Bí methylene blue ṣe yàtọ̀ sí àwọn aṣèdènà ìfoyínà tí a sábà máa ń lò

Aṣèdènà ìfoyínà tí a sábà máa ń lò máa ń pàdé radika òmìnira lẹ́ẹ̀kan ṣoṣo. Ó fún un ní ẹlẹ́ktrọ́nù kan, ó sọ ohun tí ó ń dojú kọ di aláìléwu, ó sì tán lẹ́yìn náà. Ìṣirò náà jẹ́ ọ̀kan sí ọ̀kan, ààbò sì dáwọ́ dúró nígbà tí ohun tí ó wà tán.

Methylene blue kì í ṣiṣẹ́ lọ́nà yẹn. Ó gba àwọn ẹlẹ́ktrọ́nù, ó gbé wọn lọ síwájú, ó sì padà sí ìrísí rẹ̀ àkọ́kọ́, tí ó ṣetán láti tún àyípo náà ṣe. Mólékù kan lè ṣiṣẹ́ ní ẹgbẹẹgbẹ̀rún ìgbà. Ìyàtọ̀ yẹn ṣàlàyé agbára rẹ̀ ní ìwọ̀n kékeré àti àwọn ìkùnà rẹ̀ tí a lè kọ́ ẹ̀kọ́ púpọ̀ jù lọ nínú wọn. Ohun tí ó tẹ̀ lé fi àwọn ọ̀nà ìṣiṣẹ́ méjèèjì wéra nípasẹ̀ ìwádìí mẹ́ta tí a ti tẹ̀ jáde, láì gbàgbé àwọn àbájáde tí kò fi ipa kankan hàn.

Olùgbé kiri ni, kì í ṣe kànrìnkàn

Ìlànà kẹ́míkà náà jẹ́ tọkọtaya ìrísí méjì tí ó lè yí padà sí ara wọn. Methylene blue tí a ti ṣe ìfoyínà sí jẹ́ aláwọ̀ búlúù, ó ní ẹrù iná mànàmáná, ó sì lè tú sínú omi. Methylene blue tí a ti ṣe ìdínkù sí, tí a ń pè ní leuco-methylene blue, kò ní àwọ̀ tàbí ẹrù iná mànàmáná, ó sì lè tú sínú ọ̀rá débi tí ó fi lè gba àwọn awo sẹẹli kọjá láìsí ìdènà. Nínú mitochondrion, àwọ̀ kẹ́míkà tí a ti ṣe ìfoyínà sí náà gba àwọn ẹlẹ́ktrọ́nù láti ọ̀dọ̀ àwọn olùgbé tí ó sopọ̀ mọ́ NADH ní apá ìbẹ̀rẹ̀ ọ̀nà náà, ó sì fi wọ́n ránṣẹ́ sí cytochrome c àti complex IV ní apá tí ó tẹ̀ lé, nípa yíyẹra fún complexes I sí III. Àwọn wọ̀nyí ni ibi tí àwọn ẹlẹ́ktrọ́nù ti sábà máa ń yọ jáde lọ sí oxygen láti dá superoxide sílẹ̀. Àwọ̀ kẹ́míkà náà jáde ní ìrísí tí a ti ṣe ìfoyínà sí, ó sì tún àyípo náà ṣe. Àlàyé lórí bí methylene blue ṣe ń ṣiṣẹ́ ṣàlàyé ọ̀nà ìṣiṣẹ́ tọkọtaya ìrísí náà fúnra rẹ̀.

Ohun tó ń mú radika kúrò tààrà máa ń ṣiṣẹ́ lẹ́yìn ibi tí ìyọjáde náà ti ṣẹlẹ̀. Ó dúró de kí superoxide tàbí peroxide dá sílẹ̀, lẹ́yìn náà ó sọ ọ́ di aláìléwu, mólékù kan fún radika kọ̀ọ̀kan. Olùṣe àyípo redox ń ṣiṣẹ́ ṣáájú ibi náà, ó ń yí ọ̀nà ìṣàn ẹlẹ́ktrọ́nù padà kí superoxide tó dá sílẹ̀ lè dín kù, láì jẹ́ pé ohun náà fúnra rẹ̀ ń tán. Ìṣirò ìwọ̀n tó yẹ tẹ̀ lé e: nínú àwọn ìwádìí tó wà nísàlẹ̀, methylene blue ń ṣiṣẹ́ ní ìwọ̀n tó sún mọ́ 100 nanomolar, nígbà tí ohun tí a sábà ń lò láti mú radika kúrò nílò 100 micromolar.

