Кабуди метилен ва биноӣ: таҳқиқоти тӯрпарда чиро нишон медиҳад ва ҳудуди он куҷост

Хонанда таҳқиқотеро меёбад, ки дар он кабуди метилен тӯрпардаро муҳофизат кардааст, ва сипас саволи табиӣ медиҳад: оё онро бояд ба чашм ворид кард? Таҳқиқоти кабуди метилен ва биноӣ ба ин савол ҷавоб намедиҳад, зеро ҳеҷ яке аз таҳқиқоти асосӣ чунин истифодаеро насанҷидааст. Дар яке рангро ҳамроҳи заҳр ба ҷисми шишамонанди чашми мушҳо тазриқ карданд. Дар дигаре онро ба муҳите илова карданд, ки ҳуҷайраҳои ҷудошуда дар зарфи лабораторӣ дар он қарор доштанд. Дар сеюмӣ онро ба оби нӯшокии мушҳои мутант ҳамроҳ карданд. Ҳар натиҷа ба роҳи воридкунӣ ва модели худ тааллуқ дорад.

Ин мақола се таҳқиқоти пешазклиникӣ, ду навъи ҳуҷайраи тӯрпарда ва марзи байни муҳофизати лабораторӣ ва табобати клиникии чашмро баррасӣ мекунад. Дар ҳамаи онҳо як қонуният дида мешавад: кабуди метилен метавонад дар шароити назоратшаванда фишори митохондриявиро дар ҳуҷайраҳои тӯрпарда тағйир диҳад, аммо ин бозёфт истифодаи маҳлулҳои фурӯши чаканаро дар чашм асоснок намекунад.

Ду навъи ҳуҷайра, ду бемории гуногун

Тӯрпарда аз қабатҳо иборат аст ва муҳим аст, ки сухан дар бораи кадом қабат меравад. Нур аввал ба фоторетсепторҳои қисми берунии тӯрпарда мерасад. Сигналҳои онҳо тавассути нейронҳои миёнарав ба ҳуҷайраҳои ганглионии қисми дарунии тӯрпарда мегузаранд, ки аксонҳояшон аз тариқи асаби босира берун мешаванд. Дар нақшаи зер қабатҳо бо тартиб номбар шудаанд.

Ҳуҷайраҳои ганглионии тӯрпарда ҳуҷайраҳое мебошанд, ки дар глаукома ва нейропатияи асаби босира осеб мебинанд. Вақте дар ҷустуҷӯҳо кабуди метилен ва глаукома зикр мешаванд, одатан ҳамин қабати дарунӣ ва аксонҳои он дар назар дошта мешаванд. Фоторетсепторҳо ҳуҷайраҳое мебошанд, ки дар дегенератсияи қисми берунии тӯрпарда осеб мебинанд. Онҳо дар тӯрпарда талаботи баландтаринро ба энергия доранд ва наздик ба ҳадди имконияти нафаскашии ҳуҷайравии худ кор мекунанд; аз ин рӯ, ҳангоми аз кор мондани комплекси I-и митохондриявӣ захираи ками имконият доранд. Натиҷаи ба як навъи ҳуҷайра дахлдошта ба навъи дигар татбиқ намешавад ва се таҳқиқоти зер онҳоро ҷудо нигоҳ медоранд. Маҳорати умумии ҷудо кардани моделҳо аз хулосаҳо дар мақолаи чӣ гуна таҳқиқоти кабуди метиленро хондан лозим аст шарҳ дода шудааст.

Ҳуҷайраҳои ганглионӣ дар чашми муши зинда

Дар қадимтарин таҳқиқот аз ин се, муҳаққиқон бо микротазриқи ротенон ба ҷисми шишамонанди як чашми муш нейропатияи асаби босираро моделсозӣ карданд ва чашми дигарро ҳамчун назорат бо маҳлули интиқолдиҳанда истифода бурданд. Ротенон комплекси I-и митохондриявиро масдуд мекунад — нуқтаи воридшавие, ки электронҳоро аз NADH ба марҳилаҳои минбаъда мегузаронад. Норасоии фаъолияти комплекси I ҳамчунин хусусиятест, ки ин моделро бо нейропатияи ирсии асаби босираи Лебер, бемории ҳуҷайраҳои ганглионӣ ва асаби босира, мепайвандад.

