Methylene blue at matabang atay: ano ang natuklasan sa mga eksperimental na pag-aaral

Ang matabang atay ay isang tawag para sa ilang magkakaibang problema. Sa isang tao, ang sanhi ay tuloy-tuloy na labis na pag-inom ng alak. Sa iba naman, ito ay labis na suplay ng sustansya na may resistensya sa insulin at dagdag na pagdaloy ng taba patungo sa atay. Maaaring makita sa mikroskopyo ang simpleng pag-iimbak ng taba sa parehong kaso, ngunit magkaiba ang mga pinagmumulan nito. Ang pagkakaibang iyon ang nagtatakda kung ano ang kayang patunayan ng anumang eksperimento.

Kaunti ang mga nailathalang pag-aaral tungkol sa methylene blue at matabang atay, at pawang preklinikal ang mga ito hinggil sa tanong na ito. Tatlong pag-aaral sa mga daga at bubuwit ang pinakamadalas banggitin, at hindi magkakatugma ang lahat ng resulta. Sa isang pag-aaral na nagpapakain ng ethanol, naitama ang pagbabago sa redox ngunit hindi nabago ang taba sa atay. Sa isang pag-aaral na gumagamit ng pagkaing mataas sa taba, nabawasan ang taba sa atay kasabay ng pagbabago sa pagsesenyas. Sa isang pag-aaral sa malulusog na hayop, magkasalungat ang mga resulta ng peroksidasyon ng lipid sa atay at bato. Kapag binasa nang magkakasama, ipinapakita ng mga ito kung bakit kailangang paghiwalayin ang tatlong kinalabasang sinusukat: pagbabago sa redox, pag-activate ng pagsesenyas, at pag-ipon ng taba sa tisyu.

Tatlong kinalabasang madaling mapagkamalan

Inilalarawan ng isang sukat ng redox ang paghawak sa mga elektron. Ipinapakita ng proporsyon ng NAD+ sa NADH sa atay kung ang kapaligiran sa loob ng selula ay mas nasa estadong oksidado o reduktado. Ginagawang NADH ng oksidasyon ng ethanol ang NAD+, kaya pinabababa ng pangmatagalang pag-inom ang proporsyon. Maaaring pataasin itong muli ng isang pangkulay na tumatanggap ng mga elektron. Isa itong prosesong kemikal, hindi patunay na nabawasan ang nakaimbak na taba.

Inilalarawan ng isang sukat ng pagsesenyas ang regulasyon. Ang SIRT1 ay isang ensimang pangregulasyon na umaasa sa NAD+ at nagbabago sa mga protinang sangkot sa paggana ng mitochondria at pagproseso ng lipid. Nagsisilbing sensor ng mababang enerhiya ang AMPK na, kapag na-activate, nagtataguyod ng oksidasyon ng panggatong at pumipigil sa sintesis ng lipid. Kapag nag-ulat ang isang papel ng pag-activate ng SIRT1 sa atay dahil sa methylene blue, nag-uulat ito ng pagbabago sa regulasyon. Hindi pa ito nag-uulat ng kinalabasan sa isang pasyente.

Inilalarawan ng isang histolohikal o biyokemikal na sukat ang atay mismo. Kabilang sa mga karaniwang halimbawa ang nilalamang triglyceride bawat gramo ng tisyu, paglamlam ng neutral na taba gamit ang Oil Red O, pagsusuri sa paglobo ng mga selula at pinsala gamit ang hematoxylin at eosin, at aktibidad ng ALT sa plasma. Ang ikatlong uri lamang na ito ang sumasagot kung bumuti ang steatosis ng atay sa paggamit ng methylene blue sa eksperimentong iyon.

Ang paghihiwalay sa mga uring ito ay nakaiiwas sa pinakakaraniwang maling pagbasa: ang magandang resulta sa redox o pagsesenyas ay hindi katumbas ng mas kaunting taba sa atay.

Modelong ethanol: naitama ang redox, hindi nagbago ang taba

Ang pinakamalinaw na negatibong resulta ay mula sa isang pag-aaral ng pangmatagalang pagpapakain ng ethanol sa mga lalaking dagang Wistar. Tumanggap ang mga hayop ng ethanol bilang bahagi ng likidong pagkain, na itinaas hanggang 36 percent ng kabuuang enerhiya. Ang mga kontrol na pinakain ng katumbas na dami ay tumanggap ng glucose bilang kapalit ng enerhiya mula sa ethanol. Isang pangkat na tumanggap ng ethanol at isang pangkat na kontrol ang binigyan din ng methylene blue na 130 mg bawat litro ng pagkain, humigit-kumulang 42 mg bawat kg bawat araw, mula araw 5 hanggang araw 30.

