Ceribandinên ku şîna metîlenê bi bêhndana şaneyî ve girêdan

Xwîna mirovan a ku fîbrîna wê hatiye rakirin, dema sê saetan li 37 °C tê germkirin, bi qasî ji sed du ji oksîjena ku dihewîne mezax dike. Berî inkubasyonê hinek şîna metîlenê lê zêde bikin, û heman xwîn bi qasî ji sed şêst û pênc mezax dike. Di şaneyan de tiştek neguherî. Tenê şilav guherî.

Ev hejmar ji gotareke George Harrop û E. S. Guzman Barron a sala 1928 li Johns Hopkins tê, û ew çavkaniya wê îdiaya ku pir caran tê dubarekirin e: şîna metîlenê bêhndana şaneyî baştir dike. Ev îdia ne şaş e, lê wateya wê ji ya ku tê bihîstin tengtir e.

Hejmara di tabloyê de bi rastî çi dipîve

Pîvana dawî girtina oksîjenê bû, ku bi analîza gazê hat diyarkirin. Harrop û Barron xwîna nû hatiye girtin li 10 °C di nav pembûyê re parzûn kirin da ku şaneyên spî jê derxînin, nimûne bi oksîjenê têr kirin, ew parçe kirin, boyax li parçeyekê zêde kirin û piştî inkubasyonê her du analîz kirin. Hejmara leukosîtan kêm caran ji bi qasî hezarî di her mîlîmetreya kubîk de derbas dibû. Mezaxkirina oksîjenê wekî para oksîjena destpêkê ya nimûneyê ku winda bûbû hat ragihandin.

Wan karbondîoksît jî pîva, û li wir rêbazê astengî derxist. Xwîna ku fîbrîna wê hatiye rakirin, di saeta yekem a inkubasyonê de heta du mîlîmol karbondîoksît di her 100 mL de berdida; sedemên vê bi reaksiyona ku dihate lêkolînkirin ve ne girêdayî bûn. Ji ber vê yekê rêjeyên bêhndanê yên ji xwîna tevahî ne bikêrhatî bûn. Tenê şaneyên şûştî di şilava Locke de hejmarên şîrovekirbar dan, û ev hejmar hem bi boyaxê hem bê boyax di navbera 0.73 û 0.80 de kom dibûn.

Ev hûrgulî ne tiştek bêgirîng e. Di van gotaran de «bêhndan» tê wateya guherandina gazê di qabekî girtî de. Cudahiya di navbera mezaxkirina oksîjenê û hilberîna enerjiyê ya bikêr de bi serê xwe di mezaxkirina oksîjenê derbarê ATPyê de çi dibêje û çi nabêje de tê vekolîn.

Boyax li cihê ku şane herî kêm bêhn didan herî zêde bandor kir

Erîtrosîtên gihîştî yên memikan hema hema tu mezaxkirina oksîjenê ya pîvanbar nînin. Erîtrosîtên çivîkan ên bi navik hene. Harrop û Barron her du ceribandin, û ev cudahî bingeha argûmana wan e.

Di nimûneyên memikan de boyaxê mezaxkirin bîst heta pêncî qat zêde kir. Di xwîna qazan de, ku şaneyên wê jixwe bêhn didan, rêje qet ji du qat zêdetir nebû. Bêhndana destpêkê çiqas bilindtir bû, boyaxê ewqas kêmtir lê zêde dikir.

Heman rêza guherînê di nav heman cureyê de jî xuya dibe. Nimûneyeke xwîna mirov ji nexweşekî bi polycythemia vera, ku şaneyên negihîştî dihewand, bê boyax ji sed 11.3 ji oksîjena xwe mezax kir; lê şaneyên şûştî yên ji bexşerekî saxlem ji sed 2.8 mezax kirin. Boyaxê ew tenê gihand ji sed 63.4: lezkirineke şeş qat, li cihê ku şaneyên asayî nêzîkî sî qat lez dikirin. Boyaxê şaneyên gihîştî ber bi tevgera yên negihîştî ve dibir, û nivîskaran jî gotibû ku ew vê yekê dike.

