Մեթիլեն կապույտը և լյարդի ճարպակալումը․ ինչ են պարզել փորձարարական ուսումնասիրությունները

Լյարդի ճարպակալումը մի քանի տարբեր խնդիրների ընդհանուր անվանում է։ Մեկ մարդու դեպքում պատճառը երկարատև, առատ ալկոհոլի օգտագործումն է։ Մյուսի դեպքում՝ սննդանյութերի ավելցուկը՝ ինսուլինային դիմադրության և դեպի լյարդ ճարպի ավելացած հոսքի հետ միասին։ Մանրադիտակով երկու դեպքում էլ կարող է երևալ ճարպի պարզ կուտակում, սակայն դրա հիմքում ընկած պատճառները տարբեր են։ Այդ տարբերությունն է որոշում, թե ինչ կարող է ապացուցել յուրաքանչյուր փորձ։

Մեթիլեն կապույտի և լյարդի ճարպակալման վերաբերյալ գրականությունը սակավ է և այս հարցում ամբողջությամբ նախակլինիկական։ Առավել հաճախ մեջբերվում են առնետների և մկների մասնակցությամբ երեք ուսումնասիրություններ, և դրանց արդյունքները միևնույն ուղղությամբ չեն տանում։ Էթանոլով կերակրման մեկ ուսումնասիրությունում օքսիդավերականգնման փոփոխությունը շտկվել է, բայց լյարդի ճարպը մնացել է անփոփոխ։ Ճարպերի բարձր պարունակությամբ սննդակարգի մեկ ուսումնասիրությունում լյարդի ճարպը նվազել է՝ ազդանշանային ուղու փոփոխությանը զուգահեռ։ Առողջ կենդանիների մեկ ուսումնասիրությունում լյարդի և երիկամների լիպիդների պերօքսիդացման արդյունքները հակադիր են եղել։ Միասին դիտարկվելիս դրանք ցույց են տալիս, թե ինչու պետք է առանձին պահել երեք վերջնակետերը՝ օքսիդավերականգնման փոփոխությունը, ազդանշանային ուղիների ակտիվացումը և հյուսվածքում ճարպի կուտակումը։

Երեք վերջնակետ, որոնք հեշտ է շփոթել

Օքսիդավերականգնման ցուցանիշը նկարագրում է էլեկտրոնների փոխանակումը։ Լյարդում NAD+-ի և NADH-ի հարաբերակցությունը ցույց է տալիս՝ բջջային միջավայրը համեմատաբար օքսիդացվա՞ծ է, թե՞ վերականգնված։ Էթանոլի օքսիդացումը NAD+-ը վերածում է NADH-ի, ուստի ալկոհոլի երկարատև օգտագործումը նվազեցնում է այդ հարաբերակցությունը։ Էլեկտրոններ ընդունող ներկանյութը կարող է այն կրկին բարձրացնել։ Սա քիմիական գործընթաց է, ոչ թե կուտակված ճարպի նվազման ապացույց։

Ազդանշանային ցուցանիշը նկարագրում է կարգավորումը։ SIRT1-ը NAD+-ից կախված կարգավորող ֆերմենտ է, որը փոփոխում է միտոքոնդրիումների գործառույթին և լիպիդների նյութափոխանակությանը մասնակցող սպիտակուցները։ AMPK-ն գործում է որպես էներգիայի պակասի սենսոր, որն ակտիվանալիս նպաստում է էներգետիկ նյութերի օքսիդացմանը և սահմանափակում լիպիդների սինթեզը։ Երբ հոդվածը հաղորդում է մեթիլեն կապույտի ազդեցությամբ լյարդում SIRT1-ի ակտիվացման մասին, այն ներկայացնում է կարգավորման փոփոխություն։ Այն դեռ չի ներկայացնում հիվանդի կլինիկական արդյունք։

Հյուսվածաբանական կամ կենսաքիմիական ցուցանիշը նկարագրում է հենց լյարդը։ Տարածված օրինակներն են հյուսվածքի մեկ գրամում տրիգլիցերիդների պարունակությունը, չեզոք ճարպի ներկումը Oil Red O-ով, բջիջների փուչիկանման ուռչման և վնասման գնահատումը հեմատոքսիլինով ու էոզինով, ինչպես նաև պլազմայում ALT-ի ակտիվությունը։ Միայն այս երրորդ խումբն է պատասխանում այն հարցին, թե տվյալ փորձի ընթացքում մեթիլեն կապույտի ազդեցությամբ լյարդի ստեատոզը բարելավվել է արդյոք։

