मस्तिष्क की चोट के लिए मेथिलीन ब्लू: पूर्वनैदानिक प्रमाणों को समझना

सिर पर प्रहार, अवरुद्ध धमनी और धीरे बढ़ने वाला तंत्रिका अपक्षयी रोग, तीनों अंततः एक ही समस्या पैदा कर सकते हैं: मस्तिष्क के पास अपना काम करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा नहीं रहती। इसी साझा अंतिम स्थिति के कारण एक यौगिक इन तीनों क्षेत्रों के शोध साहित्य में बार-बार दिखाई देता है। लेकिन साझा अंतिम स्थिति का अर्थ साझा अवधारणा नहीं है। चोट से पहले दिया गया उपचार, चोट के बाद पहले घंटे में दिया गया उपचार और महीनों बाद आंका गया उपचार अलग-अलग विचारों को परखते हैं, भले ही सिरिंज में वही नीला तरल हो।

यह लेख उस साहित्य के चोट से संबंधित हिस्से पर केंद्रित है। यह समीक्षा करता है कि पशु प्रयोगों में मस्तिष्क की चोट के लिए मेथिलीन ब्लू का क्या अर्थ है, आघातजन्य चोट को स्ट्रोक और दीर्घकालिक तंत्रिका अपक्षय से अलग करता है, और दिखाता है कि खुराक देने का समय अध्ययनों के बीच अधिकांश अंतरों को क्यों समझाता है।

तीन चोटें, ऊर्जा की एक ही विफलता

इन मॉडलों को जोड़ने वाली क्रियाविधि माइटोकॉन्ड्रिया के भीतर मौजूद है। सामान्यतः इलेक्ट्रॉन परिवहन शृंखला में इलेक्ट्रॉन आगे बढ़ते हैं और ATP बनता है। स्वस्थ शृंखला प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों को भी नियंत्रण में रखती है। चोट के बाद शृंखला के कुछ हिस्से ठीक से काम नहीं करते, ATP उत्पादन घटता है और मुक्त कणों का उत्पादन बढ़ता है। 2018 की Molecular Neurobiology समीक्षा मेथिलीन ब्लू को एक वैकल्पिक इलेक्ट्रॉन वाहक के रूप में वर्णित करती है: यह NADH से इलेक्ट्रॉन स्वीकार करता है और उन्हें साइटोक्रोम c तक पहुँचाता है। इससे कॉम्प्लेक्स IV की सक्रियता बढ़ती है और शृंखला के शुरुआती हिस्से के बाधित होने पर भी ATP संश्लेषण बहाल होता है।

दर्ज किए गए आँकड़े स्पष्ट हैं। कोशिकाओं और ऊतक खंडों की प्रयोगात्मक तैयारियों में कॉम्प्लेक्स IV की सक्रियता 30 से 100 प्रतिशत बढ़ी और ऑक्सीजन की खपत भी उसी अनुपात में बढ़ी। इससे संकेत मिलता है कि अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों ने मुक्त कणों के रूप में रिसने के बजाय उपयोगी काम किया। चूहों के एक स्ट्रोक मॉडल में उपचार के 24 घंटे बाद प्रभावित क्षेत्र में ATP उत्पादन अनुपचारित पशुओं की तुलना में लगभग 30 प्रतिशत अधिक था। 2022 की Biochemistry (Moscow) समीक्षा आगे होने वाले प्रभावों को जोड़ती है: कम ऑक्सीडेटिव तनाव, कम तंत्रिका सूजन, कम एपोप्टोसिस, साथ ही मोनोअमीन ऑक्सीडेज, नाइट्रिक ऑक्साइड सिंथेज, माइटोकॉन्ड्रिया के निर्माण, ऑटोफैजी और गलत तरीके से मुड़े प्रोटीनों के एकत्रीकरण पर प्रभाव।

इसलिए अवधारणा सरल है। चोट इलेक्ट्रॉनों के सामान्य मार्ग को बाधित करती है, और मेथिलीन ब्लू एक वैकल्पिक रास्ता उपलब्ध कराता है। इसके बाद के सभी प्रश्न इस बात से जुड़े हैं कि चोट कौन-सी है, खुराक कब दी गई और परिणाम कैसे मापे गए।

