Ubururu bwa metilene n'ubuvuzi bw'urumuri rutukura: ibimenyetso kuri PBM na fotodinamike

Abasomyi babiri bandika ubururu bwa metilene n'ubuvuzi bw'urumuri rutukura mu gasanduku k'ishakisha, ariko bagamije ibintu bitandukanye rwose. Umwe atekereza igikoresho gitanga urumuri rutukura gifasha mitokondiriya gukora neza, hakongerwaho irangi ry'ubururu kugira ngo rirusheho kugira icyo rikora. Undi atekereza uburyo bwo kuvura uruhu aho urumuri rukangura irangi kugira ngo rwangize ikintu kitifuzwa. Bombi bakoresha amagambo amwe. Nyamara basobanura uburyo butandukanye, kandi kubwitiranya ni ikibazo kuko urumuri hamwe n'irangi bishobora kohereza ubutumwa ku ngirabuzimafatizo cyangwa bikayangiza.

Iryo tandukaniro ni ryo iri sesengura ryibandaho. Fotobiyomodilasiyo, ikunze kwitwa PBM, ikoresha urumuri rutukura cyangwa urwa hafi ya infraruju kugira ngo ihindure uburyo ubutumwa bwo mu mubiri bwawo butangwa, hatongeweho ikinyabutabire gikangurwa n'urumuri. Ubuvuzi bwa fotodinamike, bukunze kwitwa PDT, bukoresha ibintu bitatu hamwe: urumuri rufite uburebure bw'umuraba bwinjizwa n'icyo kinyabutabire, ikinyabutabire gikangurwa n'urumuri nk'ubururu bwa metilene, na ogisijeni, kugira ngo habeho itangwa ryihuse ry'ubwoko bw'ibinyabutabire bwitabira imikoranire cyane bukangiza icyo bugamije. Mu biganiro byo kuri interineti, ubuvuzi bukoresha ubururu bwa metilene n'urumuri rutukura bushyirwa muri ibyo byiciro byombi. Ubutabire buterwa n'urumuri ni bwo bugena icyiciro uruvange runaka rubarizwamo.

Kwinjiza urumuri ni byo bigena niba urumuri n'irangi bikorana

Ubururu bwa metilene buri mu mazi nka molekile zitifatanyije bwinjiza cyane urumuri rutukura, bukinjiza cyane kurusha ahandi hafi ya 664 kugeza kuri 665 nm. Bufite kandi agace ko kwinjiza urumuri ku burebure bw'umuraba bugufi kurushaho, hafi ya 610 nm, kagenda kiyongera uko molekile z'irangi zifatanya. Ikigereranyo cyo kwinjiza urumuri kuri mole hafi y'aho bwinjiza cyane kiri ku rugero rwa 65,000 kugeza kuri 85,000 M-1 cm-1; ni yo mpamvu ibisubizo byabwo byo ku rugero rwa mikoromole bigira ubururu bukomeye. Ibi si utuntu two kumenya gusa. Ni cyo gisabwa mbere kugira ngo habe imikoranire y'ubutabire iterwa n'ikinyabutabire gikangurwa n'urumuri.

Kwinjiza urumuri bishyira irangi mu mimerere ya singileti imara igihe gito, igakurikirwa no kwimukira mu mimerere ya tiripileti imara igihe kirekire kurushaho, aho igipimo cy'itangwa rya tiripileti cyatangajwe kiri hafi ya 0.5. Mu gisubizo cyakuwemo ogisijeni, iyo tiripileti imara ibihe bingana n'amakumi ya mikorosegonda. Mu gisubizo kirimo umwuka, icyo gihe kigabanuka kikagera hafi ya mikorosegonda 2 kuko ogisijeni ihosha iyo mimerere yakangutse. Muri uko guhosha ni ho inzira ebyiri z'ubutabire buterwa n'urumuri zitandukana.

