Paul Ehrlich eta metileno urdina: koloratzaile batek nola lagundu zuen sendagaien aurkikuntza moldatzen

Paul Ehrlichek medikuntzari egindako ekarpena ez zen sendagai bat izan. Sendagai bati nola begiratu behar zitzaion azaltzen zuen argudio bat izan zen.

1878an aurkeztu zuen doktorego-tesiaren hasierako atalak "Tindaketaren ikuspegi kimikoa" zuen izenburua. Haren argudioa zen ehun-ebaki bat tindatzeak eta oihal zati bat tindatzeak logika bera zutela. Bietan, kolorea koloratzailearen eta materialaren arteko afinitate kimikoagatik atxikitzen da, ez ehuna xurgatzailea edo koipetsua delako, edo pigmentu bat harrapatzeko forma duelako. Ehrlich bere lehengusu Karl Weigert patologoa ehun-ebaki tindatuak prestatzen ikusten hazi zen, eta haren arreta erakartzen zuena ez ziren irudiak, koloratzaileak nora joan aukeratzen zuela baizik.

Baieztapenak apala dirudi. Ez da halakoa. Koloratzaile bat ehun bati arrazoi kimikoengatik lotzen bazaio, tindaketaren eredua ehun horren kimikari buruzko informazioa da. Tindatutako portaobjektua ilustrazio izateari utzi eta neurketa bihurtzen da.

Berehala eraiki zuen ideia horren gainean. 1880an metileno urdina fuksina azidoarekin konbinatu zuen, eta nahasteari tindagai neutro deitu zion, neutralen Farbkörper; nahaste horrek globulu zurien motak bereizten zituen, orduan erabiltzen ziren koloratzaile bakarrek ezin zutenean. Bi urte geroago, tuberkulu-baziloak tindatzeko metil bioletazko metodo bat aurkeztu zuen, eta Kochek prozedura bere lanean erabili zuen.

Gero praktika horiei oinarri komun bat eman zien teoria beste kontu bat da, eta haren data maiz gehiegi sinplifikatzen da. Ehrlichen albo-kateen teoria, substantzia batek zelula baten gainean biak kimikoki bateragarriak direlako jarduten duela dioen ideia, 1890eko hamarkadakoa da, ez koloratzaileekin aritu zen urteetakoa. Aurreko lanak lehenagoko uste sendo hau eman zuen: selektibitatea kimikoa da, eta, beraz, selektibitatea bila daiteke, ustekabean aurkitu beharrean.

Koloratzailea mapa bihurtu zuen esperimentua

1885ean Ehrlichek organismoaren oxigeno-beharrei buruzko monografia bat argitaratu zuen, azpitituluan kolore-analisi bidezko azterketa zela adierazita. Metodoa oxidazio-egoeraren arabera kolorea aldatzen zuten koloratzaileak injektatzea zen, eta gero organoek horiek nola erreduzitzen edo bere horretan mantentzen zituzten alderatzea. Koloratzailea tresna gisa erabiltzen zen, termometro bat erabiltzen den moduan: zuzenean aztertu ezin ziren ehunaren barruko baldintzei buruzko informazioa ematen zuen. Ehrlichek berak adierazi zuen helburua koloratzaile jakin batzuen laguntzaz organo bizien ahalmen erreduzitzailea zehaztea zela.

Metileno urdinaren emaitza 1886an iritsi zen, koloratzaileak nerbio-substantzia biziarekin zuen erreakzioari buruzko artikulu batean, aurreko abenduan medikuntza-elkarte baten aurrean irakurria. Metileno urdina animalia bizi baten odol-zirkulazioan sartu zen; ondoren, ehun-xerra meheak atera eta airearen eraginpean jarri ziren, metatutako koloratzaile koloregabea oxidatzean berriro urdin bihur zedin eta non pilatu zen erakuts zezan. Nerbio-zelulek eta nerbio-zuntzek kolorea hartu zuten, eta hain modu selektiboan hartu zuten, non teknika nerbio-ehuna erakusteko metodo estandar bihurtu baitzen. Konposatua jada ez zen laborategiko mahai batean ehun-ebaki hil bati aplikatutako kolore-substantzia hutsa. Gorputz bizi baten barruan banatzen zen markatzailea zen, eta banaketa hori irakur zitekeen.

