Ми жарақатындағы метилен көгі: клиникаға дейінгі дәлелдерді түсіну

Басқа тиген соққы, бітелген артерия және баяу дамитын нейродегенеративті ауру бірдей шағымға әкелуі мүмкін: мидың өз жұмысын атқаруға энергиясы жетпейді. Осы ортақ нәтиже бір қосылыстың үш бағыттағы ғылыми әдебиетте де қайта-қайта кездесуін түсіндіреді. Бірақ ортақ нәтиже ортақ тұжырымдаманы білдірмейді. Жарақатқа дейін берілген ем, одан кейінгі бір сағат ішінде берілген ем және нәтижесі бірнеше айдан соң өлшенген ем шприцте бірдей көк сұйықтық болса да, әртүрлі идеяларды тексереді.

Бұл мақала сол әдебиеттің жарақатқа қатысты бөлігін қарастырады. Ол жануарларға жасалған тәжірибелерде ми жарақатына метилен көгін қолдану нені білдіретінін шолып, жарақаттық зақымды инсульттен және созылмалы нейродегенерациядан ажыратады әрі зерттеулер арасындағы айырмашылықтардың көбін дозаны енгізу уақыты неге түсіндіретінін көрсетеді.

Үш түрлі зақым, бір ортақ энергетикалық жеткіліксіздік

Бұл модельдерді байланыстыратын механизм митохондриялардың ішінде жүреді. Қалыпты жағдайда электрондар ATP түзу үшін электрон тасымалдау тізбегі бойымен өтеді, ал дұрыс жұмыс істейтін тізбек оттектің реактивті түрлерін бақылауда ұстайды. Жарақаттан кейін тізбектің кейбір бөліктері іркіледі, ATP өндірілуі азаяды, ал бос радикалдардың түзілуі артады. Molecular Neurobiology журналындағы 2018 жылғы шолу метилен көгін балама электрон тасымалдаушысы ретінде сипаттайды: ол NADH-тан электрондарды қабылдап, оларды c цитохромына береді. Бұл IV кешеннің белсенділігін арттырып, тізбектің бастапқы бөлігі бұзылғанда да ATP синтезін қалпына келтіреді.

Хабарланған сандар нақты. Жасушалық препараттар мен тін кесінділерінде IV кешеннің белсенділігі 30-дан 100 пайызға дейін артқан, ал оттегі тұтыну соған сай өскен. Бұл қосымша электрондардың радикалдар түрінде сыртқа шығып кетпей, пайдалы жұмыс атқарғанын көрсетеді. Егеуқұйрықтардағы инсульт моделінде емнен 24 сағат өткен соң зақымданған аймақтағы ATP өндірілуі ем алмаған жануарлармен салыстырғанда шамамен 30 пайыз жоғары болған. Biochemistry (Moscow) журналындағы 2022 жылғы шолу кейінгі әсерлерді де атайды: тотығу стрессінің, нейроқабынудың және апоптоздың азаюы, сондай-ақ моноаминоксидазаға, азот оксиді синтазасына, митохондриялық биогенезге, аутофагияға және дұрыс қатталмаған ақуыздардың агрегациясына әсер ету.

Демек, тұжырымдама қарапайым. Зақым электрондардың қалыпты жолын тежейді, ал метилен көгі айналма жол ұсынады. Одан кейінгінің бәрі зақымның қай түрі зерттелгеніне, препараттың қашан берілгеніне және нәтиженің қалай өлшенгеніне байланысты.

Жарақаттық зақым инсультпен бірдей емес

Бас-ми жарақаты моделінде күш бірден әсер етеді. Бастапқы зақым механикалық сипатта болады: тін жыртылады, тамырлар жарылады, гематоэнцефалдық бөгет бірнеше минут ішінде өткізгіш бола бастайды. Метилен көгі ықпал етуі мүмкін нысана — тірі қалған тіндегі митохондриялар істен шығып, қабыну таралып, ісіну ұлғайған кезде бірнеше сағат пен күн бойы өрбитін екінші толқын. Бұл зерттеулердегі бағалау көрсеткіштері осы реттілікті бейнелейді: зақым ошағының көлемі, мидағы су мөлшері, соққы орнына жақын нейрондардың сақталуы және қимыл функциясының қалпына келуі немесе лабиринтте үйрену сияқты кейінгі мінез-құлық нәтижелері.