Mu butabire bwa Type II, irangi riri mu mimerere ya tiripileti riha ingufu ogisijeni iri mu mimerere yayo y'ibanze, rigatanga ogisijeni ya singileti, ku gipimo cy'itangwa gikunze kuvugwa kiri hafi ya 0.52. Mu butabire bwa Type I, irangi riri mu mimerere ya tiripileti ryo riha elegitoroni cyangwa hidirojeni ikinyabutabire bikorana, bikabyara radikali zirimo superogiside n'ubwoko bwa hidroksile. Izo nzira zombi zishobora gukorera icyarimwe. Uko Type II isobanurwa bisaba ko habaho ogisijeni ya molekile, kandi ingaruka za PDT isanzwe ku binyabuzima zikomeza gushingira cyane kuri ogisijeni, n'iyo Type I ibigiramo uruhare.

Icyo ibi bivuze mu bikorwa ni itegeko rigenga uburebure bw'umuraba. Urumuri rutukura ruri hafi ya 630 kugeza kuri 680 nm ruhura neza n'urwego rw'urumuri irangi ryinjiza; 660 kugeza kuri 665 nm biri hafi y'aho molekile zitifatanyije zinjiza cyane kurusha ahandi. Bityo rushobora gutuma habaho ubutabire bukangurwa n'urumuri mu nyama z'umubiri zirimo ingano igaragara y'irangi. Urumuri rwa hafi ya infraruju kuri 810 nm ruri kure y'urwo rwego rwinjizwa n'irangi riri mu mimerere y'ibanze, bityo ubwo burebure bw'umuraba ntibukangura ubururu bwa metilene mu buryo butaziguye neza. Gukoresha urumuri rwa 810 nm hamwe n'ubururu bwa metilene ntibikwiye gusobanurwa nk'ugukangura irangi hakoreshejwe urumuri. Byasobanurwa neza nk'uburyo bubiri bugira icyo bukora kuri mitokondiriya bukoreshejwe icyarimwe. Iryo tandukaniro ni ryo riyobora ibikurikira byose, kandi risobanurwa no ku ruhande rw'ubutabire mu nyandiko yifashishwa ku butabire bw'ubururu bwa metilene.

Uburyo bubiri buhurira kuri mitokondiriya ariko butandukanye mu mikorere

Isesengura rya mitokondiriya nk'icyibandwaho mu kurinda ingirabuzimafatizo z'imyakura rikunze kuvugwa rihuza ubu buryo bubiri kuko buhurira ku guhumeka kw'ingirabuzimafatizo, nubwo butangirira ahantu hatandukanye. Mu buryo busanzwe busobanura PBM, ikinyabutabire cyinjiza urumuri gitekerezwa ni sitokorome c ogisidaze iri muri Complex IV. Igitekerezo cy'ingenzi kigira kiti fotoni zituma nitirike ogiside ibuza iyo anzime gukora iyivaho, bigatuma urujya n'uruza rwa elegitoroni n'ikorwa rya ATP byiyongera. Ubu buryo bwo kubisobanura bugomba gukomeza kwitwa igitekerezo kigikeneye kwemezwa. Ibimenyetso bibigaragaza mu buryo butaziguye biracyari bike, bityo icyizere tubifitiye kigomba gukomeza kuba giciriritse.

Ubururu bwa metilene bukora ukundi mu mwijima. Ku ngano nto, bukora nk'ikinyabutabire gisubiramo uruziga rwo kwakira no gutanga elegitoroni kandi kigashobora kuzitwara mu yindi nzira. Nukileyotide za piridine zamaze kwakira elegitoroni na zo ziziha ubururu bwa metilene, zikabuhindura ubururu bwa lokometilene. Ubwo na bwo bushobora guha elegitoroni ibikurikiyeho, bugasubira mu ruziga; bityo bugashyigikira urujya n'uruza runyura iruhande rw'ibice bitagikora neza hagati ya Complex I na Complex III, ari na ko bugabanya gutoroka kwa elegitoroni. Kwinjizwa kwa fotoni n'irangi nta ruhare kugira muri icyo gisobanuro. Ni ubutabire, si ubutabire buterwa n'urumuri, kandi ubwo buryo bwagutse bwo guhererekanya elegitoroni busobanurwa mu buryo ubururu bwa metilene bukora nk'umuhuza uhererekanya elegitoroni.

