મેથિલીન બ્લૂ અને બાર્ટોનેલા: પ્રયોગશાળાનાં તારણો અને ક્લિનિકલ પુરાવાની મર્યાદાઓ

કલ્ચર ડિશ અને દર્દી માટે એક જ શબ્દ વપરાય છે—ચેપ—પણ તેનો અર્થ એકસરખો નથી. ડિશમાં ચેપ એટલે અગર પર વસાહતોની સંખ્યા. દર્દીમાં તેનો અર્થ છે કોષો અને રક્તવાહિનીઓની અંદર રહેલા બેક્ટેરિયા, લોહી અને પેશીઓમાં ફરતી દવાઓ, અને કામનો એક ભાગ કરતી રોગપ્રતિકારક પ્રણાલી. આ બંનેને ભેળવી દેવાથી પ્રયોગશાળાનો એક આકર્ષક આંકડો સારવાર જેવો લાગવા માંડે છે. બંનેને અલગ રાખવાથી એ જ આંકડો ખરેખર જે છે તે જ રહે છે: આગળનો પ્રયોગ કરવાનું એક કારણ.

મેથિલીન બ્લૂ અને બાર્ટોનેલા વિશેની આ સમીક્ષાનો મુખ્ય હેતુ આ ભેદ જાળવવાનો છે. એક જ સંશોધન જૂથના બે પ્રયોગશાળાકીય અભ્યાસોએ વૃદ્ધિ ન કરતી અવસ્થાઓમાં રહેલા Bartonella henselae સામે મેથિલીન બ્લૂનું પરીક્ષણ કર્યું. બંનેએ કાચ અને પ્લાસ્ટિકનાં પ્રયોગપાત્રોમાં મજબૂત સક્રિયતા નોંધાવી. બંનેમાંથી કોઈએ પણ કોઈ વ્યક્તિ પર પરીક્ષણ કર્યું નહોતું.

સંશોધકો સ્થિર તબક્કાનું પરીક્ષણ કેમ કરે છે

મોટાભાગનાં એન્ટિબાયોટિક પરીક્ષણોમાં વૃદ્ધિ કરતા કોષો વપરાય છે. આ મોડેલ એક વધુ મુશ્કેલ સ્થિતિને આવરી લેતું નથી: એવા કોષો કે જેઓ વિભાજન કરવાનું બંધ કરી ચૂક્યા છે અને તેમની વૃદ્ધિ કરતી સમકક્ષ કોષોને મારી નાખતી દવાઓને સહન કરે છે.

બાર્ટોનેલા શરીરમાં ટકી રહી શકે છે, જેમાં લાલ રક્તકણો અને એન્ડોથેલિયલ કોષોની અંદર પણ તેનો સમાવેશ થાય છે. તેથી આ જૂથે પૂછ્યું કે સ્થિર તબક્કામાં પ્રવેશ્યા પછી B. henselaeને કઈ મંજૂર દવાઓ મારી શકે છે. વૃદ્ધિ કરતા કોષો સામેનું નીચું MIC સ્થિર તબક્કાના કોષોના નાશની આગાહી કરતું નહોતું. રિફેમ્પિનનું MIC ખૂબ નીચું હોવા છતાં તે સ્થિર કોષોને નબળી રીતે મારતું હતું, જ્યારે વધુ ઊંચા MIC મૂલ્યોવાળા સંયોજનો તેમને સારી રીતે મારતા હતા. આ પ્રકારના લેખને વાંચવાની સામાન્ય પદ્ધતિ જાણવા ઇચ્છતા વાચકોને તે મેથિલીન બ્લૂ સંશોધન વાંચવા માટેની માર્ગદર્શિકામાં મળશે.

પ્રથમ સ્ક્રીનિંગ: Li અને સહકર્મીઓ, 2019

Antibioticsમાં પ્રકાશિત 2019ના સ્થિર-તબક્કાના સ્ક્રીનિંગમાં એક જ સ્ટ્રેન, B. henselae JK53, વપરાયો હતો. તેને 10 ટકા ભ્રૂણીય ગૌ સીરમ ધરાવતા Schneider માધ્યમમાં 37 C અને 5 ટકા CO2 હેઠળ ઉગાડવામાં આવ્યો હતો. એક દિવસ જૂના કલ્ચરમાં મોટાભાગે છૂટાછવાયા, વિભાજન કરતા કોષો હતા. પાંચ દિવસ જૂના કલ્ચરને, પ્રતિ mL આશરે 10 ની 8મી ઘાત જેટલા વસાહત બનાવતા એકમો સાથે, સ્થિર તબક્કામાં હોવાનું માનવામાં આવ્યું હતું અને તેમાં દેખાતા કોષસમૂહો હતા.

