मस्तिष्कको चोटमा मेथिलिन ब्लु: पूर्वक्लिनिकल प्रमाण बुझ्दै

टाउकोमा लागेको चोट, बन्द भएको धमनी र बिस्तारै अघि बढ्ने स्नायुक्षयकारी रोग—तीनैको अन्त्यमा एउटै समस्या देखिन सक्छ: मस्तिष्कसँग आफ्नो काम गर्न पर्याप्त ऊर्जा हुँदैन। यही साझा परिणामका कारण एउटै यौगिक यी तीनै क्षेत्रका अनुसन्धानमा बारम्बार देखा पर्छ। तर साझा परिणाम हुनु भनेको साझा अवधारणा हुनु होइन। चोटअघि दिइएको उपचार, चोटपछिको पहिलो घण्टामा दिइएको उपचार र महिनौँपछि मूल्याङ्कन गरिएको उपचारले फरक विचार परीक्षण गर्छन्, सिरिन्जमा उही नीलो तरल भए पनि।

यस लेखले ती अनुसन्धानको चोटसम्बन्धी पक्ष पछ्याउँछ। यसले जनावरमा गरिएका प्रयोगमा मस्तिष्कको चोटका लागि मेथिलिन ब्लुको अर्थ के हो भन्ने समीक्षा गर्छ, आघातजन्य चोटलाई स्ट्रोक र दीर्घकालीन स्नायुक्षयबाट छुट्याउँछ, र अध्ययनहरूबीचका अधिकांश भिन्नता मात्रा दिइएको समयले किन व्याख्या गर्छ भन्ने देखाउँछ।

तीन प्रकारका क्षति, एउटै ऊर्जा विफलता

यी मोडेलहरूलाई जोड्ने कार्यविधि माइटोकन्ड्रियाभित्र हुन्छ। सामान्य अवस्थामा इलेक्ट्रोनहरू इलेक्ट्रोन परिवहन शृङ्खलाबाट अघि बढेर ATP उत्पादन गर्छन्, र स्वस्थ शृङ्खलाले प्रतिक्रियाशील अक्सिजन प्रजातिहरूलाई नियन्त्रणमा राख्छ। चोटपछि शृङ्खलाका केही भाग कमजोर हुन्छन्, ATP उत्पादन घट्छ र मुक्त रेडिकलको उत्पादन बढ्छ। 2018 को Molecular Neurobiology समीक्षा ले मेथिलिन ब्लुलाई वैकल्पिक इलेक्ट्रोन वाहकका रूपमा वर्णन गर्छ: यसले NADH बाट इलेक्ट्रोन स्वीकारेर साइटोक्रोम c लाई दिन्छ, जसले कम्प्लेक्स IV को सक्रियता बढाउँछ र शृङ्खलाको प्रारम्भिक भाग बिग्रिएको अवस्थामा पनि ATP संश्लेषण पुनःस्थापित गर्छ।

उल्लेख गरिएका संख्याहरू ठोस छन्। तयार पारिएका कोषिका र तन्तुका पातला खण्डहरूमा कम्प्लेक्स IV को सक्रियता 30 देखि 100 प्रतिशतसम्म बढ्यो र अक्सिजन खपत पनि सोही अनुपातमा बढ्यो। यसले थप इलेक्ट्रोनहरू रेडिकलका रूपमा चुहिनुको सट्टा उपयोगी काममा लागेका थिए भन्ने संकेत गर्छ। मुसाको स्ट्रोक मोडेलमा उपचारको 24 घण्टापछि प्रभावित क्षेत्रको ATP उत्पादन उपचार नगरिएका जनावरको तुलनामा करिब 30 प्रतिशत बढी थियो। 2022 को Biochemistry (Moscow) समीक्षा ले त्यसपछिका प्रभावहरू पनि थप्छ: कम अक्सिडेटिभ तनाव, कम स्नायु-प्रदाह, कम एपोप्टोसिस, साथै मोनोअमिन अक्सिडेज, नाइट्रिक अक्साइड सिन्थेज, माइटोकन्ड्रियाको जैवजनन, अटोफ्याजी र गलत ढङ्गले पट्टिएका प्रोटिनहरूको एकत्रीकरणमा पर्ने प्रभावहरू।

