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मेथिलीन ब्लू और मधुमेह: ग्लूकोज़ परिवहन और पशु अनुसंधान की व्याख्या
बढ़ा-चढ़ाकर किए जा रहे दावों के पीछे का सवाल
वह निष्कर्ष तार्किक लगता है, लेकिन वह एक गलत वैचारिक मॉडल पर आधारित है। उसमें तीन अलग-अलग अवधारणाओं को एक ही मान लिया जाता है: प्रयोगशाला की डिश में एक कोशिका के भीतर ग्लूकोज़ का प्रवेश, हृदय के एक माइटोकॉन्ड्रियन के भीतर चयापचय, और एक पूरे व्यक्ति में ग्लूकोज़ का नियंत्रण। प्रत्येक के अपने माप और सीमाएँ हैं। यह लेख इन्हें अलग-अलग समझाता है।
संक्षिप्त उत्तर: मेथिलीन ब्लू एक ऐसी कोशिका लाइन में ग्लूकोज़ परिवहन को सक्रिय करता है जिसका अच्छी तरह अध्ययन किया गया है, और मधुमेह वाले चूहों में माइटोकॉन्ड्रिया की रासायनिक प्रक्रियाओं तथा हृदय संबंधी कुछ मापों को बदलता है। लेकिन चूहों पर हुए सबसे लंबे अध्ययन में इसने उपवास के दौरान ग्लूकोज़ या ग्लाइकेटेड हीमोग्लोबिन को नहीं बदला, और मनुष्यों से संबंधित कोई प्रकाशित प्रमाण यह नहीं दिखाता कि पूरे शरीर पर असर डालने वाला मेथिलीन ब्लू मधुमेह में रक्त शर्करा, HbA1c या इंसुलिन में सुधार करता है।
कोशिकाएँ: झिल्ली में पहले से मौजूद परिवाहकों के ज़रिए ग्लूकोज़ का तेज़ प्रवेश
शोधकर्ताओं ने L929 फाइब्रोब्लास्ट का इस्तेमाल किया। यह एक कोशिका लाइन है जिसका ग्लूकोज़ अवशोषण एक ही परिवाहक, GLUT1, पर निर्भर करता है। केवल एक परिवाहक मौजूद होने पर अवशोषण में कोई भी बदलाव उसी परिवाहक से आना चाहिए।
जब शोधकर्ताओं ने इन कोशिकाओं को मेथिलीन ब्लू के संपर्क में रखा, तो ट्रेसर का अवशोषण 10 मिनट के भीतर बढ़ा और खुराक बढ़ने के साथ बढ़ता गया। 50 micromolar पर 45 मिनट में यह आधार स्तर के लगभग 800 percent तक पहुँच गया। परिवहन की गति से जुड़ा विवरण महत्वपूर्ण है: अधिकतम दर (Vmax) बढ़ी, जबकि बंधन आत्मीयता (Km) और GLUT1 प्रोटीन की मात्रा अपरिवर्तित रही। उतने ही दरवाज़ों से प्रति मिनट अधिक ग्लूकोज़ गुज़रा। इस रंगद्रव्य ने नए परिवाहक जोड़ने के बजाय झिल्ली में पहले से मौजूद परिवाहकों को सक्रिय किया।
नियंत्रण प्रयोग इस तस्वीर को और स्पष्ट करते हैं। अपचयित (रंगहीन) रूप का कोई असर नहीं हुआ। कोशिका के बाहर मौजूद एक ऑक्सीकारक ने रंगद्रव्य को भीतर जाने से रोका और कोशिकाओं के रंगने तथा अवशोषण की उत्तेजना, दोनों को अवरुद्ध कर दिया। AMP काइनेज़ और PI काइनेज़ मार्गों के अवरोधकों से कोई बदलाव नहीं हुआ। इससे संकेत मिलता है कि ये दो परिचित संकेत मार्ग इस प्रभाव के पीछे नहीं थे।
पहली परिकल्पना रेडॉक्स चक्रण की थी: रंगद्रव्य इलेक्ट्रॉनों को इधर-उधर ले जाता है, कोशिका पर हल्का तनाव डालता है, और तनावग्रस्त कोशिकाएँ ग्लूकोज़ के द्वार खोल देती हैं। एक अनुवर्ती अध्ययन ने इस विचार की जाँच की। शोधकर्ताओं ने मिथाइल-बीटा-साइक्लोडेक्स्ट्रिन का इस्तेमाल किया। यह छल्ले के आकार का एक अणु है जो मेथिलीन ब्लू को एक समावेशन कॉम्प्लेक्स में बाँध लेता है (संयोजन स्थिरांक लगभग 310 M-1)। बँधे हुए रंगद्रव्य ने न कोशिकाओं को रंगा, न अवशोषण को उत्तेजित किया। धुलाई से रंगद्रव्य को हटाने और प्रभाव समाप्त होने के बीच भी निकट संबंध था। उनका निष्कर्ष रेडॉक्स वाली व्याख्या के विपरीत था: सक्रियण संभवतः GLUT1 को सक्रिय करने वाले मार्ग के किसी प्रोटीन के साथ रंगद्रव्य की सीधी अंतःक्रिया से होता है, सामान्य ऑक्सीडेटिव तनाव से नहीं।
