მეთილენის ლურჯი და ღვიძლის გაცხიმოვნება: რა აჩვენა ექსპერიმენტულმა კვლევებმა

ღვიძლის გაცხიმოვნება რამდენიმე განსხვავებული პრობლემის საერთო სახელწოდებაა. ერთ ადამიანში გამომწვევი მიზეზი ალკოჰოლის ხანგრძლივი, ჭარბი მოხმარებაა. სხვაში — საკვები ნივთიერებების ჭარბი მიწოდება, ინსულინრეზისტენტობა და ღვიძლში ცხიმის გაძლიერებული მიწოდება. მიკროსკოპით ორივე შემთხვევაში შეიძლება ცხიმის უბრალო დაგროვება ჩანდეს, მაგრამ საწყისი მიზეზები განსხვავებულია. სწორედ ეს განსხვავება განსაზღვრავს, რისი დამტკიცება შეუძლია კონკრეტულ ექსპერიმენტს.

ამ საკითხზე მეთილენის ლურჯისა და ღვიძლის გაცხიმოვნების შესახებ ლიტერატურა მწირია და მთლიანად პრეკლინიკურ კვლევებს მოიცავს. ყველაზე ხშირად ვირთაგვებსა და თაგვებზე ჩატარებულ სამ კვლევას ციტირებენ, თუმცა მათი შედეგები ერთსა და იმავე მიმართულებაზე არ მიუთითებს. ეთანოლით კვების ერთ კვლევაში ჟანგვა-აღდგენითი ცვლილება გამოსწორდა, მაგრამ ღვიძლში ცხიმის რაოდენობა უცვლელი დარჩა. ცხიმით მდიდარი რაციონის ერთ კვლევაში ღვიძლში ცხიმი შემცირდა და ამას სიგნალიზაციის ცვლილებაც ახლდა. ჯანმრთელ ცხოველებზე ჩატარებულ ერთ კვლევაში კი ღვიძლსა და თირკმელში ლიპიდების პეროქსიდაციის საპირისპირო შედეგები მიიღეს. ერთობლივად ეს კვლევები აჩვენებს, რატომ უნდა განვასხვავოთ სამი საბოლოო მაჩვენებელი: ჟანგვა-აღდგენითი ცვლილება, სიგნალიზაციის გააქტიურება და ქსოვილში ცხიმის დაგროვება.

სამი საბოლოო მაჩვენებელი, რომელთა აღრევაც ადვილია

ჟანგვა-აღდგენითი მაჩვენებელი ელექტრონების მიმოცვლას აღწერს. ღვიძლში NAD+-ის შეფარდება NADH-თან გვიჩვენებს, უჯრედული გარემო შედარებით დაჟანგულია თუ აღდგენილი. ეთანოლის დაჟანგვისას NAD+ გარდაიქმნება NADH-ად, ამიტომ ალკოჰოლის ქრონიკული მოხმარება ამ შეფარდებას ამცირებს. საღებავს, რომელიც ელექტრონებს იღებს, შეუძლია ეს შეფარდება კვლავ გაზარდოს. ეს ქიმიური ცვლილებაა და არა დაგროვილი ცხიმის შემცირების მტკიცებულება.

სიგნალიზაციის მაჩვენებელი რეგულაციას აღწერს. SIRT1 არის NAD+-ზე დამოკიდებული მარეგულირებელი ფერმენტი, რომელიც მიტოქონდრიულ ფუნქციასა და ლიპიდების ცვლაში მონაწილე ცილებს ცვლის. AMPK ენერგიის დაბალი დონის სენსორად მოქმედებს; გააქტიურებისას ის ხელს უწყობს ენერგეტიკული სუბსტრატების დაჟანგვას და ზღუდავს ლიპიდების სინთეზს. როდესაც ნაშრომი ღვიძლში მეთილენის ლურჯით SIRT1-ის გააქტიურებას აღწერს, ის მარეგულირებელ ცვლილებაზე მიუთითებს. ეს ჯერ კიდევ არ ნიშნავს პაციენტში მიღებული შედეგის აღწერას.

