מתילן כחול וכבד שומני: מה נמצא במחקרים הניסויים

כבד שומני הוא שם אחד לכמה בעיות שונות. אצל אדם אחד הגורם הוא צריכת אלכוהול כבדה ומתמשכת. אצל אחר מדובר באספקה עודפת של חומרי מזון, לצד תנגודת לאינסולין והעברה מוגברת של שומן לכבד. בשני המקרים המיקרוסקופ עשוי להראות אגירת שומן פשוטה, אך הגורמים שבתחילת התהליך שונים. ההבדל הזה קובע מה כל ניסוי יכול להוכיח.

הספרות על מתילן כחול וכבד שומני מצומצמת, ובשאלה זו היא כולה קדם־קלינית. שלושה מחקרים בחולדות ובעכברים מצוטטים בתדירות הגבוהה ביותר, ולא כולם מצביעים לאותו כיוון. מחקר אחד של הזנה באתנול תיקן שינוי במצב החמצון־חיזור, אך לא שינה את כמות השומן בכבד. מחקר אחד של תזונה עתירת שומן הפחית את השומן בכבד לצד שינוי באיתות. מחקר אחד בבעלי חיים בריאים מצא תוצאות הפוכות של חמצון ליפידים בכבד ובכליה. בקריאה משולבת הם מראים מדוע יש להפריד בין שלושה מדדי תוצאה: שינוי בחמצון־חיזור, הפעלת איתות והצטברות שומן ברקמה.

שלושה מדדי תוצאה שקל לבלבל ביניהם

מדד חמצון־חיזור מתאר את ההתנהלות של אלקטרונים. היחס בין NAD+ ל־NADH בכבד מצביע על השאלה אם הסביבה התאית מחומצנת או מחוזרת יחסית. חמצון אתנול ממיר NAD+ ל־NADH, ולכן שתייה כרונית מורידה את היחס. חומר צבע שמקבל אלקטרונים יכול להעלות אותו בחזרה. זו כימיה, לא הוכחה לכך שפחות שומן נאגר.

מדד איתות מתאר ויסות. SIRT1 הוא אנזים מווסת התלוי ב־NAD+, שמשנה חלבונים המעורבים בתפקוד המיטוכונדריה ובטיפול בליפידים. AMPK פועל כחיישן לרמת אנרגיה נמוכה; כשהוא מופעל, הוא מעודד חמצון של חומרי דלק ומרסן סינתזה של ליפידים. כשמאמר מדווח על הפעלת SIRT1 בכבד באמצעות מתילן כחול, הוא מדווח על שינוי בוויסות. הוא עדיין אינו מדווח על תוצאה אצל מטופל.

מדד היסטולוגי או ביוכימי מתאר את הכבד עצמו. דוגמאות נפוצות הן תכולת טריגליצרידים לגרם רקמה, צביעת שומן ניטרלי ב־Oil Red O, הערכת תפיחות תאים ופגיעה באמצעות המטוקסילין ואאוזין, ופעילות ALT בפלזמה. רק הקבוצה השלישית הזאת עונה על השאלה אם הצטברות השומן בכבד השתפרה בעקבות מתילן כחול באותו ניסוי.

ההפרדה בין הקבוצות האלה מונעת את הפרשנות השגויה הנפוצה ביותר: תוצאה חיובית במדדי חמצון־חיזור או איתות אינה שקולה להפחתת השומן בכבד.

מודל אתנול: החמצון־חיזור תוקן, השומן נותר ללא שינוי

הממצא השלילי הברור ביותר מגיע ממחקר של הזנה כרונית באתנול בחולדות Wistar זכרים. בעלי החיים קיבלו אתנול כחלק מתזונה נוזלית, בשיעור שעלה עד 36 אחוז מסך האנרגיה, וקבוצות הביקורת הוזנו בכמויות תואמות וקיבלו גלוקוז במקום האנרגיה שמקורה באתנול. קבוצה אחת שקיבלה אתנול וקבוצת ביקורת אחת קיבלו גם מתילן כחול בריכוז של 130 mg לליטר תזונה, כ־42 mg לכל kg ליום, מיום 5 עד יום 30.

