Нийтлэл
Метилен хөх ба хараа: торлог бүрхэвчийн судалгаа юуг харуулж, хаана хүрээд зогсож байна вэ
Уншигч метилен хөх торлог бүрхэвчийг хамгаалсан судалгаа олж уншаад, зүй ёсны нэг асуулт тавина: үүнийг нүдэнд хийх хэрэгтэй юу? Метилен хөх ба харааны талаарх судалгаа энэ асуултад хариулдаггүй. Учир нь гол судалгаануудын аль нь ч ийм хэрэглээг туршаагүй. Нэг судалгаанд будгийг хорт бодистой хамт хулганы нүдний шилэнцэрт тарьсан. Нөгөөд нь лабораторийн саванд тусгаарласан эсүүдийг хүрээлэх тэжээлт орчинд нэмсэн. Гурав дахь судалгаанд мутацитай хулганы ундны усанд хийсэн. Үр дүн бүр тухайн хэрэглэх зам, тухайн загварт л хамаарна.
Энэ нийтлэлд эмнэлзүйн өмнөх гурван судалгаа, торлог бүрхэвчийн хоёр төрлийн эс, лабораторийн нөхцөлд хамгаалах нөлөө ба эмнэлзүйн нүдний эмчилгээний хоорондох заагийг авч үзнэ. Нийтлэг дүр зураг тодорхой: метилен хөх хяналттай нөхцөлд торлог бүрхэвчийн эсүүдийн митохондрийн стрессийг өөрчилж чаддаг ч энэ үр дүн жижиглэн худалдааны уусмалыг нүдэнд хэрэглэх үндэслэл болохгүй.
Хоёр төрлийн эс, хоёр өөр өвчин
Торлог бүрхэвч олон давхаргатай бөгөөд аль давхарга гэдэг нь чухал. Гэрэл эхлээд торлог бүрхэвчийн гадна хэсгийн гэрэл хүлээн авагч эсүүдэд тусдаг. Тэдгээрийн дохио завсрын мэдрэлийн эсүүдээр дамжин торлог бүрхэвчийн дотор хэсгийн зангилаат эсүүдэд хүрнэ. Эдгээр эсийн аксонууд харааны мэдрэлийн бүрэлдэхүүнд орж нүднээс гардаг. Доорх зурагт давхаргуудыг дарааллаар нь нэрлэв.
Глауком болон харааны мэдрэлийн эмгэгийн үед эрсдэлд ордог эсүүд нь торлог бүрхэвчийн зангилаат эсүүд юм. Метилен хөх ба глаукомын тухай хайлтын үр дүн ихэвчлэн энэ дотор давхарга болон түүний аксонуудыг хэлдэг. Харин торлог бүрхэвчийн гадна хэсгийн доройтлын үед гэрэл хүлээн авагч эсүүд эрсдэлд орно. Тэд торлог бүрхэвчийн хамгийн өндөр эрчим хүчний хэрэгцээтэй эсүүд бөгөөд эсийн амьсгалынхаа хүчин чадлын хязгаарт ойр ажилладаг. Иймээс митохондрийн I комплексийн үйл ажиллагаа алдагдахад ашиглах нөөц багатай байдаг. Нэг төрлийн эсэд гарсан үр дүнг нөгөө төрөлд шууд хамааруулж болохгүй бөгөөд доорх гурван судалгаа эдгээрийг тусад нь авч үздэг. Загварыг дүгнэлтээс ялгаж унших ерөнхий арга барилыг метилен хөхийн судалгааг хэрхэн унших вэ нийтлэлд тайлбарласан.
Амьд хулганы нүдний зангилаат эсүүд
Эдгээр гурван судалгааны хамгийн эхнийхэд судлаачид хулганы нэг нүдний шилэнцэрт ротенон бичил тарилгаар оруулж харааны мэдрэлийн эмгэгийг загварчилсан. Нөгөө нүдийг нь зөвхөн уусгагч тарьсан хяналт болгон ашиглажээ. Ротенон нь NADH-аас электроныг цааш дамжуулах эхний шат болох митохондрийн I комплексийг хориглодог. I комплексийн үйл ажиллагааны алдагдал нь энэ загварыг зангилаат эсүүд болон харааны мэдрэлийг гэмтээдэг Леберийн удамшлын харааны мэдрэлийн эмгэгтэй холбох шинж юм.