Bi esperimentuen azpian dagoen propietatea argi adierazi behar da, istorio honetako gainerako guztia haren mende baitago. Metileno urdinaren aldaketa itzulgarria da. Haren forma erreduzitua, leukometileno urdina, koloregabea da, eta oxigenoarekin kontaktuan katioi urdin bihurtzen da berriro. Poto itxi batean, koloratzailea duen glukosa-disoluzioa koloregabea da; potoa irekitzean, urdin bihurtzen da. Esaten denez, Ehrlichek zuzenean erakutsi zuen hori, tindatutako ebakiak burdin kloruroarekin eta airearekin tratatuz eta kolorea nola itzultzen zen behatuz. Ingurunearen erredox-egoerarekin kolorea aldatzen duen koloratzailea ingurune hori aztertzeko zunda da.

Horrela, bi propietate zeuden elkarren ondoan. Koloratzaile batek ehun bat beste batetik bereiz zezakeen. Eta koloratzaile bat aktibatu eta desaktibatu zitekeen oxidazio-egoera aldatuta.

Atzera begira irakurrita, bigarren propietatea kimioterapiaren hasiera da. Konposatu bat ehun mota bati lotzen bazaio eta beste bati ez, konposatu horrek berak organismo mota batera iritsi eta beste batera ez iristeko aukera izan dezake. Ehrlichek zuzenean adierazi zuen ondorioa: patogeno bat selektiboki tinda bazitekeen, tindaketak patogeno horri eragindako kalte espezifiko bat adieraz zezakeen. Hortaz, koloratzaile bat sendagai gisa erabil zitekeen, inbaditzaileari zuzenduta, pazienteari beharrean.

Paziente batean egindako lehen proba ez zen malariarako izan. 1890ean, Arthur Leppmann psikiatrarekin batera, Ehrlichek jakinarazi zuen metileno urdinak mina arintzen zuela muskuluen, artikulazioen eta tendoien afekzio neuralgiko eta erreumatikoetan. Bi gizonek sendagaiak buruko gaixotasunetan eraginik izan ote zezakeen eztabaidatu zuten, eta ez probatzea erabaki zuten. Italiako mediku batek, Genoako Pietro Bodonik, hala ere egin zuen. Haren 1899ko artikuluaren izenburuak hainbat psikosi motatan eragin lasaigarria aipatzen du: asaldatutako hamalau pazienteren lasaitzea deskribatu zuen, eta adierazi zuen Genoako beste mediku batzuk jada koloratzailea helburu bererako erabiltzen ari zirela. Sedazioa ez da gaixotasunaren gaineko eragina, eta bereizketa hori behin eta berriz agertzen da historia honetan.

Malariari buruzko lana 1891n iritsi zen, Paul Guttmann patologoarekin, Berlingo Moabit ospitalean. Metileno urdina bi pazienteri eman zitzaien, eta txostena 1891ko irailaren 28ko Berliner klinische Wochenschrift aldizkarian argitaratu zen. Lehen kasuan, pazienteak koloratzailearen 0.5 g hartu zituen aldi bakarrean ekainaren 29ko iluntzean; espero zen krisia ez zen erabat agertu, eta ondoren erregistratutako kexa bakarra estranguria arina izan zen, gernu urdinarekin batera. Sukar-krisiak lehen egunetan desagertu ziren, eta parasitoak odolean ez zeuden jada, beranduenez, zortzigarren egunerako. Egileen laburpenaren arabera, haien itxaropenak erabat bete ziren. Kontrolik gabeko bi kasu ez dira frogapen bat. Metileno urdinari eta malariari buruzko azalpen osoagoa, saiakuntza modernoak barne, beste orrialde bati dagokio; hemen galdera interesgarria estuagoa da: Ehrlichen arrazoibidearen zenbatek iraun zuen parasitoarekin topo egin ondoren.

Arrazoibideak non eutsi zion eta non huts egin zuen

Mekanismotik ez zen askorik geratu, behintzat ez Ehrlichek proposatutako forman. Bertsio txukunak, non katioi trizikliko lau bat parasitoaren DNAren base-pareen artean sartzen den, ez du balio Plasmodiumen kasuan. Infektatutako globulu gorri batek hain erraz erreduzitzen du metileno urdina, non ez baita inoiz parasitora katioi lau gisa iristen; akridina-koloratzaileetarako balio duen interkalazioaren azalpenak ez du balio honetarako.