Diviyabû siyanûrê wê rawestandiba

Dihate zanîn ku siyanûr oksîdasyona şaneyî radiwestîne. Harrop û Barron dîsa jî ew li gel boyaxê zêde kirin.

Encamên xwîna dewaran vê yekê baş nîşan didin. Bê tu zêdekirin, naveroka oksîjenê di sê saetan de ji ji sed 22.61 bi qebareyê daket ji sed 22.03. Bi şîna metîlenê ew daket 12.84. Bi şîna metîlenê û siyanûra potasyûmê ya bi konsantrasyona molar a yek ji pênc hezaran, ew daket 12.74. Bandora boyaxê bi bingehîn neguherî.

Wêne: tomareke berdewam a mîkrobêhndana erîtrosîtên mirovan. Tîr zêdekirina şîna metîlenê nîşan dide. Berî wê, xêz hema hema asoyî ye; piştî wê bi awayekî domdar bilind dibe. Ji Harrop û Barron, Journal of Experimental Medicine 48:207–223 (1928), PMID 19869478 hatiye vegirtin.

Encama wan ev bû ku boyax wekî hilgirê oksîjenê tevdigere, «madeyekê peyda dike ku ji erîtrosîtên bê navik ên memikên mezin winda bûye.» Du sal şûnda, Michaelis û Salomon li Enstîtuya Rockefeller nakokî xistin qalibê wê yê mayînde. Yan bandora boyaxê «taybetmendiyeke tesadufî ya boyaxê» bû, yan jî boyax «modelek ji bo madeyeke nenas di zindeweran de» bû. Ev her du ihtîmal hê jî vekirî ne. Ya ku guheriye ev e ku êdî şane dikarin bi awayekî pir rasttir bên danasîn.

Ekstrakteke kezebê heman tişt kir

Michaelis û Salomon nîşan dan ku ekstraktên organan ên bi ava sar heman teşwîqê çêdikin. Kezeba mişkê mezin herî bihêz bû; gurçik, pişik û hêlik li pey wê dihatin. Mejî, masûlke û serûma xwînê bandoreke kêm an jî tu bandor nîşan nedan.

Paşê wan ekstrakt li dijî karbonmonoksîtê ceriband. Bêhndana ku bi ekstraktê an boyaxê dihat çêkirin, di tevliheveke ji sed 98 karbonmonoksît û ji sed 2 oksîjen de neguherî. Heman tevliheva gazê bêhndana hevîrtirşkê û ya erîtrosîtên bi navik ên mirîşkan bi qasî ji sed 60 heta 80 asteng dikir; ev bi vegotina Warburg a enzîmekî bêhndanê yê hestiyar ji karbonmonoksîtê re re li hev dihat. Ji ber vê yekê madeya tevnan a ku hê nehatibû nasîn, ne enzîma Warburg bû.

Di pêvajoyê de çend madeyên ku wekî namzet dihatin hesibandin hatin derxistin. Glûtatyona kêmkirî û sîsteîn tenê ew qas oksîjen mezax kirin ku ji bo oksîdasyona wan bixwe pêwîst bû. Koenzîma Harden û Young hat derxistin, ji ber ku masûlke herî zêde wê dihewîne lê hema hema bandora herî kêm nîşan dida. Sîtokroma Keilin, ku çend sal berê nav lê hatibû kirin, bi heman nakokiyê re rû bi rû ma. Pêşniyara xwe ya ku madeya çalak ji navika şaneyê dihat, wan tenê wekî pêşniyarekê bi nav kir.

Bandor bi şertan ve girêdayî bû

Diviyabû şane sax bimînin. Hemolîza bi ava distîlekirî an cemidandina dubare bersiva hem boyaxê hem ekstraktê ji holê rakir, û hemolîza beşî wê li gorî rêjeya xwe kêm kir.

