เมทิลีนบลูกับไขมันพอกตับ: งานวิจัยเชิงทดลองพบอะไร

ไขมันพอกตับเป็นชื่อเรียกเดียวที่ครอบคลุมปัญหาหลายแบบ ในคนหนึ่ง ปัจจัยกระตุ้นอาจเป็นการดื่มแอลกอฮอล์หนักต่อเนื่อง ในอีกคนหนึ่ง อาจเป็นการได้รับสารอาหารมากเกินไปร่วมกับภาวะดื้อต่ออินซูลินและการส่งไขมันเข้าสู่ตับมากขึ้น ภาพจากกล้องจุลทรรศน์อาจแสดงเพียงการสะสมไขมันเหมือนกันในทั้งสองกรณี แต่สาเหตุต้นทางแตกต่างกัน ความแตกต่างนี้เป็นตัวกำหนดว่าการทดลองแต่ละงานพิสูจน์อะไรได้บ้าง

งานวิจัยเรื่องเมทิลีนบลูกับไขมันพอกตับมีจำนวนน้อย และสำหรับคำถามนี้ทั้งหมดอยู่ในระดับก่อนคลินิก งานวิจัยในหนูแรทและหนูเมาส์สามงานได้รับการอ้างถึงบ่อยที่สุด แต่ไม่ได้ให้ผลไปในทิศทางเดียวกันทั้งหมด งานหนึ่งที่ให้อาหารผสมเอทานอลแก้ไขการเปลี่ยนแปลงรีดอกซ์ได้ แต่ไขมันในตับยังเท่าเดิม งานหนึ่งที่ให้อาหารไขมันสูงพบว่าไขมันในตับลดลงพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงการส่งสัญญาณ ส่วนงานหนึ่งในสัตว์สุขภาพดีพบผลของลิพิดเปอร์ออกซิเดชันที่ตรงข้ามกันระหว่างตับกับไต เมื่ออ่านร่วมกัน งานเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าทำไมจึงต้องแยกผลลัพธ์สามด้านออกจากกัน ได้แก่ การเปลี่ยนแปลงรีดอกซ์ การกระตุ้นการส่งสัญญาณ และการสะสมไขมันในเนื้อเยื่อ

ผลลัพธ์สามด้านที่สับสนกันได้ง่าย

ตัวชี้วัดรีดอกซ์อธิบายการจัดการอิเล็กตรอน อัตราส่วน NAD+ ต่อ NADH ในตับบอกว่าสภาพแวดล้อมภายในเซลล์อยู่ในภาวะออกซิไดซ์หรือรีดิวซ์มากกว่ากัน การออกซิเดชันของเอทานอลเปลี่ยน NAD+ เป็น NADH การดื่มเรื้อรังจึงทำให้อัตราส่วนนี้ลดลง สีย้อมที่รับอิเล็กตรอนได้อาจทำให้อัตราส่วนกลับสูงขึ้น นั่นเป็นการเปลี่ยนแปลงทางเคมี ไม่ใช่หลักฐานว่าไขมันที่สะสมอยู่ลดลง

ตัวชี้วัดการส่งสัญญาณอธิบายการควบคุม SIRT1 เป็นเอนไซม์ควบคุมที่อาศัย NAD+ และปรับเปลี่ยนโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของไมโทคอนเดรียและการจัดการไขมัน AMPK ทำหน้าที่ตรวจจับภาวะพลังงานต่ำ เมื่อถูกกระตุ้นจะส่งเสริมการออกซิเดชันของเชื้อเพลิงและจำกัดการสังเคราะห์ไขมัน เมื่องานวิจัยรายงานว่าเมทิลีนบลูกระตุ้น SIRT1 ในตับ สิ่งที่รายงานคือการเปลี่ยนแปลงกลไกควบคุม ยังไม่ใช่ผลลัพธ์ในผู้ป่วย

