Mmene methylene blue imalowera m’maselo: kuchepetsedwa, kuoksidizidwanso, ndi kugawikana m’nembanemba

Mukayang’ana mbale ya maselo a endothelium ikulowetsa methylene blue, tanthauzo looneka ngati lodziwikiratu limakhala lolakwika. Madzi okulitsira maselowo amataya mtundu wabuluu, ndipo maselo amakhala ndi tinthu tabuluu, choncho zingawoneke kuti utotowo wadutsa nembanemba uli molekyulu yabuluu. Koma mayesero amasonyeza zosiyana. Mawonekedwe abuluu sadutsa mosavuta. Chimene chimadutsa ndi mawonekedwe opanda mtundu, ndipo mtundu wabuluu umene mukuona mkati umapangidwa mkatimo utotowo utalowa.

Kusiyana kumeneku n’kofunika chifukwa kumatsimikiza zimene kupaka mtundu kungakuuzeni ndi zimene sikungakuuzeni. Tinthu tabuluu timasonyeza utoto wo-oksidizidwa umene waoksidizidwanso ndi kutsekeredwa m’tizigawo ta mkati mwa selo. Sitisonyeza utoto wonse uli m’selo, sitisonyeza kuchuluka kwa utoto wochepetsedwa, ndipo sitiyeza mmene utotowo ukukhudzira ntchito za moyo. Kuti mumvetse chifukwa chake, tsatirani magawo atatuwa: kuchepetsedwa pamwamba pa selo, kufalikira kwa mawonekedwe ochepetsedwa, ndi kuoksidizidwanso ndi kutsekeredwa mkati.

Mawonekedwe awiriwa amachita ngati mamolekyulu osiyana

Methylene blue wo-oksidizidwa ali ndi kapangidwe kosalala ka mphete kokhala ndi chaji ya magetsi yabwino. Amasungunuka m’madzi, amatenga kwambiri kuwala kwa pafupifupi 600 mpaka 700 nanometers, ndipo amaoneka wabuluu. Chofunika apa ndi chajiyo. Molekyulu yokhala ndi chaji komanso yogwirizana ndi madzi sidutsa mosavuta m’nembanemba ya lipidi, choncho mawu osamala amene amagwiritsidwa ntchito m’zolemba za kafukufuku ndi akuti sidutsa nembanemba mosavuta, osati kuti siidutsa n’komwe.

Methylene blue wochepetsedwa, wotchedwa leucomethylene blue, alibe mtundu, alibe chaji, ndipo amasungunuka m’mafuta. Chajiyo ikachotsedwa, nembanemba imasiya kukhala khoma lomutchinga. Molekyulu yochepetsedwayo imafalikira kudutsa mosavuta, ndipo ikalowa m’gawo limene limalimbikitsa kwambiri kuoksidizidwa, imatha kutayanso maelekitironi ndi kubwerera ku mawonekedwe abuluu, okhala ndi chaji, ndi otsekeredwa. Choncho kemistri ya redox ya utotowo ndiyonso njira yake yoyendera. Mukasintha chiwerengero cha maelekitironi, mumasinthanso kuthekera kwake kodutsa nembanemba.

Maelekitironi a gawo loyamba amachokera m’selo lenilenilo. Maselo a nyama zoyamwitsa amayendetsa maelekitironi kudutsa nembanemba ya plasma, kusamutsa mphamvu yopereka maelekitironi kuchokera kwa zopereka za mkati mwa selo kupita kwa zolandira zimene zili pamwamba pake. Ntchito imeneyi yodutsa nembanemba ya plasma ndi ntchito yabwinobwino ya selo, ndipo imapezeka m’mitundu yambiri ya maselo. Enzayimu ya reductase ya pamwamba pa endothelium imene imagwira ntchito pa utoto wa thiazine imafanana ndi zina pa mfundo imodzi yofunika: imapitirizabe kugwira ntchito ngakhale pali cyanide ndi azide pa milingo imene imayimitsa magawo otsatira. Kusiyanitsa kumeneku ndi kumene kufotokoza konseku kumakhazikika.