Tinantiya ang kalagayan ng redox mula sa mga karaniwang pares ng metabolite: lactate sa pyruvate para sa cytosol at 3-hydroxybutyrate sa acetoacetate para sa mitochondria. Sa unang bahagi ng pagpapakain ng mataas na dosis ng ethanol, nagpakita ng malalaking pagbabago ang mga pangkat na tumanggap nito: bumaba nang humigit-kumulang 62 percent ang proporsyon ng NAD+ sa NADH sa cytosol at humigit-kumulang 71 percent sa mitochondria, kasabay ng mas mataas na glycerol 3-phosphate. Malaking bahagi ng mga pagbabagong iyon ang naibalik ng methylene blue, at naibalik nito ang glycerol 3-phosphate sa antas na malapit sa mga kontrol, nang hindi binabago ang pagkonsumo ng ethanol, pagdagdag ng timbang, o ethanol sa suwero.

Iba ang ipinakita ng taba sa atay. Sa araw 12, bago ang malaking pag-ipon ng taba, walang pagkakaiba sa triglyceride sa pagitan ng mga pangkat. Sa araw 27, malaki ang itinaas ng triglyceride sa mga pangkat na tumanggap ng ethanol, may methylene blue man o wala. Sa araw 30, tumaas ang kabuuang lipid nang humigit-kumulang 89 percent at ang triglyceride nang humigit-kumulang 196 percent sa mga hayop na pinakain ng ethanol; muli, hindi ito naapektuhan ng pangkulay. Magkapareho ang hitsura ng pagpasok ng taba sa paligid ng gitna ng mga lobulo, may paggamot man o wala. Napagpasyahan ng mga may-akda na ang pagbabago sa redox na dulot ng ethanol ay hindi ang pangunahing sanhi ng matabang atay matapos ang pangmatagalang pagpapakain sa modelong ito. Makatutulong dito ang pag-unawa kung paano maiuugnay ang mga natuklasan sa hayop at selula sa panganib sa tao: maaaring tunay ang isang mekanismo ngunit hindi pa rin nito kontrolado ang kinalabasan.

Ito ang pag-aaral na dapat banggitin kapag may nagsasabing ang anumang pagwawasto ng redox ay tiyak na mag-aalis ng taba sa atay. Sa disenyong ito, hindi iyon nangyari.

Modelong metaboliko: pagsesenyas at mas kaunting taba, sa mga bubuwit

Ibang larawan ang ipinakita ng isang pag-aaral sa mga hepatocyte at mga bubuwit na pinakain ng pagkaing mataas sa taba na nakatuon sa SIRT1 at AMPK. Sa mga selulang HepG2, mga selulang AML-12, at pangunahing hepatocyte mula sa daga, pinataas ng methylene blue ang proporsyon ng NAD+ sa NADH, dinagdagan ang protinang SIRT1, binawasan ang acetylation ng regulator na PGC-1alpha, pinataas ang nilalamang mitochondrial DNA at pagkonsumo ng oxygen, at in-activate ang AMPK na sinundan ng pagtaas ng CPT-1 at PPARalpha. Nang pinahina ang pagpapahayag ng SIRT1, nawala ang pag-activate ng AMPK, na nag-uugnay sa sunod-sunod na prosesong ito sa SIRT1 sa sistemang iyon ng mga selula. Sinalungat din ng pangkulay ang mga senyas na nagpapasigla sa pagbuo ng taba mula sa LXR agonist na T0901317 at mula sa pagkakalantad sa palmitate, kabilang ang pagpapasigla ng SREBP-1c, FAS, at ACC.

Sa bahagi ng pag-aaral na gumamit ng mga hayop, pinakain ang mga lalaking bubuwit na C57BL/6 ng pagkaing may 60 percent na taba sa loob ng 8 linggo. Ibinigay ang methylene blue sa pamamagitan ng bibig nang apat na beses bawat linggo sa huling 4 na linggo, sa 3 o 10 mg bawat kg bawat araw. Kumpara sa mga bubuwit na pinakain ng pagkaing mataas sa taba ngunit hindi ginamot, ang mga ginamot na bubuwit ay nagpakita ng mas kaunting paglamlam ng Oil Red O, mas mababang triglyceride sa atay, mas kaunting paglobo ng mga selula at pagkasira dahil sa taba sa histolohiya, at mas mababang ALT sa plasma. Natuklasan ng pagsusuri sa pharmacokinetics sa parehong papel na ang bioavailability sa pag-inom ay nasa humigit-kumulang 31 hanggang 35 percent, na may halos kumpletong pagsipsip sa bituka ngunit malaking metabolismo. Sa atay din pinakamataas ang proporsyon ng konsentrasyon sa tisyu kumpara sa plasma, kaya kapani-paniwala man lamang ang isang epekto sa atay batay sa distribusyon nito.