ตัวชี้วัดทางจุลพยาธิวิทยาหรือชีวเคมีอธิบายสภาพของตับโดยตรง ตัวอย่างที่พบบ่อย ได้แก่ ปริมาณไตรกลีเซอไรด์ต่อเนื้อเยื่อหนึ่งกรัม การย้อมไขมันเป็นกลางด้วย Oil Red O การประเมินเซลล์บวมและการบาดเจ็บด้วยการย้อมเฮมาทอกซิลินและอีโอซิน และกิจกรรม ALT ในพลาสมา มีเพียงตัวชี้วัดกลุ่มที่สามนี้เท่านั้นที่ตอบได้ว่าภาวะไขมันพอกตับดีขึ้นจากเมทิลีนบลูในการทดลองนั้นหรือไม่

การแยกตัวชี้วัดเหล่านี้ออกจากกันช่วยป้องกันการตีความผิดที่พบบ่อยที่สุด นั่นคือ ผลด้านรีดอกซ์หรือการส่งสัญญาณที่ดูเป็นผลดีไม่ได้เท่ากับไขมันพอกตับลดลง

แบบจำลองเอทานอล: แก้ไขรีดอกซ์ได้ แต่ไขมันไม่เปลี่ยน

ผลเชิงลบที่ชัดเจนที่สุดมาจากงานวิจัยให้อาหารผสมเอทานอลเรื้อรังในหนูแรท Wistar เพศผู้ สัตว์ได้รับเอทานอลเป็นส่วนหนึ่งของอาหารเหลว โดยเพิ่มจนคิดเป็น 36 เปอร์เซ็นต์ของพลังงานทั้งหมด กลุ่มควบคุมที่ได้รับอาหารในปริมาณเท่ากันได้รับกลูโคสแทนพลังงานจากเอทานอล กลุ่มเอทานอลหนึ่งกลุ่มและกลุ่มควบคุมหนึ่งกลุ่มได้รับเมทิลีนบลูเพิ่มเติมที่ 130 mg ต่ออาหารหนึ่งลิตร หรือประมาณ 42 mg ต่อ kg ต่อวัน ตั้งแต่วันที่ 5 ถึงวันที่ 30

ประเมินสถานะรีดอกซ์จากคู่เมแทบอไลต์มาตรฐาน ได้แก่ แลคเตตต่อไพรูเวตสำหรับไซโทซอล และ 3-hydroxybutyrate ต่อ acetoacetate สำหรับไมโทคอนเดรีย ในระยะแรกของการให้อาหารที่มีเอทานอลปริมาณสูง กลุ่มเอทานอลมีการเปลี่ยนแปลงมาก โดยอัตราส่วน NAD+ ต่อ NADH ในไซโทซอลลดลงประมาณ 62 เปอร์เซ็นต์ และในไมโทคอนเดรียลดลงประมาณ 71 เปอร์เซ็นต์ พร้อมกับกลีเซอรอล 3-ฟอสเฟตที่สูงขึ้น เมทิลีนบลูทำให้การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้กลับคืนได้เป็นส่วนใหญ่ และทำให้กลีเซอรอล 3-ฟอสเฟตกลับมาใกล้ค่าของกลุ่มควบคุม โดยไม่เปลี่ยนปริมาณเอทานอลที่ได้รับ น้ำหนักตัวที่เพิ่มขึ้น หรือระดับเอทานอลในซีรัม