Kugawikana kunayamba kuphunziridwa, ndipo kunatsala pang’ono kufotokoza kulowetsedwa konse

Mu 1929, Marian Irwin wa Rockefeller Institute anafunsa funso losavuta. Mwina kulowa kwa utoto kumangochitika chifukwa cha kugawikana kwake pakati pa madzi ndi zigawo zamafuta za selo, ndipo wosanjikiza wa chloroform ungayimire zigawo zamafutazo pa tebulo la labotale. Mu maphunziro ake a kulowa kwa utoto pogwiritsa ntchito kuyeza kutengedwa kwa kuwala, anagwedeza zosakaniza za utoto ndi madzi pamodzi ndi chloroform, kenako anayerekezera zimene zinalowa m’gawo la chosungunulira cha organic ndi zimene zinalowa m’maselo amoyo a ndere.

Zinthu ziwiri zimene zinapezeka m’ntchitoyo zikufunikabe kuziganizira. Choyamba, zosakaniza za methylene blue zogulitsidwa zinali ndi trimethyl thionine, amene tsopano amatchedwa azure B, ndipo chinthu chosakanizikacho chinalowa mofulumira kuposa methylene blue mwiniwake, makamaka pa pH ya alkalini pamene mawonekedwe a bezi wopanda chaji wosungunuka m’lipidi anali ambiri. Zina zimene zinkaoneka ngati kulowa kwa methylene blue zinalidi kulowa kosankhidwa kwa azure B. Chachiwiri, pH inatsimikiza zotsatira mwa kutsimikiza mmene utotowo unalili ndi chaji, ndipo maselo ovulala analowetsa utoto wochuluka kwambiri kuposa maselo osawonongeka. Ma koefishenti a kugawikana ndi mmene chaji inalili zinkalamulira zimene makina opangidwa ndi anthu ndi selo lamoyo lililonse linkatenga. Kufanana kwa zotsatira ziwirizi kunathandiza lingaliro lakuti malire a selo ali ndi zigawo zosakhala zamadzi.

Chitsanzochi chinadziwiratu kufunika kwa lipidi ndi kukhala ndi chaji, koma sichinathe kusiyanitsa utoto umene umagawikana uli momwemo ndi utoto umene umasinthidwa mwa kemistri pamwamba pa selo, umadutsa uli m’mawonekedwe ena, kenako umasinthidwanso mkati. Kusiyanitsa kumeneku kunafuna mayesero ena, ndipo anachitika patapita zaka makumi asanu ndi awiri m’endothelium ya m’mapapo.

Kuchepetsedwa kunja, kutsekeredwa mkati

Merker ndi anzake anagwiritsa ntchito maselo okulitsidwa a endothelium ya mtsempha waukulu wopita ku mapapo a ng’ombe, ndipo anapereka dongosolo la magawo atatu: utoto wo-oksidizidwa umachepetsedwa pamwamba pa selo kukhala mawonekedwe ake opanda mtundu komanso osungunuka m’mafuta, mawonekedwe ochepetsedwawo amafalikira kulowa mkati, ndipo kuoksidizidwanso mkati mwa selo kumapanganso mawonekedwe wo-oksidizidwa osadutsa nembanemba, amene amaunjikana. Kenako kafukufuku wawo wa kulowetsedwa kwa thiazine m’endothelium anayesa dongosololi mwa kuyesa kulidula pamalo enieni.

