Metýlenblátt og fitulifur: niðurstöður tilraunarannsókna

Fitulifur er eitt heiti yfir nokkur ólík vandamál. Hjá einum einstaklingi er kveikjan langvarandi mikil áfengisneysla. Hjá öðrum er hún umframframboð næringarefna ásamt insúlínviðnámi og auknum flutningi fitu til lifrarinnar. Í smásjá getur sést einföld fitusöfnun í báðum tilvikum, en undirliggjandi orsakir eru ólíkar. Sá munur ræður því hvað hver tilraun getur sýnt fram á.

Rannsóknir á metýlenbláu og fitulifur eru fáar og á þessu sviði hafa þær eingöngu farið fram á forklínísku stigi. Oftast er vísað til þriggja rannsókna á rottum og músum, en niðurstöður þeirra benda ekki allar í sömu átt. Í einni rannsókn með etanólfóðrun var breyting á oxunar- og afoxunarástandi leiðrétt án þess að lifrarfita breyttist. Í einni rannsókn með fituríku fæði minnkaði lifrarfita samhliða breytingu á boðleiðum. Í einni rannsókn á heilbrigðum dýrum komu fram gagnstæðar niðurstöður fyrir lípíðperoxun í lifur og nýrum. Saman sýna þær hvers vegna halda þarf þremur mæliþáttum aðskildum: breytingu á oxunar- og afoxunarástandi, virkjun boðleiða og fitusöfnun í vef.

Þrír mæliþættir sem auðvelt er að rugla saman

Mæling á oxunar- og afoxunarástandi lýsir meðhöndlun rafeinda. Hlutfall NAD+ og NADH í lifur segir til um hvort umhverfið innan frumunnar sé tiltölulega oxað eða afoxað. Við oxun etanóls breytist NAD+ í NADH, þannig að langvarandi áfengisneysla lækkar hlutfallið. Litarefni sem tekur við rafeindum getur hækkað það aftur. Það er efnafræði, ekki sönnun fyrir minni fitusöfnun.

Mæling á boðleiðum lýsir stjórnun. SIRT1 er NAD+-háð stjórnensím sem breytir próteinum sem taka þátt í starfsemi hvatbera og meðhöndlun fituefna. AMPK virkar sem skynjari fyrir lágt orkustig og stuðlar við virkjun að oxun orkugjafa en hamlar myndun fituefna. Þegar grein greinir frá virkjun SIRT1 í lifur fyrir tilstilli metýlenblás er hún að lýsa breytingu á stjórnun. Hún hefur ekki þar með greint frá niðurstöðu hjá sjúklingi.

Vefjafræðileg eða lífefnafræðileg mæling lýsir lifrinni sjálfri. Algeng dæmi eru magn þríglýseríða á hvert gramm vefs, Oil Red O litun hlutlausrar fitu, mat á þenslu frumna og skemmdum með hematoxýlín- og eósínlitun og ALT-virkni í plasma. Aðeins þessi þriðji flokkur svarar því hvort fitusöfnun í lifur hafi minnkað við notkun metýlenblás í viðkomandi tilraun.

Með því að halda þessum flokkum aðskildum má forðast algengasta mistúlkunina: hagstæð niðurstaða fyrir oxunar- og afoxunarástand eða boðleiðir jafngildir ekki minni fitulifur.

Etanóllíkan: oxunar- og afoxunarástand leiðrétt, fita óbreytt

Skýrasta neikvæða niðurstaðan kemur úr rannsókn á langvarandi etanólfóðrun hjá karlkyns Wistar-rottum. Dýrin fengu etanól sem hluta af fljótandi fæði, allt að 36 prósent af heildarorku. Viðmiðunarhópar fengu samsvarandi fóðurmagn en glúkósa í stað orkunnar úr etanóli. Einn etanólhópur og einn viðmiðunarhópur fengu einnig metýlenblátt, 130 mg á lítra fæðis, um 42 mg á kg á dag, frá degi 5 til dags 30.

