Il-blu tal-metilen għall-ħsara fil-moħħ: nifhmu l-evidenza preklinika

Daqqa fir-ras, arterja mblukkata, u marda newrodeġenerattiva li timxi bil-mod jistgħu kollha jispiċċaw bl-istess problema: il-moħħ ma jibqagħlux l-enerġija biex jagħmel xogħlu. Dan ir-riżultat aħħari komuni huwa r-raġuni għaliex kompost wieħed jibqa’ jidher fil-letteratura dwar it-tlieta. Iżda riżultat aħħari komuni ma jfissirx kunċett komuni. Trattament mogħti qabel ħsara, trattament mogħti fis-siegħa ta’ warajha, u trattament li r-riżultati tiegħu jitkejlu xhur wara jittestjaw ideat differenti, anki meta s-siringa jkun fiha l-istess likwidu blu.

Dan l-artiklu jsegwi l-parti ta’ dik il-letteratura li tittratta l-ħsara. Jirrevedi xi jfisser il-blu tal-metilen għall-ħsara fil-moħħ fl-esperimenti fuq l-annimali, jiddistingwi l-ħsara trawmatika mill-puplesija u min-newrodeġenerazzjoni kronika, u juri għaliex il-ħin tal-għoti tad-doża jispjega l-biċċa l-kbira tad-differenzi bejn l-istudji.

Tliet tipi ta’ ħsara, nuqqas wieħed ta’ enerġija

Il-mekkaniżmu li jgħaqqad dawn il-mudelli jinsab ġewwa l-mitokondriji. Normalment, l-elettroni jgħaddu tul il-katina tat-trasport tal-elettroni biex jipproduċu ATP, u katina b’saħħitha żżomm taħt kontroll l-ispeċijiet reattivi tal-ossiġnu. Wara l-ħsara, partijiet tal-katina jibdew ifallu, il-produzzjoni tal-ATP tonqos, u l-produzzjoni tar-radikali ħielsa tiżdied. Ir-reviżjoni tal-2018 f’Molecular Neurobiology tiddeskrivi l-blu tal-metilen bħala trasportatur alternattiv tal-elettroni: jaċċetta elettroni minn NADH u jgħaddihom liċ-ċitokromu c, u b’hekk iżid l-attività tal-kumpless IV u jirrestawra s-sinteżi tal-ATP anki meta l-parti bikrija tal-katina tkun imfixkla.

Iċ-ċifri rrappurtati huma konkreti. Fi preparazzjonijiet ta’ ċelloli u flieli ta’ tessut, l-attività tal-kumpless IV żdiedet bi 30 sa 100 fil-mija filwaqt li l-konsum tal-ossiġnu żdied bl-istess pass, u dan jindika li l-elettroni żejda għamlu xogħol utli minflok ħarbu bħala radikali. F’mudell ta’ puplesija fil-firien, il-produzzjoni tal-ATP fir-reġjun affettwat kienet madwar 30 fil-mija ogħla 24 siegħa wara t-trattament milli f’annimali mhux ittrattati. Ir-reviżjoni tal-2022 f’Biochemistry (Moscow) iżżid il-konsegwenzi sussegwenti: inqas stress ossidattiv, inqas newroinfjammazzjoni, inqas apoptożi, kif ukoll effetti fuq l-ossidażi tal-monoamini, is-sintażi tal-ossidu nitriku, il-bijoġenesi mitokondrijali, l-awtofaġija, u l-aggregazzjoni ta’ proteini mitwija ħażin.

Għalhekk il-kunċett huwa sempliċi. Il-ħsara tostakola r-rotta normali tal-elettroni, u l-blu tal-metilen joffri rotta alternattiva. Dak kollu li jsegwi jiddependi fuq liema ħsara tkun, meta jingħata, u kif jitkejjel ir-riżultat.

