મિથિલીન બ્લુ અને ડાયાબિટીસ: ગ્લુકોઝ પરિવહન અને પ્રાણી સંશોધનની સમજ

અતિશય પ્રચાર પાછળનો પ્રશ્ન

આ નિષ્કર્ષ તાર્કિક લાગે છે, પરંતુ તે ખોટી વૈચારિક સમજ પર આધારિત છે. તે ત્રણ અલગ ખ્યાલોને એક જ માને છે: પ્રયોગશાળાની ડિશમાં એક કોષમાં ગ્લુકોઝનો પ્રવેશ, હૃદયના એક મિટોકોન્ડ્રિયાની અંદરનું ચયાપચય અને સમગ્ર વ્યક્તિમાં ગ્લુકોઝનું નિયંત્રણ. દરેકનાં પોતાનાં માપદંડો અને મર્યાદાઓ છે. આ લેખ તેમને અલગ પાડે છે.

ટૂંકો જવાબ: મિથિલીન બ્લુ એક સારી રીતે અભ્યાસ કરાયેલી કોષ-શ્રેણીમાં ગ્લુકોઝ પરિવહનને ખરેખર સક્રિય કરે છે, અને ડાયાબિટીસવાળા ઉંદરોમાં મિટોકોન્ડ્રિયાની રસાયણિક પ્રક્રિયાઓ તથા હૃદયના કેટલાક માપદંડોમાં ફેરફાર કરે છે. પરંતુ સૌથી લાંબા ઉંદર અભ્યાસમાં તેણે ઉપવાસ દરમિયાનના ગ્લુકોઝ કે ગ્લાયકેટેડ હિમોગ્લોબિનમાં ફેરફાર કર્યો નહોતો, અને કોઈ પ્રકાશિત માનવીય પુરાવા દર્શાવતા નથી કે સમગ્ર શરીરમાં અસર કરતું મિથિલીન બ્લુ ડાયાબિટીસમાં રક્તશર્કરા, HbA1c અથવા ઇન્સ્યુલિનમાં સુધારો કરે છે.

કોષો: કોષપટલમાં પહેલેથી રહેલા પરિવાહકો દ્વારા ગ્લુકોઝનો વધુ ઝડપી પ્રવેશ

સંશોધકોએ L929 ફાઇબ્રોબ્લાસ્ટ્સનો ઉપયોગ કર્યો હતો. આ કોષ-શ્રેણીમાં ગ્લુકોઝનો પ્રવેશ એક જ પરિવાહક, GLUT1, પર આધારિત છે. માત્ર એક જ પરિવાહક હાજર હોવાથી, પ્રવેશમાં થતો કોઈ પણ ફેરફાર એ પરિવાહકને કારણે જ હોવો જોઈએ.

જ્યારે ટીમે આ કોષોને મિથિલીન બ્લુના સંપર્કમાં લાવ્યા, ત્યારે ટ્રેસરનો પ્રવેશ 10 મિનિટમાં વધ્યો અને માત્રા પર આધારિત રીતે વધતો ગયો; 50 micromolar પર 45 મિનિટમાં તે મૂળ સ્તરના આશરે 800 ટકા સુધી પહોંચ્યો. ગતિશાસ્ત્રીય વિગત મહત્વની છે: મહત્તમ દર (Vmax) વધ્યો, જ્યારે આકર્ષણક્ષમતા (Km) અને GLUT1 પ્રોટીનની માત્રા યથાવત્ રહ્યાં. એટલી જ સંખ્યાના દરવાજાઓમાંથી દર મિનિટે વધુ ગ્લુકોઝ પસાર થયો. રંગદ્રવ્યએ નવા પરિવાહકો ઉમેરવાને બદલે કોષપટલમાં પહેલેથી રહેલા પરિવાહકોને સક્રિય કર્યા.

નિયંત્રણ પ્રયોગો ચિત્ર વધુ સ્પષ્ટ કરે છે. અપચયિત (રંગહીન) સ્વરૂપે કોઈ અસર કરી નહીં. રંગદ્રવ્યને કોષમાં પ્રવેશતું અટકાવનારા કોષબાહ્ય ઓક્સિડન્ટે રંગ લાગવો અને ઉત્તેજન, બંને અટકાવ્યાં. AMP કાઇનેઝ અને PI કાઇનેઝ માર્ગોના અવરોધકોએ કોઈ ફેરફાર કર્યો નહીં, જે આ બે જાણીતા સંકેત માર્ગોની ભૂમિકા સામે દલીલ કરે છે.