24 цагийн дараа ротеноноор үйлчилсэн нүдний зангилаат эсийн давхарга хяналтын нүднийхээс нимгэн, эсийн тоо нь цөөн байв. Метилен хөхийг ротенонтой хамт тарихад уг гэмтлээс сэргийлсэн бөгөөд нөлөө нь тунгаас хамаарч байлаа. Туршсан хамгийн өндөр тун (0.07 mg/kg, хулганы LD50-оос хавьгүй бага) давхаргын зузаан болон эсийн тоог хоёуланг нь хадгалсан. Тархины эдийн гомогенатад зэрэгцүүлэн хийсэн туршилтууд хоёр нөлөөг харуулсан: метилен хөх ротеноноос үүдсэн исэлдэлтийн стрессийг бууруулж, хүчилтөрөгчийн хэрэглээний бууралтыг буцаан сэргээсэн. Зохиогчид хэт сэрлээс үүдэх хордлогын механизмыг санал болгосон. Энэ тайлбараар ротенон дохиог зохицуулах амакрин эсүүдийг гэмтээж, зангилаат эсүүд хэт идэвхтэй дохио үүсгэх бөгөөд антиоксидант үйлдэл үүнээс үүдэх гэмтлийг тасалдуулдаг. Энэ хамгаалалтын цаадах санал болгосон химийн механизмыг метилен хөхийн митохондрийн механизмууд нийтлэлд дэлгэрэнгүй тайлбарласан.
Энэ үр дүн гурван хязгаартай. Будгийг хорт бодистой хамт шууд нүдэнд тарьсан нь бодис хүргэх арга болохоос эмчилгээний хуваарь биш. Ажиглалтын хугацаа 24 цаг байсан. Мөн гэмтээсэн хоёр бүлэгт хоёуланд нь цитохром оксидазын хэмжилтийн үзүүлэлт өссөн бөгөөд зохиогчид үүнийг амьд торлог бүрхэвчийн эсийн амьсгал сэргэсний нотолгоо бус, хэт идэвхжил гэж тайлбарласан.
Лабораторийн саванд тусгаарласан зангилаат эсүүд
Хоёр дахь судалгаанд нүдийг бүхэлд нь судлахын оронд эсүүдийг тусгаарласан. Судлаачид залуу хархнаас торлог бүрхэвчийн анхдагч зангилаат эсүүдийг ялгаж, ротенон, апоптоз өдөөгч стауроспорин эсвэл 72 цагийн хүчилтөрөгч багатай нөхцөлд өртүүлсэн. Дараа нь амьд ба үхсэн эсийг ялгах будалтаар амьд үлдэлтийг хэмжжээ. Өсгөврийн тэжээлт орчин дахь 1 болон 10 micromolar метилен хөх нь эдгээр гэмтээгч нөлөө бүрийн үед эсийн амьд үлдэлтийг сайжруулсан бөгөөд нөхцөлөөс хамааран ойролцоогоор 1.5-аас 1.9 дахин өсгөсөн. Зэрэгцээ туршилтаар метилен хөх устөрөгчийн хэт ислээр үйлчлэх үед цитохром c оксидазын идэвхийг хадгалж байгааг харуулсан.
Энэ бол тусгаарласан эсийн фармакологийн судалгаа юм. Нэгдэл тогтоосон концентрацитай өсгөврийн тэжээлт орчноор диффузлэн эсүүдэд хүрсэн бөгөөд замд нь эвэрлэг бүрхэвч, нулимсны хальс, болор, шилэнцэр, цусан хангамж, дархлааны тогтолцоо байгаагүй. Загварын зорилго нь чухам ийм энгийн нөхцөл бий болгох: нэгдэл эсүүдэд хүрсэн үед зангилаат эсүүдийг өөрсдийг нь хамгаалж болохыг харуулдаг. Харин эвэрлэг бүрхэвчийн гадаргууд дусаасан дусал торлог бүрхэвчийн дотор хэсэгт ямар нэг тодорхой концентраци үүсгэж чадах эсэхийг огт хэлэхгүй. Эдгээр эсэд өөрт нь хортой тул 10 micromolar-аас дээш концентраци хэрэглэхээс зайлсхийсэн. Энэ нь лабораторийн саван дахь тунгийн хариу урвал эерэг ч, сөрөг ч чиглэлд өөрчлөгддөгийг сануулна.
