هغه ازموینې چې میتیلین بلو یې له حجروي تنفس سره وتاړه

د انسان هغه وینه چې فایبرین ترې لرې شوی وي، که د درې ساعتونو لپاره په 37 °C کې وساتل شي، د خپل اکسیجن شاوخوا دوه سلنه مصرفوي. که تر دې تودې ساتنې مخکې لږ میتیلین بلو ورزیات شي، هماغه وینه شاوخوا پنځه شپېته سلنه اکسیجن مصرفوي. په حجرو کې هېڅ بدلون نه و راغلی. یوازې محلول بدل شوی و.

دا شمېره په جانز هاپکنز کې د جورج هاروپ او اې. اېس. ګوزمان بارون د 1928 کال له یوې مقالې اخیستل شوې، او د هغې ډېرې تکرارېدونکې خبرې سرچینه ده چې میتیلین بلو حجروي تنفس ښه کوي. دا خبره ناسمه نه ده، خو مانا یې تر هغه څه محدوده ده چې په اورېدو ترې اخیستل کېږي.

په جدول کې شمېره په حقیقت کې څه اندازه کوي

د پایلې معیار د اکسیجن جذب و، چې د ګازونو په تحلیل ټاکل کېده. هاروپ او بارون تازه اخیستل شوې وینه په 10 °C کې له پنبې تېره کړه، څو سپینې حجرې ترې لرې کړي؛ نمونه یې په اکسیجن مشبوع کړه، په دوو برخو یې ووېشله، یوې برخې ته یې رنګیزه ماده ورزیاته کړه، او له تودې ساتنې وروسته یې دواړه تحلیل کړې. د سپینو حجرو شمېر په هر مکعب ملي‌متر کې ډېر کم له شاوخوا زرو اوښت. د اکسیجن مصرف د نمونې د لومړني اکسیجن د هغې برخې په توګه راپور شوی و چې له منځه تللې وه.

دوی کاربن ډای‌اکسایډ هم اندازه کړ، خو هلته د اندازه کولو طریقې ستونزه پیدا کړه. له فایبرین څخه پاکې شوې وینې د تودې ساتنې په لومړي ساعت کې په هر 100 mL کې تر دوو ملي‌مولو پورې کاربن ډای‌اکسایډ خوشې کاوه، او لاملونه یې له تر څېړنې لاندې تعامل سره تړاو نه درلود؛ نو له بشپړې وینې اخیستل شوي تنفسي نسبتونه د کارولو وړ نه وو. یوازې د لاک په محلول کې مینځل شویو حجرو د تفسیر وړ شمېرې ورکړې، او دا شمېرې د رنګیزې مادې په شتون او نشتون دواړو کې د 0.73 او 0.80 ترمنځ وې.

دا جزئیات بې‌اهمیته نه دي. په دغو مقالو کې «تنفس» د یوه تړلي لوښي دننه د ګازونو تبادله معنا لري. د اکسیجن د مصرف او د ګټورې انرژۍ د تولید ترمنځ واټن په جلا توګه په دې مقاله کې څېړل شوی: د اکسیجن مصرف د ATP په اړه څه درته وايي او څه نه درته وايي.

رنګیزې مادې هلته تر ټولو ډېر زیاتوالی راوست چې حجرې لږ تر لږه تنفس کاوه

د تي لرونکو بالغ اریتروسایتونه نږدې هېڅ د اندازه کولو وړ اکسیجن نه مصرفوي. د مرغانو هسته لرونکي اریتروسایتونه یې مصرفوي. هاروپ او بارون دواړه وازمویل، او د دواړو توپیر د دوی د استدلال بنسټ دی.

د تي لرونکو په نمونو کې رنګیزې مادې مصرف له شلو تر پنځوسو برابرو زیات کړ. د قاز په وینه کې، چې حجرو یې له وړاندې تنفس کاوه، دا ماده هېڅکله د مصرف کچه له دوه برابره زیاته نه کړه. د تنفس لومړنۍ کچه چې څومره لوړه وه، رنګیزې مادې هومره لږ زیاتوالی راوستلای شو.