Пас аз бисту чор соат қабати ҳуҷайраҳои ганглионӣ дар чашмҳои бо ротенон коркардшуда нисбат ба чашмҳои назоратӣ тунуктар буд ва ҳуҷайраҳои камтар дошт. Вақте кабуди метилен ҳамроҳи ротенон тазриқ шуд, ин осеб вобаста ба воя пешгирӣ гардид; баландтарин вояи санҷидашуда (0.07 mg/kg, хеле поёнтар аз LD50-и муш) ҳам ғафсӣ ва ҳам шумораи ҳуҷайраҳоро нигоҳ дошт. Санҷишҳои ҳамзамон дар гомогенатҳои мағзи сар ду таъсирро нишон доданд: кабуди метилен фишори оксидшавии аз ротенон баамаломадаро бартараф кард ва коҳиши истеъмоли оксигенро баргардонд. Муаллифон механизми эксайтотоксикиро пешниҳод карданд, ки дар он ротенон ҳуҷайраҳои амакринии танзимкунандаро осеб медиҳад, ҳуҷайраҳои ганглионӣ аз ҳад зиёд импулс медиҳанд ва таъсири антиоксидантӣ осеби дар натиҷа баамаломадаро қатъ мекунад. Химияи пешниҳодшудаи ин муҳофизат дар мақолаи механизмҳои митохондриявии кабуди метилен муфассал шарҳ дода шудааст.

Ин натиҷа се маҳдудият дорад. Ранг ҳамроҳи заҳр мустақиман ба чашм тазриқ шуд, ки ин роҳи расондани модда аст, на ҷадвали табобат. Давраи мушоҳида 24 соат буд. Ва нишондиҳандаҳои ситохромоксидаза дар ҳар ду гурӯҳи осебдида боло рафтанд, ки муаллифон инро ҳамчун фаъолияти аз ҳад зиёд маънидод карданд, на далели барқарор шудани нафаскашии ҳуҷайравӣ дар тӯрпардаи зинда.

Ҳуҷайраҳои ганглионии ҷудошуда дар зарфи лабораторӣ

Дар таҳқиқоти дуюм худи чашм комилан аз модел хориҷ карда шуд. Муҳаққиқон ҳуҷайраҳои ганглионии ибтидоии тӯрпардаро аз калламушҳои ҷавон ҷудо карда, онҳоро ба ротенон, индуктори апоптоз стауроспорин ё 72 соат камбуди оксиген дучор карданд, сипас зиндамониро бо рангкунии ҳуҷайраҳои зинда/мурда чен карданд. Кабуди метилен бо консентратсияи 1 ва 10 micromolar дар муҳити парвариши ҳуҷайраҳо зиндамониро дар баробари ҳар яке аз ин таъсирҳои осебрасон беҳтар кард — вобаста ба шароит тақрибан 1.5 то 1.9 маротиба. Санҷиши ҳамроҳ нишон дод, ки кабуди метилен ҳангоми таъсири пероксиди гидроген фаъолияти ситохром c оксидазаро нигоҳ медорад.

Ин фармакологияи ҳуҷайраҳои ҷудошуда аст. Пайвастагӣ бо консентратсияи муайян тавассути диффузия дар муҳити парвариш ба ҳуҷайраҳо расид; дар роҳ қарния, пардаи ашк, булӯрак, ҷисми шишамонанд, таъминоти хун ё низоми масуният вуҷуд надошт. Мақсади модел маҳз ҳамин содагӣ аст: он нишон медиҳад, ки ҳангоми расидани пайвастагӣ ба ҳуҷайраҳои ганглионӣ худи ин ҳуҷайраҳоро муҳофизат кардан мумкин аст. Он дар бораи он чизе намегӯяд, ки оё қатрае дар сатҳи қарния ягон консентратсияи муайянро ба қисми дарунии тӯрпарда мерасонад ё не. Аз консентратсияҳои болотар аз 10 micromolar худдорӣ карданд, зеро онҳо барои ҳамин ҳуҷайраҳо заҳрнок буданд; ин хотиррасон мекунад, ки вокуниш ба воя дар зарфи лабораторӣ метавонад ҳам мусбат ва ҳам манфӣ бошад.