Şekir jî pêwîst bû. Glûkoz, frûktoz û sûkroz piştgirî didan bêhndana ku boyaxê çêdikir; manîtolê ne dikir. Bê şekir tu bêhndan tune bû, û di vê pêvajoyê de dixuya ku boyax zirarê dide şaneyan. Ji ber vê yekê glûkoza ku yek an du saet şûnda dihat zêdekirin wê vegerandina bêhndanê ne dikir. Nivîskaran pêşniyar kir ku boyax pêkhateyeke avahî ya ku şaneyê pêdivî bi wê heye oksîde dike.

Ronî bandora boyaxê pir zêde dikir, her çend bandor di tariyê de jî eşkere bû. Boyaxên din ên ku dikarin bên kêmkirin cuda tevdigeriyan: şîna tolûîlenê bandoreke wekî ya şîna metîlenê an zêdetir nîşan da, lê îndîgo dîsûlfonatê hema hema tiştek nekir. Di navbera potansiyela oksîdasyon-kêmkirina boyaxekê û mezinahiya bandora wê de tu têkiliyeke zelal derneket; nivîskaran ev bi derbasbariya perdeya şaneyê û jehrîtiyê ve girêdan.

Bandor li gorî fermantasyonê diguherî, ne bêhndanê

Lêkolîna Barron a 1930 ji şaneyên di şilavê de belavbûyî derbasî perçeyên zirav ên tevna organên asayî yên mişkên mezin û tûmorên veguhastî bû.

Di tevnan de ku glîkolîza aerobî tune bû, şîna metîlenê tiştek nekir an mezaxkirina oksîjenê hinekî kêm kir: li gurçikê bi qasî ji sed 14, li pankreasê bi qasî ji sed 14, li kezebê bi qasî ji sed 5. Di tevnan de ku di hebûna oksîjenê de fermantasyonê dikin, wê mezaxkirin zêde kir: li pişikê bi qasî ji sed 8, li mejî bi qasî ji sed 13. Zêdebûna di tûmoran de ji bi qasî ji sed 27 di karsînomeke pêsîra mirov de heta zêdetirî ji sed 80 di sarkomeke Rous a mirîşkê de bû, bi qasî li gorî glîkolîza aerobî ya her tevnê.

Wêne: her xal cureyekî tevnê ye. Tewera asoyî glîkolîza aerobî ye; tewera tîk guherîna mezaxkirina oksîjenê piştî şîna metîlenê ye. Dane ji Barron, Journal of Experimental Medicine 52:447–456 (1930), Tablo 6, PMID 19869777.

Paşê ceribandina siyanûrê wêneyê berevajî derxist. Dema bêhndana wan tevnan ên ku berê bersiv nedidan bi siyanûrê hat astengkirin û fermantasyon derket pêş, boyaxê dîsa mezaxkirina oksîjenê zêde kir: li gurçikê bi qasî ji sed 59, li kezebê bi qasî ji sed 19, li pişikê bi qasî ji sed 286, li hêlikê bi qasî ji sed 200.

Barron pêşniyar kir ku boyax dikare ji bo hêza fermantasyonê ya şaneyekê an tevnekê wekî ceribandinekê were bikaranîn, û nivîsa xwe bi texmînekê qedand: dibe ku rojekê nifşên çandina tûmoran di navgîneke boyaxdar de metabolîzmaya tûmorekê bi awayekî mayînde bikin wekî ya tevna asayî. Ev pirseke lêkolînê bû ku di 1930 de hatibû nivîsandin. Ev ne îdiayeke dermankirinê ye.

Ceribandinan çi nikarîbû bipîvana

Di 1928 û 1930 de «bêhndan» dihat wateya mezaxkirina oksîjenê. Adenozîn trîfosfat cara yekem di 1929 de hat ragihandin, û nîşandana ku mîtokondriyên veqetandî di dema veguhastina elektronan de fosfatê ester dikin di 1949 de hat. Tu gotareke destpêkê ya derbarê şîna metîlenê de nikarîbû hilberîna enerjiyê bipîvana, û tu yekê jî îdia nekir ku ew pîvaye.