त्यसैले अवधारणा सरल छ। चोटले इलेक्ट्रोनको सामान्य बाटो अवरुद्ध गर्छ, र मेथिलिन ब्लुले वैकल्पिक बाटो दिन्छ। त्यसपछि आउने सबै कुरा कस्तो चोटमा, कहिले दिइयो र कसरी मापन गरियो भन्ने प्रश्नमा निर्भर हुन्छ।

आघातजन्य चोट स्ट्रोक होइन

आघातजन्य मस्तिष्क चोटको मोडेलमा बल एकैचोटि पर्छ। प्राथमिक क्षति यान्त्रिक हुन्छ: तन्तु च्यातिन्छन्, रक्तनली फुट्छन् र केही मिनेटमै रक्त–मस्तिष्क अवरोध खुल्छ। मेथिलिन ब्लुले सम्भावित रूपमा प्रभाव पार्न सक्ने भाग भनेको त्यसपछि घण्टा र दिनहरूमा आउने दोस्रो लहर हो, जब बाँचेका तन्तुका माइटोकन्ड्रिया विफल हुन्छन्, प्रदाह फैलिन्छ र सुन्निने क्रम बढ्छ। यी अध्ययनमा मापन गरिने परिणामहरूले त्यही क्रम झल्काउँछन्: क्षतिग्रस्त क्षेत्रको आयतन, मस्तिष्कमा पानीको मात्रा, चोट परेको ठाउँनजिकका न्युरोनहरूको अस्तित्व, र पछि देखिने व्यवहार, जस्तै मोटर कार्यमा सुधार वा भूलभुलैया सिकाइ।

स्ट्रोक वा समग्र इस्केमियाको मोडेलमा क्षतिको ढाँचा उल्टो हुन्छ। रक्तप्रवाह रोकिन्छ, केही मिनेटमै ऊर्जा विफलता हुन्छ, र प्रवाह पुनःस्थापित हुँदा त्यसले आफ्नै पुनःरक्तप्रवाहजन्य क्षति ल्याउँछ। यहाँ औषधि दिने समय रक्तनलीको घटनासँग मिलाइन्छ, प्रायः अवरोध वा पुनःरक्तप्रवाह भएको केही मिनेटभित्र। मापन गरिने परिणामहरूले घण्टादेखि एक वा दुई दिनभित्र तन्तुको तत्कालीन अवस्था देखाउँछन्: इन्फार्क्टको आकार, रक्तप्रवाह र प्रारम्भिक कार्यगत सुधार। स्ट्रोकसम्बन्धी अनुसन्धानको एउटा ढाँचा पूर्वउपचार हो, जसमा रक्तनली बन्द गर्नुअघि जनावरलाई औषधि दिइन्छ। यसले रोकथामलाई यस्तो तरिकाले परीक्षण गर्छ, जसलाई टाउकोको चोटसम्बन्धी कुनै प्रयोगले मानिसमा नैतिक रूपमा दोहोर्‍याउन सक्दैन।