מצב החמצון־חיזור הוערך באמצעות זוגות מטבוליטים מקובלים: לקטט ביחס לפירובט עבור הציטוזול, ו־3-הידרוקסיבוטיראט ביחס לאצטואצטט עבור המיטוכונדריה. בשלב מוקדם של ההזנה במינון גבוה של אתנול נראו בקבוצות האתנול שינויים גדולים: היחס בין NAD+ ל־NADH בציטוזול ירד בכ־62 אחוז, ובמיטוכונדריה בכ־71 אחוז, לצד עלייה בגליצרול 3-פוספט. מתילן כחול הפך במידה רבה את השינויים האלה והחזיר את רמות הגליצרול 3-פוספט לערכים קרובים לאלה שבקבוצת הביקורת, בלי לשנות את צריכת האתנול, את העלייה במשקל הגוף או את רמת האתנול בנסיוב.

השומן בכבד הציג תמונה אחרת. ביום 12, לפני הצטברות שומן משמעותית, לא היה הבדל בטריגליצרידים בין הקבוצות. ביום 27 נרשמו בקבוצות האתנול עליות גדולות בטריגליצרידים, ללא תלות במתילן כחול. ביום 30 עלתה כמות הליפידים הכוללת בכ־89 אחוז וכמות הטריגליצרידים בכ־196 אחוז בבעלי החיים שהוזנו באתנול, ושוב ללא השפעה של חומר הצבע. ההסננה השומנית במרכז אוניות הכבד נראתה זהה עם הטיפול ובלעדיו. המחברים הסיקו שהשינוי בחמצון־חיזור שמשרה אתנול אינו הגורם העיקרי לכבד שומני לאחר הזנה ממושכת במודל זה. הבנת ההבדל בין ממצאים בבעלי חיים ובתאים לבין השלכותיהם על סיכון בבני אדם מועילה כאן: מנגנון יכול להיות אמיתי ובכל זאת לא לקבוע את התוצאה.

זה המחקר שכדאי לצטט כשמישהו טוען שכל תיקון בחמצון־חיזור חייב לסלק שומן מהכבד. במתכונת הניסוי הזאת, זה לא קרה.

מודל מטבולי: איתות לצד פחות שומן, בעכברים

תמונה אחרת עולה ממחקר בתאי כבד ובעכברים שניזונו מתזונה עתירת שומן, שהתמקד ב־SIRT1 וב־AMPK. בתאי HepG2, בתאי AML-12 ובתאי כבד ראשוניים של חולדות, מתילן כחול העלה את היחס בין NAD+ ל־NADH, הגדיל את כמות החלבון SIRT1, הפחית את האצטילציה של המווסת PGC-1alpha, העלה את תכולת ה־DNA המיטוכונדריאלי ואת צריכת החמצן, והפעיל את AMPK, עם עליות בהמשך המסלול ב־CPT-1 וב־PPARalpha. כאשר הופחת הביטוי של SIRT1, הפעלת AMPK נעלמה, ממצא שקושר את שרשרת התהליכים ל־SIRT1 במערכת התאית הזאת. חומר הצבע גם פעל נגד אותות המעודדים יצירת ליפידים שהתקבלו מהאגוניסט ל־LXR, ‏T0901317, ומחשיפה לפלמיטט, לרבות השראת SREBP-1c, ‏FAS ו־ACC.

החלק בבעלי חיים השתמש בעכברי C57BL/6 זכרים, שקיבלו תזונה המכילה 60 אחוז שומן במשך 8 שבועות. מתילן כחול ניתן דרך הפה ארבע פעמים בשבוע במהלך 4 השבועות האחרונים, במינון של 3 או 10 mg לכל kg ליום. בעכברים שקיבלו טיפול נראו פחות צביעה ב־Oil Red O, רמות נמוכות יותר של טריגליצרידים בכבד, פחות תפיחות תאים וניוון שומני בהיסטולוגיה, ו־ALT נמוך יותר בפלזמה לעומת עכברים שניזונו מתזונה עתירת שומן ולא טופלו. בדיקות פרמקוקינטיות באותו מאמר מצאו זמינות ביולוגית דרך הפה של כ־31 עד 35 אחוז, עם ספיגה כמעט מלאה במעי אך מטבוליזם ניכר, ואת היחס הגבוה ביותר בין ריכוז ברקמה לריכוז בפלזמה בכבד. מבחינת פיזור החומר, ממצא זה לפחות הופך השפעה בכבד לסבירה.

זהו אות ממשי להפחתת הצטברות שומן בכבד, אך גבולותיו מצומצמים. זה ניסוי קצר בעכברים, עם 9 עד 10 בעלי חיים בכל קבוצה, תזונה אחת, שני מינונים וארבעה שבועות של טיפול. הוא בוחן הצטברות שומן מטבולית בכבד ומאפיינים של דלקת כבד שומני, לא מחלה הקשורה לאלכוהול, ואינו בוחן שחמת, נסיגה של פיברוזיס או תוצאה כלשהי בבני אדם. תפקידם של מדדי המיטוכונדריה והחמצון־חיזור בפרשנות של תוצאות כאלה הוא להצביע על תמיכה בהשערה, לא על מינון או פרוטוקול.

