Մեթիլեն կապույտը և շաքարախտը․ գլյուկոզի փոխադրումն ու կենդանիների հետազոտությունները՝ պարզաբանված

Աղմուկի հիմքում ընկած հարցը

Այդ եզրակացությունը տրամաբանական է թվում, բայց հիմնված է սխալ պատկերացման վրա։ Այն երեք տարբեր հասկացություններ ներկայացնում է որպես մեկ ամբողջություն՝ լաբորատոր տարայում մեկ բջիջ գլյուկոզի մուտքը, սրտի միտոքոնդրիայի ներսում նյութափոխանակությունը և ամբողջական մարդու օրգանիզմում գլյուկոզի վերահսկումը։ Դրանցից յուրաքանչյուրն ունի իր չափումներն ու սահմանափակումները։ Այս հոդվածը դրանք տարանջատում է։

Կարճ պատասխանը հետևյալն է․ մեթիլեն կապույտն իսկապես ակտիվացնում է գլյուկոզի փոխադրումը լավ ուսումնասիրված մեկ բջջային գծում և իսկապես փոխում է միտոքոնդրիալ քիմիան ու սրտի որոշ ցուցանիշներ շաքարախտով առնետների մոտ։ Սակայն առնետների ամենաերկարատև հետազոտությունում այն չի փոխել քաղցած վիճակում գլյուկոզի մակարդակը կամ գլիկացված հեմոգլոբինը, և մարդկանց վերաբերյալ հրապարակված որևէ ապացույց չի ցույց տալիս, որ համակարգային կիրառվող մեթիլեն կապույտը բարելավում է արյան շաքարը, HbA1c-ը կամ ինսուլինը շաքարախտի դեպքում։

Բջիջներ․ գլյուկոզի ավելի արագ մուտք՝ թաղանթում արդեն առկա փոխադրիչների միջոցով

Հետազոտողներն օգտագործել են L929 ֆիբրոբլաստներ՝ բջջային գիծ, որի գլյուկոզի կլանումը կախված է մեկ փոխադրիչից՝ GLUT1-ից։ Երբ առկա է միայն մեկ փոխադրիչ, կլանման ցանկացած փոփոխություն պետք է պայմանավորված լինի այդ փոխադրիչով։

Երբ հետազոտական խումբն այս բջիջները ենթարկել է մեթիլեն կապույտի ազդեցությանը, նշագրված գլյուկոզի կլանումն աճել է 10 րոպեի ընթացքում՝ դեղաչափից կախված ձևով, և 50 micromolar կոնցենտրացիայի դեպքում 45 րոպեում հասել է ելակետային մակարդակի մոտավորապես 800 տոկոսին։ Կինետիկ մանրամասնությունը կարևոր է․ առավելագույն արագությունը (Vmax) աճել է, մինչդեռ խնամակցությունը (Km) և GLUT1 սպիտակուցի քանակը մնացել են անփոփոխ։ Նույն թվով դռներով մեկ րոպեում ավելի շատ գլյուկոզ է անցել։ Ներկանյութն ակտիվացրել է թաղանթում արդեն առկա փոխադրիչները՝ նորերն ավելացնելու փոխարեն։

Ստուգիչ փորձերն ավելի հստակ պատկեր են տալիս։ Վերականգնված՝ անգույն ձևը որևէ ազդեցություն չի ունեցել։ Արտաբջջային օքսիդիչը, որը խոչընդոտել է ներկանյութի մուտքը բջիջ, արգելակել է և՛ ներկումը, և՛ խթանումը։ AMP կինազի և PI կինազի ազդանշանային ուղիների արգելակիչները ոչինչ չեն փոխել, ինչը փաստարկ է այդ երկու հայտնի ազդանշանային ուղիների մասնակցության դեմ։

Սկզբնական ենթադրությունը օքսիդավերականգնման ցիկլավորումն էր․ ներկանյութը տեղափոխում է էլեկտրոններ, բջջում առաջացնում թեթև սթրես, իսկ սթրեսի ենթարկված բջիջները բացում են գլյուկոզի մուտքի դարպասները։ Հետագա հետազոտությունը ստուգել է այդ գաղափարը։ Հետազոտողներն օգտագործել են մեթիլ-բետա-ցիկլոդեքստրին՝ օղակաձև մոլեկուլ, որը մեթիլեն կապույտը պահում է ներառման համալիրում՝ մոտ 310 M-1 ասոցիացիայի հաստատունով։ Համալիրում պահված ներկանյութը ո՛չ ներկել է բջիջները, ո՛չ էլ խթանել կլանումը, իսկ լվացմամբ ներկանյութի հեռացումը սերտորեն համընթաց է եղել ազդեցության կորստի հետ։ Հետազոտողների եզրակացությունը հակասել է օքսիդավերականգնման բացատրությանը․ ակտիվացումը, հավանաբար, առաջանում է GLUT1-ի ակտիվացման ուղու որևէ սպիտակուցի հետ ներկանյութի ուղղակի փոխազդեցությունից, ոչ թե ընդհանուր օքսիդատիվ սթրեսից։