همدا تدریجي توپیر د یوه ډول ژوي دننه هم لیدل کېږي. د پولی‌سایتمیا ویرا لرونکي یوه ناروغ د وینې انساني نمونه، چې نابالغې حجرې یې لرلې، د رنګیزې مادې له شتون پرته د خپل اکسیجن 11.3 سلنه مصرفوله؛ په مقابل کې، د یوه روغ بسپنه ورکوونکي مینځل شویو حجرو 2.8 سلنه مصرفوله. رنګیزې مادې د ناروغ د نمونې مصرف یوازې 63.4 سلنې ته ورساوه، یعنې شپږ برابره چټکتیا، په داسې حال کې چې د عادي حجرو مصرف نږدې دېرش برابره چټک شو. رنګیزې مادې بالغې حجرې د نابالغو حجرو چلند ته نږدې کړې، او لیکوالانو هم ویلي وو چې همدا کار کوي.

سیانایډ باید دا بهیر درولی وای

معلومه وه چې سیانایډ حجروي اکسیدېشن دروي. سره له دې، هاروپ او بارون دا د رنګیزې مادې ترڅنګ ورزیات کړ.

د غوا د وینې پایلې یوه استازې بېلګه ده. له هېڅ زیاتونې پرته، د درې ساعتونو په اوږدو کې د اکسیجن حجمي سلنه له 22.61 څخه 22.03 ته راټیټه شوه. له میتیلین بلو سره 12.84 ته راټیټه شوه. له میتیلین بلو او د مولر غلظت له یوې پنځه زرمې برخې پوټاشیم سیانایډ سره 12.74 ته راټیټه شوه. د رنګیزې مادې اغېز په اصل کې بدل نه شو.

انځور: د انسان د اریتروسایتونو د مایکروتنفس پرله‌پسې ثبت. غشی د میتیلین بلو د زیاتولو وخت ښيي. تر هغې مخکې کرښه نږدې هواره ده؛ وروسته په دوامداره توګه پورته ځي. د هاروپ او بارون له مقالې بیا خپور شوی، Journal of Experimental Medicine 48:207–223 (1928)، PMID 19869478.

د دوی پایله دا وه چې رنګیزه ماده د اکسیجن د لېږدوونکي په توګه عمل کوي، «یوه داسې ماده برابروي چې د تي لرونکو له بالغو، بې‌هستې اریتروسایتونو څخه ورکه شوې ده.» دوه کاله وروسته، په راکفېلر انسټیټیوټ کې میکایلیس او سالومون دا اختلاف په داسې بڼه بیان کړ چې تر اوسه پاتې ده. یا د رنګیزې مادې اغېز «د رنګیزې مادې یو تصادفي ځانګړنه» وه، یا رنګیزه ماده «په ژوندیو موجوداتو کې د یوې نامعلومې مادې لپاره یوه بېلګه» وه. د دغو دوو احتمالونو ترمنځ پرېکړه لا نه ده شوې. بدلون دا دی چې اوس حجرې په ډېر زیات دقت تشریح کېدای شي.

د ځیګر یوه عصاره هم همدا کار وکړ

میکایلیس او سالومون وښوده چې په سړو اوبو کې د غړو اخیستل شوې عصارې هماغه تحریک رامنځته کوي. د موږک د ځیګر عصاره تر ټولو پیاوړې وه، ورپسې د پښتورګي، توري او خصیې عصارې وې. مغز، عضلو او د وینې سیروم لږ یا هېڅ اغېز نه درلود.

بیا یې عصاره د کاربن مونو اکسایډ په وړاندې وازمویله. د عصارې یا رنګیزې مادې له خوا رامنځته شوی تنفس د 98 سلنه کاربن مونو اکسایډ او 2 سلنه اکسیجن په مخلوط کې بدل نه شو. هماغه ګازي مخلوط د خمیرې او د کورنیو مرغانو د هسته لرونکو اریتروسایتونو تنفس شاوخوا له 60 تر 80 سلنې مهار کړ، چې د کاربن مونو اکسایډ پر وړاندې د حساس تنفسي انزایم په اړه د واربرګ له تشریح سره سمون درلود. له همدې امله، هغه ناپېژندل شوې نسجي ماده د واربرګ انزایم نه وه.

په دې لړ کې د مادې د هویت څو احتمالي نوماندان رد شول. احیا شوي ګلوټاتیون او سیستین یوازې دومره اکسیجن مصرف کړ چې د خپل اکسیدېشن لپاره یې اړتیا ورته لرله. د هارډن او ینګ کوانزایم ځکه رد شو چې عضله یې تر ټولو ډېر لري، خو اغېز یې نږدې تر ټولو لږ و. د کیلین سایټوکروم، چې څو کاله مخکې نومول شوی و، له هماغه تناقض سره مخ شو. خپله دا وړاندیز یې، چې فعاله ماده د حجرې له هستې راځي، یوازې یو وړاندیز وباله.