પ્રથમ અનુમાન રેડોક્સ ચક્રણનું હતું: રંગદ્રવ્ય ઇલેક્ટ્રૉન વહન કરે છે, કોષ પર હળવો તણાવ ઊભો કરે છે અને તણાવગ્રસ્ત કોષો ગ્લુકોઝના દરવાજા ખોલે છે. અનુગામી અભ્યાસે આ વિચારની ચકાસણી કરી. સંશોધકોએ મિથાઇલ-બીટા-સાયક્લોડેક્સ્ટ્રિનનો ઉપયોગ કર્યો, જે વલય આકારનો અણુ છે અને મિથિલીન બ્લુને સમાવેશ સંકુલમાં ફસાવે છે (સંયોજન અચળાંક આશરે 310 M-1). ફસાયેલું રંગદ્રવ્ય ન તો કોષોને રંગી શક્યું, ન તો પ્રવેશને ઉત્તેજિત કરી શક્યું, અને રંગદ્રવ્યને ધોઈને દૂર કરવું તેની અસર ગુમાવવાની સાથે નજીકથી સંકળાયેલું હતું. તેમનો નિષ્કર્ષ રેડોક્સ સમજૂતીથી વિરુદ્ધ હતો: સક્રિયતા સામાન્ય ઓક્સિડેટિવ તણાવને બદલે GLUT1 સક્રિયકરણના માર્ગમાં કોઈ પ્રોટીન સાથે રંગદ્રવ્યની સીધી ક્રિયાપ્રતિક્રિયાથી આવતી હોવાની શક્યતા છે.

આ કાર્યસિદ્ધાંત મર્યાદિત છે. મિથિલીન બ્લુ કોષમાં પ્રવેશ અને પ્રોટીન સ્તરની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દ્વારા L929 કોષોમાં GLUT1 મારફતે થતા ગ્લુકોઝ પ્રવેશને તાત્કાલિક અને ઉલટાવી શકાય તેવી રીતે સક્રિય કરી શકે છે. તે જીવંત પ્રાણીમાં ઇન્સ્યુલિન, સ્વાદુપિંડ અથવા રક્તશર્કરા વિશે કંઈ કહેતું નથી. ઇલેક્ટ્રૉન વાહક તરીકે રંગદ્રવ્યની ભૂમિકાનો સંદર્ભ જાણવા માટે, મિથિલીન બ્લુ ઇલેક્ટ્રૉન વાહક તરીકે કેવી રીતે કાર્ય કરે છે જુઓ. કોષ અભ્યાસો વાંચવાના નિયમો માટે, મિથિલીન બ્લુ સંશોધન કેવી રીતે વાંચવું જુઓ.

ડાયાબિટીસવાળા ઉંદરો: હૃદયમાં ફેરફાર, રક્તશર્કરા યથાવત્

પ્રાણી સંશોધન એક અલગ ખ્યાલ તરફ જાય છે: ડાયાબિટીસથી અસરગ્રસ્ત હૃદય. ઉંદરોના બંને અભ્યાસોમાં સ્ટ્રેપ્ટોઝોટોસિનનો ઉપયોગ થયો હતો. આ ઝેરી પદાર્થ ઇન્સ્યુલિન ઉત્પન્ન કરતા બીટા કોષોનો નાશ કરે છે અને પ્રકાર 1 જેવી સ્થિતિ બનાવે છે. મિથિલીન બ્લુ અને પ્રકાર 2 ડાયાબિટીસ વિશે શોધતા વાચકોએ શરૂઆતથી જ આ અસંગતતા ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ. આ પ્રાણીઓ પ્રકાર 2 ડાયાબિટીસવાળાં નથી.

લાંબા ગાળાના અભ્યાસમાં, નર Lewis ઉંદરોને 11 અઠવાડિયા સુધી પીવાના પાણીમાં દરરોજ પ્રતિ kg 10 mg આપવામાં આવ્યું, સાથે ગ્લુકોઝને સામાન્ય સ્તરે લાવ્યા વિના શારીરિક ક્ષય અટકાવવા ઇન્સ્યુલિનની નાની માત્રાઓ અપાઈ. હૃદયનાં મિટોકોન્ડ્રિયામાં રંગદ્રવ્યએ NADHના ઓક્સિડેશનમાં મદદ કરી, NAD+ વધાર્યું અને Sirtuin 3 ડિએસિટિલેઝની પ્રવૃત્તિ વધારી. પ્રોટિઓમિક્સમાં ચરબીના ઓક્સિડેશન, સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર અને ઇલેક્ટ્રૉન પરિવહન સાથે સંકળાયેલા 34 મિટોકોન્ડ્રિયલ પ્રોટીનનાં 83 સ્થળોએ એસિટિલેશન ઓછું જોવા મળ્યું. લાંબી શૃંખલાવાળી ચરબીનું ઓક્સિડેશન અને હાઇડ્રોક્સિએસિલ-CoA ડિહાઇડ્રોજનેઝની પ્રવૃત્તિ ઘટ્યાં; આને ડાયાબિટીસથી અસરગ્રસ્ત હૃદયની ચરબી પરની અતિશય અને અનમ્ય નિર્ભરતામાં રાહત તરીકે સમજવામાં આવ્યું. હૃદયના ખંડોનાં આયતન અને ઇજેક્શન ફ્રેક્શનમાં સુધારો થયો અને હૃદયવૃદ્ધિનો એક સૂચક સામાન્ય થયો, જોકે દબાણ અને સંકોચનની ઝડપ નીચાં જ રહ્યાં.