Այս խմբերի տարանջատումը կանխում է ամենատարածված սխալ մեկնաբանությունը․ օքսիդավերականգնման կամ ազդանշանային ուղու բարենպաստ արդյունքը չի նշանակում լյարդի ճարպակալման նվազում։

Էթանոլային մոդել․ օքսիդավերականգնման վիճակը շտկվել է, ճարպը՝ մնացել անփոփոխ

Ամենահստակ բացասական արդյունքը ստացվել է արու Wistar առնետների՝ էթանոլով երկարատև կերակրման ուսումնասիրությունում։ Կենդանիները էթանոլ էին ստանում հեղուկ սննդակարգի կազմում՝ աստիճանաբար հասնելով ընդհանուր էներգիայի 36 տոկոսին, իսկ զույգերով համապատասխանեցված կերակրմամբ հսկիչ կենդանիներն էթանոլից ստացվող էներգիայի փոխարեն ստանում էին գլյուկոզա։ Էթանոլ ստացող մեկ խումբը և մեկ հսկիչ խումբը նաև ստանում էին մեթիլեն կապույտ՝ սննդակարգի մեկ լիտրում 130 mg, մոտ 42 mg մեկ kg-ի հաշվով օրական՝ 5-րդ օրից մինչև 30-րդ օրը։

Օքսիդավերականգնման վիճակը գնահատվել է ստանդարտ մետաբոլիտային զույգերով՝ լակտատի և պիրուվատի հարաբերակցությամբ ցիտոզոլի համար, իսկ 3-հիդրօքսիբուտիրատի և ացետոացետատի հարաբերակցությամբ՝ միտոքոնդրիումների համար։ Բարձր չափաբաժնով էթանոլով կերակրման սկզբնական փուլում էթանոլ ստացող խմբերում արձանագրվել են մեծ փոփոխություններ․ ցիտոզոլում NAD+-ի և NADH-ի հարաբերակցությունը նվազել է մոտ 62 տոկոսով, իսկ միտոքոնդրիումներում՝ մոտ 71 տոկոսով, և բարձրացել է գլիցերոլ 3-ֆոսֆատի մակարդակը։ Մեթիլեն կապույտը մեծապես հակադարձել է այդ փոփոխությունները և գլիցերոլ 3-ֆոսֆատը վերադարձրել հսկիչ արժեքներին մոտ մակարդակի՝ առանց փոխելու էթանոլի ընդունումը, մարմնի քաշի ավելացումը կամ շիճուկում էթանոլի մակարդակը։

Լյարդի ճարպի արդյունքները այլ պատկեր են ներկայացրել։ 12-րդ օրը՝ ճարպի զգալի կուտակումից առաջ, տրիգլիցերիդների մակարդակը խմբերի միջև չէր տարբերվում։ 27-րդ օրը էթանոլ ստացող խմբերում տրիգլիցերիդները զգալիորեն ավելացել էին՝ անկախ մեթիլեն կապույտից։ 30-րդ օրը էթանոլով կերակրվող կենդանիների ընդհանուր լիպիդները բարձրացել էին մոտ 89 տոկոսով, իսկ տրիգլիցերիդները՝ մոտ 196 տոկոսով, և ներկանյութը կրկին չէր ազդել դրանց վրա։ Բլթակների կենտրոնական հատվածների ճարպային ներթափանցումը նույն տեսքն ուներ՝ բուժմամբ թե առանց դրա։ Հեղինակները եզրակացրել են, որ այս մոդելում երկարատև կերակրումից հետո էթանոլով պայմանավորված օքսիդավերականգնման փոփոխությունը լյարդի ճարպակալման հիմնական պատճառը չէ։ Այստեղ օգտակար է հասկանալ, թե կենդանիների և բջիջների ուսումնասիրությունների արդյունքներն ինչպես են առնչվում մարդու ռիսկին․ մեխանիզմը կարող է իրական լինել, բայց միևնույն է՝ չորոշել արդյունքը։

Սա այն ուսումնասիրությունն է, որը պետք է մեջբերել, երբ որևէ մեկը պնդում է, թե օքսիդավերականգնման ցանկացած շտկում անպայման պետք է վերացնի լյարդի ճարպը։ Այս փորձի պայմաններում դա տեղի չի ունեցել։