Pirsgirêka duyem şane ne. Erîtrosîtên gihîştî yên memikan mîtokondriyan nahewînin. Di qonaxa retîkulosîtê de, bi otofajiya hilbijartî mîtokondriyan û rîbozoman ji holê radikin. Ji ber vê yekê şaneyeke sor a gihîştî bi glîkolîzê dixebite û bi piranî ji bo NADPHyê, ne ATPyê, xwe dispêre riya fosfata pentozê. Di ceribandinên 1928 de tu zincîra veguhastina elektronan tune bû ku were tamîrkirin. Her tiştê ku oksîjen mezax dikir, karekî din dikir.

Îro bi awayekî têra xwe baş hatiye şîrovekirin ku ew karê din çi bû. Şîna metîlenê elektronan ji ekvîvalentên kêmker ên şaneyî digire û dibe leukoşîna metîlenê; oksîjena molekulî wê dîsa oksîde dike û bi vî awayî çerx tê temamkirin. Di şaneyên sor ên mirovan de, flavîn redûktaza girêdayî NADPHyê û dîsûlfîd redûktazên têkildar qonaxa kêmkirinê pêk tînin. Lêkolîneke 1976 ku glûkoza nîşankirî bi kar anî dît ku boyax riya hexoz monofosfatê teşwîq dike, ku bandora di konsantrasyona kêm de bi oksîhemoglobînê ve girêdayî bû, û ku konsantrasyoneke bilindtir, 0.1 mM, peroksîda hîdrojenê çêkir. Boyaxeke kêmkirî ku bi oksîjenê re dikeve têkiliyê peroksîdê çêdike, ne girêdanên fosfatê.

Di mîtokondriyan de wêne ji ya ku kurtkirinên populer qebûl dikin bêtir nîqaşbar e. Rêzek lêkolînan dibêje ku boyax elektronan ji devera kompleksa I digire û wan dide sîtokroma c. Rêzeke din dît ku di mîtokondriyên mejiyê mişkan de ew nikare piştî astengkirina bi antîmîsînê bêhndanê vegerîne, û li şûna wê cihê qebûlkirina elektronan li cihê girêdana ûbîkînolê yê kompleksa III bi cih kir. Ya sêyem dît ku konsantrasyonên kêm mezaxkirina oksîjenê ya di rewşa bêhnvedanê de zêde kirin, lê bêhndana bi ADPyê teşwîqkirî neguherandin. Vegotina herî rasterast a mijarê ev e: mezaxkirina oksîjenê ya ku şîna metîlenê çêdike bi tu awayî bi fosforîlasyona oksîdatîf ve ne girêdayî ye. Dema zincîra bêhndanê hat astengkirin jî berdewam kir, û di amadekariyên bê wê zincîrê de jî hebû.

Pîvanên rasterast ên cudahiya di navbera van her du mezinahiyan de jî hene. Di mîtokondriyên veqetandî yên kezeba mişkên mezin de, zêdekirina konsantrasyona boyaxê rêjeyên kontrola bêhndanê daxistin û bûn sedema werimînê. Nivîskaran ev wekî veqetandina fosforîlasyona oksîdatîf ji veguhastina elektronan şîrove kir. Di kezeba mişkê mezin a ku bi şilavê dihate perfûzekirin de, şîna metîlenê mezaxkirina oksîjenê zêde kir, lê rêjeya ATPyê li ADPyê daket.