PDT yongera gushyiramo cya gice cya gatatu. Urumuri rukangura ikinyabutabire, icyo kinyabutabire kigakorana na ogisijeni n'ibindi binyabutabire, kandi intego ikaba kwangiza binyuze mu okisidasiyo ahantu hagenewe gusa. PBM ikoresha urumuri rutukura cyangwa urwa hafi ya infraruju ku rugero rudatera ubushyuhe kugira ngo ihindure imikorere y'ingufu mu binyabuzima, hatongeweho nkana ikinyabutabire gikangurwa n'urumuri giturutse hanze y'umubiri kugira ngo gitange mu buryo bwihuse ibyangiza ingirabuzimafatizo. Imvugo ivuga ko PDT itanga ubwoko bwa ogisijeni bwitabira imikoranire cyane naho PBM ntibutange si yo. Itandukaniro nyakuri ni hagati y'ubutabire bwangiza ingirabuzimafatizo bukangurwa n'urumuri n'itangwa ry'ubutumwa buhindura imikorere. Ingano ikoreshwa yonyine ntibitandukanya. PDT yo kurwanya mikorobe ikoresheje ubururu bwa metilene ku bantu yakoresheje 6 kugeza kuri 18 J kuri cm kare, imibare ihura n'ikoreshwa muri PBM. Kuba ikinyabutabire gikangurwa n'urumuri gihari, uburebure bw'umuraba bwinjizwa, igihe ibintu bikorewe, aho bikorerwa, ogisijeni ihari n'intego ni byo bigena uburyo burimo gukoreshwa. Icyegeranyo cyuzuye cy'ubushakashatsi ku buvuzi bwa fotodinamike kigaragaza ibyo bipimo kuri buri ndwara cyangwa ikibazo byakoreweho ubushakashatsi.

Icyo ubushakashatsi ku mbeba buhuza ubu buryo na 810 nm bugaragaza koko

Inyandiko ebyiri z'ubushakashatsi zivugwa cyane ku guhuza ubu buryo zombi zikoresha urumuri rwa 810 nm n'ingano nto y'ubururu bwa metilene ku mbeba. Zitanga amakuru y'ingirakamaro kubera ko 810 nm idashoboye gukangura irangi mu buryo butaziguye neza. Zipima uguhuza uburyo bufite imikorere itandukanye, si PDT y'ubururu bwa metilene.

Mu bushakashatsi ku mbeba zahabwaga ubufasha mbere yo kubuzwa gusinzira, imbeba 60 z'ingabo zo mu bwoko bwa BALB/c zahawe ubururu bwa metilene bwa 0.5 mg kuri kg buri munsi mu minsi icumi, cyangwa lazeri ya 810 nm itanga urumuri mu byiciro buri nyuma y'umunsi umwe, cyangwa byombi, mbere yo kubuzwa gusinzira. Kubuzwa gusinzira byagabanyije ubushobozi bwazo mu bizamini byo kunyura mu nzira zimeze nka T, imibanire n'izindi mbeba, no mu gasanduku ko kugenda hagati y'ibice bibiri; byanagabanyije GAP-43, PSD-95 na sinaptofizine muri hipokampe. Uburyo bwakoreshejwe ukwabwo ahanini ntibwagize icyo buhindura ku myitwarire, mu gihe itsinda ryahawe uburyo bwombi mbere ryagaragaje itandukaniro rifatika mu mibare ugereranyije n'iryabujijwe gusinzira. Ibi ni ukwirinda ingaruka mu cyitegererezo cyo kubuzwa gusinzira ku gahato, si ukuvura imikorere yangiritse ku bantu.

