Баш мие җәрәхәтендә метилен зәңгәре: клиникага кадәрге дәлилләрне аңлау

Башка сугылу, артериянең томалануы һәм акрын үсүче нейродегенератив авыру бер үк зарга китерергә мөмкин: баш миенең үз эшен башкарырга энергиясе җитми башлый. Нәкъ шул уртак ахыргы халәт аркасында бер үк кушылма өч юнәлештәге фәнни әдәбиятта да кабат-кабат очрый. Әмма уртак ахыргы халәт уртак концепция дигән сүз түгел. Җәрәхәткә кадәр бирелгән дәвалау, аннан соңгы беренче сәгатьтә бирелгән дәвалау һәм нәтиҗәсе берничә айдан соң бәяләнгән дәвалау төрле идеяләрне сыный, хәтта шприцта бер үк зәңгәр сыеклык булса да.

Бу мәкалә әлеге әдәбиятның җәрәхәтләргә багышланган өлешен карый. Ул хайваннар тәҗрибәләрендә баш мие җәрәхәтендә метилен зәңгәре куллануның нәрсә аңлатканын тикшерә, травматик җәрәхәтне инсульттан һәм хроник нейродегенерациядән аера, шулай ук доза бирү вакытының тикшеренүләр арасындагы аермаларның күбесен ни өчен аңлатканын күрсәтә.

Өч төрле зарарлану, бер энергия җитешсезлеге

Бу модельләрне бәйләүче механизм митохондрияләр эчендә урнашкан. Гадәттә, электроннар электрон күчерү чылбыры буйлап үтә һәм ATP барлыкка китерә, ә сәламәт чылбыр кислородның реактив формаларын контрольдә тота. Җәрәхәттән соң чылбырның кайбер өлешләре эшен боза, ATP җитештерү кими, ирекле радикаллар барлыкка килү арта. Molecular Neurobiology журналындагы 2018 елгы күзәтү метилен зәңгәрен альтернатив электрон йөртүче итеп тасвирлый: ул NADHтан электроннар кабул итә һәм аларны цитохром cга тапшыра. Бу IV комплексның активлыгын күтәрә һәм чылбырның баштагы өлеше зарарланган булса да ATP синтезын торгыза.

Китерелгән саннар конкрет. Күзәнәк һәм тукыма кисемнәре препаратларында IV комплексның активлыгы 30 дан 100 процентка кадәр арткан, ә кислород куллану шуңа туры килеп үскән. Бу өстәмә электроннарның радикаллар рәвешендә читкә агып чыгу урынына файдалы эш башкаруын күрсәтә. Күселәрдәге инсульт моделендә дәвалаудан соң 24 сәгать узгач зарарланган өлкәдә ATP җитештерү дәваланмаган хайваннар белән чагыштырганда якынча 30 процентка югарырак булган. Biochemistry (Moscow) журналындагы 2022 елгы күзәтү моннан соңгы нәтиҗәләрне дә өсти: оксидлашу стрессы, нейроялкынсыну һәм апоптоз кимү, шулай ук моноаминоксидазага, азот оксиды синтазасына, митохондрияләр биогенезына, аутофагиягә һәм дөрес бөкләнмәгән аксымнарның агрегатлашуына йогынты.

Димәк, концепция гади. Җәрәхәт электроннарның гадәти юлын тоткарлый, ә метилен зәңгәре урау юл тәкъдим итә. Моннан соң барысы да нинди җәрәхәт булуына, препаратның кайчан бирелүенә һәм нәтиҗәнең ничек үлчәнүенә бәйле.