Мутацитай хулгана болон эсийн шугам дахь гэрэл хүлээн авагч эсүүд
Гурав дахь судалгаа торлог бүрхэвчийн гадна хэсэгт хамаарна. Судлаачид апоптоз өдөөгч хүчин зүйлийн дутагдалтай, үүнээс болж I комплекс нь бүрэн угсрагддаггүй Harlequin хулганыг ашигласан. Тэд 11 сартайд нь гэрэл хүлээн авагч эсийн бүтэц, гадна сегментийн маркерууд, митохондрийн бүрэн бүтэн байдлыг шинжилжээ. Хөхнөөс гарсны дараа метилен хөхийг ундны усанд хийж, өдөрт ойролцоогоор 10 mg/kg-аар бүх биед үйлчлэх байдлаар өгсөн. Метилен хөх өгсөн мутацитай хулганууд өгөөгүй мутацитай хулгануудаас торлог бүрхэвчийн зузааныг илүү хадгалж, родопсин болон опсины маркерууд нь илүү, митохондрийн бүтэц нь эрүүл байв.
Зэрэгцээ эсийн судалгаанд хулганы гэрэл хүлээн авагч эстэй төстэй, хязгааргүй хуваагдах чадвартай 661W эсийн шугамыг ашиглаж, метилен хөхтэй эсвэл түүнгүй ротеноноор 24 цаг үйлчилсэн. 30 micromolar концентрацид амьд үлдэлт сайжирсан бөгөөд үүнээс бага концентрациуд NADH ба NAD+-ийн харьцааг хэвийн болгож, исэлдэлтийн стрессийг бууруулсан. Анхаарал татах зүйл нь метилен хөх юуг хийгээгүйд оршино: ATP-ийг сэргээгээгүй. Хамгаалах нөлөө нь эрчим хүчний хангамжийг сэргээсэнтэй бус, исэлдэн ангижрах стресс буурч, стрессийн дохиоллын замууд намжсантай холбоотой байв. Үүнд митохондрийн эвхэгдээгүй уургийн хариу урвал болон митофагийн маркерууд багтана.
Энэ ялгаа нь метилен хөх ба торлог бүрхэвчийн тухай мэдэгдлүүдэд чухал. Нэгдэл стресст өртсөн гэрэл хүлээн авагч эсийг эрчим хүчний дутагдлыг нь засахгүйгээр амьд байлгаж болно. Иймээс эмчилгээний боломжийг өргөн хүрээний залуужуулах үйлдэл бус, исэлдэн ангижрах стрессийн хүрээнд л авч үзэх ёстой.
Гурван судалгааг зэрэгцүүлэн харьцуулах нь
Доорх харьцуулалтад судалгаа бүрийг загвар болон хэрэглэх замаар нь ангилсан. Учир нь энэ хоёр багана тухайн үр дүн юуг дэмжиж болохыг тодорхойлно.
| Судалгаа | Загвар | Метилен хөхийг хэрэглэх зам | Юу хадгалагдсан бэ |
|---|---|---|---|
| Zhang болон хамтран ажиллагчид, хулганы харааны мэдрэлийн эмгэг | Ротеноноор гэмтээсэн амьд хулганы торлог бүрхэвч | Хорт бодистой хамт шилэнцэрт тарьсан | 24 цагийн дараах зангилаат эсийн давхаргын зузаан ба эсийн тоо |
| Daudt болон хамтран ажиллагчид, хархны анхдагч зангилаат эсүүд | Өсгөвөрт тусгаарласан зангилаат эсүүд | Өсгөврийн тэжээлт орчинд 1-ээс 10 micromolar концентрацитай уусгасан | Ротенон, стауроспорин, хүчилтөрөгчийн дутагдалд өртөх үеийн эсийн амьд үлдэлт |
| Mekala болон хамтран ажиллагчид, Harlequin хулгана ба 661W эсүүд | Удамшлын I комплексийн согог болон гэрэл хүлээн авагч эстэй төстэй эсүүд | Ундны усаар өдөрт 10 mg/kg; эсийн тэжээлт орчинд 30 micromolar | ATP сэргэхгүйгээр гэрэл хүлээн авагч эсийн бүтэц, митохондрийн бүрэн бүтэн байдал |
Мөр бүр эмнэлзүйн өмнөх судалгаа юм. Аль нь ч өвчтөн хамруулаагүй, харааг хэмжээгүй, нүдэнд хэрэглэх зориулалтын бэлдмэл туршаагүй.
Яагаад энэ нь глаукомын эмчилгээ биш вэ
Глаукомын эмчилгээ нүдний дотоод даралтыг бууруулдаг. Мэдрэлийн эсийг хамгаалах арга өөр зорилготой: стрессийн нөхцөлд зангилаат эсүүд болон тэдгээрийн аксонуудыг амьд байлгах. Дээрх судалгаанууд эхний бус, хоёр дахь чиглэлд хамаарна. Аль нь ч даралт бууруулаагүй бөгөөд метилен хөхийг даралт бууруулах эмчилгээтэй харьцуулаагүй. Тиймээс глауком болон даралт хянах тогтсон аргууд нь исэлдэн ангижрах үйл явцаар дамжуулан мэдрэлийн эсийг хамгаалахаас тусдаа асуудал хэвээр байна. Мөн эсийн амьд үлдэлтийн үр дүнг харааг хамгаалсан гэж ойлгож болохгүй.