Il-ħsara trawmatika mhijiex puplesija

F’mudell ta’ ħsara trawmatika fil-moħħ, il-forza tasal kollha f’daqqa. Il-ħsara primarja hija mekkanika: it-tessut jitqatta’, il-vini tad-demm jinqasmu, u l-barriera demm-moħħ tinfetaħ fi ftit minuti. Dak li l-blu tal-metilen jista’ plawżibbilment jaffettwa huwa l-mewġa sekondarja li ssegwi tul sigħat u jiem, hekk kif il-mitokondriji fit-tessut li jkun baqa’ ħaj ifallu, l-infjammazzjoni tinfirex, u l-edema tiżdied. Il-parametri tar-riżultat f’dawn l-istudji jirriflettu dik is-sekwenza: il-volum tal-leżjoni, il-kontenut ta’ ilma fil-moħħ, is-sopravivenza tan-newroni qrib il-post tal-impatt, u mġiba aktar tard bħall-irkupru motorju jew it-tagħlim f’labirint.

F’mudell ta’ puplesija jew iskemija globali, il-ħsara tibda b’mod oppost. Il-fluss tad-demm jieqaf, in-nuqqas ta’ enerġija jsegwi fi ftit minuti, u r-restawr tal-fluss iġib miegħu l-ħsara tiegħu stess mir-riperfużjoni. Hawnhekk l-għoti tad-doża jiġi sinkronizzat mal-avveniment fil-vini tad-demm, spiss fi ftit minuti mill-okklużjoni jew mir-riperfużjoni, u l-parametri tar-riżultat jikkwantifikaw x’jiġri akutament mit-tessut tul sigħat sa jum jew tnejn: id-daqs tal-infart, il-fluss tad-demm, u l-irkupru funzjonali bikri. Mudell wieħed fil-letteratura dwar il-puplesija huwa t-trattament minn qabel, fejn l-annimali jingħataw doża qabel l-okklużjoni tal-vina tad-demm; dan jittestja l-prevenzjoni b’mod li ebda esperiment dwar trawma fir-ras ma jista’ jirreplika etikament fil-bnedmin.

Ir-riżultati dwar il-puplesija huma l-aktar b’saħħithom fil-letteratura dwar il-ħsara, u jinkludu l-aktar riżultat ċar mingħajr effett. Firien li ngħataw il-blu tal-metilen waqt ir-riperfużjoni wara siegħa ta’ okklużjoni tal-arterja ċerebrali tan-nofs kellhom infarti 30 fil-mija iżgħar f’jum 2, b’aktar tessut salvat fiż-żona ċentrali mhedda u fil-penombra (Shen, 2013). Studju ta’ okklużjoni permanenti sab progressjoni aktar bil-mod tat-tessut mhedded lejn infart, iżda ebda tnaqqis fil-volum finali tal-infart wara 24 siegħa bl-ebda waħda miż-żewġ dożi ttestjati (Rodriguez, 2014). It-tielet studju ta’ okklużjoni naqqas id-daqs tal-infart bejn wieħed u ieħor bin-nofs bid-doża tan-nofs u ddokumenta direttament l-ultrastruttura mitokondrijali u l-mitofaġija fil-moħħ iskemiku, filwaqt li rrapporta d-dettall mhux mistenni li l-apoptożi mkejla żdiedet hekk kif in-nekrożi naqset (Di, 2015). U fl-iskemija globali, infużjoni kontinwa b’doża baxxa rrestawrat l-attività tal-ossidażi taċ-ċitokromu c, il-livelli tal-ATP, u l-potenzjal tal-membrana mitokondrijali fir-reġjun vulnerabbli CA1 tal-ippokampu, ippreservat dawk in-newroni, u pproteġiet il-memorja spazjali (Lu, 2016). Ta’ min jieqaf ftit fuq dak il-kejl f’CA1: dejta diretta dwar l-ATP u l-katina respiratorja minn ġewwa moħħ imweġġa’, xi ħaġa li l-letteratura dwar it-TBI fil-biċċa l-kbira tiddeduċi minflok tkejjel.