Գործողության այս սկզբունքը նեղ շրջանակ ունի։ Մեթիլեն կապույտը կարող է արագ և դարձելիորեն ակտիվացնել GLUT1-ով միջնորդավորված կլանումը L929 բջիջներում՝ բջիջ ներթափանցելու և սպիտակուցի մակարդակում փոխազդեցության միջոցով։ Սա ոչինչ չի ասում կենդանի կենդանու ինսուլինի, ենթաստամոքսային գեղձի կամ արյան շաքարի մասին։ Ներկանյութի՝ որպես էլեկտրոնների կրիչի դերի համատեքստին ծանոթանալու համար տե՛ս ինչպես է մեթիլեն կապույտը գործում որպես էլեկտրոնների կրիչ։ Բջջային հետազոտությունները մեկնաբանելու կանոնների համար տե՛ս ինչպես կարդալ մեթիլեն կապույտի հետազոտությունները։

Շաքարախտով առնետներ․ փոփոխված սրտեր, անփոփոխ արյան շաքար

Կենդանիների հետազոտություններն անցնում են այլ հասկացության՝ շաքարախտի պայմաններում սրտին։ Առնետների երկու հետազոտություններում էլ օգտագործվել է ստրեպտոզոտոցին՝ թույն, որը ոչնչացնում է ինսուլին արտադրող բետա բջիջները և ստեղծում 1-ին տիպի շաքարախտին նման վիճակ։ Մեթիլեն կապույտի և 2-րդ տիպի շաքարախտի մասին տեղեկություն փնտրող ընթերցողները պետք է հենց սկզբից նկատի ունենան այս անհամապատասխանությունը։ Այս կենդանիները 2-րդ տիպի շաքարախտ չունեն։

Երկարատև հետազոտությունում արու Lewis առնետները ստացել են օրական 10 mg յուրաքանչյուր kg մարմնի զանգվածի հաշվով՝ խմելու ջրի հետ, 11 շաբաթ շարունակ, ինչպես նաև ինսուլինի փոքր դեղաչափեր՝ հյուծումը կանխելու համար՝ առանց գլյուկոզի մակարդակը նորմալացնելու։ Սրտի միտոքոնդրիաներում ներկանյութն օգնել է օքսիդացնել NADH-ը, բարձրացրել է NAD+-ի մակարդակը և մեծացրել Sirtuin 3-ի դեացետիլազային ակտիվությունը։ Պրոտեոմային վերլուծությունը ցույց է տվել 34 միտոքոնդրիալ սպիտակուցների 83 տեղամասերում ացետիլացման նվազում՝ ճարպերի օքսիդացման, կիտրոնաթթվային ցիկլի և էլեկտրոնների փոխադրման ուղիներում։ Երկարաշղթա ճարպերի օքսիդացումն ու հիդրօքսիացիլ-CoA դեհիդրոգենազի ակտիվությունը նվազել են, ինչը մեկնաբանվել է որպես շաքարախտի պայմաններում սրտի՝ ճարպերից կոշտ ու չափազանց մեծ կախվածության թուլացում։ Սրտի ծավալներն ու արտամղման ֆրակցիան բարելավվել են, իսկ հիպերտրոֆիայի ցուցանիշը նորմալացել է, թեև ճնշումներն ու կծկման արագությունը մնացել են նվազած։

Ահա ամենակարևոր արդյունքը․ գլիկեմիան չի փոխվել։ Քաղցած և ոչ քաղցած վիճակում գլյուկոզի մակարդակները մնացել են բարձր, HbA1c-ը մնացել է մոտ 5.6 տոկոսի սահմաններում ինչպես բուժում ստացած, այնպես էլ չստացած շաքարախտով առնետների մոտ՝ առանց բուժման նշանակալի ազդեցության։ Ներկանյութը չի վերացրել նաև մեկուսացված միտոքոնդրիաների I և II համալիրների շնչառական խանգարումը։ Սրտի աշխատանքը որոշ ցուցանիշներով բարելավվել է, մինչդեռ գլյուկոզի վերահսկումն ու հիմնական շնչառական խանգարումը՝ ոչ։ Առանձին ելքերը մնացել են առանձին։

Երկրորդ հետազոտությունն անցկացվել է ավելի փոքր մասշտաբով․ առողջ սրտերից և երկու ամիս շաքարախտ ունեցող կենդանիների սրտերից մեկուսացված միտոքոնդրիաներին չափման ընթացքում տրվել է մեկ ցածր դեղաչափ՝ 0.1 micromolar։ Թթվածնի սպառումն աճել է ինչպես I, այնպես էլ II համալիրի սուբստրատների դեպքում։ Բայց ջրածնի պերօքսիդի արտազատման ուղղությունը կախված է եղել օգտագործվող նյութից․ գլուտամատի և մալատի համակցությամբ այն աճել է, իսկ սուկցինատով՝ նվազել։ Կալցիումի պահպանման ունակությունը չի փոխվել։ Սա միտոքոնդրիալ դեղաբանություն է, ոչ թե սրտի աշխատանքի կամ գլյուկոզի հետազոտություն։ Դրա հիմնական դասն այն է, որ ներկանյութը բոլոր պայմաններում միատեսակ հակաօքսիդանտ չէ։ Օքսիդիչների արտազատման աճը կամ նվազումը կախված է նրանից, թե որ սուբստրատն է միտոքոնդրիան օքսիդացնում։ Հարակից թեմայի համար տե՛ս մեթիլեն կապույտը սրտանոթային հետազոտություններում։