แต่ไขมันในตับให้ภาพที่ต่างออกไป ในวันที่ 12 ก่อนมีการสะสมไขมันมาก ไตรกลีเซอไรด์ไม่แตกต่างกันระหว่างกลุ่ม ในวันที่ 27 กลุ่มเอทานอลมีไตรกลีเซอไรด์เพิ่มขึ้นมาก ไม่ว่าจะได้รับเมทิลีนบลูหรือไม่ ในวันที่ 30 ไขมันรวมเพิ่มขึ้นประมาณ 89 เปอร์เซ็นต์ และไตรกลีเซอไรด์เพิ่มขึ้นประมาณ 196 เปอร์เซ็นต์ในสัตว์ที่ได้รับเอทานอล โดยสีย้อมไม่ได้ส่งผลต่อการเพิ่มขึ้นนี้เช่นกัน การแทรกสะสมไขมันบริเวณกึ่งกลางกลีบตับมีลักษณะเหมือนกันทั้งกลุ่มที่ได้รับและไม่ได้รับสารทดลอง ผู้เขียนสรุปว่า การเปลี่ยนแปลงรีดอกซ์ที่เกิดจากเอทานอลไม่ใช่สาเหตุหลักของไขมันพอกตับหลังให้อาหารระยะยาวในแบบจำลองนี้ การเรียนรู้ว่าผลการทดลองในสัตว์และเซลล์จะนำมาเชื่อมโยงกับความเสี่ยงในมนุษย์อย่างไรช่วยให้เข้าใจประเด็นนี้ได้ กลไกหนึ่งอาจเกิดขึ้นจริง แต่ยังไม่ได้เป็นตัวกำหนดผลลัพธ์

นี่คืองานวิจัยที่ควรอ้างถึงเมื่อมีผู้กล่าวว่าการแก้ไขรีดอกซ์ไม่ว่าแบบใดต้องทำให้ไขมันในตับหายไป เพราะในการทดลองที่ออกแบบเช่นนี้ ผลไม่ได้เป็นเช่นนั้น

แบบจำลองเมแทบอลิซึม: การส่งสัญญาณร่วมกับไขมันที่ลดลงในหนูเมาส์

ภาพที่ต่างออกไปมาจากงานวิจัยในเซลล์ตับและหนูเมาส์ที่ได้รับอาหารไขมันสูง ซึ่งมุ่งศึกษาบทบาทของ SIRT1 และ AMPK ในเซลล์ HepG2 เซลล์ AML-12 และเซลล์ตับปฐมภูมิจากหนูแรท เมทิลีนบลูเพิ่มอัตราส่วน NAD+ ต่อ NADH เพิ่มโปรตีน SIRT1 ลดการอะเซทิเลชันของตัวควบคุม PGC-1alpha เพิ่มปริมาณ DNA ของไมโทคอนเดรียและการใช้ออกซิเจน และกระตุ้น AMPK พร้อมกับการเพิ่มขึ้นของ CPT-1 และ PPARalpha ในขั้นปลายของเส้นทางสัญญาณ เมื่อลดการแสดงออกของ SIRT1 การกระตุ้น AMPK ก็หายไป ซึ่งเชื่อมโยงลำดับกลไกนี้กับ SIRT1 ในระบบเซลล์ดังกล่าว สีย้อมยังต้านสัญญาณส่งเสริมการสร้างไขมันจากสารกระตุ้น LXR คือ T0901317 และจากการสัมผัสพาลมิเทต รวมถึงการเหนี่ยวนำ SREBP-1c, FAS และ ACC

ส่วนการทดลองในสัตว์ใช้หนูเมาส์ C57BL/6 เพศผู้ที่ได้รับอาหารไขมัน 60 เปอร์เซ็นต์เป็นเวลา 8 สัปดาห์ โดยให้เมทิลีนบลูทางปากสัปดาห์ละสี่ครั้งในช่วง 4 สัปดาห์สุดท้าย ที่ 3 หรือ 10 mg ต่อ kg ต่อวัน หนูที่ได้รับสารทดลองมีการติดสี Oil Red O น้อยลง ไตรกลีเซอไรด์ในตับต่ำลง เซลล์บวมและความเสื่อมจากไขมันในการตรวจจุลพยาธิวิทยาน้อยลง และ ALT ในพลาสมาต่ำกว่าหนูที่ได้รับอาหารไขมันสูงแต่ไม่ได้รับสารทดลอง การศึกษาเภสัชจลนศาสตร์ในบทความเดียวกันพบชีวปริมาณออกฤทธิ์เมื่อให้ทางปากประมาณ 31 ถึง 35 เปอร์เซ็นต์ โดยดูดซึมจากลำไส้เกือบทั้งหมด แต่มีการเปลี่ยนแปลงสารผ่านเมแทบอลิซึมมาก และพบอัตราส่วนความเข้มข้นในเนื้อเยื่อต่อพลาสมาสูงที่สุดในตับ ซึ่งอย่างน้อยทำให้ผลต่อตับมีความเป็นไปได้ในแง่การกระจายตัวของสาร