اغېز په ځانګړو شرایطو پورې تړلی و

حجرې باید سالمې پاتې وای. په مقطرو اوبو یا پرله‌پسې کنګلولو د سرو حجرو ماتېدل، یعنې هیمولیز، د رنګیزې مادې او عصارې دواړو پر وړاندې غبرګون له منځه وړه، او جزوي هیمولیز یې په هماغه تناسب راکموله.

قند هم اړین و. ګلوکوز، فرکتوز او سکروز د رنګیزې مادې له خوا رامنځته شوی تنفس ملاتړ کاوه؛ مانیټول یې نه کاوه. د قند په نشتون کې هېڅ تنفس نه کېده، او داسې ښکارېده چې رنګیزه ماده په دې بهیر کې حجرو ته زیان رسوي؛ نو یو یا دوه ساعته وروسته د ګلوکوز زیاتولو تنفس بېرته نه راګرځاوه. لیکوالانو وړاندیز وکړ چې رنګیزه ماده د حجرې یو اړین جوړښتي جز اکسیدوي.

رڼا د رنګیزې مادې اغېز په څرګند ډول زیاتاوه، که څه هم په تیاره کې هم اغېز روښانه و. نورو د احیا وړ رنګیزو موادو بېل چلند درلود: تولویلین بلو له میتیلین بلو سره برابر یا تر هغه زیات اغېز درلود، خو انډیګو ډای‌سلفونېټ نږدې هېڅ اغېز نه درلود. د یوې رنګیزې مادې د اکسیدېشن-احیا پوتنسیال او د اغېز د اندازې ترمنځ هېڅ روښانه اړیکه څرګنده نه شوه؛ لیکوالانو دا د غشا نفوذپذیرۍ او زهریت ته منسوب کړه.

اغېز له تخمر سره تړاو درلود، نه له تنفس سره

د بارون د 1930 کال څېړنه له حجروي سسپنشنونو څخه د موږک د عادي غړو او پیوند شویو تومورونو د نسج نریو ټوټو ته واوښته.

په هغو نسجونو کې چې هوازي ګلایکولیز یې نه درلود، میتیلین بلو هېڅ اغېز نه کاوه یا یې د اکسیجن مصرف لږ راکماوه: په پښتورګي کې شاوخوا 14 سلنه، په پانقراس کې شاوخوا 14 سلنه، او په ځیګر کې شاوخوا 5 سلنه. په هغو نسجونو کې چې د اکسیجن په شتون کې تخمر کوي، مصرف یې زیاتاوه: په توري کې شاوخوا 8 سلنه، او په مغز کې شاوخوا 13 سلنه. په تومورونو کې زیاتوالی د انسان د سینې په یوه کارسینوما کې له شاوخوا 27 سلنې څخه د چرګ په یوه راوس سارکوما کې تر 80 سلنې زیات و، او دا زیاتوالی نږدې د هر نسج د هوازي ګلایکولیز له کچې سره متناسب و.

انځور: هر ټکی د نسج یو ډول ښيي. افقي محور هوازي ګلایکولیز دی؛ عمودي محور د میتیلین بلو له زیاتولو وروسته د اکسیجن د مصرف بدلون دی. معلومات د بارون له مقالې، Journal of Experimental Medicine 52:447–456 (1930)، جدول 6، PMID 19869777.

بیا د سیانایډ ازموینې سرچپه بڼه وښوده. کله چې په هغو نسجونو کې چې مخکې یې غبرګون نه ښود، تنفس په سیانایډ بند شو او تخمر څرګند شو، رنګیزې مادې یو ځل بیا د اکسیجن مصرف زیات کړ: په پښتورګي کې شاوخوا 59 سلنه، په ځیګر کې شاوخوا 19 سلنه، په توري کې شاوخوا 286 سلنه، او په خصیه کې شاوخوا 200 سلنه.

بارون وړاندیز وکړ چې رنګیزه ماده د یوې حجرې یا نسج د تخمري وړتیا د ازموینې لپاره کارېدلی شي، او مقاله یې په یوه اټکل پای ته ورسوله: ښايي یوه ورځ په رنګیزه ماده لرونکي محیط کې د تومور د کلتور پرله‌پسې نسلونه د تومور میتابولیزم د تل لپاره د عادي نسج په څېر کړي. دا یوه څېړنیزه پوښتنه وه چې په 1930 کې لیکل شوې وه. دا د درملنې ادعا نه ده.