Chida choyamba chinali ferricyanide, wolandira maelekitironi amene sangathe kulowa m’selo. Pamene maenzayimu a pamwamba pa selo amachepetsa utoto wabuluu kukhala mawonekedwe ake opanda mtundu kunja kwa selo, ferricyanide amatha kutenganso maelekitironiwo, kupanganso utoto wabuluu m’madzi okulitsira maselo usanadutse. Malinga ngati ferricyanide anali wochuluka kuposa utoto (utoto wa 10 micromolar poyerekeza ndi ferricyanide wa 50 mpaka 500 micromolar), kulowetsedwa kwa utoto kunatsala pang’ono kuyima. Kulowetsedwako kunayambiranso pa liwiro lake labwinobwino ferricyanide atatha kugwiritsidwa ntchito. Miyezo ya liwiro la zosinthazi inafotokozanso zomwezo m’njira yachiwiri. Ferricyanide ankachepa pa liwiro losasinthasintha kwambiri, mogwirizana ndi kuchuluka kosasinthasintha kwa kuchepetsedwa kwa pamwamba pa selo komwe kunkapereka maelekitironi kwa mkhalapakati wogwiritsidwanso ntchito. Koma utoto wakunja kwa selo unkachepa motsatira dongosolo la eksiponenshiyo pamene kuchuluka kwake kunkatha. Kuchuluka kosasinthasintha kwa kusamutsa maelekitironi pamodzi ndi kuchuluka kwa utoto kocheperachepera kumatanthauza kuti chizindikiro cha ferricyanide chimasonyeza kuchepetsedwa kosalekeza, osati mamolekyulu a utoto akuchoka m’madzi osungunulira.

Chida chachiwiri chinachotsa gawo lodutsa nembanemba kwathunthu. Gululo linalumikiza toluidine blue O, utoto wa thiazine wofanana kwambiri nawo, ku unyolo waukulu wa polyacrylamide umene unali waukulu kwambiri kuti ulowe m’selo, kaya uli m’mawonekedwe wo-oksidizidwa kapena wochepetsedwa. Maselo anachepetsabe utoto womangirizidwawo. Choncho kuchepetsedwa sikufuna kuti utoto ulowe mkati mwa selo. Makina ogwira ntchitoyi ali pamwamba pa selo kapena alumikizidwa ndi pamwambapo mwa magetsi.

Kenako kunabwera kusiyanitsa kumene kunapatsa pepala la kafukufukuli mutu wake. Cyanide ndi azide pa 2 millimolar zinachepetsa kwambiri kuunjikana kwa utoto, ndipo poyang’ana pa maikulosikopu, tinthu ta mtundu wabuluu wakuda ndi wofiirira timene nthawi zambiri timazungulira phata la selo tinatsala pang’ono kutha. Koma palibe choletsa chilichonse mwa ziwirizi chimene chinachepetsa liwiro la kuchepetsedwa kunja kwa selo: kuzungulira kwa ferricyanide kunapitiriza osachepa, ndipo utoto wolumikizidwa ku polima wosadutsa nembanemba unachepetsedwabe. Kuletsa kunali m’magawo otsatira. Cyanide ndi azide zinkayimitsa kuoksidizidwanso ndi kutsekeredwa mkati mwa selo, osati kuchepetsedwa pamwamba pake. Mayeso otsimikizira kuti maselo akadali amoyo anathandiza kutanthauzira kumeneku, chifukwa maselowo anasunga enzayimu yawo ya m’cytosol yodziwira mmene alili, lactate dehydrogenase, pa nthawi yonse ya mayeserowo. Choncho kuchepa kwa kulowetsedwa sikunangochitika chifukwa cha kuvulazidwa ndi poizoni kapena kung’ambika kwa nembanemba.

Chenjezo limodzi la m’pepalalo likugwirabe ntchito. Tinthu tabuluu tinali mozungulira phata la selo koma osati mkati mwake, mogwirizana ndi kuoksidizidwa mkati mwa tizigawo ta selo, koma kafukufukuyu sanazindikire kuti tizigawo timeneto tinali titi. Maonekedwe ofanana m’mitundu ina ya maselo anali atatchedwa a m’lysosome ngakhale panali umboni wochepa. Tengani kutsekeredwa ngati chinthu chotsimikizika, koma malo ake enieni ngati osatsimikizika. Owerenga amene akufuna kutsatira kumene maelekitironi amapita angapitirize ku kayendedwe ka maelekitironi m’mitochondria ndi kasamalidwe ka redox ndi kufotokoza kwakukulu kwa kuyamwidwa ndi kugawidwa malinga ndi njira yolowera.