Фоторетсепторҳо дар мушҳои мутант ва хатти ҳуҷайравӣ

Таҳқиқоти сеюм ба қисми берунии тӯрпарда дахл дорад. Муҳаққиқон мушҳои Harlequin-ро истифода бурданд, ки норасоии омили барангезандаи апоптоз доранд ва дар натиҷа комплекси I дар онҳо пурра ҷамъ намешавад, ва сохтори фоторетсепторҳо, маркерҳои сегментҳои берунӣ ва якпорчагии митохондрияҳоро дар синни 11 моҳагӣ санҷиданд. Кабуди метилен пас аз ҷудо кардан аз шир тавассути оби нӯшокӣ бо вояи тақрибан 10 mg/kg дар як рӯз ба таври системавӣ дода шуд. Мутантҳои коркардшуда нисбат ба мутантҳои коркарднашуда ғафсии бештари тӯрпарда, маркерҳои бештари родопсин ва опсин ва сохтори солимтари митохондрияҳоро нигоҳ доштанд.

Дар кори ҳамроҳи ҳуҷайравӣ ҳуҷайраҳои 661W истифода шуданд — хатти ҷовидонишудаи ҳуҷайраҳои муш, ки ба фоторетсепторҳо монанданд. Онҳо дар давоми 24 соат бо ротенон, бо кабуди метилен ё бе он, коркард шуданд. Дар консентратсияи 30 micromolar зиндамонӣ беҳтар шуд ва консентратсияҳои пасттар таносуби NADH ба NAD+-ро ба ҳолати муътадил оварда, фишори оксидшавиро кам карданд. Ҷузъиёти ҷолиб он аст, ки кабуди метилен чӣ кор накард: он ATP-ро барқарор накард. Муҳофизат бо сабук шудани фишори оксидшавию барқароршавӣ ва ором шудани роҳҳои вокуниш ба стресс, аз ҷумла вокуниши митохондриявӣ ба сафедаҳои нодуруст қатшуда ва маркерҳои митофагия, ҳамроҳ буд, на бо барқарор шудани таъминоти энергия.

Ин фарқият барои иддаоҳо дар бораи кабуди метилен ва тӯрпарда муҳим аст. Пайвастагӣ метавонад фоторетсептори зери фишор қарордоштаро зинда нигоҳ дорад, бе он ки норасоии энергияи онро ислоҳ кунад. Аз ин рӯ, ҳар гуна шарҳи табобатӣ бояд ба фишори оксидшавию барқароршавӣ маҳдуд шавад, на ба ҷавонсозии васеъ.

Се таҳқиқот дар паҳлуи ҳам

Муқоисаи зер ҳар таҳқиқотро аз рӯйи модел ва роҳи воридкунӣ муайян мекунад, зеро маҳз ҳамин ду сутун нишон медиҳанд, ки натиҷа чиро асоснок карда метавонад.

Ҳар сатр ба таҳқиқоти пешазклиникӣ дахл дорад. Дар ҳеҷ кадом беморон иштирок накарданд, биноӣ чен нашуд ва шакли доруии офталмологӣ санҷида нашуд.

Чаро ин табобати глаукома нест

Табобати глаукома фишори дохили чашмро паст мекунад. Нейромуҳофизат ҳадафи дигар дорад: зинда нигоҳ доштани ҳуҷайраҳои ганглионӣ ва аксонҳои онҳо дар шароити стресс. Таҳқиқоти боло ба ҳадафи дуюм тааллуқ доранд, на ба якум. Ҳеҷ кадоми онҳо фишорро паст накард ва ҳеҷ кадом кабуди метиленро бо табобати пасткунандаи фишор муқоиса накард. Аз ин рӯ, равишҳои пазируфташудаи табобати глаукома ва назорати фишор аз нейромуҳофизати оксидшавию барқароршавӣ масъалаи ҷудогона боқӣ мемонанд ва натиҷаи зиндамонии ҳуҷайраҳоро наметавон ҳамчун ҳифзи биноӣ маънидод кард.

