Мээ жаракатында метилен көгү: клиникага чейинки далилдерди түшүнүү

Башка урулган сокку, бүтөлгөн артерия жана жай өнүккөн нейродегенеративдик оору бир эле көйгөйгө алып келиши мүмкүн: мээ өз ишин аткарууга керектүү энергиядан ажырайт. Ушул жалпы акыркы натыйжа бир кошулманын үч багыттагы адабиятта тең кайра-кайра кездешишин түшүндүрөт. Бирок жалпы акыркы натыйжа жалпы түшүнүк дегенди билдирбейт. Жаракатка чейин берилген дарылоо, андан кийинки бир сааттын ичинде берилген дарылоо жана натыйжасы айлардан кийин бааланган дарылоо — шприцте бир эле көк суюктук болсо да, ар башка идеяларды текшерет.

Бул макала ошол адабияттын жаракатка тиешелүү бөлүгүн карайт. Ал жаныбарлардагы эксперименттерде мээ жаракатында метилен көгүн колдонуу эмнени билдирерин талдайт, травмалык жаракатты инсульттан жана өнөкөт нейродегенерациядан ажыратат, ошондой эле изилдөөлөрдүн ортосундагы айырмачылыктардын көбүн дозанын берилүү убактысы эмне үчүн түшүндүрөрүн көрсөтөт.

Үч түрдүү жабыркоо, бир энергетикалык жетишсиздик

Бул моделдерди байланыштырган механизм митохондриялардын ичинде жайгашкан. Адатта электрондор ATP өндүрүү үчүн электрон ташуу чынжыры аркылуу өтөт, ал эми дени сак чынжыр кычкылтектин реактивдүү түрлөрүн көзөмөлдө кармайт. Жаракаттан кийин чынжырдын айрым бөлүктөрү иштен чыга баштайт, ATP өндүрүлүшү азаят жана эркин радикалдардын пайда болушу көбөйөт. 2018-жылдагы Molecular Neurobiology сереп макаласы метилен көгүн альтернативдүү электрон ташуучу катары сүрөттөйт: ал NADHтан электрондорду кабыл алып, аларды c цитохромуна өткөрөт. Бул IV комплекстин активдүүлүгүн жогорулатып, чынжырдын баштапкы бөлүгү бузулганда да ATP синтезин калыбына келтирет.

Билдирилген сандар так. Клеткалык жана ткандын кесиндилеринен даярдалган препараттарда IV комплекстин активдүүлүгү 30дан 100 пайызга чейин жогорулаган, ал эми кычкылтекти керектөө ошого жараша өскөн. Бул кошумча электрондор радикалдар түрүндө сыртка чыгып кетпестен, пайдалуу иш аткарганын көрсөтөт. Келемиштердеги инсульт моделинде дарылоодон 24 саат өткөндөн кийин жабыркаган аймактагы ATP өндүрүлүшү дарыланбаган жаныбарларга караганда болжол менен 30 пайызга жогору болгон. 2022-жылдагы Biochemistry (Moscow) сереп макаласы андан кийинки таасирлерди кошумчалайт: кычкылдануу стрессинин, нейросезгенүүнүн жана апоптоздун азайышы, ошондой эле моноаминоксидазага, азот оксидинин синтазасына, митохондриялык биогенезге, аутофагияга жана туура эмес бүктөлгөн белоктордун агрегациясына тийгизген таасирлер.

Демек, түшүнүк жөнөкөй. Жаракат электрондордун кадимки жолун тосот, ал эми метилен көгү айланып өтүүчү жолду сунуштайт. Андан кийинкинин баары кайсы жаракат экени, зат качан берилгени жана натыйжа кантип өлчөнгөнү тууралуу суроолорго байланыштуу.