Травматик җәрәхәт — инсульт түгел

Баш миенең травматик җәрәхәте моделендә көч бер мизгелдә тәэсир итә. Беренчел зарарлану механик була: тукыма ертыла, кан тамырлары өзелә, ә гематоэнцефалик киртә берничә минут эчендә үткәрүчәнләнә. Метилен зәңгәре ихтимал йогынты ясый ала торган өлеш — аннан соң сәгатьләр һәм көннәр дәвамында барган икенчел дулкын: исән калган тукымада митохондрияләр эштән чыга, ялкынсыну тарала, шешенү көчәя. Бу тикшеренүләрдәге нәтиҗә күрсәткечләре шул эзлеклелекне чагылдыра: зарарланган өлкә күләме, баш миендәге су күләме, сугылу урыны янындагы нейроннарның исән калуы һәм соңрак хәрәкәт функцияләренең торгызылуы яки лабиринтта өйрәнү кебек үз-үзеңне тотыш күрсәткечләре.

Инсульт яки глобаль ишемия моделендә зарарлану башкача бара. Кан агымы туктый, берничә минут эчендә энергия җитешсезлеге башлана, ә кан агымының торгызылуы үзенә хас реперфузия зарарлануына китерә. Монда доза бирү кан тамырындагы вакыйгага туры китерелә, еш кына окклюзиядән яки реперфузиядән соң берничә минут эчендә башкарыла. Нәтиҗә күрсәткечләре исә берничә сәгатьтән бер-ике көнгә кадәр тукыманың кискен зарарлану нәтиҗәсен сан ягыннан бәяли: инфаркт күләме, кан агымы һәм иртә функциональ торгызылу. Инсульт әдәбиятында очрый торган алымнарның берсе — препаратны алдан бирү: хайваннарга доза кан тамыры томаланганчы кертелә. Бу профилактиканы кешеләрдә баш травмасы тәҗрибәсендә этик яктан кабатлап булмый торган ысул белән сыный.

Җәрәхәт әдәбиятында инсульт нәтиҗәләре иң көчле, һәм аларда файда табылмаган иң ачык нәтиҗә дә бар. Урта баш мие артериясе бер сәгатькә томаланганнан соң реперфузия вакытында метилен зәңгәре бирелгән күселәрдә 2 нче көнгә инфаркт күләме 30 процентка кечерәк булган; куркыныч астындагы үзәк һәм пенумбра тукымасының күбрәк өлеше сакланып калган (Shen, 2013). Даими окклюзия тикшеренүендә куркыныч астындагы тукыманың инфарктка әверелүе акрынайган, әмма сыналган ике дозаның берсендә дә 24 сәгатьтәге ахыргы инфаркт күләме кимемәгән (Rodriguez, 2014). Өченче окклюзия тикшеренүендә урта доза инфаркт күләмен якынча яртылаш киметкән; митохондрияләрнең ультраструктурасы һәм митофагия турыдан-туры ишемияле баш миендә документлаштырылган. Шул ук вакытта көтелгәнгә каршы бер үзенчәлек хәбәр ителгән: некроз кимегәндә үлчәнгән апоптоз арткан (Di, 2015). Глобаль ишемиядә исә түбән дозаны өзлексез инфузияләү гиппокампның зарарлануга бирешүчән CA1 өлкәсендә цитохром c оксидазасы активлыгын, ATP дәрәҗәсен һәм митохондрия мембранасы потенциалын торгызган, шул нейроннарны саклаган һәм пространстволы хәтерне яклаган (Lu, 2016). Бу CA1 үлчәвенә аерым тукталырга кирәк: ул — зарарланган баш мие эченнән алынган ATP һәм сулыш чылбыры турында туры мәгълүмат. TBI әдәбиятында исә мондый күрсәткечләр күбесенчә үлчәнми, ә читләтеп фаразлана.

