Metilensko modrilo in zamaščena jetra: kaj so pokazale eksperimentalne raziskave

Zamaščena jetra so skupno poimenovanje za več različnih težav. Pri eni osebi je sprožilec dolgotrajno čezmerno uživanje alkohola. Pri drugi je to presežek hranil ob inzulinski rezistenci in povečanem dotoku maščob v jetra. Mikroskopski pregled lahko v obeh primerih pokaže zgolj kopičenje maščobe, vendar se osnovni vzroki razlikujejo. Ta razlika določa, kaj lahko posamezen poskus sploh dokaže.

Literature o metilenskem modrilu in zamaščenih jetrih je malo, pri tem vprašanju pa je v celoti predklinična. Najpogosteje se navajajo tri raziskave na podganah in miših, ki ne kažejo vse v isto smer. Ena raziskava s hranjenjem z etanolom je popravila spremembo redoks stanja, vendar je količina maščobe v jetrih ostala nespremenjena. Ena raziskava s prehrano z veliko maščobami je pokazala zmanjšanje maščobe v jetrih skupaj s spremembo signalizacije. Ena raziskava na zdravih živalih je pokazala nasprotne rezultate peroksidacije lipidov v jetrih in ledvicah. Skupaj pojasnjujejo, zakaj moramo ločevati tri izide: spremembo redoks stanja, aktivacijo signalizacije in kopičenje maščobe v tkivu.

Trije izidi, ki jih zlahka zamenjamo

Redoks kazalnik opisuje ravnanje z elektroni. Razmerje med NAD+ in NADH v jetrih kaže, ali je celično okolje razmeroma oksidirano ali reducirano. Pri oksidaciji etanola se NAD+ pretvarja v NADH, zato dolgotrajno pitje to razmerje znižuje. Barvilo, ki sprejema elektrone, ga lahko ponovno zviša. To je kemija, ne dokaz o manjši količini nakopičene maščobe.

Kazalnik signalizacije opisuje uravnavanje. SIRT1 je od NAD+ odvisen uravnalni encim, ki spreminja beljakovine, vključene v delovanje mitohondrijev in presnovo lipidov. AMPK deluje kot senzor nizke ravni energije, ki ob aktivaciji spodbuja oksidacijo goriv in zavira sintezo lipidov. Ko članek poroča o aktivaciji SIRT1 v jetrih z metilenskim modrilom, poroča o spremembi uravnavanja. S tem še ne poroča o izidu pri bolniku.

Histološki ali biokemični kazalnik opisuje jetra sama. Pogosti primeri so vsebnost trigliceridov na gram tkiva, barvanje nevtralnih maščob z Oil Red O, ocena balonske degeneracije in poškodb z barvanjem s hematoksilinom in eozinom ter aktivnost ALT v plazmi. Samo ta tretja skupina kazalnikov odgovarja na vprašanje, ali se je steatoza jeter v tem poskusu ob metilenskem modrilu zmanjšala.

Ločevanje teh skupin preprečuje najpogostejšo napačno razlago: ugoden rezultat redoks stanja ali signalizacije ni isto kot manjša zamaščenost jeter.

Etanolni model: redoks stanje popravljeno, maščoba nespremenjena

Najjasnejša negativna ugotovitev izhaja iz raziskave dolgotrajnega hranjenja z etanolom pri samcih podgan Wistar. Živali so prejemale etanol kot del tekoče prehrane, pri čemer je njegov delež narasel na 36 odstotkov skupne energije. Kontrolne živali s količinsko usklajenim hranjenjem so namesto energije iz etanola prejemale glukozo. Ena skupina z etanolom in ena kontrolna skupina sta od 5. do 30. dne prejemali tudi metilensko modrilo v količini 130 mg na liter prehrane, kar je približno 42 mg na kg na dan.