Síbẹ̀, olùgbé kiri kò ṣe ohunkóhun fúnra rẹ̀. Ohun tí ó ṣe sinmi lórí àwọn olùfúnni àti olùgbà ní ìkángun méjèèjì. Bí ètò náà bá yí padà, mólékù kan náà lè pèsè ààbò, lè jẹ́ asán, tàbí kí ó má ní ìbáṣepọ̀ pẹ̀lú ohun tí a fẹ́ ṣe.

Àwọn sẹẹli néúrónù: ààbò tí ó nílò mitochondria tó ń ṣiṣẹ́

Ìtúpalẹ̀ tó ṣe kedere jù lọ wá láti ìwádìí ìbáṣepọ̀ ìgbékalẹ̀ àti ìṣe nínú àwọn sẹẹli néúrónù hippocampus HT-22, tí ó dán methylene blue àti àwọn èròjà mẹ́fà tó jọ ọ́ wò lòdì sí ohun mẹ́rin tó ń fa ìpalára (Poteet àti àwọn ẹlẹgbẹ́ rẹ̀, 2012). Lòdì sí glutamate, rotenone (ohun tó ń dí complex I lọ́wọ́), àti iodoacetate, àwọ̀ kẹ́míkà náà pèsè ààbò ní àwọn ìfojúrú nanomolar. Lòdì sí glucose oxidase, tí ó ń dá hydrogen peroxide sílẹ̀ tààrà nínú omi tí a fi ń tọ́jú àwọn sẹẹli, kò ṣe ohunkóhun láti 10 nanomolar sí 10 micromolar, nígbà tí pyruvate, ohun tó rọrùn tí ó ń mú radika kúrò, pèsè ààbò. Níbi tí ohun tó ń fa ìpalára jẹ́ ẹ̀wọ̀n gbigbe ẹlẹ́ktrọ́nù tí ó ti bàjẹ́, olùgbé kiri náà ń ṣèrànwọ́. Níbi tí peroxide ti dá sílẹ̀ tẹ́lẹ̀ ní òde sẹẹli, kò sí ohun tí yóò gbé.

Ìwádìí kan náà fi ìdí rẹ̀ hàn. Nínú àyẹ̀wò àdàlù mitochondria tí a ti fọ́ tú, àwọn èròjà méjì tó jọ ọ́, phenothiazine àti 2-chlorophenothiazine, tí kò ní àwọn ẹ̀wọ̀n ẹ̀gbẹ́ ní àwọn ipò 3 àti 7, ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí aṣèdènà ìfoyínà tààrà fúnra wọn. Methylene blue kò ṣe bẹ́ẹ̀. Ó dá ìfoyínà dúró nígbà tí NADH àti ohun èlò mitochondria tí kò bàjẹ́ bá wà papọ̀ nìkan. Ní ọ̀rọ̀ mìíràn, kò mú radika kúrò rárá. Ó ń gbé ẹlẹ́ktrọ́nù kiri, olùgbé náà sì nílò ibi tí yóò ti gbé ẹrù àti ibi tí yóò gbé e dé.

Àwọn kúlẹ̀kúlẹ̀ méjì mú àlàyé náà túbọ̀ ṣe kedere. Fífi ẹ̀wọ̀n ẹ̀gbẹ́ kún nitrogen inú òrùka ní ipò 10 dín agbára ààbò kù ní nǹkan bí ìlọ́po ẹgbẹ̀rún, èyí tó fi hàn pé nitrogen tí kò ní ẹ̀wọ̀n ẹ̀gbẹ́ ṣe pàtàkì fún kẹ́míkà àyípo náà. Pẹ̀lú èyí, ìfarahàn fún àkókò gígùn mú ìṣelọpọ àti ìṣe complex IV pọ̀ sí i, ìyípadà ìbámu kan tí àwọn èròjà tó jọ ọ́ tí ń mú radika kúrò tààrà kò mú wá. Àwọn kúlẹ̀kúlẹ̀ tó jọmọ́ gbigbe ẹlẹ́ktrọ́nù nínú mitochondria pèsè ìmọ̀ ìpìlẹ̀ fún ṣíṣe àyẹ̀wò àwọn àsọtẹ́lẹ̀ nípa aṣèdènà ìfoyínà.

Àwọn sẹẹli awọ ara: ìfiwéra tààrà tí methylene blue ti borí

Ìwádìí mìíràn fi methylene blue wéra pẹ̀lú àwọn aṣèdènà ìfoyínà mẹ́ta tí a ti mọ̀ dáadáa nínú àwọn sẹẹli fibroblast awọ ara ènìyàn tí a gba tààrà láti ọ̀dọ̀ àwọn olùfúnni tó ní ìlera, àwọn aláìsàn progeria, àti àwọn olùfúnni tí ọjọ́ orí wọn ju 80 lọ (Xiong àti àwọn ẹlẹgbẹ́ rẹ̀, 2017). Fún ọ̀sẹ̀ mẹ́rin, a lo methylene blue ní 100 nanomolar, N-acetylcysteine ní 100 micromolar, àti MitoQ àti mito-TEMPO ní 100 nanomolar kọ̀ọ̀kan.