Նյութափոխանակային մոդել․ ազդանշանային փոփոխություն և ճարպի նվազում մկների մոտ

Այլ պատկեր է ներկայացնում հեպատոցիտների և ճարպերի բարձր պարունակությամբ սննդակարգով մկների ուսումնասիրությունը, որի առանցքում SIRT1-ն ու AMPK-ն են։ HepG2 բջիջներում, AML-12 բջիջներում և առնետների առաջնային հեպատոցիտներում մեթիլեն կապույտը բարձրացրել է NAD+-ի և NADH-ի հարաբերակցությունը, ավելացրել SIRT1 սպիտակուցի քանակը, նվազեցրել PGC-1alpha կարգավորիչի ացետիլացումը, ավելացրել միտոքոնդրիալ ԴՆԹ-ի պարունակությունն ու թթվածնի սպառումը և ակտիվացրել AMPK-ն՝ դրան հաջորդող CPT-1-ի և PPARalpha-ի բարձրացմամբ։ Երբ SIRT1-ի արտահայտումը ճնշվել է, AMPK-ի ակտիվացումը վերացել է, ինչը տվյալ բջջային համակարգում այս շղթան կապում է SIRT1-ի հետ։ Ներկանյութը նաև հակազդել է LXR-ի ագոնիստ T0901317-ից և պալմիտատի ազդեցությունից բխող ճարպագոյացման ազդանշաններին, այդ թվում՝ SREBP-1c-ի, FAS-ի և ACC-ի խթանմանը։

Կենդանիների մասնակցությամբ հատվածում օգտագործվել են արու C57BL/6 մկներ, որոնք 8 շաբաթ ստացել են 60 տոկոս ճարպ պարունակող սննդակարգ։ Վերջին 4 շաբաթվա ընթացքում մեթիլեն կապույտը տրվել է բերանային ճանապարհով՝ շաբաթական չորս անգամ, օրական 3 կամ 10 mg մեկ kg-ի հաշվով։ Բուժում ստացած մկների մոտ, համեմատած ճարպերի բարձր պարունակությամբ սննդակարգ ստացող չբուժված մկների հետ, արձանագրվել են ավելի թույլ Oil Red O ներկում, լյարդում տրիգլիցերիդների ավելի ցածր մակարդակ, հյուսվածաբանորեն ավելի քիչ փուչիկանման ուռչում և ճարպային դեգեներացիա, ինչպես նաև պլազմայում ALT-ի ավելի ցածր մակարդակ։ Նույն հոդվածի ֆարմակոկինետիկ հետազոտությունում բերանային կենսամատչելիությունը կազմել է մոտ 31–35 տոկոս՝ աղիքներից գրեթե ամբողջական ներծծմամբ, բայց զգալի նյութափոխանակությամբ։ Հյուսվածքի և պլազմայի կոնցենտրացիաների ամենաբարձր հարաբերակցությունն արձանագրվել է լյարդում, ինչը բաշխման տեսանկյունից առնվազն հավանական է դարձնում լյարդային ազդեցությունը։

Սա ստեատոզի նվազման իրական ազդակ է, բայց դրա սահմանները նեղ են։ Այն կարճատև փորձ է մկների վրա՝ յուրաքանչյուր խմբում 9–10 կենդանով, մեկ սննդակարգով, երկու չափաբաժնով և չորս շաբաթ բուժմամբ։ Այն ուսումնասիրում է նյութափոխանակային ստեատոզն ու ստեատոհեպատիտի հատկանիշները, ոչ թե ալկոհոլի հետ կապված հիվանդությունը, և չի ուսումնասիրում ցիռոզը, ֆիբրոզի հետադարձ զարգացումը կամ մարդկանց մոտ որևէ արդյունք։ Նման արդյունքները մեկնաբանելիս միտոքոնդրիալ և օքսիդավերականգնման ցուցանիշների դերը վարկածը հիմնավորող տվյալներ տրամադրելն է, ոչ թե չափաբաժին կամ բուժման սխեմա սահմանելը։

Առողջ հյուսվածքի պատկերը․ նույն չափաբաժինը, հակադիր արդյունքներ տարբեր օրգաններում

Երրորդ ուսումնասիրությունը հաճախ օգտագործվում է լյարդի վերաբերյալ պնդումներում, որոնց համար այն կիրառելի չէ։ Առողջ էգ Wistar առնետների 30-օրյա փորձի ընթացքում հինգ կենդանի խմելու ջրով ստացել է 1 mM մեթիլեն կապույտ, իսկ հինգը եղել են հսկիչ խմբում։ Սուպերօքսիդ դիսմուտազը, կատալազը և վերականգնված գլուտաթիոնը լյարդում կամ երիկամներում չեն փոխվել։ Լիպիդների պերօքսիդացումը լյարդում փոքր-ինչ բարձրացել է, իսկ երիկամներում՝ նվազել։ Շիճուկում ALT-ն ու կրեատինինը նվազել են՝ առանց արյան միզանյութի ազոտի փոփոխության։