In-newrodeġenerazzjoni kronika hija differenti mit-tnejn. Mudelli tal-mard ta’ Alzheimer, Parkinson, u Huntington jagħtu dożi lill-annimali għal ġimgħat jew xhur u jkejlu l-aggregazzjoni tal-proteini, l-ipproċessar tad-dopamina, jew it-tnaqqis konjittiv gradwali. Dawn il-parametri tar-riżultat kważi ma għandhom xejn komuni ma’ leżjoni mkejla jiem wara impatt. Qarrejja li jieħdu riżultat minn kolonna għal oħra jkunu qed iċaqilqu sejba lil hinn minn konfini li l-esperimenti qatt ma qasmu. Il-gwida tagħna għal-letteratura dwar in-newrodeġenerazzjoni żżomm dawk l-istudji fuq medda twila ta’ żmien fil-qafas tagħhom stess, u t-tqabbil mal-evidenza dwar il-puplesija biss jiddistingwi fid-dettall id-disinji b’imblukkar tal-vini tad-demm minn dawk b’impatt.

X’għamlu fil-fatt il-mudelli tat-TBI

Ma ġiet ippubblikata ebda prova fuq il-bnedmin tal-blu tal-metilen għall-ħsara trawmatika fil-moħħ. Ir-rekord kollu tat-TBI huwa xogħol fuq l-annimali, l-aktar firien u ġrieden, u jinġabar madwar għadd żgħir ta’ esperimenti li ta’ min insemmu, għax id-dettalji tagħhom ivarjaw b’modi li jintilfu fis-sommarji.

L-ewwel studju b’impatt kortikali kkontrollat ta lill-firien 1 mg/kg ġol-vina siegħa wara impatt ħafif, imbagħad 0.5 mg/kg wara tliet sigħat (Watts, 2014). Il-volum tal-leżjoni fuq l-MRI baqa’ aktar baxx fl-annimali ttrattati matul ġimagħtejn ta’ segwitu. L-iżbalji fit-tqegħid tas-saqajn f’test tal-mixi naqsu b’mod sinifikanti fil-jiem 1, 2, u 7 iżda mhux f’jum 14. Taħt il-mikroskopju f’jum 14, l-għadd ta’ newroni li kienu qed jiddeġeneraw fil-kortiċi danneġġata kien 270 kontra 368 għal kull kamp viżiv, u t-tbajja’ anormali ta’ Nissl kienu 41 kontra 73. Fi kliem ieħor, protezzjoni bikrija, bil-vantaġġ fl-imġiba jonqos sat-tieni ġimgħa.

Disinn ta’ ħsara diffuża uża perkussjoni bil-fluwidu fil-linja tan-nofs fil-ġrieden u doża waħda ta’ 2 mg/kg ġol-vina fi żmien nofs siegħa (Fenn, 2015). L-annimali ttrattati wrew espressjoni aktar baxxa tal-ġeni infjammatorji, inqas mikroglija infjammatorja, inqas edema apparenti, u ebda mġiba li tixbah id-dipressjoni f’jum 7. Ir-riżultati mingħajr effett huma daqstant importanti: il-ħsara nnifisha żiedet l-ilma fil-moħħ b’mod modest biss, u l-blu tal-metilen ma rrimedjax it-telf fil-piż tal-ġisem jew id-defiċit fil-koordinazzjoni motorja. Antiinfjammatorju mhuwiex l-istess bħal kompletament protettiv.

Żewġ studji fuq il-ġrieden użaw l-istess skeda, 1 mg/kg wara siegħa, 0.5 mg/kg wara sitt sigħat, imbagħad għoti ta’ doża kuljum għal tlett ijiem, u espandew l-istudju tal-mekkaniżmu. F’mudell ta’ impatt kortikali, it-trattament naqqas il-volum tal-leżjoni wara 24 siegħa, 72 siegħa, u f’jum 14, filwaqt li ppreserva n-newroni u żied il-markaturi tal-awtofaġija (Zhao, 2016). F’mudell ta’ perkussjoni bil-fluwidu, naqqas l-apoptożi newronali, saħħaħ barriera demm-moħħ li kienet qed tnixxi, u tejjeb il-punteġġi newroloġiċi matul ġimagħtejn (Shen, 2019). Madankollu, il-kontenut ta’ ilma fil-moħħ ma wera ebda differenza sa 72 siegħa fl-istudju ta’ Zhao, u l-prestazzjoni fuq ir-rotarod ma wriet ebda differenza fil-jiem 1 u 3 fl-istudju ta’ Shen. Il-parametri tal-leżjoni u tas-sopravivenza taċ-ċelloli nbidlu; dawk tan-nefħa u tal-funzjoni motorja bikrija mhux dejjem segwew.