Tunay itong palatandaan ng pagbawas ng steatosis, ngunit makitid ang saklaw nito. Isa itong maikling eksperimento sa mga bubuwit na may 9 hanggang 10 hayop bawat pangkat, isang uri ng pagkain, dalawang dosis, at apat na linggo ng paggamot. Sinusuri nito ang metabolikong steatosis at mga katangian ng steatohepatitis, hindi ang sakit na kaugnay ng alak. Hindi rin nito sinusuri ang cirrhosis, pagbaligtad ng fibrosis, o anumang kinalabasan sa tao. Ang papel ng mga sukat ng mitochondria at redox sa pagpapakahulugan sa ganitong mga resulta ay ipakitang sumusuporta ang mga ito sa isang haypotesis, hindi na nagsisilbi ang mga ito bilang dosis o protokol.

Larawan ng malusog na tisyu: parehong dosis, magkasalungat na resulta sa mga organo

Madalas isinasama ang isang ikatlong pag-aaral sa mga pahayag tungkol sa atay kahit hindi ito angkop doon. Sa isang 30 araw na eksperimento sa malulusog na babaeng dagang Wistar, limang hayop ang tumanggap ng 1 mM methylene blue sa inuming tubig at lima ang nagsilbing mga kontrol. Hindi nagbago ang superoxide dismutase, catalase, at reduced glutathione sa atay o bato. Bahagyang tumaas ang peroksidasyon ng lipid sa atay at bumaba sa bato. Bumaba ang ALT at creatinine sa suwero, nang walang pagbabago sa blood urea nitrogen.

Ang tapat na interpretasyon nito ay pagkakaiba ng epekto ayon sa tisyu sa malulusog na hayop, hindi paggamot ng sakit. Batay sa isang pananda, bahagyang nagtaguyod ng oksidasyon sa atay ang parehong pagkakalantad; batay sa parehong pananda, bahagya naman itong naging protektibo sa bato, habang hindi nagbago ang mga karaniwang depensang antioksidante. Dahil limang hayop lamang ang nasa bawat pangkat at walang modelo ng sakit, nagbababala ang papel na ito laban sa pagtawag sa methylene blue bilang pangkalahatang antioksidante para sa atay. Ipinapakita rin nito kung bakit kailangang may malinaw na konteksto ng sakit ang mga pagbabago sa ensima ng atay bago maipakahulugang pagbuti ang mga ito.

Paghahambing ng tatlong eksperimento sa atay

Nililinaw ng talahanayan ang pangunahing punto. Magkatulad na asul na pangkulay, magkaibang biyolohiya. Sa pag-aaral ng ethanol, hiwalay ang tagumpay sa redox sa pagkabigong bawasan ang taba. Sa pag-aaral ng pagkain, magkasamang nakita ang pagsesenyas at pagbawas ng taba sa iisang modelo. Ipinapakita ng pag-aaral sa malulusog na hayop na maaaring magbago sa magkasalungat na direksyon ang mga pananda ng redox depende sa organo.

Bakit hindi ito batayan ng pahayag na nakagagamot

Wala sa mga pag-aaral na ito ang nagsama ng mga taong may matabang atay. Magkakaiba ang mga dosis, paraan ng pagbibigay, at tagal sa mga papel, at hindi nagiging regimen para sa tao ang mga ito sa pamamagitan lamang ng simpleng pag-aangkop ayon sa sukat. Nag-iiwan ng malaking kawalang-katiyakan ang maliliit na pangkat, lalo na ang tatlong hayop sa bawat oras ng pagsukat ng redox sa pag-aaral ng ethanol at ang lima bawat pangkat sa pag-aaral ng malulusog na hayop. Magkakaiba rin ang kasarian, lahi, komposisyon ng pagkain, at panahon ng paggamot kaugnay ng pinsala. At magkaiba ang pinagmumulan ng sakit na kinakatawan ng dalawang modelo, kaya hindi mababawi ng positibong resulta sa pag-aaral ng pagkain ang negatibong resulta sa ethanol, o kabaliktaran.

Para sa sinumang may nasuring sakit sa atay, mas mahalagang basahin ang mga ito bilang batayan ng pag-iingat kaysa paggamot. Ipinapaliwanag ng pangkalahatang gabay sa mga pag-iingat para sa bato at atay kaugnay ng methylene blue kung bakit nagbabago ang mga usapin sa kaligtasan kapag may kapansanan sa paggana ng organo, kahit maganda ang resulta ng isang papel tungkol sa hayop. Dalhin sa isang klinisyan ang diyagnosis, mga kamakailang resulta ng laboratoryo, eksaktong produkto at paraan ng pagbibigay, at kumpletong listahan ng gamot. Itanong kung anong ebidensya ang sumusuporta sa produktong iyon para sa layuning iyon sa isang taong may ganoong antas ng kapansanan sa paggana ng organo.

Sa kabuuan: binago ng methylene blue ang kalagayan ng redox sa atay sa isang modelong ethanol nang hindi binabawasan ang nakaimbak na taba; in-activate nito ang SIRT1 at AMPK habang binabawasan ang taba sa isang metabolikong modelo sa bubuwit; at nagpakita ito ng mga epekto sa redox na nag-iiba ayon sa organo sa malulusog na daga. Mga pahiwatig ito para sa pananaliksik, hindi isang napatunayang paggamot para sa matabang atay.