ჰისტოლოგიური ან ბიოქიმიური მაჩვენებელი უშუალოდ ღვიძლის მდგომარეობას აღწერს. გავრცელებული მაგალითებია ტრიგლიცერიდების შემცველობა ქსოვილის ერთ გრამში, ნეიტრალური ცხიმის Oil Red O-თი შეღებვა, ბალონური დეგენერაციისა და დაზიანების შეფასება ჰემატოქსილინითა და ეოზინით, ასევე პლაზმაში ALT-ის აქტივობა. მხოლოდ ეს მესამე ჯგუფი პასუხობს კითხვას, გაუმჯობესდა თუ არა ღვიძლის სტეატოზი მეთილენის ლურჯის გამოყენებისას კონკრეტულ ექსპერიმენტში.

ამ ჯგუფების ერთმანეთისგან გამიჯვნა ყველაზე გავრცელებულ მცდარ ინტერპრეტაციას გვარიდებს: ხელსაყრელი ჟანგვა-აღდგენითი ან სიგნალიზაციის შედეგი ღვიძლის გაცხიმოვნების შემცირებას არ უდრის.

ეთანოლის მოდელი: ჟანგვა-აღდგენითი მდგომარეობა გამოსწორდა, ცხიმი უცვლელი დარჩა

ყველაზე მკაფიო უარყოფითი შედეგი მიღებულია მამრ Wistar ვირთაგვებში ეთანოლით ქრონიკული კვების კვლევაში. ცხოველები ეთანოლს თხევადი რაციონის შემადგენლობაში იღებდნენ; მისი წილი თანდათან საერთო ენერგიის 36 პროცენტამდე გაიზარდა. საკონტროლო ცხოველები დაწყვილებული კვების სქემით იმავე რაოდენობის საკვებს იღებდნენ, ხოლო ეთანოლის ენერგიას გლუკოზა ანაცვლებდა. ეთანოლის ერთი ჯგუფი და ერთი საკონტროლო ჯგუფი დამატებით იღებდა მეთილენის ლურჯს — 130 mg-ს რაციონის ყოველ ლიტრზე, რაც დაახლოებით 42 mg-ს შეადგენდა სხეულის მასის ყოველ kg-ზე დღეში, მე-5 დღიდან 30-ე დღემდე.

ჟანგვა-აღდგენითი მდგომარეობა სტანდარტული მეტაბოლიტური წყვილებით შეაფასეს: ციტოზოლისთვის — ლაქტატის შეფარდებით პირუვატთან, მიტოქონდრიებისთვის კი — 3-ჰიდროქსიბუტირატის შეფარდებით აცეტოაცეტატთან. ეთანოლის მაღალი დოზით კვების ადრეულ ეტაპზე ეთანოლის ჯგუფებში მნიშვნელოვანი ცვლილებები გამოვლინდა: ციტოზოლში NAD+-ის შეფარდება NADH-თან დაახლოებით 62 პროცენტით შემცირდა, მიტოქონდრიებში კი — დაახლოებით 71 პროცენტით; ამასთან, გაიზარდა გლიცეროლ-3-ფოსფატის დონე. მეთილენის ლურჯმა ეს ცვლილებები დიდწილად შეაბრუნა და გლიცეროლ-3-ფოსფატის დონე საკონტროლო მაჩვენებლებთან ახლოს დააბრუნა, ისე, რომ არ შეცვლილა ეთანოლის მიღება, სხეულის მასის მატება ან შრატში ეთანოლის დონე.