Oxunar- og afoxunarástand var metið út frá hefðbundnum pörum umbrotsefna: hlutfalli laktats og pýrúvats fyrir umfrymisvökvann og hlutfalli 3-hýdroxýbútýrats og asetóasetats fyrir hvatbera. Snemma í fóðrun með stórum etanólskömmtum sýndu etanólhóparnir miklar breytingar. Hlutfall NAD+ og NADH í umfrymisvökva lækkaði um 62 prósent og í hvatberum um 71 prósent, auk þess sem glýseról-3-fosfat hækkaði. Metýlenblátt sneri þessum breytingum að mestu við og færði glýseról-3-fosfat nálægt gildum viðmiðunarhópsins, án þess að breyta etanólinntöku, þyngdaraukningu eða etanóli í sermi.

Lifrarfitan sagði aðra sögu. Á degi 12, áður en mikil fitusöfnun hafði orðið, var enginn munur á þríglýseríðum milli hópa. Á degi 27 höfðu þríglýseríð aukist mikið í etanólhópunum óháð metýlenbláu. Á degi 30 hafði heildarmagn fituefna aukist um 89 prósent og þríglýseríð um 196 prósent hjá dýrum sem fengu etanól, aftur án áhrifa frá litarefninu. Fitusöfnun í miðlægum hluta lifrarbleðla leit eins út með og án meðferðar. Höfundarnir ályktuðu að breyting á oxunar- og afoxunarástandi af völdum etanóls væri ekki meginorsök fitulifrar eftir langvarandi fóðrun í þessu líkani. Hér hjálpar að átta sig á hvernig niðurstöður úr dýra- og frumurannsóknum yfirfærast á áhættu hjá mönnum: verkunarháttur getur verið raunverulegur án þess að ráða niðurstöðunni.

Þetta er rannsóknin sem rétt er að vitna í þegar einhver heldur því fram að sérhver leiðrétting á oxunar- og afoxunarástandi hljóti að losa lifrina við fitu. Í þessari tilraun gerði hún það ekki.

Efnaskiptalíkan: breyttar boðleiðir og minni fita hjá músum

Önnur mynd kemur fram í rannsókn á lifrarfrumum og músum á fituríku fæði sem snerist um SIRT1 og AMPK. Í HepG2-frumum, AML-12-frumum og frumræktuðum lifrarfrumum úr rottum hækkaði metýlenblátt hlutfall NAD+ og NADH, jók magn SIRT1-próteins, dró úr asetýleringu stjórnþáttarins PGC-1alpha, jók magn hvatbera-DNA og súrefnisnotkun og virkjaði AMPK, með aukningu á CPT-1 og PPARalpha neðar í boðleiðinni. Þegar tjáning SIRT1 var bæld hvarf AMPK-virkjunin, sem tengir þessa atburðarás við SIRT1 í því frumukerfi. Litarefnið vann einnig gegn boðum sem stuðla að fitumyndun frá LXR-örvanum T0901317 og útsetningu fyrir palmítati, þar á meðal örvun SREBP-1c, FAS og ACC.

Í dýrahluta rannsóknarinnar voru notaðar karlkyns C57BL/6-mýs sem fengu fæði með 60 prósent fitu í 8 vikur. Metýlenblátt var gefið um munn fjórum sinnum í viku síðustu 4 vikurnar, í skömmtum sem námu 3 eða 10 mg á kg á dag. Hjá músum sem fengu meðferð sást minni Oil Red O litun, minna af þríglýseríðum í lifur, minni þensla frumna og fituhrörnun við vefjafræðilegt mat og lægra ALT í plasma en hjá ómeðhöndluðum músum á fituríku fæði. Lyfjahvarfarannsóknir í sömu grein sýndu að aðgengi eftir inntöku um munn var um 31 til 35 prósent, með nær fullkomnu frásogi úr þörmum en verulegum umbrotum. Hæsta hlutfall styrks í vef miðað við plasma var í lifur, sem gerir áhrif í lifur að minnsta kosti trúverðug með tilliti til dreifingar.

Þetta er raunveruleg vísbending um minni fitusöfnun í lifur, en umfang hennar er takmarkað. Þetta er stutt músatilraun með 9 til 10 dýrum í hverjum hópi, einu fæði, tveimur skömmtum og fjögurra vikna meðferð. Hún prófar efnaskiptatengda fitusöfnun í lifur og einkenni fitulifrarbólgu, ekki áfengistengdan sjúkdóm. Hún prófar hvorki skorpulifur, afturhvarf bandvefsmyndunar né nokkra niðurstöðu hjá mönnum. Hlutverk mælinga á hvatberum og oxunar- og afoxunarástandi við túlkun slíkra niðurstaðna er að sýna að þær styðji tilgátu, ekki að setja fram skammt eða meðferðaráætlun.