Хроник нейродегенерация боларның икесеннән дә аерыла. Альцгеймер, Паркинсон һәм Гентингтон авырулары модельләрендә хайваннарга препарат атналар яки айлар буе бирелә, ә аксымнарның агрегатлашуы, дофамин белән бәйле процесслар яки танып белү сәләтенең акрынлап начараюы үлчәнә. Бу нәтиҗә күрсәткечләренең сугылудан берничә көн узгач үлчәнгән зарарланган өлкә белән уртаклыгы юк диярлек. Бер төркем нәтиҗәне икенчесенә күчергән укучылар табышны тәҗрибәләр беркайчан да үтмәгән чик аша күчерә. Нейродегенерация әдәбияты буенча безнең кулланма озак вакытлы бу тикшеренүләрне үз контекстында карый, ә инсультка гына кагылышлы дәлилләр белән чагыштыру кан тамыры томалануына нигезләнгән тәҗрибәләрне сугылуга нигезләнгән тәҗрибәләрдән җентекләп аера.

TBI модельләрендә чынлыкта нәрсә эшләнгән

Баш миенең травматик җәрәхәтендә метилен зәңгәрен кешеләрдә сынаган бер генә тикшеренү дә басылып чыкмаган. TBI буенча бөтен мәгълүмат хайваннардан, башлыча күселәр һәм тычканнардан алынган. Ул аз санлы тәҗрибәләр тирәсендә туплана. Аларны аерым атап чыгу мөһим, чөнки аларның нечкәлекләрендәге аермалар гомуми йомгакларда югала.

Баш мие кабыгына контрольле сугылу кулланылган иң иртә тикшеренүдә күселәргә җиңел сугылудан бер сәгать соң вена эченә 1 mg/kg, аннары өч сәгатьтә 0.5 mg/kg бирелгән (Watts, 2014). Ике атналык күзәтү дәвамында дәваланган хайваннарда MRI буенча зарарланган өлкә күләме кечерәк булып калган. Йөрү сынавында аякны ялгыш басу очраклары 1, 2 һәм 7 нче көннәрдә статистик яктан әһәмиятле дәрәҗәдә кимегән, әмма 14 нче көндә түгел. 14 нче көндә микроскоп аша тикшергәндә зарарланган кабыкта дегенерацияләнүче нейроннар саны бер күрү кырында 368 урынына 270, ә аномаль Ниссль буялуы 73 урынына 41 булган. Башкача әйткәндә, иртә саклаучы йогынты күзәтелгән, ләкин икенче атнага үз-үзеңне тотыштагы өстенлек кимегән.

Диффуз җәрәхәт тәҗрибәсендә тычканнарга урта сызык буйлап сыеклык перкуссиясе кулланылган һәм ярты сәгать эчендә вена эченә бер тапкыр 2 mg/kg бирелгән (Fenn, 2015). Дәваланган хайваннарда ялкынсыну геннарының экспрессиясе түбәнрәк, ялкынсынучы микроглия азрак, күренгән шешенү кимрәк булган, ә 7 нче көндә депрессиягә охшаш үз-үзеңне тотыш күзәтелмәгән. Аерма табылмаган нәтиҗәләр дә шулкадәр үк мөһим: җәрәхәт үзе баш миендәге су күләмен аз гына арттырган, ә метилен зәңгәре тән авырлыгы кимүен дә, хәрәкәт координациясе бозылуын да төзәтмәгән. Ялкынсынуга каршы йогынты тулы саклау белән бер үк нәрсә түгел.

Тычканнардагы ике тикшеренүдә бер үк схема кулланылган: бер сәгатьтә 1 mg/kg, алты сәгатьтә 0.5 mg/kg, аннары өч көн дәвамында көн саен доза бирү. Алар механизм турында мәгълүматны киңәйткән. Кабыкка сугылу моделендә дәвалау 24 сәгатьтә, 72 сәгатьтә һәм 14 нче көндә зарарланган өлкә күләмен киметкән, шул ук вакытта нейроннарны саклаган һәм аутофагия маркерларын күтәргән (Zhao, 2016). Сыеклык перкуссиясе моделендә ул нейроннар апоптозын киметкән, үткәрүчәнлеге арткан гематоэнцефалик киртәне ныгыткан һәм ике атна дәвамында неврологик бәяләү балларын яхшырткан (Shen, 2019). Әмма Zhao тикшеренүендә 72 сәгатькә баш миендәге су күләме буенча аерма булмаган, ә Shen тикшеренүендә 1 һәм 3 нче көннәрдә ротарод сынавы нәтиҗәләре аерылмаган. Зарарланган өлкә һәм күзәнәкләрнең исән калуы күрсәткечләре үзгәргән; шешенү һәм иртә хәрәкәт күрсәткечләре исә һәрвакыт аларга иярмәгән.