นี่เป็นสัญญาณของการลดไขมันพอกตับที่เกิดขึ้นจริง แต่มีขอบเขตจำกัด เป็นการทดลองระยะสั้นในหนูเมาส์ที่มีสัตว์ 9 ถึง 10 ตัวต่อกลุ่ม ใช้อาหารชนิดเดียว ปริมาณสารสองระดับ และให้สารทดลองสี่สัปดาห์ งานนี้ทดสอบไขมันพอกตับจากเมแทบอลิซึมและลักษณะของตับอักเสบร่วมกับไขมันพอกตับ ไม่ใช่โรคที่เกี่ยวข้องกับแอลกอฮอล์ และไม่ได้ทดสอบตับแข็ง การทำให้พังผืดลดกลับ หรือผลลัพธ์ใดในมนุษย์ บทบาทของตัวชี้วัดไมโทคอนเดรียและรีดอกซ์ในการตีความผลเช่นนี้คือการระบุว่าผลเหล่านี้สนับสนุนสมมติฐาน ไม่ใช่การกำหนดขนาดหรือแนวทางการใช้

ภาพเนื้อเยื่อสุขภาพดี ณ ช่วงหนึ่ง: ปริมาณเท่ากัน แต่ผลต่ออวัยวะตรงข้ามกัน

งานวิจัยที่สามมักถูกนำไปใช้ประกอบข้ออ้างเกี่ยวกับตับ ทั้งที่ไม่เหมาะกับบริบทนั้น ในการทดลอง 30 วันในหนูแรท Wistar เพศเมียที่สุขภาพดี สัตว์ห้าตัวได้รับเมทิลีนบลู 1 mM ในน้ำดื่ม และอีกห้าตัวเป็นกลุ่มควบคุม ซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเทส คะตาเลส และกลูตาไธโอนรูปรีดิวซ์ไม่เปลี่ยนแปลงในตับหรือไต ลิพิดเปอร์ออกซิเดชันเพิ่มขึ้นเล็กน้อยในตับและลดลงในไต ALT และครีอะตินีนในซีรัมลดลง โดยยูเรียไนโตรเจนในเลือดไม่เปลี่ยนแปลง

การตีความอย่างตรงไปตรงมาคือผลที่จำเพาะต่อเนื้อเยื่อในสัตว์สุขภาพดี ไม่ใช่การรักษาโรค การได้รับสารแบบเดียวกันดูเหมือนส่งเสริมออกซิเดชันเล็กน้อยในตับตามตัวชี้วัดหนึ่ง แต่ดูเหมือนให้ผลปกป้องเล็กน้อยในไตตามตัวชี้วัดเดียวกัน ขณะที่กลไกป้องกันอนุมูลอิสระมาตรฐานไม่เปลี่ยนแปลง ด้วยสัตว์เพียงห้าตัวต่อกลุ่มและไม่มีแบบจำลองโรค บทความนี้เตือนให้ระวังการเรียกเมทิลีนบลูว่าสารต้านออกซิเดชันสำหรับตับโดยทั่วไป อีกทั้งยังแสดงให้เห็นว่าเหตุใดการเปลี่ยนแปลงเอนไซม์ตับจึงต้องมีบริบทโรคที่ชัดเจน ก่อนจะตีความว่าเป็นการดีขึ้น

