioa zela ondorioztatu zen

1890eko hamarkadan inork ez zekien "heltzeak" zer egiten zion metileno urdinari. Erantzuna kimika industrialetik etorri zen. Heinrich August Bernthsenek fenotiazina konposatu nagusia sintetizatu zuen 1883an, 1885ean metileno urdina familia horretakoa zela ezarri zuen, eta aldi berean erakutsi zuen baldintza alkalinoek metilo-taldeak kentzen dizkiotela tindagaiari, gaur egun azure izenez ezagutzen diren konposatuak sortuz.

Bernard Nochtek frakzio aktiboa erauzi zuen 1898an eta 1899an, eta Rot aus Methylenblau, metileno urdinetik datorren gorria, baino ezin izan zion deitu. Michaelisek azure I gisa identifikatu zuen 1901ean. Jennerrek metanol absolutua sartu zuen tindagai-prezipitatuaren disolbatzaile gisa 1899an, eta horrek odol-frotisak beroz finkatzeko beharra ezabatu zuen; Leishmanek eta Reuterrek bi aurrerapenak konbinatu zituzten; Wrightek metodo sinplifikatu bat argitaratu zuen 1902an. Giemsaren ekarpena, 1902koa hura ere, ausaz heldutako disoluzio baten mende egoteari uztea eta, horren ordez, ezagunak ziren tindagaien kantitate neurtuak erabiltzea izan zen. Gero, metileno-azure purua nola egiten zuen argitaratzeari uko egin zion, eta metodoa Dr. Grüblerren laborategiari saldu zion; hark produktua azure I izenarekin merkaturatu zuen eta bere bertsioa bakarrik zela benetako Giemsa tindaketa aldarrikatu zuen.

Bi mundu-gerrek ustekabean amaitu zuten lana. Alemaniako tindagaiak eskuratu ezin zirenean, Lillie, Roe eta Wilcoxek ordezko estatubatuarrekin lan egin zuten, eta tindaketarik onena hiru osagai bereizitatik zetorrela aurkitu zuten: metileno urdin purua, haren degradazio-produktua azure B, eta eosina. Hiru horiek dira gaur egun malaria diagnostikatzeko erabiltzen den tindaketaren osagai nagusiak, orain Malachowski, Wright eta Giemsa izenak batera daramatzan izen baten pean.

Irudia: Plasmodium falciparum*-en eraztun-formak giza globulu gorrietan, Romanowsky motako metodo batekin tindatuta. Eraztunaren barruko egitura morea Malachowskiren boraxez tratatutako metileno urdinak lehen aldiz ikusgai egin zuen kromatina da. Ernst Hempelmannen irudia, jabari publikoan argitaratua.

Izen bat, hainbat material

Osagai horiek bereizteko behar izan ziren urteek kimikak baino gehiago iraun zuen arazo bat utzi zuten. Ralph Lilliek 1969an marra argi bat ezarri zuen tindagai biologikoen —"haien erabilera delikatu eta zorrotzekin bat datozen zehaztapen zurrunen arabera fabrikatuak"— eta ehunak koloreztatzeko tindagai ez-biologikoen artean; azken horiek "fabrikazio-estandar ez hain zorrotz eta eskakizun handikoak behar dituzte". Bi produktu motek izen bera zeramaten, eta haien arteko aldea ez zen inoiz gradu-kontua izan. Kotoiarentzat idatzitako zehaztapen bat eta erreaktibo diagnostiko batentzat idatzitakoa ez dira trukagarriak, eta ehungintzako zehaztapenaren arabera egindako material bat ez zen irensteko pentsatua.

Azure B da adibiderik argiena. Metileno urdinaren forma monodesmetilatua da, berezko jarduera farmakologiko neurgarria du, eta mende bat baino gehiagoz osagai kontrolatu gabe gisa egon zen metileno urdinaren prestakin klinikoetan, biak bereizi aurretik. Talde batek aurkitu zuen metileno urdina eman ondoren autopsian hartutako giza ehunak aldatu gabeko metileno urdinaren 5 eta 14 per cent artean eta azure B-ren 86 eta 95 per cent artean zuela. Prestakin jakin batek azure B eduki behar duen ala ez, eta zein mugatan, zehaztapen-galdera bat da, eta azure B ezpurutasun eta metabolito gisa aztertzen duen ikerketak hortik jarraitzen du.

Zehaztapenean dago ondorio praktikoa ere. USP conformance da merkatuak eskaintzen duen purutasun handienera iristeko bidea, neurketa bakarra baino gehiago, argitaratutako proba-estandar oso bat delako. Identitatea, assay-a, ezpurutasun organikoak —azure tindagaiak barne—, hondar-disolbatzaileak, ezpurutasun elementalak, errausketaren ondorengo hondakina, muga mikrobiologikoak eta endotoxina bakterianoak hartzen ditu barne. Metal astunen emaitza bat ematen duen eta horri USP compliance deitzen dion ziurtagiri batek zerrenda horretako lerro bakarra eman du.

Blupreme-k fabrikatzaile farmazeutiko batengandik lortzen du metileno urdina, eta analisi-ziurtagiri osoa argitaratzen du, USP zehaztapen osoa probatuz, metal astunak bakarrik aztertu beharrean. Analisi-ziurtagiri bat irakurtzeko gidak eta USP izendapenak zer ezartzen duen eta zer ez dokumentua baieztapenarekin nola alderatu azaltzen dute.

Historiak zer baimentzen duen, eta zer ez

Jatorri-lerroa benetakoa da, eta produktu-orri gehienek iradokitzen dutena baino luzeagoa. Metileno urdina malariaren tratamenduan erabili zen 1891n, 1899an psikosi asaldatuan lasaigarri gisa jakinarazi zen, eta haren albo-kateak quinacrine, chloroquine, promethazine eta chlorpromazine konposatuetatik zehar jarraitzen du. Ehrlichek Arthur Leppmannekin 1890ean argitaratutako artikuluak min neuralgikoaren eta erreumatikoaren arintzea deskribatu zuen, eta ondoren tindagaia gaixotasun mentalean probatzea aztertu baina baztertu zuen.

Horrek ez du erabilera moderno bat ezartzen. 1891ko malariari buruzko emaitza bi pazientetan eta tenperatura-grafiko batean oinarritzen zen. Molekula batekin denbora luzez ezaguna izatea hura ikertzeko arrazoia da, ez emaitza bat. Konposatuaren sendagai gisa izan duen historiak eta malariari buruzko saiakuntza modernoek Ehrlichek egiten zituen galderez bestelakoei erantzuten diete, eta amaiera-puntuak beren terminoetan irakurri behar dira.

Erregistroan bada iraganari baino orainari dagokion xehetasun bat. Ikertzaileek 2000ko hamarkadan Burkina Fason metileno urdinaren malariari buruzko saiakuntzak egin zituztenean, kalitate farmazeutikoko materiala lortzeko lehian aurkitu zuten beren burua, eta jakinarazi zuten lehengaiaren prezioa ehun aldiz inguru igo zela GMP baliozkotzea zuenean. Tindagai bat ordezka zitekeen. Sendagai bat ez. Lilliek 1969an egindako bereizketa da gaur egun botila batek zer daukan erabakitzen duen bereizketa bera.