Инсульт немесе жалпы ишемия моделінде зақымдаушы әсердің сипаты керісінше. Қан ағымы тоқтайды, бірнеше минут ішінде энергетикалық жеткіліксіздік туындайды, ал қан ағымының қалпына келуі өзіне тән реперфузиялық зақымды әкеледі. Мұнда препаратты енгізу уақыты тамырдағы оқиғаға сәйкестендіріледі, көбіне окклюзиядан немесе реперфузиядан кейінгі бірнеше минут ішінде беріледі. Ал бағалау көрсеткіштері бірнеше сағаттан бір-екі күнге дейінгі аралықта тіннің жедел өзгерістерін сандық түрде сипаттайды: инфаркт көлемі, қан ағымы және функцияның ерте қалпына келуі. Инсульт әдебиетіндегі тәсілдердің бірі — алдын ала енгізу, яғни жануарларға препаратты тамыр бітелгенге дейін беру. Бұл алдын алуды тексереді, бірақ бас жарақаты тәжірибелерінде мұны адамдарда этикалық тұрғыдан қайталау мүмкін емес.

Жарақат жөніндегі әдебиетте инсульт нәтижелері ең сенімді, әрі олардың арасында әсер болмағанының ең айқын мысалы да бар. Ортаңғы ми артериясы бір сағатқа бітелгеннен кейін реперфузия кезінде метилен көгі берілген егеуқұйрықтарда 2-күні инфаркт көлемі 30 пайызға кіші болған, сондай-ақ зақым қаупіндегі өзек пен пенумбраның көбірек бөлігі сақталған (Shen, 2013). Тұрақты окклюзия зерттеуінде қауіп төнген тіннің инфарктқа айналуы баяулағанымен, тексерілген екі дозаның ешқайсысында 24 сағаттағы түпкілікті инфаркт көлемі азаймаған (Rodriguez, 2014). Үшінші окклюзия зерттеуінде орташа доза инфаркт көлемін шамамен екі есе азайтқан және ишемияға ұшыраған мидағы митохондриялардың ультрақұрылымы мен митофагия тікелей тіркелген. Сонымен бірге күтпеген жайт хабарланған: некроз азайған кезде өлшенген апоптоз артқан (Di, 2015). Ал жалпы ишемияда төмен дозаны үздіксіз инфузиялау гиппокамптың осал CA1 аймағында c цитохромы оксидазасының белсенділігін, ATP деңгейін және митохондриялық мембрана әлеуетін қалпына келтіріп, сол нейрондарды сақтаған және кеңістіктік жадты қорғаған (Lu, 2016). Осы CA1 өлшеміне арнайы назар аударған жөн: бұл — зақымданған мидың ішінен алынған ATP мен тыныс алу тізбегі туралы тікелей деректер. TBI әдебиетінде мұндай өзгерістер көбіне өлшенбейді, басқа нәтижелерден жанама түрде тұжырымдалады.

Созылмалы нейродегенерация екеуінен де өзгеше. Альцгеймер, Паркинсон және Хантингтон ауруларының модельдерінде жануарларға препарат апталар немесе айлар бойы беріліп, ақуыз агрегациясы, дофамин алмасуы немесе танымдық функцияның біртіндеп төмендеуі өлшенеді. Бұл көрсеткіштердің соққыдан бірнеше күн өткен соң өлшенетін зақым ошағымен ортақ тұсы өте аз. Бір бағандағы нәтижені екіншісіне көшіретін оқырман тұжырымды тәжірибелер ешқашан аттамаған шекарадан өткізіп жібереді. Нейродегенерация әдебиетіне арналған нұсқаулығымыз ұзақ мерзімді зерттеулерді өз контексінде қарастырады, ал тек инсультке қатысты дәлелдермен салыстыру тамырды бітеу үлгілерін соққы үлгілерінен егжей-тегжейлі ажыратады.

TBI модельдерінде нақты не жасалды

Бас-ми жарақатында метилен көгін қолдану туралы адамдар қатысқан бірде-бір сынақ жарияланбаған. TBI жөніндегі барлық дерек жануарларға, негізінен егеуқұйрықтар мен тышқандарға жасалған жұмыстардан тұрады. Ол шағын тәжірибелер тобына шоғырланған. Оларды жеке атаған жөн, өйткені қысқаша шолулар көбіне олардың маңызды айырмашылықтарын жоғалтады.

Ми қыртысына бақыланатын соққы қолданылған ең алғашқы зерттеуде егеуқұйрықтарға жеңіл соққыдан бір сағат өткен соң көктамыр ішіне 1 mg/kg, содан кейін үш сағатта 0.5 mg/kg берілген (Watts, 2014). Екі апталық бақылау бойы ем алған жануарларда MRI арқылы өлшенген зақым ошағының көлемі төмен болып қалған. Жүру сынағындағы аяқ басу қателері 1, 2 және 7-күндері елеулі азайған, бірақ 14-күні азаймаған. 14-күні микроскоппен қарағанда зақымданған ми қыртығындағы дегенерацияға ұшыраған нейрондар бір көру өрісінде 368-ге қарсы 270 болған, ал қалыптан тыс Ниссль боялуы 73-ке қарсы 41 болған. Басқаша айтқанда, ерте қорғаныс байқалған, бірақ мінез-құлық көрсеткіштеріндегі артықшылық екінші аптаға қарай бәсеңдеген.