પરીક્ષણમાં પ્રોપિડિયમ આયોડાઇડ સાથે SYBR Green I વપરાયું હતું, જેને જીવંત અને આઇસોપ્રોપેનોલથી મારેલા કોષોના મિશ્રણો સામે કેલિબ્રેટ કરવામાં આવ્યું હતું. મેથિલીન બ્લૂનો રંગ ઘેરો હોવાથી, સક્રિય જણાયેલા પદાર્થોની પુષ્ટિ માઇક્રોસ્કોપીથી અને પછી બ્લડ અગર પર વસાહતોની ગણતરીથી કરવામાં આવી હતી; બાદની પદ્ધતિ વધુ કડક અંતિમ માપદંડ હતી.

50 માઇક્રોમોલર પર પરીક્ષણ કરાયેલી 1,581 મંજૂર દવાઓમાંથી, મેથિલીન બ્લૂ પછી પ્લેટ રીડર મુજબ 16 ટકા અને માઇક્રોસ્કોપી મુજબ 25 ટકા જીવંતતા બાકી રહી હતી. ડેપ્ટોમાઇસિનમાં 21 ટકા, કેટલાક એઝોલમાં 22 થી 27 ટકા, જેન્ટામાઇસિનમાં 32 ટકા, એરિથ્રોમાઇસિનમાં 66 ટકા અને સિપ્રોફ્લોક્સાસિનમાં 74 ટકા જીવંતતા નોંધાઈ. પાયર્વિનિયમ પામોએટ રીડર પર વધુ શક્તિશાળી જણાતું હતું, પરંતુ તેના પોતાના ફ્લુઓરેસન્સને કારણે માઇક્રોસ્કોપીથી તેનું મૂલ્યાંકન કરી શકાયું નહોતું.

વૃદ્ધિ કરતા B. henselae સામે મેથિલીન બ્લૂનું MIC પ્રતિ mL 0.08 થી 0.16 માઇક્રોગ્રામ હતું. પાંચ દિવસ જૂના સ્થિર કોષો સામે પ્રતિ mL 5 માઇક્રોગ્રામ પર, એક દિવસના સંપર્ક પછી વસાહતોની ગણતરી એટલી ઘટી ગઈ કે કોઈ વસાહત શોધી શકાઈ નહીં. પરીક્ષણ કરાયેલી સાંદ્રતાઓ પર ડેપ્ટોમાઇસિન અને પાયર્વિનિયમ પામોએટનાં પરિણામો પણ સમાન હતાં. અલગ સમય-આધારિત નાશ પરીક્ષણમાં પ્રતિ mL 10 માઇક્રોગ્રામ વપરાયું હતું. આ પ્રયોગશાળામાં સંપર્ક માટેનાં સ્તરો છે, દવાના ડોઝ નથી, અને લેખમાં પણ તેમને એ રીતે જ રજૂ કરાયાં છે. લેખમાં ઉલ્લેખિત માનવ પ્લાઝ્માનું પ્રતિ mL લગભગ 3.9 માઇક્રોગ્રામનું મહત્તમ મૂલ્ય માત્ર પૃષ્ઠભૂમિના સંદર્ભ તરીકે આપવામાં આવ્યું છે. મેથિલીન બ્લૂના ફાર્માકોકિનેટિક્સની ઝાંખી સમજાવે છે કે પ્લાઝ્માના આંકડાને પેશીઓના આંકડા તરીકે કેમ વાંચી શકાય નહીં.