સૌથી મહત્વપૂર્ણ પરિણામ આ છે: રક્તશર્કરાનું સ્તર બદલાયું નહીં. ઉપવાસ અને બિનઉપવાસ બંને સ્થિતિમાં ગ્લુકોઝ ઊંચો રહ્યો, અને સારવાર કરેલા તથા સારવાર ન કરેલા ડાયાબિટીસવાળા ઉંદરોમાં HbA1c લગભગ 5.6 ટકા રહ્યો; સારવારની કોઈ નોંધપાત્ર અસર નહોતી. રંગદ્રવ્ય અલગ કરેલા મિટોકોન્ડ્રિયામાં કોમ્પ્લેક્સ I અને II સંબંધિત શ્વસન ખામીને પણ સુધારી શક્યું નહીં. હૃદયની કામગીરીના કેટલાક માપદંડોમાં સુધારો થયો, પરંતુ ગ્લુકોઝ નિયંત્રણ અને મૂળભૂત શ્વસન ખામીમાં થયો નહીં. અલગ પરિણામો અલગ જ રહ્યાં.

બીજા અભ્યાસે વધુ નાના સ્તરે કામ કર્યું: સ્વસ્થ હૃદય અને બે મહિનાથી ડાયાબિટીસ ધરાવતા હૃદયોમાંથી અલગ કરેલા મિટોકોન્ડ્રિયાને માપન દરમિયાન 0.1 micromolarની એક ઓછી માત્રા આપવામાં આવી. કોમ્પ્લેક્સ I અને II બંનેના સબસ્ટ્રેટ સાથે ઑક્સિજનનો વપરાશ વધ્યો. પરંતુ હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડનું મુક્ત થવું ઇંધણ પ્રમાણે અલગ હતું: ગ્લુટામેટ સાથે મેલેટ હોય ત્યારે વધ્યું, સક્સિનેટ હોય ત્યારે ઘટ્યું. કૅલ્શિયમ જાળવી રાખવાની ક્ષમતા બદલાઈ નહીં. આ મિટોકોન્ડ્રિયાના ઔષધશાસ્ત્રનો અભ્યાસ છે, હૃદયની કામગીરી કે ગ્લુકોઝનો પ્રયોગ નથી. તેનો પાઠ એ છે કે રંગદ્રવ્ય દરેક સ્થિતિમાં એકસરખું એન્ટિઓક્સિડન્ટ નથી. ઓક્સિડન્ટનું મુક્ત થવું વધે છે કે ઘટે છે તે મિટોકોન્ડ્રિયન કયા સબસ્ટ્રેટનો ઇંધણ તરીકે ઉપયોગ કરે છે તેના પર આધારિત છે. સંબંધિત ચર્ચા માટે, હૃદય અને રક્તવાહિની સંશોધનમાં મિથિલીન બ્લુ વિશે જુઓ.

મોડેલ અને પરિણામ-માપદંડનું કોષ્ટક: શું ચકાસાયું, શું બદલાયું, શું નહીં

લોકો: માનવીઓમાં ગ્લુકોઝ નિયંત્રણના પુરાવા લગભગ ખાલી છે

કોઈ પ્રયોગ ડાયાબિટીસવાળા લોકોના ઘાનો અભ્યાસ કરી શકે છે, પણ ગ્લુકોઝ નિયંત્રણનો અભ્યાસ ન કરતો હોય; તેવી જ રીતે દંતચિકિત્સાની કોઈ પ્રક્રિયા ડાયાબિટીસની સારવાર ચકાસ્યા વિના HbA1cને ગૌણ માપદંડ તરીકે નોંધાવી શકે છે.