Skyndimynd af heilbrigðum vef: sami skammtur, gagnstæð áhrif eftir líffærum

Þriðja rannsóknin er oft dregin inn í fullyrðingar um lifrina þar sem hún á ekki heima. Í 30 daga tilraun á heilbrigðum kvenkyns Wistar-rottum fengu fimm dýr 1 mM metýlenblátt í drykkjarvatni og fimm voru í viðmiðunarhópi. Súperoxíðdismútasi, katalasi og afoxað glútatíon breyttust ekki í lifur eða nýrum. Lípíðperoxun jókst lítillega í lifur og minnkaði í nýrum. ALT og kreatínín í sermi lækkuðu, en engin breyting varð á þvagefnisköfnunarefni í blóði.

Réttmæt túlkun er að áhrifin séu vefjasértæk hjá heilbrigðum dýrum, ekki að um meðferð við sjúkdómi sé að ræða. Sama útsetning virtist lítillega stuðla að oxun samkvæmt einum mælikvarða í lifur og hafa væg verndandi áhrif samkvæmt sama mælikvarða í nýrum, á meðan hefðbundnar andoxunarvarnir héldust óbreyttar. Með fimm dýr í hverjum hópi og ekkert sjúkdómslíkan gefur þessi grein tilefni til að varast að kalla metýlenblátt almennt andoxunarefni fyrir lifur. Hún sýnir einnig hvers vegna breytingar á lifrarensímum þurfa skilgreint sjúkdómssamhengi áður en hægt er að túlka þær sem bata.

Samanburður á lifrartilraununum þremur

Taflan sýnir meginatriðið skýrt. Svipað blátt litarefni, ólík líffræði. Etanólrannsóknin aðskilur árangur við leiðréttingu oxunar- og afoxunarástands frá skorti á áhrifum á fitu. Fæðisrannsóknin tengir breytingar á boðleiðum og minni fitusöfnun í einu líkani. Rannsóknin á heilbrigðum dýrum sýnir að mælikvarðar á oxunar- og afoxunarástand geta færst í gagnstæðar áttir eftir líffærum.

Hvers vegna þetta réttlætir ekki fullyrðingu um meðferð

Engin þessara rannsókna tók til fólks með fitulifur. Skammtar, íkomuleiðir og tímalengd eru ólík milli greina og ekki hægt að yfirfæra þau á meðferð hjá mönnum með einfaldri skölun. Fá dýr í hverjum hópi, sérstaklega þrjú dýr á hverjum tímapunkti mælinga á oxunar- og afoxunarástandi í etanólrannsókninni og fimm í hverjum hópi í rannsókninni á heilbrigðum dýrum, skilja eftir verulega óvissu. Kyn, stofn, samsetning fæðis og tímasetning meðferðar miðað við skemmdir eru öll ólík. Sjúkdómslíkönin tvö endurspegla einnig ólíkar undirliggjandi orsakir, svo jákvæða niðurstaðan með fituríku fæði getur ekki vegið upp neikvæðu etanólniðurstöðuna eða öfugt.

Fyrir þann sem hefur greinst með lifrarsjúkdóm er brýnna að lesa þetta út frá varúð en meðferð. Yfirlitið yfir varúð vegna nýrna og lifrar við notkun metýlenblás útskýrir hvers vegna skert starfsemi líffæra breytir öryggisspurningunum, jafnvel þótt dýrarannsókn virðist hagstæð. Farðu með greininguna, nýlegar rannsóknarniðurstöður, nákvæmar upplýsingar um vöruna og íkomuleiðina og fullan lyfjalista til læknis. Spyrðu hvaða gögn styðji notkun þeirrar vöru í þeim tilgangi hjá einstaklingi með skerðingu á því stigi.

Niðurstaðan: metýlenblátt breytti oxunar- og afoxunarástandi lifrar í einu etanóllíkani án þess að draga úr fitusöfnun, virkjaði SIRT1 og AMPK samhliða minni fitusöfnun í einu efnaskiptalíkani í músum og sýndi líffærasértæk áhrif á oxunar- og afoxunarástand í heilbrigðum rottum. Þetta eru vísbendingar til frekari rannsókna, ekki viðurkennd meðferð við fitulifur.