चोटसम्बन्धी अनुसन्धानमा स्ट्रोकका परिणामहरू सबैभन्दा बलिया छन्, र तिनमा लाभ नदेखिएको सबैभन्दा स्पष्ट नतिजा पनि समावेश छ। मध्य मस्तिष्क धमनी एक घण्टासम्म बन्द गरेपछि पुनःरक्तप्रवाहको समयमा मेथिलिन ब्लु दिइएका मुसामा दिन 2 मा इन्फार्क्ट 30 प्रतिशत सानो थियो, र जोखिममा परेको केन्द्रीय क्षेत्र तथा वरिपरिको पेनम्ब्राको बढी भाग जोगिएको थियो (Shen, 2013)। स्थायी अवरोधसम्बन्धी अध्ययनमा जोखिममा परेको तन्तु इन्फार्क्टमा परिणत हुने गति सुस्त भयो, तर परीक्षण गरिएका दुवै मात्रामा 24 घण्टाको अन्तिम इन्फार्क्ट आयतन घटेन (Rodriguez, 2014)। तेस्रो अवरोध अध्ययनमा मध्यम मात्राले इन्फार्क्टको आकार लगभग आधा घटायो र इस्केमिक मस्तिष्कभित्र माइटोकन्ड्रियाको अति-सूक्ष्म संरचना तथा माइटोफ्याजी प्रत्यक्ष रूपमा अभिलेख गरियो। त्यससँगै, नेक्रोसिस घट्दा मापन गरिएको एपोप्टोसिस बढेको अप्रत्याशित विवरण पनि उल्लेख गरियो (Di, 2015)। समग्र इस्केमियामा भने कम मात्राको निरन्तर इन्फ्युजनले संवेदनशील CA1 हिप्पोक्याम्पल क्षेत्रमा साइटोक्रोम c अक्सिडेजको सक्रियता, ATP स्तर र माइटोकन्ड्रियाको झिल्ली विभव पुनःस्थापित गर्‍यो, त्यहाँका न्युरोनहरू जोगायो र स्थानिक स्मृति सुरक्षित राख्यो (Lu, 2016)। त्यो CA1 मापनमा केही बेर ध्यान दिनुपर्छ: घाइते मस्तिष्कभित्रबाट प्राप्त ATP र श्वसन शृङ्खलाका प्रत्यक्ष तथ्याङ्क, जुन TBI सम्बन्धी अनुसन्धानले प्रायः मापन गर्नुको सट्टा अनुमान गर्छ।

दीर्घकालीन स्नायुक्षय यी दुवैभन्दा फरक छ। अल्जाइमर, पार्किन्सन र हन्टिङ्टन रोगका मोडेलमा जनावरलाई हप्ता वा महिनौँसम्म औषधि दिइन्छ, र प्रोटिनको एकत्रीकरण, डोपामिनको प्रशोधन वा क्रमिक संज्ञानात्मक ह्रास मापन गरिन्छ। यी परिणामहरूको चोट लागेको केही दिनपछि मापन गरिएको क्षतिग्रस्त क्षेत्रसँग लगभग कुनै समानता हुँदैन। एउटा समूहको नतिजा अर्कोमा लागू गर्ने पाठकले त्यस्तो सीमा पार गरिरहेका हुन्छन्, जुन प्रयोगहरूले कहिल्यै पार गरेका थिएनन्। स्नायुक्षयसम्बन्धी अनुसन्धानबारे हाम्रो मार्गदर्शिकाले लामो समयावधिका ती अध्ययनलाई तिनकै सन्दर्भमा राख्छ, र स्ट्रोकसम्बन्धी प्रमाणसँग मात्र गरिएको तुलना ले रक्तनली अवरोधका प्रयोगात्मक ढाँचालाई आघातका ढाँचाबाट विस्तारमा छुट्याउँछ।

TBI मोडेलहरूले वास्तवमा के गरे

आघातजन्य मस्तिष्क चोटमा मेथिलिन ब्लुबारे मानिसमा गरिएको कुनै परीक्षण प्रकाशित भएको छैन। TBI सम्बन्धी सम्पूर्ण अभिलेख जनावरमा गरिएको काम हो, मुख्यतः मुसा र साना मुसामा। यो थोरै प्रयोगहरूको वरिपरि केन्द्रित छ, जसको नाम उल्लेख गर्नु उचित हुन्छ, किनकि तिनका विवरणमा भएका भिन्नता सारांशमा हराउँछन्।

नियन्त्रित कर्टिकल आघातको सबैभन्दा प्रारम्भिक अध्ययनमा मुसालाई हल्का आघातको एक घण्टापछि नसाबाट 1 mg/kg, अनि तीन घण्टामा 0.5 mg/kg दिइयो (Watts, 2014)। दुई हप्ताको अनुगमनभरि उपचार गरिएका जनावरमा MRI बाट मापन गरिएको क्षतिग्रस्त क्षेत्रको आयतन कम रह्यो। हिँडाइ परीक्षणमा खुट्टा गलत ठाउँमा पर्ने घटना दिन 1, 2 र 7 मा उल्लेखनीय रूपमा घटे, तर दिन 14 मा घटेनन्। दिन 14 मा सूक्ष्मदर्शकबाट हेर्दा चोट लागेको कर्टेक्समा क्षय भइरहेका न्युरोनहरूको संख्या प्रति दृश्य क्षेत्र 270 बनाम 368 थियो, र असामान्य Nissl रञ्जन 41 बनाम 73 थियो। अर्को शब्दमा, प्रारम्भिक संरक्षण देखियो, तर व्यवहारगत लाभ दोस्रो हप्तासम्म आइपुग्दा घट्यो।