आघातजन्य चोट और स्ट्रोक अलग हैं

आघातजन्य मस्तिष्क चोट के मॉडल में बल एक साथ लगता है। प्राथमिक क्षति यांत्रिक होती है: ऊतक फटते हैं, रक्त वाहिकाएँ टूटती हैं और रक्त-मस्तिष्क अवरोध मिनटों के भीतर खुल जाता है। मेथिलीन ब्लू जिस प्रक्रिया को संभावित रूप से प्रभावित कर सकता है, वह इसके बाद घंटों और दिनों में आने वाली द्वितीयक लहर है। इसमें बचे हुए ऊतक के माइटोकॉन्ड्रिया विफल होने लगते हैं, सूजन फैलती है और एडिमा बढ़ता है। इन अध्ययनों में परिणाम माप इस क्रम को दर्शाते हैं: क्षति क्षेत्र का आयतन, मस्तिष्क में पानी की मात्रा, प्रहार के पास न्यूरॉनों का जीवित रहना और बाद के व्यवहार, जैसे गति संबंधी सुधार या भूलभुलैया में सीखना।

स्ट्रोक या समग्र इस्कीमिया के मॉडल में क्षति का क्रम अलग होता है। रक्त प्रवाह रुक जाता है, मिनटों के भीतर ऊर्जा की कमी होने लगती है और प्रवाह बहाल होने पर पुनःरक्तप्रवाह से जुड़ी चोट भी होती है। यहाँ खुराक देने का समय रक्त वाहिका की घटना से जुड़ा होता है, अक्सर अवरोध या पुनःरक्तप्रवाह के कुछ मिनटों के भीतर। परिणाम माप घंटों से लेकर एक या दो दिन के भीतर ऊतक की तत्काल स्थिति को मापते हैं: इन्फार्क्ट का आकार, रक्त प्रवाह और शुरुआती कार्यात्मक सुधार। स्ट्रोक के साहित्य में एक तरीका पूर्व-उपचार है, जिसमें पशुओं को रक्त वाहिका अवरुद्ध करने से पहले खुराक दी जाती है। यह रोकथाम को ऐसे ढंग से परखता है जिसे सिर की चोट का कोई प्रयोग मनुष्यों में नैतिक रूप से दोहरा नहीं सकता।

चोट संबंधी साहित्य में स्ट्रोक के परिणाम सबसे मजबूत हैं, और इनमें लाभ न मिलने का सबसे स्पष्ट परिणाम भी शामिल है। जिन चूहों को मध्य मस्तिष्क धमनी के एक घंटे के अवरोध के बाद पुनःरक्तप्रवाह के समय मेथिलीन ब्लू दिया गया, उनमें दिन 2 पर इन्फार्क्ट 30 प्रतिशत छोटे थे। खतरे में पड़े केंद्रीय क्षेत्र और पेनम्ब्रा का अधिक हिस्सा भी बचा रहा (Shen, 2013)। स्थायी अवरोध के एक अध्ययन में खतरे में पड़े ऊतक का इन्फार्क्ट में बदलना धीमा हुआ, लेकिन परखी गई दोनों खुराकों में 24 घंटे पर अंतिम इन्फार्क्ट आयतन कम नहीं हुआ (Rodriguez, 2014)। अवरोध के एक तीसरे अध्ययन में बीच वाली खुराक पर इन्फार्क्ट का आकार लगभग आधा हो गया। इस अध्ययन ने इस्कीमिया से प्रभावित मस्तिष्क में माइटोकॉन्ड्रिया की सूक्ष्म संरचना और माइटोफैजी को सीधे दर्ज किया। साथ ही, इसने अपेक्षा के विपरीत यह विवरण दिया कि नेक्रोसिस घटने के साथ मापा गया एपोप्टोसिस बढ़ा (Di, 2015)। समग्र इस्कीमिया में कम खुराक के निरंतर इन्फ्यूजन ने हिप्पोकैम्पस के संवेदनशील CA1 क्षेत्र में साइटोक्रोम c ऑक्सीडेज की सक्रियता, ATP स्तर और माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली विभव बहाल किया, उन न्यूरॉनों को बचाए रखा और स्थानिक स्मृति की रक्षा की (Lu, 2016)। CA1 का यह मापन ध्यान देने योग्य है: घायल मस्तिष्क के भीतर से ATP और श्वसन शृंखला के प्रत्यक्ष आँकड़े। TBI साहित्य में इन्हें अधिकतर मापने के बजाय इनका अनुमान लगाया जाता है।