Mu bushakashatsi ku mihangayiko imara igihe kirekire n'ubufasha butangwa icyarimwe na yo, imbeba zashyizwe mu mihangayiko yoroheje imara igihe kirekire, ari na ko zihabwa PBM ya 810 nm ku rugero rwa 8 J kuri cm kare gatatu mu cyumweru, ubururu bwa metilene bwa 0.5 mg kuri kg buri munsi, cyangwa byombi, mu byumweru bine. Itsinda ryahawe byombi ryabanje gukorerwaho lazeri, hanyuma nyuma y'amasaha abiri riterwa irangi, hagamijwe by'umwihariko kwirinda kumurikira inyama z'umubiri zari zimaze kujyamo irangi. Amatsinda yose uko ari atatu yagaruye ubushobozi bwo kwiga bwari bwaragabanutse. Guhuza uburyo bwombi ntibyarushaga ubundi muri rusange. Inyungu ziyongera zabonetse ahanini kuri korutizole yo mu gice cy'amaraso cyitwa serumu no ku bwoko bwa ogisijeni bwitabira imikoranire cyane bwo mu bwonko.

Nta na rumwe muri ubwo bushakashatsi rugena ingano yo gufata mu kanwa ku bantu, uko igikoresho gikoreshwa n'abaguzi gishyirwaho, igihe hagati yo gutanga umuti no gukoresha urumuri, cyangwa gahunda yo mu rugo. Bumwe butanga ubufasha mbere y'ingaruka mbi ziteganyijwe. Ubundi butanga ubufasha mu gihe imihangayiko irimo guterwa. Gufatira kuri bumwe muri bwo ukavuga ko bifata no ku gufata irangi uri munsi y'igikoresho cy'urumuri rutukura bisimbuka buri kintu cyose cyagenye ibyavuye mu bushakashatsi.

Ibimenyetso ku ruhu ahanini bireba PDT, si PBM yongerewe imbaraga

Amakuru ku ruhu rw'abantu yakoreshejweho ubururu bwa metilene hamwe n'urumuri ahanini abarizwa ku ruhande rwa PDT. Ingero zirimo igerageza ku barwayi 15 b'ibiheri byo mu maso ryagereranyaga ibice bibiri by'isura, rikoresha ubururu bwa metilene mu ruvange rwa nanoemulgel rusigwa ku ruhu hamwe na lazeri ya diyode ya 665 nm; ubushakashatsi buto ku ndwara ya hidradenitis bwakoresheje urumuri rukomeye rwa 630 nm rutangwa mu byiciro cyangwa LED ya 635 nm hamwe n'ubururu bwa metilene; igerageza ryo mu 2025 ku nkovu ryagabanyije abitabiriye mu matsinda ku buryo bwa tombola, rigereranya PDT ikoresha utushinge duto n'irangi rya 0.1 ku ijana cyangwa irya 1 ku ijana; na gahunda y'ubushakashatsi yo mu 2026 ku bisebe byo ku birenge by'abantu bafite diyabete, ikoresha lazeri ya 660 nm hamwe n'irangi rya 1 ku ijana. Uburebure bw'imiraba bwibanda mu gace irangi ryinjizamo urumuri. Intego ni ukwangiza cyangwa kuvugurura ahantu runaka. Irangi ritegurirwa gusigwa aho cyangwa guterwa mu gice kirwaye, aho gutangwa ngo rigere mu mubiri wose.

Ibyo ni ingenzi ku basomyi bashishikajwe no kwita ku ruhu. Irangi ryonyine ku ngano nto rifite inyandiko z'ubushakashatsi ku ngirabuzimafatizo za fibroblasite zitandukanye n'izindi, kandi urumuri rutukura rwonyine rufite inyandiko z'ubushakashatsi ku bikomere zitandukanye n'izindi. Ariko kugeza mu mpera za 2026, nta gerageza ku bantu ryasuzumwe n'abandi bahanga ryari ryapimye irangi rifatwa mu kanwa rikagera mu mubiri wose hamwe na PBM y'urumuri rutukura nk'uburyo bumwe buhujwe bugamije kugira icyo bukora ku ruhu cyangwa ku bushobozi bwo kumenya no gutekereza. Ibimenyetso kuri buri gice ukwacyo si ibimenyetso ku kubihuza.