תמונת מצב ברקמה בריאה: אותו מינון, השפעות הפוכות באיברים שונים

מחקר שלישי משמש לעיתים קרובות לביסוס טענות על הכבד שאינן מתאימות לו. בניסוי של 30 יום בחולדות Wistar נקבות בריאות, חמישה בעלי חיים קיבלו מתילן כחול בריכוז 1 mM במי השתייה, וחמישה שימשו כביקורת. סופראוקסיד דיסמוטאז, קטלאז וגלוטתיון מחוזר לא השתנו בכבד או בכליה. חמצון הליפידים עלה מעט בכבד וירד בכליה. רמות ALT וקריאטינין בנסיוב ירדו, ללא שינוי בחנקן אוריאה בדם.

הפרשנות הנאמנה לממצאים היא ספציפיות לרקמה בבעלי חיים בריאים, לא טיפול במחלה. לפי סמן אחד, אותה חשיפה נראתה מעודדת חמצון במידה קלה בכבד ומגינה במידה קלה בכליה, בעוד מנגנוני ההגנה נוגדי החמצון המקובלים נותרו ללא שינוי. עם חמישה בעלי חיים בכל קבוצה וללא מודל מחלה, המאמר הזה מזהיר מפני הגדרת מתילן כחול כנוגד חמצון כללי לכבד. הוא גם מראה מדוע שינויים באנזימי כבד דורשים הקשר מוגדר של מחלה לפני שאפשר לפרש אותם כשיפור.

השוואה בין שלושת הניסויים בכבד

הטבלה ממחישה את הנקודה העיקרית. חומר צבע כחול דומה, ביולוגיה שונה. מחקר האתנול מפריד בין הצלחה בחמצון־חיזור לבין כישלון בהפחתת שומן. מחקר התזונה מצרף איתות ושיפור בכמות השומן במודל אחד. המחקר בבעלי חיים בריאים מראה שסמני חמצון־חיזור יכולים לנוע בכיוונים מנוגדים באיברים שונים.

מדוע לא ניתן להסיק מכך טענה טיפולית

אף אחד מהמחקרים האלה לא כלל בני אדם עם כבד שומני. המינונים, דרכי המתן ומשכי החשיפה שונים בין המאמרים, ואינם הופכים למשטר טיפול בבני אדם באמצעות התאמה יחסית פשוטה. הקבוצות הקטנות, ובמיוחד שלושה בעלי חיים לכל נקודת זמן של מדידת חמצון־חיזור במחקר האתנול וחמישה בכל קבוצה במחקר בבעלי חיים בריאים, מותירות אי־ודאות ניכרת. המין, הזן, הרכב התזונה ותזמון הטיפול ביחס לפגיעה שונים כולם. ושני מודלי המחלה מייצגים גורמים שונים בתחילת התהליך, ולכן התוצאה החיובית במודל התזונה אינה יכולה לתקן את התוצאה השלילית במודל האתנול, או להפך.

לכל מי שאובחנה אצלו מחלת כבד, הקריאה הדחופה יותר היא קריאה זהירה, ולא טיפולית. סקירת אמצעי הזהירות הנוגעים לכליות ולכבד בשימוש במתילן כחול מסבירה מדוע פגיעה בתפקוד איברים משנה את שאלות הבטיחות, גם כשמאמר על בעלי חיים נראה מעודד. הביאו לאיש מקצוע רפואי את האבחנה, תוצאות בדיקות המעבדה האחרונות, המוצר המדויק ודרך המתן, ורשימה מלאה של התרופות, ושאלו אילו ראיות תומכות בשימוש במוצר הזה למטרה הזאת אצל אדם עם רמת הפגיעה הזאת.

השורה התחתונה: מתילן כחול שינה את מצב החמצון־חיזור בכבד במודל אתנול אחד בלי להפחית את השומן שנאגר, הפעיל את SIRT1 ואת AMPK תוך הפחתת שומן במודל מטבולי אחד בעכברים, והראה השפעות חמצון־חיזור ייחודיות לאיברים בחולדות בריאות. אלה כיוונים למחקר, לא טיפול מבוסס לכבד שומני.