दीर्घकालिक तंत्रिका अपक्षय इन दोनों से अलग है। अल्ज़ाइमर, पार्किंसन और हंटिंगटन रोग के मॉडलों में पशुओं को हफ्तों या महीनों तक खुराक दी जाती है और प्रोटीन एकत्रीकरण, डोपामीन का प्रसंस्करण या धीरे-धीरे होने वाली संज्ञानात्मक गिरावट मापी जाती है। इन परिणाम मापों में प्रहार के कुछ दिनों बाद मापे गए क्षति क्षेत्र से लगभग कोई समानता नहीं होती। जो पाठक एक श्रेणी के परिणाम को दूसरी श्रेणी पर लागू करते हैं, वे निष्कर्ष को ऐसी सीमा के पार ले जा रहे हैं जिसे प्रयोगों ने कभी पार नहीं किया। तंत्रिका अपक्षय संबंधी साहित्य की हमारी मार्गदर्शिका इन लंबी अवधि वाले अध्ययनों को उनके अपने संदर्भ में रखती है, और केवल स्ट्रोक से संबंधित प्रमाणों के साथ तुलना रक्त वाहिका अवरोध वाले प्रयोगों और प्रहार वाले प्रयोगों को विस्तार से अलग करती है।

TBI मॉडलों ने वास्तव में क्या किया

आघातजन्य मस्तिष्क चोट में मेथिलीन ब्लू का कोई मानव परीक्षण प्रकाशित नहीं हुआ है। TBI का पूरा शोध रिकॉर्ड पशुओं पर किए गए काम से बना है, मुख्यतः चूहों और मूषकों पर। यह कुछ चुनिंदा प्रयोगों के आसपास केंद्रित है जिनका उल्लेख करना आवश्यक है, क्योंकि उनके विवरण ऐसे तरीकों से अलग हैं जिन्हें सारांश अक्सर छिपा देते हैं।

नियंत्रित कॉर्टिकल प्रहार के सबसे शुरुआती अध्ययन में चूहों को हल्के प्रहार के एक घंटे बाद शिरा के माध्यम से 1 mg/kg दिया गया, फिर तीन घंटे पर 0.5 mg/kg दिया गया (Watts, 2014)। दो सप्ताह की अनुवर्ती अवधि में उपचार प्राप्त पशुओं में MRI पर क्षति क्षेत्र का आयतन कम बना रहा। चलने के परीक्षण में गलत जगह पैर पड़ने की घटनाएँ दिन 1, 2 और 7 पर सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण स्तर तक घटीं, लेकिन दिन 14 पर नहीं। दिन 14 पर सूक्ष्मदर्शी से जाँच करने पर घायल कॉर्टेक्स में अपक्षयग्रस्त न्यूरॉनों की संख्या प्रति दृश्य क्षेत्र 270 बनाम 368 थी, और असामान्य Nissl अभिरंजन की संख्या 41 बनाम 73 थी। दूसरे शब्दों में, शुरुआती सुरक्षा मिली, लेकिन व्यवहार संबंधी बढ़त दूसरे सप्ताह तक कम हो गई।

व्यापक चोट के एक प्रयोग में मूषकों में मध्यरेखा द्रव प्रहार का उपयोग किया गया और आधे घंटे के भीतर शिरा के माध्यम से 2 mg/kg की एक खुराक दी गई (Fenn, 2015)। उपचार प्राप्त पशुओं में सूजन संबंधी जीन अभिव्यक्ति कम थी, सूजनकारी माइक्रोग्लिया कम थे, प्रत्यक्ष रूप से दिखने वाला एडिमा कम था और दिन 7 पर अवसाद जैसा व्यवहार नहीं था। जिन मापों में लाभ नहीं मिला, वे भी उतने ही महत्वपूर्ण हैं: चोट ने स्वयं मस्तिष्क में पानी की मात्रा केवल थोड़ा बढ़ाई थी, और मेथिलीन ब्लू ने शरीर के वजन में कमी या गति समन्वय की कमी को दूर नहीं किया। सूजन कम करना और पूरी सुरक्षा देना एक ही बात नहीं है।

मूषकों के दो अध्ययनों ने समान समय-सारणी अपनाई: एक घंटे पर 1 mg/kg, छह घंटे पर 0.5 mg/kg, फिर तीन दिनों तक रोज खुराक। इन अध्ययनों ने क्रियाविधि की समझ को भी आगे बढ़ाया। कॉर्टिकल प्रहार के एक मॉडल में उपचार ने 24 घंटे, 72 घंटे और दिन 14 पर क्षति क्षेत्र का आयतन घटाया, जबकि न्यूरॉनों को बचाए रखा और ऑटोफैजी के संकेतकों को बढ़ाया (Zhao, 2016)। द्रव प्रहार के एक मॉडल में इसने न्यूरॉनों का एपोप्टोसिस कम किया, रिसाव वाले रक्त-मस्तिष्क अवरोध को मजबूत किया और दो सप्ताह के दौरान तंत्रिका संबंधी स्कोर सुधारे (Shen, 2019)। हालाँकि, Zhao के अध्ययन में 72 घंटे तक मस्तिष्क में पानी की मात्रा में कोई अंतर नहीं दिखा, और Shen के अध्ययन में दिन 1 और 3 पर रोटारोड प्रदर्शन में कोई अंतर नहीं दिखा। क्षति क्षेत्र और कोशिकाओं के जीवित रहने से जुड़े परिणाम माप बदले; सूजन और शुरुआती गति संबंधी परिणाम माप हमेशा उनके साथ नहीं बदले।