यह कार्यकारी सिद्धांत सीमित है। कोशिका में प्रवेश और प्रोटीन के स्तर पर अंतःक्रिया के ज़रिए मेथिलीन ब्लू L929 कोशिकाओं में GLUT1 द्वारा ग्लूकोज़ अवशोषण को तुरंत सक्रिय कर सकता है, और यह प्रभाव उलटा जा सकता है। इससे इंसुलिन, अग्न्याशय या किसी जीवित पशु की रक्त शर्करा के बारे में कुछ नहीं पता चलता। इलेक्ट्रॉन वाहक के रूप में इस रंगद्रव्य की भूमिका समझने के लिए देखें कि मेथिलीन ब्लू इलेक्ट्रॉन वाहक के रूप में कैसे काम करता है। कोशिका अध्ययन पढ़ने के नियमों के लिए देखें कि मेथिलीन ब्लू संबंधी अनुसंधान कैसे पढ़ें।
मधुमेह वाले चूहे: हृदय में बदलाव, रक्त शर्करा में नहीं
पशु अनुसंधान एक अलग अवधारणा पर केंद्रित है: मधुमेह से प्रभावित हृदय। चूहों पर हुए दोनों अध्ययनों में स्ट्रेप्टोज़ोटोसिन का इस्तेमाल किया गया। यह एक विष है जो इंसुलिन बनाने वाली बीटा कोशिकाओं को नष्ट करता है और टाइप 1 जैसी स्थिति पैदा करता है। मेथिलीन ब्लू और टाइप 2 मधुमेह के बारे में जानकारी खोजने वाले पाठकों को शुरुआत से ही इस अंतर पर ध्यान देना चाहिए। ये टाइप 2 मधुमेह वाले पशु नहीं हैं।
दीर्घकालिक अध्ययन में नर Lewis चूहों को 11 सप्ताह तक पीने के पानी में प्रतिदिन 10 mg प्रति kg दिया गया। साथ में इंसुलिन की छोटी खुराकें दी गईं, ताकि ग्लूकोज़ को सामान्य किए बिना शरीर के क्षय को रोका जा सके। हृदय के माइटोकॉन्ड्रिया में रंगद्रव्य ने NADH के ऑक्सीकरण में मदद की, NAD+ बढ़ाया और Sirtuin 3 की डीएसीटाइलेज़ गतिविधि बढ़ाई। प्रोटीओमिक्स में वसा ऑक्सीकरण, साइट्रिक एसिड चक्र और इलेक्ट्रॉन परिवहन से जुड़े 34 माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीनों के 83 स्थलों पर एसीटाइलेशन कम पाया गया। लंबी शृंखला वाली वसा का ऑक्सीकरण और हाइड्रॉक्सीएसिल-CoA डिहाइड्रोजनेज़ की गतिविधि घटी। इसे मधुमेह से प्रभावित हृदय की वसा पर जकड़ी हुई अत्यधिक निर्भरता में राहत के रूप में देखा गया। हृदय के आयतन और इजेक्शन फ्रैक्शन में सुधार हुआ तथा हृदय की अतिवृद्धि का एक संकेतक सामान्य हो गया, हालांकि दबाव और संकुचन की गति कम ही रहे।
सबसे महत्वपूर्ण परिणाम यह है: रक्त शर्करा का स्तर नहीं बदला। उपवास और गैर-उपवास, दोनों स्थितियों में ग्लूकोज़ अधिक बना रहा। उपचार पाने वाले और उपचार न पाने वाले मधुमेह वाले चूहों में HbA1c लगभग 5.6 percent पर बना रहा, और उपचार का कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं मिला। रंगद्रव्य अलग किए गए माइटोकॉन्ड्रिया में कॉम्प्लेक्स I और II से संबंधित श्वसन दोष को भी ठीक नहीं कर पाया। कुछ मापों पर हृदय के कार्य में सुधार हुआ, जबकि ग्लूकोज़ नियंत्रण और मूल श्वसन दोष में सुधार नहीं हुआ। अलग-अलग परिणाम अलग ही रहे।
