Metilena biru dan hati berlemak: dapatan kajian eksperimen

Hati berlemak ialah satu istilah untuk beberapa masalah yang berbeza. Bagi seseorang, pencetusnya ialah pengambilan alkohol yang banyak secara berterusan. Bagi orang lain, pencetusnya ialah bekalan nutrien berlebihan berserta rintangan insulin dan peningkatan penghantaran lemak ke hati. Pemeriksaan mikroskop mungkin menunjukkan penyimpanan lemak ringkas dalam kedua-dua keadaan, tetapi punca asasnya berbeza. Perbezaan itu menentukan perkara yang boleh dibuktikan oleh sesuatu eksperimen.

Literatur tentang metilena biru dan hati berlemak adalah terhad dan, bagi persoalan ini, semuanya bersifat praklinikal. Tiga kajian pada tikus dan mencit paling kerap dipetik, tetapi hasilnya tidak semuanya sehala. Satu kajian pemberian etanol membetulkan perubahan redoks tetapi tidak mengubah lemak hati. Satu kajian diet tinggi lemak mengurangkan lemak hati berserta perubahan pengisyaratan. Satu kajian haiwan sihat mendapati hasil peroksidasi lipid yang bertentangan antara hati dengan buah pinggang. Apabila dibaca bersama, kajian-kajian ini menunjukkan sebab tiga titik akhir mesti dibezakan: perubahan redoks, pengaktifan pengisyaratan, dan pengumpulan lemak dalam tisu.

Tiga titik akhir yang mudah dikelirukan

Ukuran redoks menerangkan pengendalian elektron. Nisbah NAD+ kepada NADH dalam hati menunjukkan sama ada persekitaran sel relatif teroksida atau tereduksi. Pengoksidaan etanol menukarkan NAD+ kepada NADH, maka pengambilan alkohol kronik menurunkan nisbah tersebut. Pewarna yang menerima elektron boleh menaikkannya semula. Itu ialah proses kimia, bukan bukti bahawa lemak tersimpan telah berkurang.

Ukuran pengisyaratan menerangkan kawal selia. SIRT1 ialah enzim kawal selia yang bergantung pada NAD+ dan mengubah suai protein yang terlibat dalam fungsi mitokondria serta pengendalian lipid. AMPK bertindak sebagai pengesan tenaga rendah yang, apabila diaktifkan, menggalakkan pengoksidaan bahan api dan mengehadkan sintesis lipid. Apabila sesuatu makalah melaporkan pengaktifan SIRT1 dalam hati oleh metilena biru, makalah itu melaporkan perubahan kawal selia. Ia belum melaporkan hasil pada pesakit.

Ukuran histologi atau biokimia menerangkan keadaan hati itu sendiri. Contoh lazim ialah kandungan trigliserida bagi setiap gram tisu, pewarnaan Oil Red O bagi lemak neutral, penilaian pembengkakan sel dan kecederaan menggunakan hematoksilin dan eosin, serta aktiviti ALT plasma. Hanya kategori ketiga ini menjawab sama ada steatosis hati bertambah baik dengan metilena biru dalam eksperimen tersebut.

Membezakan kategori-kategori ini mencegah salah tafsir yang paling lazim: hasil redoks atau pengisyaratan yang menggalakkan tidak bermakna hati menjadi kurang berlemak.

Model etanol: redoks dibetulkan, lemak tidak berubah

Dapatan negatif yang paling jelas datang daripada kajian pemberian etanol kronik pada tikus Wistar jantan. Haiwan menerima etanol sebagai sebahagian daripada diet cecair, meningkat sehingga 36 peratus daripada jumlah tenaga, manakala kumpulan kawalan yang diberi kuantiti makanan sepadan menerima glukosa sebagai pengganti tenaga daripada etanol. Satu kumpulan etanol dan satu kumpulan kawalan turut menerima metilena biru pada 130 mg per liter diet, kira-kira 42 mg per kg sehari, dari hari 5 hingga hari 30.