هغه څه چې دغو ازموینو نه شوای اندازه کولای

په 1928 او 1930 کې «تنفس» د اکسیجن مصرف معنا درلوده. اډینوسین ټرای‌فاسفېټ لومړی ځل په 1929 کې راپور شو، او دا ثبوت چې جلا شوي مایټوکانډریا د الکترونونو د لېږد پر مهال فاسفېټ ایسټري کوي، په 1949 کې وړاندې شو. د میتیلین بلو هېڅ لومړنۍ مقالې د انرژۍ تولید نه شوای اندازه کولای، او هېڅ یوې یې د دې کار ادعا هم نه وه کړې.

دویمه ستونزه پخپله حجرې دي. د تي لرونکو بالغ اریتروسایتونه مایټوکانډریا نه لري. د رېټیکولوسایت په پړاو کې دوی د انتخابي اوټوفاژۍ له لارې مایټوکانډریا او رایبوزومونه لرې کوي؛ له همدې امله بالغه سره حجره په ګلایکولیز چلېږي او د خپل پینټوز فاسفېټ پر مسیر تر ډېره د NADPH لپاره تکیه کوي، نه د ATP لپاره. د 1928 په ازموینو کې د الکترونونو د لېږد هېڅ ځنځیر نه و چې بېرته ورغول شي. هر څه چې اکسیجن یې مصرفاوه، بل کار یې کاوه.

اوس دا بل کار تر ډېره په ښه ډول تشریح شوی دی. میتیلین بلو د حجروي احیا کوونکو معادلونو څخه الکترونونه اخلي او په لیوکومیتیلین بلو بدلېږي، چې بیا د مالیکولي اکسیجن له خوا اکسیدېږي او دوره بشپړوي. د انسان په سرو حجرو کې پر NADPH متکي فلاوین رېډکټېز او اړوند ډای‌سلفایډ رېډکټېزونه د احیا پړاو ترسره کوي. د 1976 یوې څېړنې چې نښه شوی ګلوکوز یې کارولی و، وموندله چې رنګیزه ماده د هیکسوز مونوفاسفېټ فرعي مسیر تحریکوي، په ټیټ غلظت کې یې اغېز پر اکسي‌هیموګلوبین متکي و، او لوړ غلظت، 0.1 mM، هایدروجن پراکسایډ تولیداوه. احیا شوې رنګیزه ماده چې له اکسیجن سره مخ شي، پراکسایډ تولیدوي، نه د فاسفېټ تړونونه.

په مایټوکانډریا کې انځور تر هغه ډېر د اختلاف وړ دی چې عامې لنډیز شوې لیکنې یې مني. د څېړنې یوه لړۍ وايي چې رنګیزه ماده د کمپلکس I له سیمې الکترونونه اخلي او سایټوکروم c ته یې سپاري. یوې بلې وموندله چې د موږک د مغز په مایټوکانډریا کې، دا ماده د انټیمایسین له خوا تر بندېدو وروسته تنفس نه شي بېرته فعالولای، او پر ځای یې د الکترون منونکی د کمپلکس III د یوبیکوینول د نښلېدو په ځای کې وټاکه. درېیمې وموندله چې ټیټو غلظتونو په استراحت حالت کې د اکسیجن مصرف زیات کړ، خو د ADP په واسطه تحریک شوی تنفس یې بدل نه کړ. د دې ټکي تر ټولو مستقیم بیان دا دی چې د میتیلین بلو له خوا رامنځته شوی د اکسیجن مصرف هېڅ پر اکسیدېټیف فاسفوریلېشن متکي نه دی: دا مصرف هغه مهال هم دوام درلود چې تنفسي ځنځیر مهار شوی و، او په هغو چمتو شویو نمونو کې هم چې دا ځنځیر یې نه درلود.

د دغو دوو کمیتونو ترمنځ د واټن مستقیمې اندازې هم شته. د موږک د ځیګر په جلا شویو مایټوکانډریا کې، د رنګیزې مادې د غلظت زیاتېدو د تنفسي کنټرول نسبتونه راکم کړل او پړسوب یې رامنځته کړ، چې لیکوالانو د اکسیدېټیف فاسفوریلېشن د تړاو د پرې کېدو په توګه تشریح کړ. د موږک په هغه ځیګر کې چې محلول ترې تېرېده، میتیلین بلو د اکسیجن مصرف زیات کړ، خو د ATP او ADP نسبت راټیټ شو.