L-esperiment li jispikka fir-rigward tal-ħin huwa dak tal-għoti mdewwem tad-doża (Watts, 2016). Bl-użu tal-istess mudell ta’ impatt, l-ewwel doża ma ngħatatx qabel 24 siegħa wara l-ħsara. Sa jum 2, il-grupp bl-għoti mdewwem wera tnaqqis fil-leżjoni komparabbli ma’ dak tal-annimali ttrattati fl-ewwel sigħat, u t-tnaqqis baqa’ jidher fil-jiem 7 u 14. Is-sinjal fl-imġiba kien aktar dgħajjef: it-titjib fl-iżbalji tat-tqegħid tas-saqajn fil-grupp bl-għoti mdewwem kien xejra mhux sinifikanti. Laboratorju wieħed, mudell wieħed, tieqa waħda ta’ 24 siegħa. Din hija evidenza ġenwina li t-tieqa testendi lil hinn mill-ewwel sigħat, u hija wkoll l-evidenza kollha għal dik il-propożizzjoni. Innota n-nassa fil-kelma mdewwem f’postijiet oħra: sensiela Russa bit-titlu ffukat fuq newroprotezzjoni mdewma tat id-doża wara 30 minuta u użat mdewwem biex tfisser riżultati fit-tul, mhux bidu tard.

Studju iżgħar ta’ ħsara fokali fil-firien jikkompleta l-istampa tal-ħin mill-perspettiva l-oħra: kemm l-għoti tad-doża immedjatament qabel il-ħsara kif ukoll l-għoti tagħha 30 minuta warajha naqqsu d-disfunzjoni tar-riġlejn (Stelmashook, 2019). It-trattament minn qabel jaħdem fil-laboratorju proprju għax il-laboratorju jiskeda l-ħsara.

Hawnhekk hija importanti d-dixxiplina fid-dożi. Ir-reviżjonijiet jiddeskrivu dożi baxxi bħala stimulanti għar-respirazzjoni mitokondrijali u dożi għoljin bħala inibitorji, l-istess mudell b’żewġ fażijiet li jidher tul il-farmakoloġija tal-blu tal-metilen. Għalhekk ir-riżultati ma jistgħux jinqraw bħala aktar blu, aktar irkupru. Kull studju jittestja punt wieħed fuq kurva. L-ispjegazzjoni tar-rispons għad-doża issegwi dik il-kurva f’mudelli differenti, u l-profil tas-sigurtà u tal-effetti sekondarji ikopri x’jagħmlu minflok id-dożi ogħla.

Aqra tul dik it-tabella: l-istess kompost, tliet skali ta’ żmien differenti. Il-prevenzjoni tappartjeni għar-ringiela tan-nofs, it-trattament immedjat għall-ewwel tnejn, u r-riżultati mdewma għall-ewwel u t-tielet.

Prevenzjoni, trattament immedjat, riżultati mdewma

Il-prevenzjoni hija l-istqarrija li l-aktar faċilment tista’ tinftiehem ħażin. F’mudelli ta’ iskemija, annimali li jingħataw doża qabel l-okklużjoni tal-vina tad-demm imorru aħjar, u dak ir-riżultat xi drabi jiġi kkwotat bħallikieku l-blu tal-metilen jipproteġi kwalunkwe moħħ kontra kwalunkwe ħsara futura. Ma juri xejn minn dan. Juri li mitokondriji mħejjija b’rotta alternattiva għall-elettroni jittolleraw aħjar telf skedat tal-fluss tad-demm. Ħadd ma jiskeda ħsara fir-ras.