Ebidentziak babesten duena ez da hain txukuna. Metileno urdinak parasitoaren glutatioi erreduktasa inhibitzen du paziente batek lor ditzakeen kontzentrazioetan. Hemoa hemozoina bihurtzea blokeatzen du; hemozoina parasitoak eraikitzen duen pigmentu geldoa da, bere hemoglobina-digestioak berak pozoitu ez dezan. Blokeo hori klorokinarena bezain eraginkorra da gutxi gorabehera, eta kininarena baino askoz eraginkorragoa. Haren erredox-zikloak oxigeno-espezie erreaktiboak ere sortzen ditu, jada horiek sortzen ari den zelula batean. Horietatik zein den benetako mekanismoa, edo guztiek laguntzen duten, oraindik ez dago argituta.

Beste zailtasun bat ere badago, eta konposatu honi buruzko edozein baieztapen historiko irakurtzeko modua baldintzatu beharko luke. Garai hartako metileno urdin komertziala ez zen substantzia bakarra. Laginek azure B zuten, monodesmetilatutako kongenerea, eta disoluzio zaharragoetan haren kantitate handiagoa metatzen zen. Azure B jomuga desberdinak dituen koloratzaile metakromatikoa da: kate bikoitzeko DNA urdin ilunez tindatzen du, eta RNA berdez. Inork erregistratu gabeko proportzioetan, helmuga desberdinak dituzten bi koloratzailez osatutako nahaste batek ezin du bermatu nahasteko metileno urdinak zer egin zuen argi baieztatzea.

Koloratzaileak berak ez zuen inoiz kinina ordezkatu. Metodoak emaitza hobea izan zuen. Ehrlichen ikasle Wilhelm Roehlek, IG Farben koloratzaile- eta sendagai-taldearentzat lanean, koloratzaileen deribatuak medikuntza tropikalean erabiltzeko bultzada ematen jarraitu zuen, eta falta zen tresna ekarri zuen: hegaztien malariaz infektatutako kanarioa, konposatu hautagaiak ohiko moduan ebaluatzeko. Ondoren Werner Schulemannek albo-katea aldatu zuen, eta sortutako fenotiazinio-gatzak infekzio esperimentala sendatu zuen. Oraindik pazienteak urdin bihurtzen zituen.

Emaitza iraunkorra ez zen koloratzailea izan, ezta eraztun-sistema ere, albo-katea baizik. Dialkilaminoalkilamino talde bat gehitzeak molekularen portaera aldatu zuen, eta zati horrek ondorengo birdiseinu guztietan iraun zuen. Talde hori mantendu eta fenotiazinio-eraztuna akridina batez ordezkatuz gero, emaitza kinakrina da. Kinolina bat sartuz gero, emaitza klorokina da. Pamakinak, primakinak eta amodiakinak, guztiak oraindik malariaren aurkako sendagaien katalogoan daudenak, talde bera daramate. Tratamendu gisa huts egin zuen konposatuak arrakasta izan zuen zatia eman zuen.

Antipsikotikoekiko lotura eraztunaren bidez doa, sendagaiaren bidez baino gehiago. Metileno urdinaren egitura argitzeak eraman zuen Heinrich August Bernthsen fenotiazinaren oinarrizko nukleora 1883an, eta egitura hori, hainbat modutan ordezkatua, zen Rhône-Poulenceko kimikariek 1940ko hamarkadan lantzen zutena, antihistaminikoen bila zebiltzala. Konposatu horietako bat 1950aren amaiera aldera sintetizatu zen, eta Henri Laborit zirujauak probatu zuen; pazienteak lasai eta axolagabe uzten zituela ohartu zen. Argitaratutako lehen erabilera psikiatrikoa, mania zuen paziente batean, 1952ko urtarrilean izan zen. Lehen antipsikotikoa ez da hainbeste Ehrlichen malariaren aurkako sendagaiaren ondorengoa, hark abiapuntu izan zuen koloratzailearen urruneko senidea baizik.