फैलिएको चोटको प्रयोगात्मक ढाँचामा साना मुसाको मध्यरेखामा तरल-दबाब आघात दिइयो र आधा घण्टाभित्र नसाबाट एकपटक 2 mg/kg दिइयो (Fenn, 2015)। उपचार गरिएका जनावरमा प्रदाहसम्बन्धी जीनको अभिव्यक्ति कम तीव्र थियो, प्रदाहकारी माइक्रोग्लिया कम थिए, देखिने सुन्निनु कम थियो र दिन 7 मा अवसाद-जस्तो व्यवहार थिएन। सुधार नदेखिएका नतिजा पनि उत्तिकै महत्त्वपूर्ण छन्: चोट आफैँले मस्तिष्कको पानीको मात्रा थोरै मात्र बढाएको थियो, र मेथिलिन ब्लुले शरीरको तौल घट्न वा मोटर समन्वयमा आएको कमी रोक्न सकेन। प्रदाह कम गर्नु र पूर्ण संरक्षण दिनु एउटै कुरा होइन।

साना मुसामा गरिएका दुई अध्ययनले एउटै तालिका अपनाए—एक घण्टामा 1 mg/kg, छ घण्टामा 0.5 mg/kg, अनि तीन दिनसम्म दैनिक मात्रा—र कार्यविधिबारे थप जानकारी दिए। कर्टिकल आघातको मोडेलमा उपचारले 24 घण्टा, 72 घण्टा र दिन 14 मा क्षतिग्रस्त क्षेत्रको आयतन घटायो, साथै न्युरोनहरू जोगायो र अटोफ्याजीका सूचकहरू बढायो (Zhao, 2016)। तरल-दबाब आघातको मोडेलमा यसले न्युरोनको एपोप्टोसिस घटायो, चुहावट भएको रक्त–मस्तिष्क अवरोध कसिलो बनायो र दुई हप्ताभरि स्नायुकार्य मूल्याङ्कनका अङ्कमा सुधार ल्यायो (Shen, 2019)। तर Zhao अध्ययनमा 72 घण्टासम्म आइपुग्दा मस्तिष्कमा पानीको मात्रामा कुनै भिन्नता देखिएन, र Shen अध्ययनमा दिन 1 र 3 मा रोटारड प्रदर्शनमा पनि भिन्नता देखिएन। क्षतिग्रस्त क्षेत्र र कोषिका जीवित रहने परिणाम बदलिए; सुन्निनु र प्रारम्भिक मोटर परिणाममा सधैँ त्यही परिवर्तन देखिएन।

समयको दृष्टिले विशेष ध्यान दिनुपर्ने प्रयोग ढिलो मात्रा दिइएको प्रयोग हो (Watts, 2016)। उही आघात मोडेल प्रयोग गर्दै, पहिलो मात्रा चोटको 24 घण्टापछि मात्र दिइयो। दिन 2 सम्म आइपुग्दा ढिलो उपचार गरिएको समूहमा क्षतिग्रस्त क्षेत्रको कमी पहिलो केही घण्टामै उपचार गरिएका जनावरसँग तुलनीय थियो, र त्यो कमी दिन 7 र 14 मा पनि कायम रह्यो। व्यवहारगत संकेत कमजोर थियो: ढिलो उपचार गरिएको समूहमा खुट्टा गलत ठाउँमा पर्ने घटनाको सुधार सांख्यिकीय रूपमा उल्लेखनीय नभएको प्रवृत्ति मात्र थियो। एउटा प्रयोगशाला, एउटा मोडेल, एउटा 24 घण्टाको अवसर-अवधि। यो उपचारको अवसर पहिलो केही घण्टाभन्दा परसम्म रहन्छ भन्ने वास्तविक प्रमाण हो, र यही प्रस्तावका लागि उपलब्ध सम्पूर्ण प्रमाण पनि यही हो। अन्यत्र प्रयोग भएको ‘ढिलो’ शब्दको पासो ध्यान दिनुहोस्: ढिलो स्नायु-संरक्षणलाई केन्द्रमा राखेर शीर्षक दिइएको एउटा रूसी शृङ्खलामा 30 मिनेटमै औषधि दिइएको थियो, र ‘ढिलो’ भन्नाले ढिलो उपचार सुरु गरिएको होइन, लामो समय टिक्ने परिणाम जनाइएको थियो।