Травмалык жаракат инсульт эмес

Мээнин травмалык жаракатынын моделинде күч бир заматта таасир этет. Алгачкы зыян механикалык болот: ткань айрылат, кан тамырлар жарылат жана гематоэнцефалдык тосмо мүнөттөрдүн ичинде ачылат. Метилен көгү таасир этиши мүмкүн болгон нерсе — кийинки сааттарда жана күндөрдө өрчүгөн экинчи толкун: сакталып калган ткандын митохондриялары иштен чыгат, сезгенүү жайылат жана шишик күчөйт. Бул изилдөөлөрдөгү баалоо көрсөткүчтөрү ошол ырааттуулукту чагылдырат: жабыркаган аймактын көлөмү, мээдеги суунун көлөмү, сокку тийген жерге жакын нейрондордун сакталышы жана кийинчерээк кыймылдын калыбына келиши же лабиринтте үйрөнүү сыяктуу жүрүм-турум көрсөткүчтөрү.

Инсульт же жалпы ишемия моделинде зыяндын мүнөзү тескерисинче. Кан агымы токтойт, бир нече мүнөттүн ичинде энергетикалык жетишсиздик пайда болот, ал эми кан агымынын калыбына келиши өзүнчө реперфузиялык жабыркоого алып келет. Бул жерде дозаны берүү кан тамырдагы окуяга ылайыкташтырылат, көбүнчө бүтөлүүдөн же реперфузиядан кийин бир нече мүнөттүн ичинде жүргүзүлөт. Баалоо көрсөткүчтөрү болсо ткандын курч жабыркоодогу абалын бир нече сааттан бир-эки күнгө чейин сандык түрдө аныктайт: инфаркттын көлөмү, кан агымы жана функциянын эрте калыбына келиши. Инсульт боюнча адабиятта кездешкен ыкмалардын бири — алдын ала берүү, башкача айтканда, затты жаныбарларга кан тамыр бүтөлгөнгө чейин берүү. Бул алдын алууну текшерет, бирок баш жаракаты боюнча эч бир экспериментти адамдарда этикалык жактан мындай жол менен кайталоого болбойт.

Жаракат боюнча адабиятта инсульттун натыйжалары эң күчтүү, ошол эле учурда алардын арасында таасир болбогонун көрсөткөн эң айкын натыйжа да бар. Ортоңку мээ артериясы бир саатка бүтөлгөндөн кийин реперфузия учурунда метилен көгү берилген келемиштерде 2-күнү инфаркттар 30 пайызга кичине болгон; коркунучтагы өзөк аймактын жана пенумбранын көбүрөөк бөлүгү сакталып калган (Shen, 2013). Туруктуу бүтөлүү боюнча изилдөөдө коркунучтагы ткандын инфарктка өтүшү жайлаганы аныкталган, бирок текшерилген эки дозанын тең биринде да 24 сааттан кийинки акыркы инфаркт көлөмү азайган эмес (Rodriguez, 2014). Бүтөлүү боюнча үчүнчү изилдөөдө орточо доза инфаркттын көлөмүн болжол менен жарымына азайткан жана ишемиялык мээдеги митохондриялардын ультратүзүлүшү менен митофагиясы түздөн-түз документтештирилген. Ошол эле учурда күтүлгөнгө каршы келген бир өзгөчөлүк билдирилген: некроз азайган сайын өлчөнгөн апоптоз көбөйгөн (Di, 2015). Ал эми жалпы ишемияда төмөн дозадагы үзгүлтүксүз инфузия гиппокамптын аялуу CA1 аймагында c цитохром оксидазасынын активдүүлүгүн, ATP деңгээлин жана митохондриялык мембрананын потенциалын калыбына келтирип, ошол нейрондорду жана мейкиндиктик эс тутумду сактаган (Lu, 2016). CA1 аймагындагы бул өлчөөгө өзүнчө көңүл буруу керек: бул жабыркаган мээнин ичинен алынган ATP жана дем алуу чынжыры боюнча түз маалыматтар. TBI боюнча адабиятта булар негизинен өлчөнбөй, кыйыр түрдө тыянак чыгарылат.