લેખમાં બે મર્યાદાઓ સ્પષ્ટ છે. તેમાં બાયોફિલ્મ મોડેલ નહોતું અને મેથિલીન બ્લૂના સંયોજનોનું પરીક્ષણ પણ નહોતું. પાંચ દિવસ જૂના કોષસમૂહો સ્થિર પ્રવાહી કલ્ચરમાં રહેલા સમૂહો હતા, માન્ય બાયોફિલ્મ પ્રયોગ નહોતો. લેખકોએ પ્રાણીઓ પર અભ્યાસ, સંયોજનો પર અભ્યાસ, બાયોફિલ્મ પર અભ્યાસ અને બાર્ટોનેલાની અન્ય પ્રજાતિઓમાં પરીક્ષણ કરવાની જરૂરિયાત દર્શાવી હતી.

સંયોજનો અને બાયોફિલ્મમાંથી મેળવેલા કોષો: Zheng અને સહકર્મીઓ, 2020

BMC Microbiologyમાં પ્રકાશિત 2020ના અનુવર્તી અભ્યાસમાં એ જ સ્ટ્રેન અને માધ્યમ રાખવામાં આવ્યાં, પરંતુ છ દિવસ જૂના સ્થિર કલ્ચર વાપરવામાં આવ્યા. તેમાં પ્રથમ લેખમાં ન હોય તેવી બે બાબતો ઉમેરવામાં આવી: બે દવાઓના સંયોજનો અને બાયોફિલ્મમાંથી મેળવેલા કોષોનું મોડેલ.

એકલ દવાઓને એકસરખા પ્રતિ mL 5 માઇક્રોગ્રામના સ્તરે 24 કલાક માટે વાપરતાં, મેથિલીન બ્લૂ પછી પ્રતિ mL 3.2 ગુણ્યા 10 ની 4થી ઘાત જેટલા વસાહત બનાવતા એકમો બાકી રહ્યા, જ્યારે નિયંત્રણ જૂથમાં આ સંખ્યા લગભગ 2.8 ગુણ્યા 10 ની 10મી ઘાત હતી. એ જ સમયે સિપ્રોફ્લોક્સાસિન, જેન્ટામાઇસિન અને નાઇટ્રોફ્યુરાન્ટોઇન પછી ઓછી વસાહતો બાકી રહી હતી. આ 2019ના પરિણામથી અલગ છે, જેમાં એ જ નિર્ધારિત સ્તરે એક દિવસ પછી કોઈ વસાહત શોધી શકાઈ નહોતી. કલ્ચરની ઉંમર, ઘનતા અને હેન્ડલિંગ અલગ હતાં, તેથી નાશની દિશા પુનરાવર્તિત થઈ હતી, પરંતુ તેનું પ્રમાણ એકસરખું નહોતું. એક પરીક્ષણથી બીજા પરીક્ષણમાં આવો ફેરફાર એ એક કારણ છે કે સલામતી અને પરસ્પર ક્રિયાની પ્રમાણભૂત તપાસો પ્રયોગશાળાકીય શક્તિને ક્લિનિકલ અસરથી અલગ ગણે છે.

સંયોજનોનું સ્ક્રીનિંગ આ અભ્યાસનો સૌથી વધુ ઉલ્લેખ થતો ભાગ છે. દરેક ઘટકને પ્રતિ mL 5 માઇક્રોગ્રામ પર નિશ્ચિત રાખવામાં આવ્યો હતો. એઝિથ્રોમાઇસિન સાથે મેથિલીન બ્લૂ અને રિફેમ્પિન સાથે મેથિલીન બ્લૂ—બંને સંયોજનોમાં 24 કલાકે સ્થિર તબક્કાની કોઈ વસાહત શોધી શકાઈ નહોતી. સિપ્રોફ્લોક્સાસિન ધરાવતી બંને જોડીઓએ પણ આવું જ પરિણામ આપ્યું હતું, અને પરીક્ષણ કરાયેલી 25 જોડીઓમાંથી માત્ર આ ચાર જ જોડીઓએ એવું કર્યું હતું. કોઈ ઔપચારિક સહક્રિયા વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું નહોતું, તેથી યોગ્ય શબ્દપ્રયોગ છે આ પરિસ્થિતિઓમાં સક્રિય સંયોજન, સાબિત સહક્રિયા નહીં.