Хэрэглэх замын ялгаа үүнийг улам бататгана. Шилэнцэрт хамт тарих үед гэмтэл үүсэх мөчид тодорхой хэмжээний бодисыг торлог бүрхэвчийн хажууд шууд байрлуулдаг. Ундны усаар өгөхөд бүх амьтан хэдэн сарын турш бодист өртөх боловч торлог бүрхэвч дэх концентраци тодорхойгүй. Өсгөврийн тэжээлт орчин тусгаарласан эсүүдэд шууд хүрдэг. Эдгээрийн аль нь ч гадаргууд хэрэглэсэн тунгийн ямар хэсэг нь эвэрлэг бүрхэвчийг нэвтэлж, нулимсаар угаагдан зайлуулагдахгүй үлдэж, болор болон шилэнцрийг туулан, торлог бүрхэвчийн аль нэг давхаргад тустай концентрациар хүрэхийг урьдчилан хэлэхгүй. Бодис хүргэх энэ асуудал нь метилен хөхийг хэрэглэх зам ба тархалт гэсэн илүү өргөн асуудлын нэг хэсэг бөгөөд хэрэглэх зам бүрд өөрийн концентраци хэмжилт шаардлагатай.
Эдийн ялгаа хоёр дахь саадыг бий болгодог. Нүдний урд хэсэгт хүрсэн будаг арын хэсэгт нь хүрсэн гэсэн үг биш. Нэг давхаргад тустай концентраци нөгөө давхаргыг гэмтээж болно. Жижиглэн худалдааны уусмалуудыг нүдэнд хэрэглэх бэлдмэлд тавигдах шаардлагын дагуу үйлдвэрлэж, ариутгаж, буферээр тохируулж, хадгалалтын бодисоор тогтворжуулдаггүй. Цэвэршилт, pH, осмоляль чанар, туслах бодисууд нь эвэрлэг бүрхэвч болон нүдний дотоод эдэд хүрэх үед бүгд чухал. Торлог бүрхэвчийн тухай эдгээр үр дүнгийн аль нь ч ийм уусмалыг нүдэнд эсвэл нүдний гадаргууд хийхийг зөвтгөхгүй. Бэлдмэлийн стандартын тухай асуултыг метилен хөхийн аюулгүй байдал, түүнтэй харьцах асуудлын хүрээнд авч үзэх ёстой.
Нотолгоо хаана хүрээд зогсож байна вэ
Гурван өгүүллийг хамтад нь уншвал тэд хязгаарлагдмал нэг дүгнэлтийг дэмжинэ: хяналттай нөхцөлд метилен хөх торлог бүрхэвчийн мэдрэлийн эсүүдийн митохондрийн исэлдэн ангижрах стрессийг бууруулж, бүтцийг нь хадгалж чадна. Энэ дүгнэлт тухайн нөхцөлийн хүрээнд л хүчинтэй. Хорт бодис болон удамшлын I комплексийн загварууд нь глауком, друзен эсвэл чихрийн шижинтэй холбоотой эмгэг биш. Богино хугацааны ажиглалт, бүтцийн эцсийн үзүүлэлтүүд нь хараа удаан хугацаанд хадгалагдсаныг илэрхийлэхгүй. Мөн нэг хэсэгт хамгаалах нөлөөтэй концентраци нь өөр хэсэгт хэрэглэх тун биш.
Илүү баттай үндэслэл бүрдүүлэхэд хэд хэдэн тусдаа нотолгоо хэрэгтэй: эмнэлзүйд ашиглаж болох замаар хэрэглэсний дараах торлог бүрхэвчийн тодорхой өртөлт, амьтны харааны үйл ажиллагааны эцсийн үзүүлэлтүүд, глаукомд хамаарах загвар дахь даралтаас үл хамаарах ашиг тус, дараа нь хүний аюулгүй байдал болон үр нөлөөний өгөгдөл. Эдгээр бүрдэх хүртэл метилен хөх ба харааны холбоо нь тодорхой хүрээтэй судалгааны таамаглал хэвээр байна: торлог бүрхэвчийн митохондрид фармакологийн нөлөө үзүүлэх боломжтой, гэхдээ зөвхөн эс болон амьтанд харуулсан бөгөөд эдгээр судалгаанаас нүд эмчлэхэд шууд шилжих зам байхгүй.