Фарқияти роҳҳои воридкунӣ ин нуктаро тақвият медиҳад. Тазриқи ҳамзамон ба ҷисми шишамонанд миқдори маълумро дар лаҳзаи осеб дар паҳлуи тӯрпарда ҷойгир мекунад. Додани модда дар оби нӯшокӣ тамоми ҳайвонро дар давоми моҳҳо дучори таъсир мекунад, дар ҳоле ки консентратсия дар тӯрпарда номаълум аст. Муҳити парвариш ҳуҷайраҳои бемуҳофизатро мустақиман дучори таъсир мекунад. Ҳеҷ яке аз инҳо пешгӯӣ намекунад, ки кадом ҳиссаи вояи ба сатҳи чашм истифодашуда аз қарния мегузарад, бо ашк шуста намешавад, булӯрак ва ҷисми шишамонандро убур мекунад ва ба яке аз қабатҳои тӯрпарда бо консентратсияи муфид мерасад. Ин мушкили расондани модда қисми масъалаи васеътари роҳҳои воридкунӣ ва тақсимшавии кабуди метилен аст, ки дар он барои ҳар роҳ ченкунии алоҳидаи консентратсия лозим мебошад.

Фарқияти бофтаҳо монеаи дуюмро ба вуҷуд меорад. Ранге, ки ба қисми пеши чашм расидааст, ҳанӯз ба қисми ақиби он нарасидааст ва консентратсияе, ки ба як қабат ёрӣ медиҳад, метавонад қабати дигарро осеб диҳад. Маҳлулҳои фурӯши чакана ҳамчун доруҳои офталмологӣ истеҳсол, безараргардонӣ, буферӣ ё бо консервантҳо омода карда намешаванд; тозагӣ, pH, осмолярӣ ва моддаҳои ёрирасон ҳама барои таъсир ба қарния ва дохили чашм аҳамият доранд. Ҳеҷ чиз дар ин бозёфтҳои тӯрпарда ворид кардани чунин маҳлулҳоро ба дохили чашм ё истифодаи онҳоро дар сатҳи он тасдиқ намекунад. Саволҳо дар бораи стандартҳои омодасозӣ ба бехатарӣ ва тарзи кор бо кабуди метилен дахл доранд.

Далелҳо дар куҷо ба охир мерасанд

Дар маҷмуъ, се мақола як иддаои маҳдудро дастгирӣ мекунанд: дар шароити назоратшаванда кабуди метилен метавонад фишори оксидшавию барқароршавии митохондриявиро дар нейронҳои тӯрпарда сабук кунад ва сохтори онҳоро нигоҳ дорад. Иддао дар ҳамон ҷое ба охир мерасад, ки ин шароит ба охир мерасад. Моделҳои заҳрӣ ва генетикии комплекси I глаукома, друзҳо ё бемории диабетӣ нестанд. Давраҳои кӯтоҳи мушоҳида ва нишондиҳандаҳои ниҳоии сохторӣ маънои биноии пойдорро надоранд. Ва консентратсияи муҳофизаткунанда дар як бахш воя барои бахши дигар нест.

Барои асосноккунии қавитар чанд ҷузъи алоҳида лозим мешавад: таъсири муайяншуда ба тӯрпарда пас аз роҳи воридкунии аз ҷиҳати клиникӣ қобили истифода, нишондиҳандаҳои ниҳоии функсионалии биноӣ дар ҳайвонот, фоидаи мустақил аз фишор дар модели марбут ба глаукома ва сипас маълумоти бехатарӣ ва самаранокӣ дар одамон. То дастрас шудани онҳо, кабуди метилен ва биноӣ як фарзияи таҳқиқотӣ бо ҳудуди равшан боқӣ мемонад: фармакологияи митохондриявии қобили қабул дар тӯрпарда, ки танҳо дар ҳуҷайраҳо ва ҳайвонот нишон дода шудааст ва аз ин таҳқиқот роҳе ба табобати чашм вуҷуд надорад.