Диффузды жарақат үлгісінде тышқандарға ортаңғы сызық бойымен сұйықтық соққысы қолданылып, жарты сағат ішінде бір рет көктамыр ішіне 2 mg/kg берілген (Fenn, 2015). Ем алған жануарларда қабынуға қатысты гендердің экспрессиясы бәсеңірек, қабыну күйіндегі микроглия жасушалары азырақ және ісіну белгілері төменірек болған; 7-күні депрессияға ұқсас мінез-құлық байқалмаған. Әсер болмаған нәтижелер де соншалықты маңызды: жарақаттың өзі мидағы су мөлшерін аз ғана арттырған, ал метилен көгі дене салмағының төмендеуін де, қимыл үйлесімінің бұзылуын да жоймаған. Қабынуға қарсы әсер толық қорғаумен бірдей емес.

Тышқандарға жасалған екі зерттеуде бірдей кесте қолданылған: бір сағатта 1 mg/kg, алты сағатта 0.5 mg/kg, содан кейін үш күн бойы күнделікті енгізу. Бұл зерттеулер механизм туралы түсінікті кеңейткен. Ми қыртысына соққы моделінде ем 24 сағатта, 72 сағатта және 14-күні зақым ошағының көлемін азайтып, нейрондарды сақтаған және аутофагия маркерлерін арттырған (Zhao, 2016). Сұйықтық соққысы моделінде ол нейрондық апоптозды азайтып, өткізгіштігі артқан гематоэнцефалдық бөгетті нығайтқан және екі апта бойы неврологиялық бағалау көрсеткіштерін жақсартқан (Shen, 2019). Алайда Zhao зерттеуінде 72 сағатқа қарай мидағы су мөлшерінде айырмашылық болмаған, ал Shen зерттеуінде 1 және 3-күндері айналмалы өзек сынағындағы нәтижелерде айырмашылық байқалмаған. Зақым ошағы мен жасушалардың сақталу көрсеткіштері өзгерген; ісіну мен ерте қимыл көрсеткіштері әрдайым соларға ілесе бермеген.

Уақыт тұрғысынан ерекше зерттеу — препаратты кешіктіріп енгізу тәжірибесі (Watts, 2016). Сол соққы моделінде алғашқы доза жарақаттан 24 сағат өткенше берілмеген. 2-күнге қарай кешіктірілген топта зақым ошағының азаюы алғашқы сағаттарда ем алған жануарлардағы нәтижемен шамалас болған, әрі бұл азаю 7 және 14-күндері сақталған. Мінез-құлықтағы өзгеріс әлсіздеу болған: кешіктірілген топта аяқ басу қателерінің азаюы статистикалық мәнді емес үрдіс қана болған. Бір зертхана, бір модель, бір 24 сағаттық аралық. Бұл әсер етуге болатын уақыт аралығы алғашқы сағаттармен шектелмейтінін шынымен көрсетеді, бірақ осы тұжырымға қатысты барлық дәлел де осы ғана. Басқа еңбектердегі «кешіктірілген» сөзінің тұзағына назар аударыңыз: атауы кешіктірілген нейропротекцияға қатысты ресейлік зерттеулер сериясында препарат 30 минутта берілген, ал «кешіктірілген» сөзі емнің кеш басталуын емес, ұзақ сақталатын нәтижелерді білдірген.

Егеуқұйрықтардағы ошақты жарақаттың шағын зерттеуі уақыт жөніндегі көріністі екінші жағынан толықтырады: препаратты жарақаттың дәл алдында да, одан 30 минут кейін де беру аяқ-қол функциясының бұзылуын азайтқан (Stelmashook, 2019). Зертханада алдын ала енгізу жұмыс істейді, өйткені жарақаттың қашан болатынын зертхананың өзі белгілейді.

Мұнда дозаны мұқият ескеру маңызды. Шолулар төмен дозаларды митохондриялық тыныс алуды ынталандыратын, ал жоғары дозаларды тежейтін деп сипаттайды. Бұл — метилен көгінің фармакологиясында кездесетін сол екі фазалы сипат. Сондықтан нәтижелерді «көк препарат неғұрлым көп болса, қалпына келу соғұрлым жақсы» деп түсінуге болмайды. Әр зерттеу қисықтың бір нүктесін ғана тексереді. Доза–жауап байланысын түсіндіретін мақала осы қисықты әртүрлі модельдер бойынша қарастырады, ал қауіпсіздік пен жанама әсерлер бейіні жоғары дозалардың қандай өзге әсерлер туғызатынын қамтиды.