ღვიძლში ცხიმის მაჩვენებლებმა განსხვავებული სურათი აჩვენა. მე-12 დღეს, ცხიმის მნიშვნელოვან დაგროვებამდე, ჯგუფებს შორის ტრიგლიცერიდების დონე არ განსხვავდებოდა. 27-ე დღეს ეთანოლის ჯგუფებში ტრიგლიცერიდების დონე მკვეთრად გაიზარდა, მეთილენის ლურჯის მიღების მიუხედავად. 30-ე დღეს ეთანოლით ნაკვებ ცხოველებში საერთო ლიპიდების დონე დაახლოებით 89 პროცენტით, ხოლო ტრიგლიცერიდებისა — დაახლოებით 196 პროცენტით გაიზარდა; საღებავმა ამ შედეგზე კვლავ ვერ იმოქმედა. წილაკების ცენტრალურ უბნებში ცხიმოვანი ინფილტრაცია ერთნაირად გამოიყურებოდა, ჩარევითაც და მის გარეშეც. ავტორებმა დაასკვნეს, რომ ამ მოდელში ხანგრძლივი კვების შემდეგ ღვიძლის გაცხიმოვნების მთავარი მიზეზი ეთანოლით გამოწვეული ჟანგვა-აღდგენითი ცვლილება არ არის. აქ მნიშვნელოვანია გავარჩიოთ, როგორ უკავშირდება ცხოველებსა და უჯრედებში მიღებული მონაცემები ადამიანის რისკს: მექანიზმი შეიძლება რეალურად არსებობდეს, მაგრამ საბოლოო შედეგს მაინც არ განსაზღვრავდეს.

სწორედ ამ კვლევის ციტირება ღირს, როდესაც ვინმე ამტკიცებს, რომ ჟანგვა-აღდგენითი მდგომარეობის ნებისმიერი გამოსწორება ღვიძლში დაგროვილ ცხიმს აუცილებლად უნდა აქრობდეს. ამ ექსპერიმენტულ სქემაში ასე არ მოხდა.

მეტაბოლური მოდელი: სიგნალიზაცია და ცხიმის შემცირება თაგვებში

განსხვავებულ სურათს აჩვენებს ჰეპატოციტებისა და ცხიმით მდიდარ რაციონზე მყოფი თაგვების კვლევა, რომელიც SIRT1-სა და AMPK-ზე იყო აგებული. HepG2 უჯრედებში, AML-12 უჯრედებსა და ვირთაგვის პირველად ჰეპატოციტებში მეთილენის ლურჯმა გაზარდა NAD+-ის შეფარდება NADH-თან და SIRT1 ცილის რაოდენობა, შეამცირა მარეგულირებელი PGC-1alpha-ს აცეტილირება, გაზარდა მიტოქონდრიული დნმ-ის შემცველობა და ჟანგბადის მოხმარება, ასევე გაააქტიურა AMPK, რასაც შემდგომ CPT-1-ისა და PPARalpha-ს ზრდა მოჰყვა. SIRT1-ის ექსპრესიის დათრგუნვისას AMPK-ის გააქტიურება აღარ ხდებოდა, რაც ამ უჯრედულ სისტემაში მოვლენათა ჯაჭვს SIRT1-ს უკავშირებს. საღებავი ასევე ეწინააღმდეგებოდა LXR-ის აგონისტ T0901317-ითა და პალმიტატის ზემოქმედებით გამოწვეულ ლიპოგენურ სიგნალებს, მათ შორის SREBP-1c-ის, FAS-ისა და ACC-ის ინდუქციას.

კვლევის ცხოველურ ნაწილში გამოიყენეს მამრი C57BL/6 თაგვები, რომლებიც 8 კვირის განმავლობაში 60 პროცენტი ცხიმის შემცველ რაციონს იღებდნენ. ბოლო 4 კვირის განმავლობაში მეთილენის ლურჯი პერორალურად ეძლეოდათ კვირაში ოთხჯერ, დოზით 3 ან 10 mg სხეულის მასის ყოველ kg-ზე დღეში. ჩარევის ჯგუფის თაგვებს, ცხიმით მდიდარ რაციონზე მყოფ არანამკურნალებ თაგვებთან შედარებით, ჰქონდათ ნაკლები Oil Red O შეღებვა, ღვიძლში ტრიგლიცერიდების დაბალი დონე, ჰისტოლოგიურად ნაკლები ბალონური და ცხიმოვანი დეგენერაცია, ასევე პლაზმაში ALT-ის დაბალი დონე. იმავე ნაშრომის ფარმაკოკინეტიკურმა ნაწილმა აჩვენა, რომ პერორალური ბიოშეღწევადობა დაახლოებით 31-დან 35 პროცენტამდე იყო: ნაწლავიდან შეწოვა თითქმის სრული იყო, მაგრამ მეტაბოლიზმი — მნიშვნელოვანი. ქსოვილში კონცენტრაციის შეფარდება პლაზმაში კონცენტრაციასთან ყველაზე მაღალი ღვიძლში აღმოჩნდა, რაც განაწილების თვალსაზრისით მაინც შესაძლებელს ხდის ღვიძლზე ზემოქმედებას.