Вакыт ягыннан аерылып торган тәҗрибә — дозаны соңлап бирү тәҗрибәсе (Watts, 2016). Шул ук сугылу моделе кулланылган, әмма беренче доза җәрәхәттән соң 24 сәгать узганчы бирелмәгән. 2 нче көнгә соңлап дәваланган төркемдә зарарланган өлкә кимүе беренче сәгатьләрдә дәваланган хайваннардагы белән чагыштырырлык булган, һәм бу кимү 7 һәм 14 нче көннәрдә дә сакланган. Үз-үзеңне тотыштагы үзгәреш көчсезрәк булган: соңлап дәваланган төркемдә аякны ялгыш басу кимүе статистик яктан әһәмиятсез тенденция генә булган. Бер лаборатория, бер модель, бер 24 сәгатьлек вакыт аралыгы. Бу — мөмкин булган вакыт аралыгының беренче сәгатьләрдән соң да дәвам итүенә чын дәлил, әмма шул фикерне раслаучы барлык дәлил дә нәкъ шушы. Башка чыганаклардагы «соңлап» сүзенең тозагына игътибар итегез: исемендә соңлап нейросаклау турында әйтелгән Россия тикшеренүләре сериясендә препарат 30 минутта бирелгән, ә «соңлап» сүзе дәвалауның соң башлануын түгел, нәтиҗәләрнең озак саклануын аңлаткан.

Күселәрдә кечерәк масштаблы учаклы җәрәхәт тикшеренүе вакыт картинасын икенче яктан тулыландыра: препаратны җәрәхәт алдыннан ук бирү дә, аннан 30 минут соң бирү дә аяклар функциясе бозылуын киметкән (Stelmashook, 2019). Алдан бирү лабораториядә нәкъ шуңа күрә эшли: җәрәхәт вакытын лаборатория үзе билгели.

Монда дозаны төгәл исәпкә алу мөһим. Күзәтүләр түбән дозаларны митохондрия сулышын стимуллаштыручы, ә югары дозаларны аны тоткарлаучы дип тасвирлый. Метилен зәңгәренең фармакологиясендә шул ук ике фазалы күренеш күзәтелә. Шуңа күрә нәтиҗәләрне «зәңгәр күбрәк булса, торгызылу да яхшырак» дип аңларга ярамый. Һәр тикшеренү кәкренең бер ноктасын сыный. Дозага бәйле җавапны аңлату төрле модельләрдә шул кәкрене күзәтә, ә куркынычсызлык һәм тискәре йогынтылар тасвирламасы югарырак дозаларның моның урынына нәрсә эшләгәнен карый.

Таблицаны юллар буенча укыгыз: бер үк кушылма, өч төрле вакыт шкаласы. Профилактика урта юлга, кичекмәстән дәвалау беренче икесенә, ә соңрак күзәтелгән нәтиҗәләр беренче һәм өченче юлларга карый.

Профилактика, кичекмәстән дәвалау, соңрак нәтиҗәләр

Профилактика турындагы раслауны ялгыш аңлау иң җиңел. Ишемия модельләрендә кан тамыры томаланганчы препарат алган хайваннарның хәле яхшырак була. Бу нәтиҗә кайчак метилен зәңгәре теләсә кайсы баш миен киләчәктәге теләсә нинди зарарланудан саклый дигәндәй китерелә. Ул андый нәрсәне күрсәтми. Ул альтернатив электрон юлына алдан әзерләнгән митохондрияләрнең планлаштырылган кан агымы югалтуын яхшырак кичерүен күрсәтә. Баш җәрәхәтен беркем дә планлаштырмый.