Pasarte honetatik gordetzea merezi duten hiru ohitura

1. "Medikuntzan erabilitako lehen sendagai sintetikoa" esamoldeak kategoria bat deskribatzen du, eta zehaztapenak esaldiak iradokitzen duena baino zabalagoak dira. Esamoldea ohiko bihurtu da; Neurobiology of Aging aldizkarian argitaratutako Schirmer eta lankideen berrikuspen oso aipatua metileno urdina medikuntzan erabilitako lehen sendagai guztiz sintetikoa dela dio. Kloral hidratoa lasaigarri sintetiko gisa sartu zen 1869an, hogei urte baino gehiago lehenago. 1891ko artikuluak berak erantzunaren zati bat ematen du, egileek jada malariaren aurka huts egindako antipiretiko sintetikoak aipatzen baitituzte, besteak beste kinolina, antipirina eta antifebrina. Ehrlichek berak sifiliserako garatutako konposatu artsenikoduna geroago etorri zen. Baieztapenaren bertsio defendagarria metodoari buruzkoa da, lehenengoa izateari buruzkoa baino gehiago: metileno urdina organismo jakin baten aurka jarduteko selektibitatearen teoria kimiko batean oinarrituta aukeratutako lehen konposatu sintetikoen artean dago.
2. Banaketa selektiboa ez da onura selektiboa. Ehrlichen 1886ko emaitza izan zen koloratzailea nerbio-ehunera joaten zela. Konposatu bat nora doan eta iristean zer egiten duen bi neurketa desberdin dira, eta lehenengoa askoz errazagoa da egiten. Ordutik, metileno urdinari eta garunari buruzko baieztapen gehienak tarte horretan kokatu dira.
3. Purutasuna ebidentziari dagokio, ez marketinari. Erregistro historikoa anbiguoa da, hain zuzen ere horregatik. Egitura-desberdintasun txikiek konposatu hau nora doan aldatzen dute; horregatik, analisi-ziurtagiriak lote jakin bati lotuta egon behar du, produktu bat probatuta dagoela dioen adierazpen orokor gisa eskaini beharrean. Metal astunak soilik aztertzen dituen bitartean farmakopeiako monografia betetzen duela dioen saltzaileak txostenak babesten duena baino gehiago baieztatzen du. Blupremek farmazia-fabrikatzaile batengandik eskuratzen du metileno urdina, eta monografiak ezartzen duen zehaztapen osoa aztertzen du: identitatea, purutasuna, ezpurutasun organikoak, hondar-disolbatzaileak, ezpurutasun elementalak, errausketaren hondarra, muga mikrobiarrak eta bakterio-endotoxinak. Txostena produktuarekin batera argitaratzen da, eta USP mailako metileno urdinaren orrialdeak muga horiek azaltzen ditu, baita zergatik den azure B-ren emaitza lehen begiratu beharrekoa ere.

Iturrien ibilbide datatua

Mugarrien segida datatua, Ehrlich baino lehenagoko koloratzaileen kimika eta haren ondorengo mailak eta zehaztapenak barne, aparte azaltzen da metileno urdinaren historian, eta konposatuaren beraren identitatea metileno urdina zer den azaltzen duen orrialdean lantzen da.

Azalpen honen oinarrian dauden irudi-laminak, Krafts, Hempelmann eta Skórska-Staniaren 2012ko berrikuspenean erreproduzituak, ez dira baliokideak, eta adibide batek erakusten du zergatik. 1891ko lamina saiakuntzaren lehen mailako erregistroa da; haren ondoan dagoen 1910eko erretratuak ospe bat datatzen du, besterik ez. Andersagen 1934ko koadernoko orrialdeak kinolinaren ordezkapenaren aztarna zuzena dira, kimikariaren beraren eskuz idatziak.

Ehrlichen koloratzaile-esperimentuen laburpen zintzoa da selektibitatearekin eta jomugarekin asmatu zuela, baina mekanismoarekin huts egin zuela. Metileno urdina nerbio-ehunean kontzentratzen da, eta kalte egiten dio malaria-parasitoari. Ez du bigarrena egiten lehenengoagatik, eta bietarako eskaini zuen arrazoi kimikoa okerra zen. Eztabaidarik gabe frogatu zuena mekanismo zuzen bat baino iraunkorragoa izan zen: konposatu bat aukeratu egin daiteke, aurkitu beharrean, eta inork paziente bati eman aurretik bildutako ebidentzian oinarrituta aukeratu.