समय के मामले में सबसे उल्लेखनीय प्रयोग देर से खुराक देने वाला अध्ययन है (Watts, 2016)। उसी प्रहार मॉडल का उपयोग करते हुए पहली खुराक चोट के 24 घंटे बाद तक नहीं दी गई। दिन 2 तक देर से उपचार प्राप्त समूह में क्षति क्षेत्र की कमी शुरुआती घंटों में उपचार प्राप्त पशुओं के बराबर थी, और यह कमी दिन 7 और 14 पर बनी रही। व्यवहार संबंधी संकेत कमजोर था: देर से उपचार प्राप्त समूह में गलत जगह पैर पड़ने की घटनाओं में सुधार का रुझान सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण नहीं था। एक प्रयोगशाला, एक मॉडल, 24 घंटे का एक अंतराल। यह वास्तविक प्रमाण है कि उपचार का अवसर शुरुआती घंटों से आगे तक मौजूद हो सकता है, और इस कथन का पूरा प्रमाण भी यही है। अन्य जगहों पर “विलंबित” शब्द के भ्रम पर ध्यान दें: विलंबित तंत्रिका सुरक्षा पर केंद्रित शीर्षक वाली एक रूसी अध्ययन शृंखला ने 30 मिनट पर खुराक दी थी और “विलंबित” से उसका अर्थ लंबे समय तक बने रहने वाले परिणाम था, उपचार की देर से शुरुआत नहीं।

चूहों में सीमित क्षेत्र की चोट का एक छोटा अध्ययन दूसरी दिशा से समय की तस्वीर पूरी करता है: चोट से ठीक पहले और चोट के 30 मिनट बाद खुराक देने, दोनों से अंगों की कार्यक्षमता में कमी घटी (Stelmashook, 2019)। प्रयोगशाला में पूर्व-उपचार इसलिए काम करता है क्योंकि प्रयोगशाला चोट का समय तय करती है।

यहाँ खुराक का अनुशासन महत्वपूर्ण है। समीक्षाएँ कम खुराकों को माइटोकॉन्ड्रियल श्वसन बढ़ाने वाला और अधिक खुराकों को उसे रोकने वाला बताती हैं। यही द्विचरणीय स्वरूप मेथिलीन ब्लू के औषधीय प्रभावों में भी दिखाई देता है। इसलिए परिणामों का अर्थ यह नहीं लगाया जा सकता कि अधिक नीला पदार्थ देने से अधिक सुधार होगा। हर अध्ययन एक वक्र पर केवल एक बिंदु को परखता है। खुराक और प्रतिक्रिया की व्याख्या विभिन्न मॉडलों में उस वक्र का वर्णन करती है, और सुरक्षा तथा दुष्प्रभावों का विवरण बताता है कि अधिक खुराकें इसके बजाय क्या करती हैं।

इस तालिका की पंक्तियों की तुलना करें: यौगिक वही है, लेकिन समय के तीन अलग संदर्भ हैं। रोकथाम बीच वाली पंक्ति से जुड़ी है, तत्काल उपचार पहली दो पंक्तियों से और देर से दिखने वाले परिणाम पहली और तीसरी पंक्तियों से।

रोकथाम, तत्काल उपचार, देर से दिखने वाले परिणाम

रोकथाम का दावा सबसे आसानी से गलत समझा जाता है। इस्कीमिया मॉडलों में रक्त वाहिका अवरुद्ध करने से पहले खुराक पाने वाले पशुओं के परिणाम बेहतर होते हैं। कभी-कभी इस परिणाम को इस तरह उद्धृत किया जाता है जैसे मेथिलीन ब्लू किसी भी मस्तिष्क को भविष्य में होने वाली किसी भी क्षति से बचाता हो। यह ऐसा कुछ नहीं दिखाता। यह दिखाता है कि वैकल्पिक इलेक्ट्रॉन मार्ग के लिए पहले से तैयार माइटोकॉन्ड्रिया, निर्धारित समय पर होने वाली रक्त प्रवाह की हानि को बेहतर सहन करते हैं। कोई भी सिर की चोट का समय तय नहीं करता।