मुसामा स्थानीय चोटसम्बन्धी एउटा सानो अध्ययनले समयको चित्रलाई अर्को दिशाबाट पूरा गर्छ: चोट लाग्नुभन्दा ठीक अघि र त्यसको 30 मिनेटपछि औषधि दिँदा दुवै अवस्थामा हातखुट्टाको कार्यविकृति घट्यो (Stelmashook, 2019)। प्रयोगशालामा पूर्वउपचारले काम गर्नुको ठ्याक्कै कारण यही हो कि प्रयोगशालाले चोट लाग्ने समय तय गर्छ।

यहाँ मात्राको अनुशासन महत्त्वपूर्ण छ। समीक्षाहरूले कम मात्रालाई माइटोकन्ड्रियाको श्वसन उत्तेजित गर्ने र उच्च मात्रालाई त्यसको अवरोध गर्ने भनेर वर्णन गर्छन्। मेथिलिन ब्लुको औषधि-विज्ञानभरि यही दुई चरणको ढाँचा देखिन्छ। त्यसैले नतिजालाई ‘बढी नीलो, बढी सुधार’ भनेर बुझ्न मिल्दैन। प्रत्येक अध्ययनले एउटा वक्रको एउटा बिन्दु मात्र परीक्षण गर्छ। मात्रा–प्रतिक्रिया व्याख्या ले विभिन्न मोडेलमा त्यो वक्र पछ्याउँछ, र सुरक्षा तथा दुष्प्रभावको विवरण ले उच्च मात्राले त्यसको सट्टा के गर्छ भन्ने समेट्छ।

त्यो तालिकाका पङ्क्तिहरू तुलना गर्नुहोस्: एउटै यौगिक, तीन फरक समयक्रम। रोकथाम बीचको पङ्क्तिसँग सम्बन्धित छ, तत्काल उपचार पहिलो दुईसँग, र पछि देखिने परिणाम पहिलो र तेस्रोसँग।

रोकथाम, तत्काल उपचार, पछि देखिने परिणाम

रोकथामको दाबीलाई गलत बुझ्न सबैभन्दा सजिलो छ। इस्केमिया मोडेलमा रक्तनली अवरोध गर्नुअघि औषधि दिइएका जनावरको अवस्था राम्रो हुन्छ। कहिलेकाहीँ यो नतिजालाई मेथिलिन ब्लुले जुनसुकै मस्तिष्कलाई भविष्यको जुनसुकै क्षतिबाट जोगाउँछ जस्तो गरी उद्धृत गरिन्छ। यसले त्यस्तो केही देखाउँदैन। यसले वैकल्पिक इलेक्ट्रोन मार्गका लागि पहिल्यै तयार गरिएका माइटोकन्ड्रियाले निर्धारित समयमा हुने रक्तप्रवाहको क्षति राम्रोसँग सहन्छन् भन्ने देखाउँछ। कसैले टाउकोमा चोट लाग्ने समय तय गर्दैन।

TBI सम्बन्धी प्रमाण मुख्यतः तत्काल उपचारमा केन्द्रित छ। आघातपछिका घण्टाहरूमा औषधि दिँदा दोस्रो चरणको चोटको शृङ्खला चलिरहेकै बेला त्यसलाई लक्षित गरिन्छ: ऊर्जा विफलता, अक्सिडेटिभ तनाव, प्रदाह र सुन्निनु। यहाँ सुधार देखिने क्षतिग्रस्त क्षेत्र र सुन्निने परिणामहरू वास्तविक उपचार प्रभाव हुन्, तर तिनले एउटा प्रक्रियाको उपचार जनाउँछन्, च्यातिएका तन्तुलाई पहिलेको अवस्थामा फर्काएको होइन।