બાયોફિલ્મ પ્રયોગમાં તોડવામાં આવેલી નવી બાયોફિલ્મમાંથી મેળવેલા કોષોનું પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું, અખંડ પરિપક્વ બાયોફિલ્મમાં દવાના પ્રવેશનું નહીં. કલ્ચરને પાંચ દિવસ ઉગાડવામાં આવ્યા, પાતળાં કરીને વેલ પ્લેટમાં વધુ પાંચ દિવસ રાખવામાં આવ્યા, ક્રિસ્ટલ વાયોલેટ રંગનથી પુષ્ટિ કરવામાં આવી અને પછી દવાના સંપર્ક પહેલાં ખોતરીને કાઢવામાં આવ્યા. પ્રતિ mL 5 માઇક્રોગ્રામ પર, એકલા મેથિલીન બ્લૂથી દિવસ 6 સુધીમાં સંખ્યા 2.3 ગુણ્યા 10 ની 2જી ઘાત સુધી ઘટી હતી. તે શ્રેષ્ઠ એકલ એજન્ટોમાંનું એક હતું, પરંતુ સંખ્યા શૂન્ય નહોતી. મેથિલીન બ્લૂ ધરાવતા બંને સંયોજનો દિવસ 6 સુધીમાં શૂન્ય પર પહોંચ્યા, અને સિપ્રોફ્લોક્સાસિન ધરાવતા બંને સંયોજનો પણ શૂન્ય પર પહોંચ્યા.

લેખકોએ એ જ મર્યાદાઓ દર્શાવી જે સાવચેત વાચક પણ ધ્યાનમાં લે: જૂની અખંડ બાયોફિલ્મને બદલે નવી, ખોતરીને કાઢેલી બાયોફિલ્મ; દરેક દવાને તેના પોતાના વાસ્તવિક મહત્તમ સ્તરે રાખવાને બદલે બધી દવાઓ માટે એક અનુકૂળ સાંદ્રતા; માત્ર એઝિથ્રોમાઇસિન અથવા રિફેમ્પિન કેન્દ્રિત પસંદ કરેલી જોડીઓ; એક જ સ્ટ્રેન; કોઈ પ્રાણી નહીં; કોઈ દર્દી નહીં. પછીના ત્રણ-દવાના અભ્યાસનો પ્રસ્તાવ મૂકાયો હતો, તેના પરિણામો રજૂ કરાયા નહોતાં.

અભ્યાસની રચનાની સરખામણી

આ કોષ્ટક લેખનો મુખ્ય મુદ્દો સંક્ષિપ્તમાં રજૂ કરે છે. છેલ્લા સ્તંભની ડાબી બાજુની બધી બાબતો કલ્ચર આધારિત અભ્યાસ છે. બંનેમાંથી કોઈ પણ લેખમાં છેલ્લા સ્તંભમાં આવતી બાબતોનો સમાવેશ થતો નથી.

બાર્ટોનેલા એ બોરેલિયા નથી

બંને લેખોમાં લાઇમ રોગના સ્પાઇરોકીટ Borrelia burgdorferiનો ઉલ્લેખ છે, કારણ કે રંગ આધારિત પરીક્ષણ એ જ પ્રયોગશાળામાં અગાઉ થયેલા બોરેલિયાના સ્થિર-તબક્કાના અભ્યાસમાંથી આવ્યું હતું. તે અભ્યાસમાં મેથિલીન બ્લૂ અને ડેપ્ટોમાઇસિન પણ સક્રિય જણાયાં હતાં. આ ઇતિહાસ ઉપયોગી સંદર્ભ છે અને ભૂલનું સામાન્ય કારણ પણ છે.

બાર્ટોનેલા વિશેના બંને લેખોમાંથી કોઈ પણ પ્રયોગમાં બોરેલિયા અને બાર્ટોનેલાનું સાથે-સાથે પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું નથી. જીવાણુઓ અલગ છે, માધ્યમો અલગ છે, સાંદ્રતાઓ અલગ છે, અને બાર્ટોનેલામાં મેથિલીન બ્લૂની કોષપટલ પરની અનુમાનિત અસરને વધુ અભ્યાસની જરૂર ધરાવતી અટકળ તરીકે રજૂ કરવામાં આવી હતી. પરિણામોને એક પ્રજાતિથી બીજી પ્રજાતિ પર લાગુ ન પાડવાં જોઈએ, અને કોઈ પણ લેખ પરજીવીઓ વિશેના વ્યાપક દાવાઓને સમર્થન આપતો નથી. બોરેલિયા અને બાર્ટોનેલાના પર્સિસ્ટર કોષોની સરખામણી આ જ કારણસર બંને પ્રકારનાં સંશોધન સાહિત્યને અલગ રાખે છે.