TBI के प्रमाण मुख्यतः तत्काल उपचार पर केंद्रित हैं। प्रहार के बाद के घंटों में खुराक देना द्वितीयक चोट की उस शृंखला को लक्षित करता है जो अभी चल रही होती है: ऊर्जा की कमी, ऑक्सीडेटिव तनाव, सूजन और ऊतक में पानी जमा होना। यहाँ क्षति क्षेत्र और एडिमा से जुड़े परिणाम मापों में होने वाला सुधार वास्तविक उपचार प्रभाव है, लेकिन वह एक प्रक्रिया का उपचार है, फटे हुए ऊतक को वापस ठीक कर देना नहीं।

देर से दिखने वाले परिणाम तीसरी अवधारणा हैं। चोट के हफ्तों बाद मापा गया व्यवहार, या अपक्षय वाले मॉडल में महीनों बाद मापा गया प्रोटीन प्रसंस्करण, यह बताता है कि शुरुआती सुरक्षा बनी रही या धीमी प्रक्रियाओं का क्रम बदला। 24 घंटे पर छोटा क्षति क्षेत्र, 24 घंटे देर से दी गई खुराक के बाद व्यवहार में सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण न होने वाला सुधार का रुझान, और लगातार खुराक देने के महीनों बाद भूलभुलैया परीक्षण में सुधार, तीन अलग दावे हैं। तीनों को सिद्ध करने के लिए अलग प्रमाण चाहिए, और फिलहाल केवल पहला दावा ही एक से अधिक बार अपने प्रमाण मानदंड को पूरा करता है।

ये प्रमाण क्या नहीं दिखा सकते

ऊपर दिए गए हर परिणाम की सीमा एक ही है। कृंतकों के माइटोकॉन्ड्रिया मेथिलीन ब्लू पर ऐसे तरीकों से प्रतिक्रिया करते हैं जो मानव माइटोकॉन्ड्रिया में भी हो सकते हैं। लेकिन नियंत्रित तीव्रता के प्रहार के कुछ मिनट बाद शिरा से खुराक पाने वाला चूहा उस व्यक्ति के समान नहीं है जो गिरने के कई घंटे बाद आपातकालीन विभाग पहुँचता है। संज्ञाहरण, चोट की नियंत्रित गंभीरता, युवा स्वस्थ पशु और छोटी अनुवर्ती अवधि, ये सभी सीमित करते हैं कि निष्कर्ष मनुष्यों पर कितने लागू हो सकते हैं। मेथिलीन ब्लू पर विस्फोट से हुई चोट का कोई अध्ययन मौजूद नहीं है। इसलिए सैन्य पाठकों के लिए सबसे प्रासंगिक चोट के प्रकार पर सबसे कम प्रमाण हैं।

पशु खुराकों से मानव खुराक निकालने का आधार भी यहाँ नहीं मिलता। पशु साहित्य में शिरा और उदरगुहा के माध्यम से ऐसी खुराकें दी जाती हैं जिन्हें प्रयोग पर नियंत्रण के लिए चुना गया है, खुदरा बाजार में बिकने वाली मुँह से ली जाने वाली बूँदों के लिए नहीं। इन अध्ययनों में कोई बात मनुष्यों के लिए उपचार की खुराक या समय-सारणी तय नहीं करती, और यहाँ कोई अध्ययन सिर की चोट की मानक देखभाल के साथ मेथिलीन ब्लू को नहीं परखता।

इसलिए निष्पक्ष सारांश एक अनुच्छेद में समा जाता है। कृंतकों में आघातजन्य या इस्कीमिया संबंधी मस्तिष्क चोट के आसपास के समय में दिया गया मेथिलीन ब्लू माइटोकॉन्ड्रिया के ऊर्जा उत्पादन को बनाए रखता है। इसके बाद छोटे क्षति क्षेत्र और बेहतर सुधार स्कोर देखे जाते हैं। प्रहार के एक अध्ययन में पहली खुराक 24 घंटे देर से देने पर भी क्षति क्षेत्र पर प्रभाव का कुछ हिस्सा बना रहा। घायल मानव मस्तिष्क में ऐसा कुछ होता है या नहीं, इसे अभी परखा नहीं गया है। TBI और स्ट्रोक का साहित्य अलग-अलग परिणाम मापों के संदर्भ में अलग-अलग समय परखता है। इन प्रमाणों के आधार पर निश्चितता बेचने वाला कोई भी व्यक्ति ऐसा तत्व जोड़ रहा है जो प्रयोगों में कभी था ही नहीं।