Kupaka mtundu si muyezo wa kuchuluka kofika m’maselo

Kafukufuku wachitatu amasonyeza zimene zimachitika pamene njira ya kulowetsedwa imeneyi ikuyerekezedwa ndi muyezo wa ntchito za moyo. Scott ndi anzake anapeza kuti methyl beta cyclodextrin, molekyulu ya shuga yooneka ngati mphete, imagwirizana mwachindunji ndi methylene blue. Konstanti ya kugwirizanako pa chomangira chimene chimasunga utoto m’kati mwake inali pafupifupi 310 per molar, poyerekeza ndi pafupifupi 5846 per molar pa kugwirizana kwa mamolekyulu awiri a utoto. M’maselo a fibroblast a L929, kugwirizana kumeneku kunaletsa kupakidwa mtundu kwa maselo komanso kulimbikitsidwa kwa kulowetsedwa kwa glucose: kusunga utoto ndi cyclodextrin pamodzi musanayambe mayeso kunalepheretsa kupakidwa mtundu wabuluu, ndipo kuwonjezera cyclodextrin pambuyo pake kunafulumizitsa kuchoka kwa mtundu. Pamene chizindikiro cha mtundu wabuluu chooneka ndi kuwala chinkachoka m’maselo, kayendedwe ka glucose kolimbikitsidwako kankachepanso mogwirizana kwambiri.

Olembawo anaona kugwirizana kwa kusintha kumeneku ngati kothandiza lingaliro la kugwirana mwachindunji pakati pa utoto ndi puloteni ya m’njira yoyambitsira chonyamula glucose, kuposa njira ya kupsinjika kwa kuoksidizidwa yokhalitsa. Lingaliro limenelo n’lomveka koma lili ndi malire. Mayeserowo satchula puloteniyo, sasonyeza kugwirana ndi chonyamulacho chenichenicho, ndipo kugwirizana pakati pa kuchoka kwa mtundu ndi kutha kwa zotsatira sikungachotse njira zonse zoyendetsedwa ndi redox.

Phunziro lokhalitsa ndi lokhudza kuyeza. Kupaka mtundu koyezedwa ndi kuwala kumasonyeza utoto wooneka, wo-oksidizidwa, ndi wogwirizana ndi selo. Sikumaona n’komwe kuchuluka kwa utoto wochepetsedwa wopanda mtundu, choncho selo looneka lotuwa lingakhalebe ndi utoto m’mawonekedwe ena. Selo lopakidwa mtundu kwambiri limasonyeza utoto wo-oksidizidwa wotsekeredwa, osati kuchuluka konse kofika m’minofu kapena kukula kwa zotsatira zake. Chenjezo lomweli limagwiranso ntchito pa mlingo waukulu: kuyerekezera kupakidwa mtundu pakati pa mitundu ya maselo, kapena kutenga chidutswa cha minofu cha mtundu wakuda ngati umboni wa kuchuluka kwakukulu kwa utoto wofikamo, kumabwereza cholakwa choyamba choona mbale ya maselo. Kulowetsedwa ndi kayendedwe kobwerezabwereza ka kuchepetsedwa, kufalikira, ndi kuoksidizidwanso, ndipo chithunzi chilichonse cha mawonekedwe abuluu pa nthawi imodzi chimaona gawo limodzi lokha la kayendedweka. Zotsatira zake pa kupaka mtundu ndi kusamalira utoto m’labotale komanso pa kutanthauzira zonena za mlingo ndi kuchuluka kofika m’maselo zimachokera mwachindunji pa mfundozi.