કલ્ચરનાં પરિણામો સારવારની પદ્ધતિમાં કેમ ફેરવાઈ શકતાં નથી

મેથિલીન બ્લૂ અને બાર્ટોનેલા માટેની સારવારની પદ્ધતિ શોધવામાં રસ હોવો સમજી શકાય છે. આ લેખો એ સમજાવે છે કે આ શબ્દસમૂહને ખરીદીની યાદી નહીં, પરંતુ ચેતવણીના સંકેત તરીકે કેમ લેવો જોઈએ.

પ્રથમ, વેલમાં પ્રતિ mL 5 માઇક્રોગ્રામ એ દવાનું પ્રિસ્ક્રિપ્શન નથી. તેની સાથે શોષણ, વિતરણ, પ્રોટીન સાથે બંધન, કોષોની અંદર પ્રવેશ અથવા સહનક્ષમતાની માહિતી જોડાયેલી નથી. લેખકોએ એન્ટિબાયોટિકના મહત્તમ સ્તરોની અંદાજિત સરેરાશ તરીકે આ સ્તર પસંદ કર્યું હતું અને કહ્યું હતું કે ભવિષ્યના અભ્યાસમાં દરેક દવાને તેના પોતાના વાસ્તવિક સ્તરે વાપરવી જોઈએ.

બીજું, શૂન્ય વસાહતોનો અર્થ એ પ્લેટિંગ પરિસ્થિતિઓમાં કોઈ વસાહત નહીં એવો થાય છે, જીવાણુમુક્ત પેશીઓ નહીં. પર્સિસ્ટર કોષો, કોષોની અંદરના બેક્ટેરિયા અને નમૂના લેવાની મર્યાદાઓ—આ બધું અગર પ્લેટના દાયરાની બહાર છે.

ત્રીજું, વેલને જીવાણુમુક્ત કરતા સંયોજનો શરીરમાં નિષ્ફળ જઈ શકે છે અથવા નુકસાન પહોંચાડી શકે છે. એઝિથ્રોમાઇસિન સાથે મેથિલીન બ્લૂ અને રિફેમ્પિન સાથે મેથિલીન બ્લૂ એ પ્રયોગશાળાના સંપર્ક-સ્તરો પર પરીક્ષણ કરાયેલી પ્રયોગશાળાકીય જોડીઓ છે. પ્રાણીઓમાં ફાર્માકોકિનેટિક્સ અને નિયંત્રિત માનવ ડેટા વિના કોઈ ડોઝ, કોઈ અવધિ અને કોઈ લાભ-જોખમ ગુણોત્તર સ્થાપિત નથી. વિકલ્પો વિશે વિચારતા કોઈ પણ વ્યક્તિએ ડિશના ડેટામાંથી કોઈ નિષ્કર્ષ કાઢતાં પહેલાં ચિકિત્સક સાથે ચર્ચા કરવી જોઈએ અને મેથિલીન બ્લૂના ઉપયોગ માટે તબીબી દેખરેખ ક્યારે જરૂરી બને છે તેની સમીક્ષા કરવી જોઈએ.

આ લેખો જે મર્યાદિત નિષ્કર્ષને સમર્થન આપે છે તે આ છે: મેથિલીન બ્લૂ પ્રયોગશાળાની પરિસ્થિતિઓમાં વૃદ્ધિ ન કરતા B. henselae JK53 સામે પુનરાવર્તિત સક્રિયતા ધરાવે છે, જેમાં બે દવાઓના પ્રયોગશાળાકીય સંયોજનો પણ સામેલ છે. સંયોજનો અને બાયોફિલ્મમાંથી મેળવેલા કોષો અંગેના સૌથી મજબૂત પરિણામો 2020ના અભ્યાસમાંથી આવે છે. આ સક્રિયતા માનવ બાર્ટોનેલોસિસ માટે મહત્વ ધરાવે છે કે નહીં સહિત બાકીનું બધું હજી પરીક્ષણ વિનાનું છે.