दूसरा अध्ययन छोटे स्तर पर किया गया: स्वस्थ हृदयों और दो महीने से मधुमेह से प्रभावित हृदयों से अलग किए गए माइटोकॉन्ड्रिया को मापन के दौरान 0.1 micromolar की एक छोटी खुराक दी गई। कॉम्प्लेक्स I और II, दोनों के सब्सट्रेट के साथ ऑक्सीजन की खपत बढ़ी। लेकिन हाइड्रोजन पेरॉक्साइड का उत्सर्जन ईंधन के अनुसार अलग रहा: ग्लूटामेट और मैलेट के साथ बढ़ा, सक्सिनेट के साथ घटा। कैल्शियम धारण क्षमता नहीं बदली। यह माइटोकॉन्ड्रिया पर औषधीय प्रभाव का अध्ययन है, हृदय के कार्य या ग्लूकोज़ का परीक्षण नहीं। इससे यह सीख मिलती है कि यह रंगद्रव्य हर स्थिति में एक जैसा एंटीऑक्सीडेंट नहीं है। ऑक्सीकारकों का उत्सर्जन बढ़ेगा या घटेगा, यह इस पर निर्भर करता है कि माइटोकॉन्ड्रियन किस सब्सट्रेट का उपयोग कर रहा है। संबंधित जानकारी के लिए हृदय और रक्त वाहिकाओं संबंधी अनुसंधान में मेथिलीन ब्लू पर चर्चा देखें।
मॉडल और परिणाम-माप की तालिका: क्या जाँचा गया, क्या बदला, क्या नहीं
| मॉडल | मेथिलीन ब्लू ने क्या किया | मापा गया परिणाम | नतीजा |
|---|---|---|---|
| L929 फाइब्रोब्लास्ट, केवल GLUT1, ट्रेसर अवशोषण | मौजूदा परिवाहकों का तत्काल सक्रियण, Vmax बढ़ा, Km अपरिवर्तित, कोई नया GLUT1 प्रोटीन नहीं | प्रयोगशाला की डिश में ग्लूकोज़ अवशोषण की दर | 50 micromolar पर ~8 गुना तक बढ़ी, धुलाई से रंगद्रव्य हटाने पर प्रभाव उलट गया |
| L929 फाइब्रोब्लास्ट के साथ साइक्लोडेक्स्ट्रिन द्वारा रंगद्रव्य को बाँधना | रंगद्रव्य कोशिकाओं के बाहर बँधा रहा, कोशिकाओं का रंगना समाप्त हुआ | अवशोषण की उत्तेजना | कोशिकाओं के रंगने के साथ-साथ अवरुद्ध हुई, सामान्य रेडॉक्स तनाव की तुलना में प्रोटीन के साथ सीधी अंतःक्रिया का समर्थन करता है |
| STZ से मधुमेह वाले चूहे, 10 mg/kg/day मुँह से, 11 सप्ताह | NADH का ऑक्सीकरण, अधिक NAD+, अधिक Sirtuin 3 गतिविधि, 83 माइटोकॉन्ड्रियल स्थलों पर डीएसीटाइलेशन, लंबी शृंखला वाली वसा का ऑक्सीकरण कम | हृदय के आयतन, इजेक्शन फ्रैक्शन, अतिवृद्धि का संकेतक | आंशिक सुधार (आयतन और इजेक्शन फ्रैक्शन में सुधार, ANP सामान्य हुआ; दबाव और dP/dt अब भी कम रहे) |
| चूहों पर वही दीर्घकालिक अध्ययन | वही खुराक | उपवास ग्लूकोज़, गैर-उपवास ग्लूकोज़, HbA1c | कोई महत्वपूर्ण बदलाव नहीं; मधुमेह की स्थिति बनी रही |
| चूहों पर वही दीर्घकालिक अध्ययन, अलग किए गए माइटोकॉन्ड्रिया | लंबे समय तक मुँह से खुराक देने के बाद शरीर से बाहर श्वसन का मापन | कॉम्प्लेक्स I और II द्वारा समर्थित ऑक्सीडेटिव फॉस्फोराइलेशन | दोष ठीक नहीं हुआ |
| स्वस्थ और मधुमेह से प्रभावित हृदयों से अलग किए गए माइटोकॉन्ड्रिया, तत्काल 0.1 micromolar | श्वसन मापन के दौरान इलेक्ट्रॉनों का मार्ग बदलना | ऑक्सीजन की खपत | कॉम्प्लेक्स I और II के सब्सट्रेट के साथ बढ़ी |
| माइटोकॉन्ड्रिया पर वही तत्काल प्रभाव वाला अध्ययन | वही खुराक | हाइड्रोजन पेरॉक्साइड का उत्सर्जन | सब्सट्रेट पर निर्भर: ग्लूटामेट/मैलेट के साथ बढ़ा, सक्सिनेट के साथ घटा |
| मनुष्य, पूरे शरीर पर असर डालने वाली खुराक | रक्त शर्करा को प्राथमिक परिणाम बनाने और परिणाम सार्वजनिक करने वाला कोई प्रकाशित परीक्षण नहीं | HbA1c, उपवास ग्लूकोज़, इंसुलिन | कोई प्रकाशित सुधार नहीं मिला |