ეს სტეატოზის შემცირების რეალური სიგნალია, თუმცა მისი ინტერპრეტაციის საზღვრები ვიწროა. ეს არის ხანმოკლე ექსპერიმენტი თაგვებზე, თითო ჯგუფში 9-დან 10-მდე ცხოველით, ერთი რაციონით, ორი დოზითა და ოთხკვირიანი ჩარევით. ის იკვლევს მეტაბოლური სტეატოზისა და სტეატოჰეპატიტის ნიშნებს და არა ალკოჰოლთან დაკავშირებულ დაავადებას; ასევე არ იკვლევს ციროზს, ფიბროზის უკუგანვითარებას ან ადამიანში რაიმე შედეგს. ასეთი შედეგების ინტერპრეტაციისას მიტოქონდრიული და ჟანგვა-აღდგენითი მაჩვენებლები ჰიპოთეზის დამხმარე მონაცემებად უნდა განვიხილოთ და არა დოზის ან პროტოკოლის საფუძვლად.

ჯანმრთელი ქსოვილების სურათი: ერთი დოზა, საპირისპირო შედეგები სხვადასხვა ორგანოში

მესამე კვლევას ხშირად იყენებენ ღვიძლთან დაკავშირებული მტკიცებების გასამყარებლად, მაშინ როცა ის ამის საფუძველს არ იძლევა. ჯანმრთელ მდედრ Wistar ვირთაგვებში ჩატარებულ 30-დღიან ექსპერიმენტში ხუთი ცხოველი სასმელ წყალთან ერთად იღებდა 1 mM მეთილენის ლურჯს, ხუთი კი საკონტროლო ჯგუფს შეადგენდა. სუპეროქსიდდისმუტაზა, კატალაზა და აღდგენილი გლუტათიონი არც ღვიძლში შეცვლილა და არც თირკმელში. ლიპიდების პეროქსიდაცია ღვიძლში მცირედ გაიზარდა, თირკმელში კი შემცირდა. შრატში ALT და კრეატინინი შემცირდა, სისხლში შარდოვანას აზოტი კი უცვლელი დარჩა.

დასაბუთებული ინტერპრეტაცია ჯანმრთელ ცხოველებში ქსოვილსპეციფიკურობაზე მიუთითებს და არა დაავადების მკურნალობაზე. ერთნაირი ზემოქმედება ერთი მარკერის მიხედვით ღვიძლში მსუბუქად პროოქსიდანტური ჩანდა, ხოლო იმავე მარკერის მიხედვით თირკმელში — მსუბუქად დამცავი; ამ დროს სტანდარტული ანტიოქსიდანტური დაცვის მაჩვენებლები უცვლელი რჩებოდა. თითო ჯგუფში ხუთი ცხოველითა და დაავადების მოდელის გარეშე ჩატარებული ეს კვლევა გვაფრთხილებს, რომ მეთილენის ლურჯს ღვიძლის ზოგადი ანტიოქსიდანტი არ ვუწოდოთ. ის ასევე აჩვენებს, რატომ საჭიროებს ღვიძლის ფერმენტების ცვლილება დაავადების განსაზღვრულ კონტექსტს, სანამ მას გაუმჯობესებად მივიჩნევთ.