Өнөкөт нейродегенерация экөөнөн тең айырмаланат. Альцгеймер, Паркинсон жана Хантингтон ооруларынын моделдеринде зат жаныбарларга жумалар же айлар бою берилип, белоктордун агрегациясы, дофаминдин иштетилиши же когнитивдик жөндөмдөрдүн акырындап начарлашы өлчөнөт. Бул көрсөткүчтөрдүн соккудан бир нече күн өткөндөн кийин өлчөнгөн жабыркаган аймак менен дээрлик эч кандай жалпылыгы жок. Бир багыттын натыйжасын башкасына өткөргөн окурман табылган жыйынтыкты эксперименттер эч качан өтпөгөн чек арадан өткөрүп жатат. Нейродегенерация боюнча адабиятка арналган колдонмобуз узак мөөнөттүү изилдөөлөрдү өз алкагында карайт, ал эми инсультка гана тиешелүү далилдер менен салыштыруу кан тамырды бүтөөгө негизделген изилдөө схемаларын соккуга негизделген схемалардан кеңири ажыратат.

TBI моделдеринде иш жүзүндө эмне жасалган

Мээнин травмалык жаракатында метилен көгүн колдонуу боюнча адамдар катышкан бир да сыноо жарыяланган эмес. TBI боюнча маалыматтардын баары жаныбарларда, негизинен келемиштерде жана чычкандарда жүргүзүлгөн иштерден алынган. Алар аз сандагы эксперименттердин тегерегинде топтолгон. Бул эксперименттерди атап өтүү маанилүү, анткени алардын майда-чүйдөсүндөгү айырмачылыктар кыскача баяндамаларда жоголуп кетет.

Баш мээ кыртышына көзөмөлдөнгөн сокку боюнча эң алгачкы изилдөөдө келемиштерге жеңил соккудан бир саат өткөндөн кийин вена аркылуу 1 mg/kg, андан соң үч саат өткөндө 0.5 mg/kg берилген (Watts, 2014). Эки жумалык байкоо учурунда дарыланган жаныбарларда MRI аркылуу өлчөнгөн жабыркаган аймактын көлөмү төмөн бойдон калган. Басуу тестинде бутту туура эмес коюулар 1-, 2- жана 7-күндөрү олуттуу азайган, бирок 14-күнү андай болгон эмес. 14-күнү микроскоп менен караганда жабыркаган кыртыштагы дегенерацияга учураган нейрондордун саны бир көрүү талаасында 368ге каршы 270, ал эми анормалдуу Ниссл боёлуусу 73кө каршы 41 болгон. Башкача айтканда, эрте коргоо байкалган, бирок жүрүм-турумдагы артыкчылык экинчи жумага карата басаңдаган.

Диффуздук жаракат схемасында чычкандарга ортоңку сызык боюнча суюктук басымы менен сокку берилген жана жарым сааттын ичинде вена аркылуу бир жолку 2 mg/kg доза колдонулган (Fenn, 2015). Дарыланган жаныбарларда сезгенүүгө байланышкан гендердин экспрессиясы азыраак активдүү болгон, сезгенүүчү микроглия азыраак, байкалган шишик азыраак болгон жана 7-күнү депрессияга окшош жүрүм-турум болгон эмес. Таасир байкалбаган натыйжалар да ошончолук маанилүү: жаракаттын өзү мээдеги сууну бир аз гана көбөйткөн, ал эми метилен көгү дене салмагынын азайышын же кыймыл координациясынын бузулушун жойгон эмес. Сезгенүүгө каршы таасир толук коргоо менен бирдей эмес.

Чычкандардагы эки изилдөөдө бирдей график колдонулган: бир сааттан кийин 1 mg/kg, алты сааттан кийин 0.5 mg/kg, андан соң үч күн бою күн сайын берүү. Бул изилдөөлөр механизм тууралуу түшүнүктү кеңейткен. Баш мээ кыртышына сокку берүү моделинде дарылоо 24 саатта, 72 саатта жана 14-күнү жабыркаган аймактын көлөмүн кичирейткен, ошол эле учурда нейрондорду сактап, аутофагия маркерлерин жогорулаткан (Zhao, 2016). Суюктук басымы менен сокку берүү моделинде ал нейрондордун апоптозун азайтып, өткөрүмдүүлүгү жогорулап кеткен гематоэнцефалдык тосмону бекемдеп, эки жума бою неврологиялык бааларды жакшырткан (Shen, 2019). Бирок Zhao изилдөөсүндө 72 саатка карата мээдеги суунун көлөмүндө айырма болгон эмес, ал эми Shen изилдөөсүндө 1- жана 3-күндөрү айлануучу таякчадагы тесттин көрсөткүчтөрүндө айырма болгон эмес. Жабыркаган аймак жана клеткалардын сакталышы боюнча көрсөткүчтөр өзгөргөн; шишик жана кыймылдын эрте көрсөткүчтөрү дайыма эле аларды ээрчиген эмес.