Keadaan redoks dianggarkan daripada pasangan metabolit standard: laktat kepada piruvat untuk sitosol dan 3-hidroksibutirat kepada asetoasetat untuk mitokondria. Pada peringkat awal pemberian etanol dos tinggi, kumpulan etanol menunjukkan perubahan besar, dengan nisbah NAD+ kepada NADH sitosol menurun kira-kira 62 peratus dan nisbah mitokondria menurun kira-kira 71 peratus, berserta peningkatan gliserol 3-fosfat. Metilena biru membalikkan sebahagian besar perubahan tersebut dan memulihkan gliserol 3-fosfat hampir kepada nilai kawalan, tanpa mengubah pengambilan etanol, pertambahan berat badan, atau etanol serum.

Lemak hati menunjukkan gambaran yang berbeza. Pada hari 12, sebelum pengumpulan lemak yang ketara, trigliserida tidak berbeza antara kumpulan. Pada hari 27, kumpulan etanol mengalami peningkatan besar trigliserida tanpa mengira pemberian metilena biru. Pada hari 30, jumlah lipid meningkat kira-kira 89 peratus dan trigliserida kira-kira 196 peratus dalam haiwan yang diberi etanol, sekali lagi tanpa dipengaruhi oleh pewarna itu. Infiltrasi lemak sentrilobular kelihatan sama dengan atau tanpa rawatan. Penulis menyimpulkan bahawa perubahan redoks yang didorong oleh etanol bukanlah punca utama hati berlemak selepas pemberian jangka panjang dalam model ini. Memahami cara dapatan haiwan dan sel boleh diterapkan kepada risiko manusia membantu di sini: sesuatu mekanisme boleh benar-benar wujud tetapi masih tidak menentukan hasilnya.

Inilah kajian yang patut dipetik apabila seseorang mendakwa bahawa sebarang pembetulan redoks semestinya menyingkirkan lemak hati. Dalam reka bentuk kajian ini, hal itu tidak berlaku.

Model metabolik: pengisyaratan berserta pengurangan lemak, pada mencit

Gambaran yang berbeza datang daripada kajian hepatosit dan mencit dengan diet tinggi lemak yang berfokus pada SIRT1 dan AMPK. Dalam sel HepG2, sel AML-12, dan hepatosit primer tikus, metilena biru menaikkan nisbah NAD+ kepada NADH, meningkatkan protein SIRT1, mengurangkan asetilasi pengawal selia PGC-1alpha, meningkatkan kandungan DNA mitokondria dan penggunaan oksigen, serta mengaktifkan AMPK dengan peningkatan CPT-1 dan PPARalpha di hilir. Apabila ekspresi SIRT1 dikurangkan, pengaktifan AMPK hilang, sekali gus mengaitkan rantaian tersebut dengan SIRT1 dalam sistem sel itu. Pewarna tersebut juga menentang isyarat lipogenik daripada agonis LXR T0901317 dan daripada pendedahan kepada palmitat, termasuk induksi SREBP-1c, FAS, dan ACC.

Bahagian kajian haiwan menggunakan mencit C57BL/6 jantan yang diberi diet 60 peratus lemak selama 8 minggu, dengan metilena biru diberikan secara oral empat kali seminggu sepanjang 4 minggu terakhir pada 3 atau 10 mg per kg sehari. Mencit yang dirawat menunjukkan kurang pewarnaan Oil Red O, trigliserida hati yang lebih rendah, kurang pembengkakan sel dan degenerasi berlemak pada pemeriksaan histologi, serta ALT plasma yang lebih rendah berbanding mencit diet tinggi lemak yang tidak dirawat. Kajian farmakokinetik dalam makalah yang sama mendapati ketersediaan bio oral sekitar 31 hingga 35 peratus dengan penyerapan usus yang hampir lengkap tetapi metabolisme yang ketara, serta nisbah tisu kepada plasma tertinggi dalam hati. Oleh itu, kesan pada hati sekurang-kurangnya munasabah dari segi pengedaran.

Itu ialah petunjuk pengurangan steatosis yang nyata, tetapi skopnya sempit. Ia merupakan eksperimen singkat pada mencit dengan 9 hingga 10 haiwan setiap kumpulan, satu diet, dua dos, dan empat minggu rawatan. Ia menguji steatosis metabolik dan ciri steatohepatitis, bukan penyakit berkaitan alkohol, dan tidak menguji sirosis, pembalikan fibrosis, atau sebarang hasil pada manusia. Peranan ukuran mitokondria dan redoks dalam mentafsir hasil sebegini adalah untuk mengenal pastinya sebagai sokongan kepada hipotesis, bukan sebagai dos atau protokol.