Impamvu uburebure bw'umuraba bujyanye n'irangi butaba gahunda y'ubuvuzi

Ikibazo cy'uko wakoresha ubururu bwa metilene hamwe n'ubuvuzi bw'urumuri rutukura gikeneye igisubizo cyitondewe, aho guhabwa amabwiriza yo kubikora. Kwinjiza urumuri bikubwira gusa ko imikoranire ishoboka. Igisubizo giterwa kandi n'ubwinshi bw'irangi mu gisubizo, uko ryateguwe, imbaraga z'urumuri ku buso n'ingufu zose z'urumuri zatanzwe ku buso, igihe hagati yo gutanga umuti no gukoresha urumuri, ogisijeni ihari n'ubujyakuzimu. Kuri 660 nm, kongeramo irangi bishobora guhindura imikoreshereze y'urumuri yari imeze nka PBM ikaba ubutabire buterwa n'ikinyabutabire gikangurwa n'urumuri. Ni yo mpamvu ibyavuye mu bushakashatsi bwa 810 nm ku mbeba bidatanga gihamya y'imikoreshereze y'urumuri rwa 630 kugeza kuri 680 nm n'abaguzi igihe irangi riri mu mubiri.

Umutekano urushaho gushimangira uwo mupaka. Irangi ritangwa ku nyandiko ya muganga rifite umuburo ukomeye uri mu gasanduku ku ngaruka z'uburozi bwa serotonine igihe rikoreshejwe hamwe n'imiti igira icyo ikora kuri serotonine na zimwe muri opiyoyide. Ntiryemerewe gukoreshwa ku bafite ibura rya glucose-6-phosphate dehydrogenase. Uburozi buterwa n'urumuri ni ingaruka mbi izwi y'irangi rigera mu mubiri wose, cyane cyane iyo inyama z'umubiri zimurikiwe n'urumuri ruri hafi y'uburebure bw'umuraba irangi ryinjiza cyane kurusha ahandi. Umutekano w'amaso uterwa n'uburebure bw'umuraba, imbaraga z'urumuri ku buso n'ubwoko bw'igikoresho gitanga urumuri. Indorerwamo zisanzwe zo kwikingira izuba ntizisimbura uburinzi bwagenwe ku gikoresho. Izi ngingo zisobanuwe mu buryo burambuye mu nyandiko iyobora ku mutekano n'imikoranire, kandi zigomba gukurikiranwa n'abaganga aho kuba gahunda zo mu rugo.

Banza uvuge uburyo bugamijwe mbere yo kuvuga igikoresho. Kutagira ikinyabutabire gikangurwa n'urumuri, hamwe n'intego yo kugira icyo ukora ku ngufu z'ibinyabuzima, bivuga PBM. Irangi riri ku bwinshi bufite icyo bukora, hamwe n'uburebure bw'umuraba ryinjiza, ogisijeni n'intego yo kwangiza, bivuga PDT. Ubururu bwa metilene hamwe na 810 nm mu bushakashatsi ku mbeba bwatangajwe ni ubwa gatatu: uburyo bubiri bugira icyo bukora kuri mitokondiriya hatabayeho gukangura irangi n'urumuri mu buryo butaziguye. Gutandukanya ubwo buryo butatu birinda ikosa rikunze gukorwa hano: gufata ko ibyo PDT ikuraho ku ruhu ari gihamya y'uko irangi ryongera imbaraga za PBM, cyangwa gufata ko kugarura imikorere ku mbeba hakoreshejwe 810 nm ari gihamya y'uko igikoresho cya 660 nm hamwe n'irangi ari gahunda yo kugira icyo ukora ku bushobozi bwo kumenya no gutekereza.