Убакыт жагынан өзгөчөлөнгөн иш — дозаны кечиктирип берүү эксперименти (Watts, 2016). Ошол эле сокку моделинде биринчи доза жаракаттан 24 саат өткөнгө чейин берилген эмес. 2-күнгө карата кечиктирилген топто жабыркаган аймактын азайышы алгачкы сааттарда дарыланган жаныбарлардыкына салыштырмалуу болгон жана бул азайыш 7- жана 14-күндөрү сакталган. Жүрүм-турум боюнча белги алсызыраак болгон: кечиктирилген топто бутту туура эмес коюунун азайышы статистикалык жактан маанилүү эмес тенденция болгон. Бир лаборатория, бир модель, бир 24 сааттык аралык. Бул мүмкүнчүлүк алгачкы сааттар менен эле чектелбестигинин чыныгы далили, бирок ошол пикирди колдогон далилдин баары да ушул. Башка жерде колдонулган «кечиктирилген» деген сөздүн тузагына көңүл буруңуз: кечиктирилген нейрокоргоо тууралуу аталышы бар россиялык изилдөөлөр сериясында доза 30 мүнөттө берилген. Анда «кечиктирилген» деген сөз кеч баштоону эмес, узакка созулган натыйжаларды билдирген.

Келемиштердеги чакан очоктук жаракат боюнча изилдөө убакыт тууралуу көрүнүштү башка тарабынан толуктайт: жаракаттын алдында дароо берүү да, андан 30 мүнөт өткөндөн кийин берүү да бут-колдун функциясынын бузулушун азайткан (Stelmashook, 2019). Алдын ала берүү лабораторияда иштейт, анткени жаракаттын убактысын лаборатория өзү белгилейт.

Бул жерде дозага так мамиле кылуу маанилүү. Серептер төмөн дозалар митохондриялык дем алууну стимулдаштырарын, ал эми жогорку дозалар аны басаңдатарын сүрөттөйт. Мындай эки фазалуу көрүнүш метилен көгүнүн фармакологиясынын башка багыттарында да кездешет. Ошондуктан натыйжаларды «көк зат канчалык көп болсо, калыбына келүү ошончолук жакшы» деп окууга болбойт. Ар бир изилдөө ийри сызыктын бир чекитин текшерет. Дозага жоопту түшүндүргөн макала бул ийри сызыкты ар түрдүү моделдер боюнча карайт, ал эми коопсуздук жана терс таасирлердин профили жогорку дозалардын ордуна кандай таасирлерди берерин түшүндүрөт.

Таблицаны катарлар боюнча окуңуз: бир эле кошулма, бирок үч башка убакыт шкаласы. Алдын алуу ортоңку катарга, дароо дарылоо алгачкы эки катарга, ал эми кийинчерээк бааланган натыйжалар биринчи жана үчүнчү катарларга тиешелүү.

Алдын алуу, дароо дарылоо, кийинчерээк бааланган натыйжалар

Алдын алуу тууралуу билдирүүнү туура эмес түшүнүү оңой. Ишемия моделдеринде кан тамыр бүтөлгөнгө чейин доза берилген жаныбарлардын абалы жакшыраак болот. Бул натыйжа кээде метилен көгү каалаган мээни келечектеги каалаган зыяндан коргогондой келтирилет. Ал мындай нерсени көрсөтпөйт. Ал альтернативдүү электрон жолу менен алдын ала даярдалган митохондриялар пландалган кан агымынын токтошун жакшыраак көтөрөрүн көрсөтөт. Эч ким баш жаракатын пландабайт.