Ճշգրիտ մեկնաբանությունն այստեղ առողջ կենդանիների հյուսվածքներին հատուկ ազդեցությունն է, ոչ թե հիվանդության բուժումը։ Նույն ազդեցությունը մեկ ցուցանիշով լյարդում փոքր-ինչ օքսիդացումը խթանող էր թվում, իսկ նույն ցուցանիշով երիկամներում՝ փոքր-ինչ պաշտպանիչ, մինչդեռ ստանդարտ հակաօքսիդանտ պաշտպանական համակարգերը մնում էին անփոփոխ։ Յուրաքանչյուր խմբում հինգ կենդանով և առանց հիվանդության մոդելի՝ այս հոդվածը զգուշացնում է մեթիլեն կապույտը լյարդի ընդհանուր հակաօքսիդանտ անվանելու դեմ։ Այն նաև ցույց է տալիս, թե ինչու լյարդի ֆերմենտների փոփոխությունները պետք է դիտարկել որոշակի հիվանդության համատեքստում, նախքան դրանք բարելավում համարելը։

Լյարդի երեք փորձերի համեմատությունը

Աղյուսակը տեսանելի է դարձնում հիմնական միտքը։ Նմանատիպ կապույտ ներկանյութ, բայց տարբեր կենսաբանական պայմաններ։ Էթանոլային ուսումնասիրությունը տարանջատում է օքսիդավերականգնման շտկման հաջողությունը ճարպի նվազման անհաջողությունից։ Սննդակարգի ուսումնասիրությունը մեկ մոդելում համատեղում է ազդանշանային փոփոխությունն ու ճարպի նվազումը։ Առողջ կենդանիների ուսումնասիրությունը ցույց է տալիս, որ օքսիդավերականգնման ցուցանիշները տարբեր օրգաններում կարող են փոխվել հակադիր ուղղություններով։

Ինչու սրանից բուժման վերաբերյալ պնդում չի բխում

Այս ուսումնասիրություններից ոչ մեկում չեն ընդգրկվել լյարդի ճարպակալմամբ մարդիկ։ Հոդվածներում չափաբաժինները, ընդունման ուղիներն ու տևողությունները տարբեր են և պարզ համամասնությամբ չեն վերածվում մարդու համար կիրառելի սխեմայի։ Խմբերի փոքր չափերը՝ հատկապես էթանոլային ուսումնասիրությունում օքսիդավերականգնման յուրաքանչյուր ժամանակային կետի համար երեք կենդանին և առողջ կենդանիների ուսումնասիրությունում յուրաքանչյուր խմբի հինգ կենդանին, թողնում են զգալի անորոշություն։ Սեռը, գիծը, սննդակարգի կազմը և վնասման նկատմամբ բուժման ժամանակահատվածը նույնպես տարբեր են։ Իսկ հիվանդության երկու մոդելները ներկայացնում են հիմքում ընկած տարբեր պատճառներ, ուստի սննդակարգային մոդելի դրական արդյունքը չի կարող վերացնել էթանոլային մոդելի բացասական արդյունքը կամ հակառակը։

Լյարդի ախտորոշված հիվանդություն ունեցող յուրաքանչյուր մարդու համար առաջնահերթը նախազգուշական, ոչ թե բուժական մեկնաբանությունն է։ Մեթիլեն կապույտի կիրառման՝ երիկամներին և լյարդին առնչվող նախազգուշական միջոցների ակնարկը բացատրում է, թե ինչու է օրգանի գործառույթի խանգարումը փոխում անվտանգության հարցերը, նույնիսկ երբ կենդանիների ուսումնասիրության արդյունքները բարենպաստ են թվում։ Բժշկին ներկայացրեք ախտորոշումը, վերջին լաբորատոր արդյունքները, կոնկրետ արտադրանքն ու ընդունման ուղին, ինչպես նաև դեղերի ամբողջական ցանկը, և հարցրեք, թե ինչ ապացույցներ են հիմնավորում այդ արտադրանքի կիրառումն այդ նպատակով՝ օրգանի գործառույթի այդ աստիճանի խանգարում ունեցող մարդու մոտ։

Ամփոփելով՝ մեթիլեն կապույտը մեկ էթանոլային մոդելում փոխել է լյարդի օքսիդավերականգնման վիճակը՝ առանց կուտակված ճարպը նվազեցնելու, մկների մեկ նյութափոխանակային մոդելում ակտիվացրել է SIRT1-ն ու AMPK-ն՝ միաժամանակ նվազեցնելով ճարպը, իսկ առողջ առնետների մոտ ցուցաբերել է օրգանին հատուկ օքսիդավերականգնման ազդեցություններ։ Սա հետագա հետազոտության ուղղությունների շարք է, ոչ թե լյարդի ճարպակալման հաստատված բուժում։