Tomarên klînîkî heman peyamê didin. Methemoglobînemî bi bi qasî yek heta du mîlîgram şîna metîlenê ji bo her kîlogramê, di nav damarê de, bi riya kêmkirineke girêdayî NADPHyê tê dermankirin; dozên mezintir dibin sedema heman rewşa ku tê dermankirin. Heman pêdaçûn diyar dike ku bandora dijîjehrê di erîtrosîtên sax de herî mezin e û di hebûna hemolîzê de kêm dibe. Ev heman dîtina hemolîzê ya 1930 ye ku heftê û sê sal şûnda di çarçoveya nexweşxaneyê de dîsa xuya dibe. Pêkhateyek ku bandorên wê yên bikêr û zirardar li du aliyên sînorekî dozê ne, ne pêkhateyek e ku divê doza wê ji pîvaneke mezaxkirina oksîjenê were derxistin.

Çima partiya hilberînê beşek ji nîqaşê ye

Harrop û Barron bala xwe dan tiştekî ku hêjayî xwendineke duyem e. Şîna metîlenê bixwe di spektroskopê de di navbera her du bendên taybet ên methemoglobînê de bendekê çêdike, «ku di lênihêrîneke serûber de dikare bi hêsanî bibe sedema tevliheviyê.» Boyax dikare şibandina madeya ku tê lêgerîn çêbike.

Heman pirsgirêk xwedî şêweyeke kîmyayî ye. Fenotîazîneke têkildar ku wekî pêkhateyeke kêm-miqdar heye, tevgera redoksa xwe, derbasbariya xwe û jehrîtiya xwe heye. Mînakeke belgekirî girîngiya vê yekê bi awayekî berbiçav nîşan dide: di lêkolîneke yodkirina şîna metîlenê de, nimûneyên ku bi qasî ji sed 7 heta 8 Azure B dihewandin bi piranî Azure B ya yodkirî çêkirin. Ji ber vê yekê ne şîna metîlenê, lê nepaqijî li ser reaksiyonê serdest bû.

Her kesê ku şîna metîlenê wekî reaktîfekê di laboratûvarê de, li maseya rengkirina nimûneyan an di akvaryûmê de bi kar tîne, heya partiya hilberînê nehatibe analîzkirin û taybetmendiyên wê nehatibin diyarkirin, bi madeyeke nediyarkirî re dixebite. Madeyên têkildar, nasname, nepaqijiyên hêmanî, bermahiyên solventan û bermahiya piştî şewitandinê beşên ceribandinê ne, ne tenê belgeyên li derdora wê. Blupreme şîna metîlena xwe ji hilberînerekî dermanan peyda dike û sertîfîkayeke analîzê ya tam diweşîne; ew tevahiya taybetmendiyên pêwîst ên USP ceriband dike, ne tenê metalên giran. Rêbera xwendina sertîfîkayeke analîzê û navê pola USP çi piştrast dike û çi piştrast nake şîrove dikin ku belge li hember îdiayê çawa tê kontrolkirin.

Hejmar rast bû

Ceribandinên 1928 û 1930 bi baldarî hatibûn kirin, û çavdêriya wan a navendî hê jî derbasdar e: boyaxeke ku dikare were kêmkirin dikare bike ku şaneyek ku hema hema bêhn nade, oksîjenê gelek qatên rêjeya xwe ya bêhnvedanê mezax bike, bê ku di wê qonaxa ku siyanûr asteng dike re derbas bibe.

Şaşî paşê derdikeve, dema «bêhndan» bi wateya xwe ya nûjen tê xwendin. Pîvaneke guherandina gazê ji we re dibêje ku elektron gihîştine oksîjenê. Ew ji we re nabêje ku ji wan elektronan tu yek ji bo çêkirina ATPyê hatiye bikaranîn; û di şaneyeke bê mîtokondriyan de dûrahiya di navbera van her du gotinan de bi qasî ku gengaz e fireh e. Nexşeya berfirehtir a karê şîna metîlenê di şaneyan de heman cudahiyê di çarçoveyeke firehtir de bi cih dike, û dîroka pêkhateyê ji boyaxê heta dermanê şîrove dike ku rengderekî tekstîlê di destpêkê de çawa gihîşt van ceribandinan.