એક નોંધાયેલ પ્રયોગ, NCT05850611, ડાયાબિટીસ સંબંધિત પગના ચાંદા માટે મોઢેથી મિથિલીન બ્લુ આપવાની યોજના ધરાવે છે (દૂધમાં 70 mg, ચાર અઠવાડિયા). તેમાં ઉપવાસનો ગ્લુકોઝ, ઇન્સ્યુલિન અને HbA1c પણ માપવાના છે, પરંતુ કોઈ પરિણામો જાહેર કર્યાં નથી. એક નાના પ્રકાશિત પ્રારંભિક અભ્યાસે પગના ચાંદા માટે પ્લેટલેટથી સમૃદ્ધ પ્લાઝ્મા જેલ સાથે ઓછી માત્રામાં મોઢેથી રંગદ્રવ્ય આપ્યું અને ઘા તથા ઑક્સિજનેશનનાં પરિણામો નોંધાવ્યાં, ગ્લુકોઝ નિયંત્રણનાં નહીં. પેરિયોડોન્ટાઇટિસ અને ડાયાબિટીસવાળા દર્દીઓમાં પ્રકાશથી સક્રિય થતા જીવાણુરોધી પદાર્થ તરીકે રંગદ્રવ્યને સ્થાનિક રીતે લગાવનારા દંતચિકિત્સા પ્રયોગોમાં HbA1cમાં કોઈ નોંધપાત્ર લાભ મળ્યો નહીં. પેઢાના ખિસ્સામાં લગાવેલું રંગદ્રવ્ય સમગ્ર શરીરના ચયાપચયને અસર કરતી સારવારથી અલગ ખ્યાલ છે, તેથી આ શૂન્ય પરિણામો મોઢેથી અપાતી માત્રા વિશે પણ કંઈ કહેતાં નથી.

પ્રામાણિક સારાંશ: કોઈ પ્રકાશિત માનવીય પુરાવા દર્શાવતા નથી કે સમગ્ર શરીરમાં અસર કરતું મિથિલીન બ્લુ ડાયાબિટીસમાં HbA1c, ઉપવાસના ગ્લુકોઝ અથવા ઇન્સ્યુલિનમાં સુધારો કરે છે. પુરાવાનો અભાવ એ કોઈ અસર ન હોવાનો પુરાવો નથી, પરંતુ કોષોમાં ગ્લુકોઝનો પ્રવેશ કે ઉંદરના હૃદયનાં તારણોને ગ્લુકોઝ નિયંત્રણના પુરાવા તરીકે રજૂ કરતો પ્રચાર તે નકારે છે. કોઈ પણ વ્યક્તિ પ્રયોગ કરે તે પહેલાં સલામતીની મર્યાદાઓ જાણવા માટે, જેમાં સામાન્ય એન્ટિડિપ્રેસન્ટ દવાઓ સાથે સેરોટોનિન સિન્ડ્રોમનું જોખમ પણ સામેલ છે, મિથિલીન બ્લુની સલામતી અને દવાઓ સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ જુઓ.

પોતાને ભ્રમમાં મૂક્યા વિના આ પુરાવાનો ઉપયોગ કેવી રીતે કરવો

ત્રણ યંત્રોની કલ્પના કરો. પ્રથમ યંત્ર પ્રયોગશાળામાં ઉછેરેલા એક કોષમાં ગ્લુકોઝનો દરવાજો છે. બીજું યંત્ર ઉંદરના હૃદયમાં એક મિટોકોન્ડ્રિયન છે. ત્રીજું યંત્ર ડાયાબિટીસ ધરાવતી વ્યક્તિ છે, જેમાં સ્વાદુપિંડ, યકૃત, સ્નાયુઓ, મૂત્રપિંડો, દવાઓ અને ભોજન સામેલ છે. રંગદ્રવ્ય પ્રથમ અને બીજા યંત્રને અસર કરે છે તે દર્શાવવામાં આવ્યું છે. ત્રીજું યંત્ર વધુ સારા ગ્લુકોઝ નિયંત્રણ સાથે પ્રતિસાદ આપે છે તે દર્શાવવામાં આવ્યું નથી.

આ ભેદ જ એક ફકરામાં આ લેખનો સાર છે. ડાયાબિટીસની સંભાળમાં મિથિલીન બ્લુ અંગેનો કોઈ દાવો જો ગ્લુકોઝ નિયંત્રણના પરિણામ-માપદંડને બદલે પરિવાહકના સક્રિયકરણ કે મિટોકોન્ડ્રિયલ એસિટિલેશન તરફ નિર્દેશ કરે, તો તેણે વિષય બદલી નાખ્યો છે. Sirtuin 3 અને ચરબીના ઓક્સિડેશનનાં તારણો પર નજર રાખવી યોગ્ય છે, પરંતુ જે પ્રયોગની રાહ જોવી જોઈએ તે ચોક્કસ છે: ડાયાબિટીસવાળા લોકોમાં નિયંત્રિત પ્રયોગ, જે HbA1c, ઉપવાસના ગ્લુકોઝ અથવા ઇન્સ્યુલિનને પ્રાથમિક પરિણામ તરીકે માપે.