کلینیکي شواهد هم همدا پیغام لري. مېت‌هیموګلوبینیمیا د NADPH پر متکي احیايي مسیر له لارې، د هر کیلوګرام لپاره په رګ کې د شاوخوا یوه تر دوو ملي‌ګرامو میتیلین بلو په ورکولو درملنه کېږي، او لوړ دوزونه هماغه حالت رامنځته کوي چې درملنه یې کېږي. هماغه بیاکتنه یادونه کوي چې د زهرو ضد اغېز په سالمو اریتروسایتونو کې تر ټولو ډېر دی او د هیمولیز په شتون کې کمېږي؛ دا د 1930 د هیمولیز موندنه ده چې درې اویا کاله وروسته د روغتون په شرایطو کې بیا څرګندېږي. هغه مرکب چې ګټور او زیانمن اغېزونه یې د دوز د یوه حد په دوو مخالفو خواوو کې وي، داسې مرکب نه دی چې دوز یې د اکسیجن د مصرف له اندازې اټکل شي.

ولې تولیدي بسته د دې بحث برخه ده

هاروپ او بارون یوه داسې خبره ولیدله چې بیا لوستل یې ارزښت لري. میتیلین بلو پخپله په سپکټروسکوپ کې د مېت‌هیموګلوبین د دوو ځانګړو پټو ترمنځ یوه پټه جوړوي، «چې په سرسري کتنه کې په اسانۍ د ګډوډۍ لامل کېدای شي.» رنګیزه ماده د هغې مادې په څېر څرګندېدای شي چې لټول کېږي.

همدا ستونزه یوه کیمیاوي بڼه هم لري. یو اړوند فینوتیازین چې د یوه لږکي جز په توګه موجود وي، خپل اکسیدېشن-احیا چلند، خپله نفوذپذیري او خپل زهریت لري. یوه مستنده پېښه دا موضوع په څرګند ډول ښيي: د میتیلین بلو د آیوډین کولو په یوه څېړنه کې، هغو نمونو چې شاوخوا له 7 تر 8 سلنې Azure B یې درلود، تر ډېره آیوډین شوی Azure B تولید کړ؛ نو پر تعامل ناپاکۍ واکمنې وې، نه میتیلین بلو.

هر څوک چې میتیلین بلو د تعامل کوونکې مادې په توګه کاروي، که په لابراتوار کې وي، د رنګولو پر مېز وي یا په اکواریوم کې، له یوه نامشخص جز سره کار کوي، مګر دا چې د تولیدي بستې ځانګړتیاوې معلومې شوې وي. اړوندې مادې، هویت، عنصري ناپاکۍ، پاتې محللونه او له سوځولو وروسته پاتې شوني د ازموینې برخه دي، نه یوازې ورسره تړلي کاغذي اسناد. Blupreme خپل میتیلین بلو له یوه درمل جوړونکي څخه ترلاسه کوي او د تحلیل بشپړ سند خپروي؛ یوازې د درنو فلزاتو پر ځای د USP ټول مشخصات ازمويي. د تحلیل سند د لوستلو لارښود او د USP درجې نومونه څه ثابتوي او څه نه ثابتوي تشریح کوي چې سند څنګه له ادعا سره پرتله او وکتل شي.

شمېره سمه وه

د 1928 او 1930 ازموینې په دقت ترسره شوې وې، او د دوی اصلي مشاهده لا هم پر ځای ده: یوه د احیا وړ رنګیزه ماده کولای شي هغه حجره چې نږدې تنفس نه کوي، د خپل استراحت د کچې څو برابره اکسیجن مصرف ته وهڅوي، پرته له دې چې له هغه پړاو تېر شي چې سیانایډ یې بندوي.

تېروتنه وروسته رامنځته کېږي، کله چې «تنفس» په خپله اوسنۍ مانا ولوستل شي. د ګازونو د تبادلې اندازه درته وايي چې الکترونونه اکسیجن ته ورسېدل. دا نه درته وايي چې له هغو څخه کوم یو د ATP په جوړولو کې کارول شوی، او په داسې حجره کې چې مایټوکانډریا نه لري، د دغو دوو خبرو ترمنځ واټن تر خپل تر ټولو پراخ حد رسېږي. په حجرو کې د میتیلین بلو د کړنو پراخه نقشه همدا توپیر په یوه پراخ چوکاټ کې ږدي، او له رنګیزې مادې تر درملو پورې د دې مرکب تاریخ تشریح کوي چې د نساجۍ یو رنګیز مواد په لومړي سر کې څنګه دغو ازموینو ته ورسېد.