It-trattament immedjat huwa fejn tikkonċentra l-evidenza tat-TBI. L-għoti tad-doża fis-sigħat wara l-impatt jimmira lejn il-kaskata tal-ħsara sekondarja waqt li tkun għadha għaddejja: nuqqas ta’ enerġija, stress ossidattiv, infjammazzjoni, nefħa. Il-parametri tal-leżjoni u tal-edema li jitjiebu hawnhekk jirrappreżentaw effetti ġenwini tat-trattament, iżda huma trattament ta’ proċess, mhux treġġigħ lura ta’ tessut imqatta’.

Ir-riżultati mdewma huma t-tielet kunċett. L-imġiba mkejla ġimgħat wara l-ħsara, jew l-ipproċessar tal-proteini mkejjel wara xhur f’mudell deġenerattiv, iwieġbu jekk il-protezzjoni bikrija baqgħetx jew jekk il-proċessi bil-mod bidlux ir-rotta tagħhom. Leżjoni iżgħar wara 24 siegħa, xejra mhux sinifikanti fl-imġiba wara doża mdewma b’24 siegħa, u titjib f’labirint wara xhur ta’ għoti kroniku tad-dożi huma tliet stqarrijiet differenti bi tliet rekwiżiti ta’ prova differenti, u bħalissa l-ewwel waħda biss tissodisfa r-rekwiżit tagħha aktar minn darba.

X’ma tistax turi din l-evidenza

Kull riżultat hawn fuq għandu l-istess limitu. Il-mitokondriji tal-annimali gerriema jirrispondu għall-blu tal-metilen b’modi li jistgħu jkunu komuni għall-mitokondriji umani, iżda far li jingħata doża ġol-vina ftit minuti wara impatt ikkalibrat mhuwiex persuna li tasal fid-dipartiment tal-emerġenza sigħat wara waqgħa. L-anestesija, is-severità kkontrollata tal-ħsara, annimali żgħar u b’saħħithom, u segwitu qasir kollha jillimitaw dak li jista’ jiġi applikat għall-bnedmin. Ma jeżisti ebda studju tal-blu tal-metilen dwar ħsara minn splużjoni, għalhekk it-tip ta’ ħsara l-aktar rilevanti għall-qarrejja militari huwa dak bl-inqas evidenza.

Lanqas ma qed tiġi offruta konverżjoni tad-doża. Il-letteratura fuq l-annimali tuża rotot ġol-vina u intraperitoneali b’dożi magħżula għall-kontroll sperimentali, mhux il-qtar orali mibjugħ bl-imnut. Xejn f’dawn l-istudji ma jistabbilixxi reġim għall-bnedmin, u xejn hawnhekk ma jittestja l-blu tal-metilen flimkien mal-kura standard għall-ħsara fir-ras.

Għalhekk is-sommarju onest joqgħod f’paragrafu wieħed. Fl-annimali gerriema, il-blu tal-metilen mogħti qrib il-ħin ta’ ħsara trawmatika jew iskemika fil-moħħ jippreserva l-produzzjoni tal-enerġija mitokondrijali, u dik il-preservazzjoni tiġi segwita minn leżjonijiet iżgħar u punteġġi ta’ rkupru aħjar. Studju wieħed tal-impatt żamm parti mill-effett fuq il-leżjoni meta l-ewwel doża ġiet imdewma b’24 siegħa. Għadu ma ġiex ittestjat jekk xi ħaġa minn dan isseħħx f’imħuħ umani danneġġati, u l-letteratura tat-TBI u dik tal-puplesija jittestjaw ħinijiet differenti kontra parametri tar-riżultat differenti. Kull min ibigħ iċ-ċertezza fuq il-bażi ta’ din l-evidenza jkun qed iżid ingredjent li l-esperimenti qatt ma kien fihom.