เปรียบเทียบการทดลองเกี่ยวกับตับทั้งสามงาน

ตารางนี้ทำให้เห็นประเด็นหลักชัดเจน สีย้อมสีน้ำเงินคล้ายกัน แต่ชีววิทยาต่างกัน งานเอทานอลแยกความสำเร็จด้านรีดอกซ์ออกจากการไม่สามารถลดไขมัน งานอาหารไขมันสูงพบทั้งการส่งสัญญาณและไขมันที่ดีขึ้นร่วมกันในแบบจำลองเดียว ส่วนงานในสัตว์สุขภาพดีแสดงว่าตัวชี้วัดรีดอกซ์อาจเปลี่ยนไปในทิศทางตรงข้ามกันตามอวัยวะ

เหตุใดจึงยังสรุปเป็นข้ออ้างด้านการรักษาไม่ได้

ไม่มีงานวิจัยใดในกลุ่มนี้รับคนที่มีไขมันพอกตับเข้าร่วม ปริมาณสาร วิธีให้ และระยะเวลาแตกต่างกันระหว่างบทความ และไม่สามารถแปลงเป็นแนวทางใช้ในมนุษย์ด้วยการปรับสัดส่วนอย่างง่าย จำนวนสัตว์ต่อกลุ่มที่น้อย โดยเฉพาะสามตัวต่อช่วงเวลาที่วัดรีดอกซ์ในงานเอทานอล และห้าตัวต่อกลุ่มในงานสัตว์สุขภาพดี ทำให้ยังมีความไม่แน่นอนมาก เพศ สายพันธุ์ องค์ประกอบอาหาร และช่วงเวลาที่เริ่มให้สารเมื่อเทียบกับการเกิดการบาดเจ็บล้วนแตกต่างกัน อีกทั้งแบบจำลองโรคทั้งสองมีสาเหตุต้นทางต่างกัน ดังนั้นผลเชิงบวกจากอาหารไขมันสูงจึงไม่อาจหักล้างผลเชิงลบจากเอทานอล หรือกลับกัน

สำหรับผู้ที่ได้รับการวินิจฉัยว่าเป็นโรคตับ สิ่งที่ควรให้ความสำคัญมากกว่าคือข้อควรระวัง ไม่ใช่การนำไปใช้รักษา ภาพรวมข้อควรระวังเกี่ยวกับไตและตับสำหรับเมทิลีนบลู อธิบายว่าทำไมการทำงานของอวัยวะที่บกพร่องจึงเปลี่ยนประเด็นที่ต้องพิจารณาด้านความปลอดภัย แม้งานวิจัยในสัตว์จะดูให้ผลดี นำข้อมูลการวินิจฉัย ผลตรวจล่าสุด ผลิตภัณฑ์และวิธีใช้ที่แน่นอน รวมถึงรายชื่อยาทั้งหมดไปปรึกษาแพทย์ และถามว่ามีหลักฐานใดสนับสนุนการใช้ผลิตภัณฑ์นั้นเพื่อวัตถุประสงค์นั้นในผู้ที่มีความบกพร่องระดับดังกล่าว

สรุปคือ เมทิลีนบลูเปลี่ยนสถานะรีดอกซ์ในตับในแบบจำลองเอทานอลหนึ่งงานโดยไม่ลดไขมันสะสม กระตุ้น SIRT1 และ AMPK พร้อมลดไขมันในแบบจำลองเมแทบอลิซึมของหนูเมาส์หนึ่งงาน และแสดงผลด้านรีดอกซ์ที่จำเพาะต่ออวัยวะในหนูแรทสุขภาพดี ทั้งหมดนี้เป็นเบาะแสสำหรับการวิจัย ไม่ใช่วิธีรักษาไขมันพอกตับที่มีหลักฐานยืนยันแล้ว