Кестені көлденең оқыңыз: қосылыс бір, уақыт шкаласы үш түрлі. Алдын алу ортаңғы жолға, дереу емдеу алғашқы екі жолға, ал кейінгі нәтижелер бірінші және үшінші жолдарға қатысты.

Алдын алу, дереу емдеу, кейінгі нәтижелер

Алдын алу туралы тұжырымды қате түсіну оңай. Ишемия модельдерінде препарат тамыр бітелгенге дейін берілген жануарлардың нәтижелері жақсырақ болады. Кейде бұл нәтиже метилен көгі кез келген миды болашақтағы кез келген зақымнан қорғайтындай етіп келтіріледі. Ол мұндай нәрсені көрсетпейді. Ол балама электрон жолымен алдын ала дайындалған митохондриялардың жоспарланған қан ағымы тоқтауына жақсырақ төзетінін көрсетеді. Бас жарақатын ешкім жоспарламайды.

TBI дәлелдері негізінен дереу емдеуге шоғырланған. Соққыдан кейінгі сағаттарда препаратты енгізу әлі өрбіп жатқан екіншілік зақым каскадын нысанаға алады: энергетикалық жеткіліксіздік, тотығу стрессі, қабыну, ісіну. Мұнда жақсаратын зақым ошағы мен ісіну көрсеткіштері — емнің шынайы әсерлері, бірақ бұл жыртылған тінді қалпына келтіру емес, жүріп жатқан үдеріске ықпал ету.

Үшінші тұжырымдама — кейінгі нәтижелер. Жарақаттан бірнеше апта өткен соң өлшенген мінез-құлық немесе дегенерация моделінде бірнеше айдан кейін өлшенген ақуыз алмасуы ерте қорғаныстың сақталғанын не баяу үдерістердің бағыты өзгергенін көрсетеді. 24 сағаттағы кішірек зақым ошағы, алғашқы доза 24 сағатқа кешіктірілгеннен кейінгі статистикалық мәнді емес мінез-құлық үрдісі және бірнеше ай бойы ұзақ мерзімді енгізуден кейін лабиринт сынағындағы жақсару — дәлелдеу талаптары бөлек үш түрлі тұжырым. Қазіргі кезде сол талаптан бір реттен артық өткен — біріншісі ғана.

Бұл дәлелдер нені көрсете алмайды

Жоғарыдағы әр нәтиженің шектеуі бірдей. Кеміргіштердің митохондриялары метилен көгіне адам митохондрияларында да болуы мүмкін жолдармен жауап береді. Бірақ мөлшерленген соққыдан бірнеше минут өткен соң көктамыр ішіне доза алған егеуқұйрық құлағаннан бірнеше сағат кейін жедел жәрдем бөліміне келген адаммен бірдей емес. Анестезия, жарақат ауырлығының бақылануы, жас әрі сау жануарлар және қысқа бақылау мерзімі нәтижелерді адамға көшіру мүмкіндігін шектейді. Метилен көгінің жарылыс жарақатындағы әсеріне қатысты зерттеу мүлде жоқ. Сондықтан әскери оқырмандар үшін ең өзекті жарақат түрі — дәлелі ең аз түрі.

Жануарлар дозасын адамға ауыстыруға негіз де ұсынылмайды. Жануарлар жөніндегі әдебиетте көктамыр ішіне және құрсақ қуысына енгізу жолдары, тәжірибені бақылау үшін таңдалған дозалар қолданылады; бөлшек саудада сатылатын ішуге арналған тамшылар зерттелмейді. Бұл зерттеулердің ешқайсысы адамға арналған қолдану сызбасын белгілемейді, әрі мұнда метилен көгі бас жарақатындағы стандартты көмекпен бірге тексерілмеген.

Сондықтан шынайы қорытынды бір абзацқа сыяды. Кеміргіштерде мидың жарақаттық немесе ишемиялық зақымына жақын уақытта берілген метилен көгі митохондриялардың энергия өндіруін сақтайды, ал осы сақталудан кейін зақым ошақтары кішірейіп, қалпына келу бағалары жақсарады. Бір соққы зерттеуінде алғашқы доза 24 сағатқа кешіктірілгенде де зақым ошағына әсердің бір бөлігі сақталған. Мұның кез келгені зақымданған адам миында бола ма — тексерілмеген. Ал TBI және инсульт әдебиеттері әртүрлі уақыт аралықтарын әртүрлі бағалау көрсеткіштері бойынша тексереді. Осы дәлелдерге сүйеніп, нәтижені кепілді деп сататын кез келген адам тәжірибелерде ешқашан болмаған ингредиентті қосып отыр.