पछि देखिने परिणाम तेस्रो अवधारणा हो। चोटको हप्तौँपछि मापन गरिएको व्यवहार वा स्नायुक्षयको मोडेलमा महिनौँपछि मापन गरिएको प्रोटिनको प्रशोधनले प्रारम्भिक संरक्षण कायम रह्यो कि रहेन, वा सुस्त प्रक्रियाको दिशा बदलियो कि बदलिएन भन्ने प्रश्नको उत्तर दिन्छ। 24 घण्टामा सानो क्षतिग्रस्त क्षेत्र, 24 घण्टा ढिलो दिइएको मात्रापछि सांख्यिकीय रूपमा उल्लेखनीय नभएको व्यवहारगत प्रवृत्ति, र दीर्घकालीन औषधि प्रयोगको महिनौँपछि भूलभुलैया परीक्षणमा सुधार—यी प्रमाणित गर्नुपर्ने तीन फरक दाबी हुन्। हाल पहिलो दाबीले मात्र एकभन्दा बढी पटक आवश्यक प्रमाणको मापदण्ड पूरा गरेको छ।

यो प्रमाणले के देखाउन सक्दैन

माथिका प्रत्येक नतिजामा एउटै सीमा लागू हुन्छ। कृन्तक जनावरका माइटोकन्ड्रियाले मेथिलिन ब्लुप्रति देखाउने प्रतिक्रिया मानव माइटोकन्ड्रियामा पनि हुन सक्छ, तर निश्चित स्तरको आघातपछि केही मिनेटमै नसाबाट मात्रा दिइएको मुसा, लडेको घण्टौँपछि आकस्मिक विभागमा आइपुगेको व्यक्ति होइन। एनेस्थेसिया, नियन्त्रित चोटको गम्भीरता, जवान स्वस्थ जनावर र छोटो अनुगमनले मानिसमा लागू गर्न सकिने कुराको दायरा सीमित पार्छन्। विस्फोटजन्य चोटमा मेथिलिन ब्लुको कुनै अध्ययन नै छैन, त्यसैले सैन्य पाठकका लागि सबैभन्दा सान्दर्भिक चोटको प्रकारमा नै सबैभन्दा कम प्रमाण छ।

जनावरको मात्रालाई मानिसको मात्रामा रूपान्तरण गर्ने आधार पनि यहाँ दिइएको छैन। जनावरसम्बन्धी अनुसन्धानमा प्रयोगात्मक नियन्त्रणका लागि छानिएका मात्रा नसाबाट र पेटको पेरिटोनियल गुहाभित्र दिइन्छन्, खुद्रा बजारमा बेचिने मुखबाट लिने थोपा प्रयोग गरिँदैनन्। यी अध्ययनमा कुनै कुराले पनि मानिसका लागि औषधि प्रयोगको तालिका तय गर्दैन, र यहाँ कुनै कुराले पनि मेथिलिन ब्लुलाई टाउकोको चोटको मानक हेरचाहसँगै परीक्षण गरेको छैन।

त्यसैले इमानदार सारांश एक अनुच्छेदमा अट्छ। कृन्तक जनावरमा आघातजन्य वा इस्केमिक मस्तिष्क चोट भएको समयको आसपास दिइएको मेथिलिन ब्लुले माइटोकन्ड्रियाको ऊर्जा उत्पादन जोगाउँछ, र त्यसपछि क्षतिग्रस्त क्षेत्र सानो हुने तथा सुधारको मूल्याङ्कनमा राम्रो अङ्क आउने देखिन्छ। एउटा आघात अध्ययनमा पहिलो मात्रा 24 घण्टा ढिलो दिँदा पनि क्षतिग्रस्त क्षेत्र घटाउने प्रभावको केही भाग कायम रह्यो। घाइते मानव मस्तिष्कमा यीमध्ये कुनै कुरा हुन्छ कि हुँदैन भन्ने परीक्षण भएको छैन, र TBI तथा स्ट्रोकसम्बन्धी अनुसन्धानले फरक समयमा फरक परिणाम परीक्षण गर्छन्। यो प्रमाणका आधारमा निश्चितताको दाबी बेच्ने जोसुकैले प्रयोगमा कहिल्यै नभएको एउटा तत्व थपिरहेको हुन्छ।