TBI дәлилләре нигездә кичекмәстән дәвалауга туплана. Сугылудан соңгы сәгатьләрдә доза бирү икенчел зарарлану каскады әле үсеп барганда аңа юнәлтелә: энергия җитешсезлегенә, оксидлашу стрессына, ялкынсынуга, шешенүгә. Монда зарарланган өлкә һәм шешенү күрсәткечләренең яхшыруы — чын дәвалау йогынтысы, әмма ул ертылган тукыманы кире кайтару түгел, ә процессны дәвалау.

Соңрак нәтиҗәләр — өченче концепция. Җәрәхәттән берничә атна соң үлчәнгән үз-үзеңне тотыш яки дегенератив модельдә берничә ай узгач үлчәнгән аксымнар белән бәйле процесслар иртә саклауның дәвам иткәнме яки акрын процессларның юнәлеше үзгәргәнме икәненә җавап бирә. 24 сәгатьтә кечерәк зарарланган өлкә, беренче дозаны 24 сәгатькә кичектергәннән соң үз-үзеңне тотышта статистик яктан әһәмиятсез тенденция һәм озак вакытлы доза бирүнең берничә аеннан соң лабиринт нәтиҗәләренең яхшыруы — өч төрле раслау. Аларның һәрберсе төрле дәрәҗәдә исбатлау таләп итә, һәм хәзергә бары беренчесе генә үз таләбен бер тапкырдан күбрәк үтәгән.

Бу дәлилләр нәрсәне күрсәтә алмый

Югарыдагы һәр нәтиҗәнең чиге бер үк. Кимерүчеләр митохондрияләренең метилен зәңгәренә җавабы кеше митохондрияләренә дә хас булырга мөмкин. Әмма көче төгәл көйләнгән сугылудан берничә минут соң вена эченә доза алган күсе егылганнан берничә сәгать соң ашыгыч ярдәм бүлегенә килгән кеше түгел. Анестезия, җәрәхәт авырлыгын контрольдә тоту, яшь һәм сәламәт хайваннар, кыска күзәтү вакыты — болар барысы да нәтиҗәләрне кешеләргә күчерү мөмкинлеген чикли. Метилен зәңгәрен шартлаудан җәрәхәтләнүдә тикшергән эшләр бөтенләй юк. Димәк, хәрби укучылар өчен иң әһәмиятле җәрәхәт төре буенча дәлилләр иң аз.

Монда хайван дозаларын кешегә күчерү дә тәкъдим ителми. Хайваннар турындагы әдәбиятта эксперименталь контроль өчен сайланган дозалар вена эченә һәм корсак куышлыгына кертелә; алар ваклап сатудагы авыз аша кабул ителә торган тамчылар түгел. Бу тикшеренүләрнең берсе дә кеше өчен куллану схемасын билгеләми, һәм мондагы бер эш тә метилен зәңгәрен баш җәрәхәтендә стандарт ярдәм белән бергә сынамый.

Шуңа күрә намуслы йомгак бер абзацка сыя. Кимерүчеләрдә баш миенең травматик яки ишемик зарарлануы вакытында яки аңа якын вакытта бирелгән метилен зәңгәре митохондрияләрдә энергия җитештерүне саклый, һәм бу сакланудан соң зарарланган өлкәләр кечерәк, ә торгызылу бәяләмәләре яхшырак була. Бер сугылу тикшеренүендә беренче дозаны 24 сәгатькә кичектергәндә дә зарарланган өлкәгә йогынтының бер өлеше сакланган. Моның кеше баш мие җәрәхәтендә дә буламы икәнлеге сыналмаган. TBI һәм инсульт әдәбияты төрле вакытларны төрле нәтиҗә күрсәткечләре буенча сыный. Бу дәлилләргә таянып һичшиксез ышаныч сатучы һәркем тәҗрибәләрдә беркайчан да булмаган ингредиент өсти.