ღვიძლის სამი ექსპერიმენტის შედარება

ცხრილი მთავარ აზრს ნათლად აჩვენებს. მსგავსი ლურჯი საღებავი, მაგრამ განსხვავებული ბიოლოგია. ეთანოლის კვლევა ჟანგვა-აღდგენითი მდგომარეობის წარმატებულ გამოსწორებას ცხიმის შემცირების წარუმატებლობისგან გამოყოფს. რაციონის კვლევა ერთ მოდელში აერთიანებს სიგნალიზაციის ცვლილებასა და ცხიმის მაჩვენებლების გაუმჯობესებას. ჯანმრთელი ცხოველების კვლევა კი აჩვენებს, რომ ჟანგვა-აღდგენითი მარკერები სხვადასხვა ორგანოში შეიძლება საპირისპირო მიმართულებით შეიცვალოს.

რატომ არ გამომდინარეობს აქედან მკურნალობის შესახებ მტკიცება

არცერთ ამ კვლევაში ღვიძლის გაცხიმოვნების მქონე ადამიანები არ მონაწილეობდნენ. ნაშრომებს შორის დოზები, შეყვანის გზები და ხანგრძლივობა განსხვავდება და მათი ადამიანისთვის განკუთვნილ სქემად გადაქცევა მარტივი მასშტაბირებით შეუძლებელია. ჯგუფების მცირე ზომა მნიშვნელოვან გაურკვევლობას ტოვებს, განსაკუთრებით ეთანოლის კვლევაში ჟანგვა-აღდგენითი მდგომარეობის შეფასების თითოეულ დროით წერტილზე სამი ცხოველისა და ჯანმრთელი ცხოველების კვლევაში თითო ჯგუფში ხუთი ცხოველის შემთხვევაში. განსხვავდება სქესი, ხაზი, რაციონის შემადგენლობა და დაზიანებასთან მიმართებით ჩარევის დაწყების დრო. ამასთან, დაავადების ეს ორი მოდელი განსხვავებულ საწყის მიზეზებს წარმოადგენს, ამიტომ რაციონის მოდელის დადებითი შედეგი ეთანოლის მოდელის უარყოფით შედეგს ვერ გააბათილებს და პირიქით.

ღვიძლის დიაგნოსტირებული დაავადების მქონე ადამიანისთვის უფრო მნიშვნელოვანია სიფრთხილეზე ორიენტირებული ინტერპრეტაცია და არა თერაპიული. მეთილენის ლურჯის გამოყენებისას თირკმელსა და ღვიძლთან დაკავშირებული სიფრთხილის ზომების მიმოხილვა განმარტავს, რატომ ცვლის ორგანოს ფუნქციის დარღვევა უსაფრთხოებასთან დაკავშირებულ საკითხებს მაშინაც კი, როცა ცხოველური კვლევა ხელსაყრელ შედეგს აჩვენებს. ექიმთან წაიღეთ დიაგნოზი, ბოლო ლაბორატორიული ანალიზები, ზუსტი ინფორმაცია პროდუქტსა და შეყვანის გზაზე, ასევე მედიკამენტების სრული სია. ჰკითხეთ, რა მტკიცებულებები უჭერს მხარს ამ პროდუქტის ამ მიზნით გამოყენებას ამ ხარისხის ფუნქციური დარღვევის მქონე ადამიანში.

შეჯამება: მეთილენის ლურჯმა ეთანოლის ერთ მოდელში ღვიძლის ჟანგვა-აღდგენითი მდგომარეობა შეცვალა დაგროვილი ცხიმის შემცირების გარეშე; თაგვის ერთ მეტაბოლურ მოდელში გაააქტიურა SIRT1 და AMPK და ამავე დროს შეამცირა ცხიმი; ჯანმრთელ ვირთაგვებში კი ორგანოსპეციფიკური ჟანგვა-აღდგენითი ეფექტები აჩვენა. ეს კვლევის მიმართულებების ერთობლიობაა და არა ღვიძლის გაცხიმოვნების დადგენილი მკურნალობა.