Մոդելների և վերջնակետերի աղյուսակ․ ինչ է փորձարկվել, ինչն է փոխվել, ինչը՝ ոչ

Մարդիկ․ գլիկեմիայի վերաբերյալ տվյալները գրեթե բացակայում են

Փորձարկումը կարող է ուսումնասիրել վերքերը շաքարախտ ունեցող մարդկանց մոտ՝ առանց գլյուկոզի վերահսկումն ուսումնասիրելու, իսկ ատամնաբուժական միջամտությունը կարող է HbA1c-ը ներկայացնել որպես լրացուցիչ ցուցանիշ՝ առանց շաքարախտի բուժումը փորձարկելու։

Գրանցված մեկ փորձարկում՝ NCT05850611-ը, նախատեսում է մեթիլեն կապույտի բերանային ընդունում (70 mg՝ կաթի մեջ, չորս շաբաթ) դիաբետիկ ոտնաթաթի խոցի դեպքում՝ չափվող ցուցանիշների թվում ներառելով քաղցած վիճակում գլյուկոզը, ինսուլինը և HbA1c-ը, սակայն արդյունքներ չի հրապարակել։ Հրապարակված փոքր փորձնական հետազոտությունում ոտնաթաթի խոցի համար համակցվել են թրոմբոցիտներով հարուստ պլազմայի գելը և բերանային ընդունման ցածր դեղաչափով ներկանյութը, իսկ հաղորդված արդյունքները վերաբերել են վերքին և թթվածնավորմանը, ոչ թե գլիկեմիային։ Ատամնաբուժական փորձարկումներում, որտեղ ներկանյութը տեղային կիրառվել է որպես լույսով ակտիվացվող հակամանրէային միջոց պարոդոնտիտ և շաքարախտ ունեցող հիվանդների մոտ, HbA1c-ի առումով նշանակալի առավելություն չի հայտնաբերվել։ Լնդային գրպանում կիրառվող ներկանյութը համակարգային նյութափոխանակային բուժումից տարբեր հասկացություն է, ուստի այդ բացասական արդյունքները նույնպես ոչինչ չեն ասում բերանային ընդունման մասին։

Անկեղծ ամփոփումը հետևյալն է․ մարդկանց վերաբերյալ հրապարակված որևէ ապացույց չի ցույց տալիս, որ համակարգային մեթիլեն կապույտը շաքարախտի դեպքում բարելավում է HbA1c-ը, քաղցած վիճակում գլյուկոզը կամ ինսուլինը։ Ապացույցների բացակայությունը ազդեցության բացակայության ապացույց չէ, բայց այն հիմք չի տալիս մարքեթինգում բջջային կլանման կամ առնետների սրտի վերաբերյալ արդյունքները ներկայացնելու որպես գլյուկոզի վերահսկման ապացույց։ Նախքան որևէ մեկի փորձարկելը անվտանգության սահմանափակումներին, այդ թվում՝ տարածված հակադեպրեսանտների հետ սերոտոնինային համախտանիշի ռիսկին ծանոթանալու համար տե՛ս մեթիլեն կապույտի անվտանգությունն ու դեղային փոխազդեցությունները։

Ինչպես օգտագործել այս ապացույցները՝ առանց ինքներդ ձեզ մոլորեցնելու

Պատկերացրեք երեք մեխանիզմ։ Առաջինը գլյուկոզի մուտքի դուռն է մեկ աճեցված բջջում։ Երկրորդը առնետի սրտի միտոքոնդրիան է։ Երրորդը շաքարախտ ունեցող մարդն է՝ իր ենթաստամոքսային գեղձով, լյարդով, մկաններով, երիկամներով, դեղերով և սննդով։ Ապացուցված է, որ ներկանյութն ազդում է առաջին և երկրորդ մեխանիզմների վրա։ Երրորդի դեպքում գլյուկոզի վերահսկման բարելավմամբ արձագանք ապացուցված չէ։

Այս տարբերակումը ամբողջ հոդվածն է՝ մեկ պարբերությամբ։ Շաքարախտի խնամքում մեթիլեն կապույտի մասին այն պնդումը, որը գլիկեմիկ վերջնակետի փոխարեն հղում է անում փոխադրիչի ակտիվացմանը կամ միտոքոնդրիալ ացետիլացմանը, փոխում է քննարկման թեման։ Sirtuin 3-ի և ճարպերի օքսիդացման վերաբերյալ արդյունքները շարունակում են ուշադրության արժանի լինել, սակայն սպասվող փորձարկումը պետք է հստակ լինի․ վերահսկվող փորձարկում շաքարախտ ունեցող մարդկանց շրջանում, որտեղ HbA1c-ը, քաղցած վիճակում գլյուկոզը կամ ինսուլինը չափվում են որպես առաջնային վերջնակետ։