Redoks stanje so ocenili na podlagi standardnih parov presnovkov: razmerja med laktatom in piruvatom za citosol ter med 3-hidroksibutiratom in acetoacetatom za mitohondrije. Na začetku hranjenja z visokimi odmerki etanola so skupine z etanolom pokazale velike spremembe: citosolno razmerje med NAD+ in NADH se je znižalo za približno 62 odstotkov, mitohondrijsko pa za približno 71 odstotkov, zvišala pa se je tudi raven glicerol 3-fosfata. Metilensko modrilo je te spremembe v veliki meri obrnilo in raven glicerol 3-fosfata približalo kontrolnim vrednostim, ne da bi spremenilo vnos etanola, pridobivanje telesne mase ali koncentracijo etanola v serumu.

Maščoba v jetrih je pokazala drugačno sliko. Na 12. dan, pred večjim kopičenjem maščobe, se vsebnost trigliceridov med skupinami ni razlikovala. Na 27. dan so imele skupine z etanolom močno zvišano vsebnost trigliceridov ne glede na metilensko modrilo. Na 30. dan se je pri živalih, hranjenih z etanolom, skupna vsebnost lipidov povečala za približno 89 odstotkov, vsebnost trigliceridov pa za približno 196 odstotkov; tudi tokrat barvilo na to ni vplivalo. Centrilobularna maščobna infiltracija je bila videti enaka z obravnavo ali brez nje. Avtorji so sklenili, da sprememba redoks stanja zaradi etanola v tem modelu ni glavni vzrok zamaščenih jeter po dolgotrajnem hranjenju. Pri razlagi pomaga razumevanje, kako se ugotovitve na živalih in celicah prenašajo na tveganje pri ljudeh: mehanizem je lahko resničen, pa kljub temu ne določa izida.

To je raziskava, ki jo velja navesti, ko kdo trdi, da mora vsako popravljanje redoks stanja odpraviti maščobo v jetrih. V tej zasnovi je ni.

Presnovni model: signalizacija in manj maščobe pri miših

Drugačno sliko ponuja raziskava na hepatocitih in miših s prehrano z veliko maščobami, osredotočena na SIRT1 in AMPK. V celicah HepG2, celicah AML-12 in primarnih hepatocitih podgan je metilensko modrilo zvišalo razmerje med NAD+ in NADH, povečalo količino beljakovine SIRT1, zmanjšalo acetilacijo regulatorja PGC-1alpha, povečalo vsebnost mitohondrijske DNA in porabo kisika ter aktiviralo AMPK, čemur je sledilo povečanje CPT-1 in PPARalpha. Ko so zmanjšali izražanje SIRT1, je aktivacija AMPK izostala, kar v tem celičnem sistemu povezuje to zaporedje s SIRT1. Barvilo je nasprotovalo tudi lipogenim signalom agonista LXR T0901317 in izpostavljenosti palmitatu, vključno z indukcijo SREBP-1c, FAS in ACC.

V živalskem delu so uporabili samce miši C57BL/6, ki so 8 tednov prejemali prehrano s 60 odstotki maščob. V zadnjih 4 tednih so jim štirikrat na teden peroralno dajali metilensko modrilo v odmerku 3 ali 10 mg na kg na dan. Obravnavane miši so v primerjavi z neobravnavanimi mišmi na prehrani z veliko maščobami pokazale manj barvanja z Oil Red O, nižjo vsebnost trigliceridov v jetrih, manj balonske in maščobne degeneracije pri histološkem pregledu ter nižjo aktivnost ALT v plazmi. Farmakokinetični del istega članka je pokazal peroralno biološko uporabnost približno 31 do 35 odstotkov ob skoraj popolni absorpciji iz črevesja, vendar ob obsežni presnovi. Najvišje razmerje med tkivno in plazemsko koncentracijo je bilo v jetrih, zato je učinek v jetrih vsaj z vidika porazdelitve verjeten.

To je resničen signal zmanjšanja steatoze, vendar so njegove meje ozke. Gre za kratek poskus na miših z 9 do 10 živalmi na skupino, eno prehrano, dvema odmerkoma in štirimi tedni obravnave. Preučuje presnovno steatozo in značilnosti steatohepatitisa, ne bolezni, povezane z alkoholom, ter ne preučuje ciroze, odpravljanja fibroze ali kakršnih koli izidov pri ljudeh. Vloga mitohondrijskih in redoks kazalnikov pri razlagi takšnih rezultatov je, da jih opredelijo kot podporo hipotezi, ne kot podlago za odmerek ali protokol.