मनुष्य: रक्त शर्करा संबंधी प्रमाण लगभग न के बराबर हैं
कोई परीक्षण मधुमेह वाले लोगों के घावों का अध्ययन कर सकता है, बिना ग्लूकोज़ नियंत्रण का अध्ययन किए। इसी तरह, कोई दंत प्रक्रिया मधुमेह के उपचार की जाँच किए बिना HbA1c को एक अतिरिक्त माप के रूप में दर्ज कर सकती है।
एक पंजीकृत परीक्षण, NCT05850611, मधुमेह से संबंधित पैर के अल्सर के लिए मुँह से मेथिलीन ब्लू देने की योजना बताता है (दूध में 70 mg, चार सप्ताह)। इसके मापों में उपवास ग्लूकोज़, इंसुलिन और HbA1c शामिल हैं, लेकिन कोई परिणाम सार्वजनिक नहीं किया गया है। एक छोटे प्रकाशित प्रारंभिक अध्ययन में पैर के अल्सर के लिए प्लेटलेट-समृद्ध प्लाज़्मा जेल के साथ मुँह से रंगद्रव्य की छोटी खुराक दी गई। उसमें घाव और ऑक्सीजन की उपलब्धता से संबंधित परिणाम बताए गए, रक्त शर्करा से संबंधित परिणाम नहीं। पेरियोडोंटाइटिस और मधुमेह वाले रोगियों में रंगद्रव्य को स्थानीय रूप से प्रकाश द्वारा सक्रिय रोगाणुरोधी के तौर पर लगाने वाले दंत परीक्षणों में HbA1c के लिए कोई महत्वपूर्ण लाभ नहीं मिला। मसूड़े की पॉकेट में लगाया गया रंगद्रव्य, पूरे शरीर के चयापचय को प्रभावित करने वाले उपचार से अलग अवधारणा है। इसलिए लाभ न मिलने के ये परिणाम मुँह से दी जाने वाली खुराक के बारे में भी कुछ नहीं बताते।
स्पष्ट निष्कर्ष: मनुष्यों से संबंधित कोई प्रकाशित प्रमाण यह नहीं दिखाता कि पूरे शरीर पर असर डालने वाला मेथिलीन ब्लू मधुमेह में HbA1c, उपवास ग्लूकोज़ या इंसुलिन में सुधार करता है। प्रमाण का अभाव यह सिद्ध नहीं करता कि कोई प्रभाव नहीं है, लेकिन यह उस विपणन को खारिज करता है जो कोशिकाओं में अवशोषण या चूहों के हृदय संबंधी निष्कर्षों को ग्लूकोज़ नियंत्रण के प्रमाण के रूप में प्रस्तुत करता है। कोई भी प्रयोग करने से पहले सुरक्षा की सीमाएँ समझने के लिए, जिनमें आम अवसादरोधी दवाओं के साथ सेरोटोनिन सिंड्रोम का जोखिम भी शामिल है, देखें मेथिलीन ब्लू की सुरक्षा और दवाओं के साथ अंतःक्रियाएँ।
खुद को भ्रमित किए बिना इन प्रमाणों का उपयोग कैसे करें
तीन मशीनों की कल्पना करें। पहली मशीन संवर्धित कोशिका में ग्लूकोज़ के प्रवेश का एक दरवाज़ा है। दूसरी मशीन चूहे के हृदय में एक माइटोकॉन्ड्रियन है। तीसरी मशीन मधुमेह वाला एक व्यक्ति है, जिसमें अग्न्याशय, यकृत, मांसपेशियाँ, गुर्दे, दवाएँ और भोजन शामिल हैं। रंगद्रव्य का पहली और दूसरी मशीन पर असर दिखाया जा चुका है। तीसरी मशीन में इसके कारण बेहतर ग्लूकोज़ नियंत्रण होने का प्रमाण नहीं मिला है।
एक अनुच्छेद में यही इस लेख का सार है। मधुमेह की देखभाल में मेथिलीन ब्लू के बारे में कोई दावा यदि रक्त शर्करा संबंधी परिणाम के बजाय परिवाहक के सक्रियण या माइटोकॉन्ड्रिया के एसीटाइलेशन का हवाला देता है, तो उसने विषय बदल दिया है। Sirtuin 3 और वसा ऑक्सीकरण संबंधी निष्कर्षों पर नज़र रखना उपयोगी है, लेकिन जिस प्रयोग की प्रतीक्षा करनी चाहिए वह स्पष्ट है: मधुमेह वाले लोगों में एक नियंत्रित परीक्षण, जिसमें HbA1c, उपवास ग्लूकोज़ या इंसुलिन को प्राथमिक परिणाम के रूप में मापा जाए।