TBI боюнча далилдер негизинен дароо дарылоого топтолгон. Соккудан кийинки сааттарда берүү экинчи жабыркоонун каскады дагы жүрүп жаткан кезде ага багытталат: энергетикалык жетишсиздик, кычкылдануу стресси, сезгенүү, шишик. Бул жерде жакшырган жабыркаган аймак жана шишик көрсөткүчтөрү дарылоонун чыныгы таасирлери, бирок алар айрылган ткандын кайра калыбына келиши эмес, процессти дарылоо болуп саналат.

Кийинчерээк бааланган натыйжалар — үчүнчү түшүнүк. Жаракаттан бир нече жума өткөндөн кийин өлчөнгөн жүрүм-турум же дегенеративдик моделдин бир нече айында өлчөнгөн белоктордун иштетилиши эрте коргоо сакталып калдыбы же жай процесстердин багыты өзгөрдүбү деген суроого жооп берет. 24 саатта кичирээк жабыркаган аймак, 24 саатка кечиктирилген дозадан кийинки статистикалык жактан маанилүү эмес жүрүм-турум тенденциясы жана өнөкөт берүүнүн бир нече айында лабиринттеги көрсөткүчтүн жакшырышы — далилдөө талаптары үч башка болгон үч башка билдирүү. Азырынча алардын биринчиси гана өз талабына бир нече жолу жооп берген.

Бул далилдер эмнени көрсөтө албайт

Жогорудагы ар бир натыйжанын чеги бирдей. Кемирүүчүлөрдүн митохондриялары метилен көгүнө адамдын митохондрияларында да болушу мүмкүн болгон жолдор менен жооп берет. Бирок калибрленген соккудан бир нече мүнөт өткөндөн кийин вена аркылуу доза берилген келемиш — жыгылгандан бир нече саат өткөндөн кийин тез жардам бөлүмүнө келген адам эмес. Анестезия, жаракаттын көзөмөлдөнгөн оордугу, жаш жана дени сак жаныбарлар, кыска байкоо мөөнөтү — мунун баары натыйжаларды башка шарттарга колдонуу мүмкүнчүлүгүн чектейт. Метилен көгү боюнча жарылуу жаракатын изилдеген бир да иш жок. Демек, аскердик чөйрөдөгү окурмандар үчүн эң маанилүү жаракат түрү боюнча далил эң аз.

Ошондой эле жаныбарлардын дозасын адамдарга ылайыкташтыруу сунушталбайт. Жаныбарлар боюнча адабиятта чекене сатылган ооз аркылуу ичилүүчү тамчылар эмес, эксперименттик көзөмөл үчүн тандалган дозаларда вена аркылуу жана ич көңдөйүнө берүү жолдору колдонулат. Бул изилдөөлөрдүн эч бири адамдар үчүн колдонуу тартибин белгилебейт жана бул иштердин эч биринде метилен көгү баш жаракатындагы стандарттуу жардам менен бирге текшерилген эмес.

Демек, чынчыл жыйынтык бир абзацка батат. Кемирүүчүлөрдө травмалык же ишемиялык мээ жаракаты болгон убакытка жакын берилген метилен көгү митохондриялардын энергия өндүрүүсүн сактайт; андан кийин жабыркаган аймактар кичирээк жана калыбына келүү баалары жакшыраак болот. Сокку боюнча бир изилдөөдө биринчи дозаны 24 саатка кечиктиргенде да жабыркаган аймакка болгон таасирдин бир бөлүгү сакталган. Булардын кайсынысы болбосун жаракат алган адамдын мээсинде болобу — текшериле элек. Ал эми TBI жана инсульт боюнча адабияттар ар башка убакыттарды ар башка көрсөткүчтөр менен сынайт. Бул далилдердин үстүнө толук ишенимди кошуп саткан адам эксперименттерде эч качан болбогон курамды кошуп жатат.