Posnetek zdravega tkiva: enak odmerek, nasprotna učinka v organih

Tretja raziskava se pogosto uporablja pri trditvah o jetrih, čeprav tja ne sodi. V 30-dnevnem poskusu na zdravih samicah podgan Wistar je pet živali prejemalo 1 mM metilenskega modrila v pitni vodi, pet pa jih je bilo v kontrolni skupini. Superoksid dismutaza, katalaza in reducirani glutation se v jetrih ali ledvicah niso spremenili. Peroksidacija lipidov se je v jetrih nekoliko povečala, v ledvicah pa zmanjšala. ALT in kreatinin v serumu sta se znižala, dušik sečnine v krvi pa je ostal nespremenjen.

Poštena razlaga je tkivna specifičnost pri zdravih živalih, ne zdravljenje bolezni. Enaka izpostavljenost je bila po enem kazalniku v jetrih videti blago prooksidativna, po istem kazalniku v ledvicah pa blago zaščitna, medtem ko so standardni antioksidativni obrambni mehanizmi ostali nespremenjeni. S petimi živalmi na skupino in brez bolezenskega modela ta članek opozarja, da metilenskega modrila ne smemo označevati za splošen antioksidant za jetra. Pokaže tudi, zakaj spremembe jetrnih encimov potrebujejo opredeljen bolezenski kontekst, preden jih lahko razumemo kot izboljšanje.

Primerjava treh poskusov na jetrih

Tabela jasno pokaže glavno sporočilo. Podobno modro barvilo, drugačna biologija. Raziskava z etanolom ločuje uspešno popravljanje redoks stanja od odsotnosti zmanjšanja maščobe. Prehranska raziskava v enem modelu povezuje signalizacijo in zmanjšanje maščobe. Raziskava na zdravih živalih kaže, da se lahko redoks kazalniki glede na organ spreminjajo v nasprotnih smereh.

Zakaj iz tega ne sledi trditev o zdravljenju

Nobena od teh raziskav ni vključevala ljudi z zamaščenimi jetri. Odmerki, poti dajanja in trajanje se med članki razlikujejo ter jih s preprostim preračunavanjem ni mogoče pretvoriti v režim za ljudi. Majhne skupine, zlasti tri živali na časovno točko merjenja redoks stanja v raziskavi z etanolom in pet na skupino v raziskavi na zdravih živalih, dopuščajo precejšnjo negotovost. Razlikujejo se tudi spol, sev, sestava prehrane in čas obravnave glede na nastanek poškodbe. Poleg tega bolezenska modela predstavljata različne osnovne vzroke, zato pozitiven prehranski rezultat ne more popraviti negativnega rezultata z etanolom in obratno.

Za vsakogar z diagnosticirano boleznijo jeter je pomembnejši previdnostni kot terapevtski vidik. Pregled previdnostnih ukrepov za ledvice in jetra pri metilenskem modrilu pojasnjuje, zakaj okvara organov spreminja vprašanja varnosti, tudi kadar je raziskava na živalih videti ugodna. Zdravniku predstavite diagnozo, nedavne laboratorijske izvide, točen izdelek in pot dajanja ter celoten seznam zdravil. Vprašajte, kateri dokazi podpirajo uporabo tega izdelka za ta namen pri osebi s takšno stopnjo okvare.

Bistvo: metilensko modrilo je v enem etanolnem modelu spremenilo redoks stanje jeter, ne da bi zmanjšalo nakopičeno maščobo; v enem mišjem presnovnem modelu je aktiviralo SIRT1 in AMPK ter zmanjšalo maščobo; pri zdravih podganah pa je pokazalo za posamezne organe specifične redoks učinke. To so izhodišča za raziskovanje, ne uveljavljeno zdravljenje zamaščenih jeter.