Gambaran tisu sihat: dos sama, kesan bertentangan mengikut organ

Kajian ketiga sering digunakan untuk menyokong dakwaan tentang hati walaupun tidak sesuai untuk tujuan itu. Dalam eksperimen 30 hari pada tikus Wistar betina yang sihat, lima haiwan menerima 1 mM metilena biru dalam air minuman dan lima menjadi kawalan. Superoksida dismutase, katalase, dan glutation tereduksi tidak berubah dalam hati atau buah pinggang. Peroksidasi lipid meningkat sedikit dalam hati dan menurun dalam buah pinggang. ALT dan kreatinin serum menurun, tanpa perubahan pada nitrogen urea darah.

Tafsiran yang jujur ialah kesan khusus mengikut tisu pada haiwan sihat, bukan rawatan penyakit. Berdasarkan satu penanda, pendedahan yang sama kelihatan sedikit prooksidan dalam hati dan sedikit melindungi buah pinggang, sementara pertahanan antioksidan standard kekal tidak berubah. Dengan lima haiwan setiap kumpulan dan tanpa model penyakit, makalah ini mengingatkan kita supaya tidak menyifatkan metilena biru sebagai antioksidan umum untuk hati. Ia juga menunjukkan sebab perubahan enzim hati memerlukan konteks penyakit yang jelas sebelum boleh dianggap sebagai penambahbaikan.

Perbandingan tiga eksperimen hati

Jadual ini memperlihatkan perkara utama. Pewarna biru yang serupa, biologi yang berbeza. Kajian etanol memisahkan kejayaan redoks daripada kegagalan mengurangkan lemak. Kajian diet menggabungkan penambahbaikan pengisyaratan dan lemak dalam satu model. Kajian haiwan sihat menunjukkan bahawa penanda redoks boleh bergerak dalam arah bertentangan mengikut organ.

Mengapa tiada dakwaan rawatan boleh dibuat

Tiada satu pun kajian ini melibatkan orang yang mempunyai hati berlemak. Dos, laluan pemberian, dan tempoh berbeza antara makalah dan tidak boleh ditukarkan kepada rejimen manusia melalui penskalaan mudah. Saiz kumpulan yang kecil, khususnya tiga haiwan bagi setiap titik masa redoks dalam kajian etanol dan lima setiap kumpulan dalam kajian haiwan sihat, meninggalkan ketidakpastian yang besar. Jantina, strain, komposisi diet, dan masa rawatan berbanding masa kecederaan semuanya berbeza. Selain itu, kedua-dua model penyakit mewakili punca asas yang berbeza, maka hasil positif diet tidak boleh mengatasi hasil negatif etanol atau sebaliknya.

Bagi sesiapa yang telah didiagnosis dengan penyakit hati, perkara yang lebih mendesak untuk dibaca ialah langkah berjaga-jaga, bukannya potensi rawatan. Gambaran keseluruhan langkah berjaga-jaga berkaitan buah pinggang dan hati untuk metilena biru menerangkan sebab kemerosotan fungsi organ mengubah persoalan keselamatan walaupun makalah kajian haiwan kelihatan menggalakkan. Bawa maklumat diagnosis, keputusan makmal terkini, produk dan laluan pemberian yang tepat, serta senarai penuh ubat kepada doktor, dan tanyakan bukti yang menyokong penggunaan produk itu bagi tujuan tersebut pada seseorang dengan tahap kemerosotan fungsi organ sedemikian.

Kesimpulannya: metilena biru mengubah keadaan redoks hati dalam satu model etanol tanpa mengurangkan lemak tersimpan, mengaktifkan SIRT1 dan AMPK sambil mengurangkan lemak dalam satu model metabolik mencit, serta menunjukkan kesan redoks khusus mengikut organ pada tikus sihat. Itu ialah sekumpulan petunjuk untuk penyelidikan, bukan rawatan yang telah terbukti untuk hati berlemak.