Àbájáde náà kò sún mọ́ ara wọn rárá. Methylene blue dín superoxide inú mitochondria kù, ó sì ṣe àtìlẹ́yìn fún ìbísí káàkiri àwọn ìlà sẹẹli náà. N-acetylcysteine kò dín ROS inú mitochondria kù, ó sì dà bí ẹni pé ó fa ìbísí lọ́ra. MitoQ, ní ìwọ̀n tí a sábà ń lò nínú àwọn ìwé ìwádìí, mú ROS inú mitochondria pọ̀ sí i gidigidi, ó sì dí ìbísí lọ́wọ́. Mito-TEMPO fi àǹfààní díẹ̀ hàn nínú àwọn ìlà kan. Nínú àwọn mẹ́rẹ̀ẹ̀rin, olùṣe àyípo tó ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí ayáraṣé ló ní ipa tó pọ̀ jù lọ, aṣèdènà ìfoyínà stoichiometric tí a ṣe láti dojú kọ ibi pàtó sì burú ju àìlo ohunkóhun lọ, ó kéré tán nígbà ìfarahàn fún oṣù kan nínú ètò yìí.

Àwọn òǹkọ̀wé tọ́ka sí gígùn àkókò náà gẹ́gẹ́ bí àlàyé tó ṣeé ṣe, nítorí pé ìfarahàn sí MitoQ fún àkókò kúkúrú ní àwọn ìwádìí mìíràn dà bí ẹni pé ó dára sí i. Ìkìlọ̀ yẹn kan àwọn ọ̀ràn mìíràn náà: àwọn aṣèdènà ìfoyínà stoichiometric máa ń tán, àwọn ohun tí ìfọ́ká wọn ń mú jáde sì lè hùwà tí kò dára nígbà tí a bá pa wọ́n mọ́ pẹ̀lú sẹẹli fún àkókò gígùn. Ayáraṣé kì í tán.

Ètò ìwádìí kan náà tẹ̀ síwájú sínú awọ ara ènìyàn 3D tí a tún kọ́, níbi tí methylene blue ní ìwọ̀n kékeré ti mú fẹ́lẹ́fẹ́lẹ́ dermis nípọn sí i, mú ọ̀rinrin pọ̀ sí i, mú elastin àti collagen 2A1 pọ̀ sí i, dín MMP9 kù, tí ó sì mú kí ọgbẹ́ pa dé yára sí i. Èyí fúnni ní ìrètí, ṣùgbọ́n ó jẹ mọ́ awọ ara, awọ ara kì í sì í ṣe egungun.

Egungun: ìrètí nínú àwo sẹẹli tí ó pòórá nínú ẹranko

Ìwádìí nípa dídarúgbó ètò egungun jẹ́ òdìkejì àwọn àbájáde yẹn (Poudel àti àwọn ẹlẹgbẹ́ rẹ̀, 2024). Nínú àwọn sẹẹli tí a tọ́jú nínú yàrá ìwádìí, methylene blue àti MitoQ méjèèjì dí ìdásílẹ̀ osteoclast lọ́wọ́ ní ìbámu pẹ̀lú ìwọ̀n tí a lò ní òkè 0.25 micromolar, láì ba agbára àwọn sẹẹli ìpìlẹ̀ láti wà láàyè tàbí ìdásílẹ̀ osteoblast jẹ́. Bí olùwádìí kan bá ka àwọn àbájáde wọ̀nyẹn nìkan, yóò retí egungun tó lágbára sí i nínú àwọn ẹranko tí a fún ní àwọn èròjà náà.

Àwọn ẹranko kò fi èyí hàn. Àwọn eku abo C57BL/6J tí ó ti darúgbó gba 250 micromolar methylene blue nínú omi mímu fún oṣù 6 tàbí 12. Àwọn eku UM-HET3 tí ìran àbùdá wọn yàtọ̀ sí ara wọn gba 28 ppm methylene blue nínú oúnjẹ láti oṣù 7 sí 22, tàbí 100 ppm MitoQ láti oṣù 4 sí 22. Àyẹ̀wò Micro-CT ti egungun cortical àti trabecular inú egungun itan, pẹ̀lú àwọn egungun ọ̀pá ẹ̀yìn apá ìsàlẹ̀, fi hàn pé ìpàdánù tó jẹ mọ́ ọjọ́ ogbó ń tẹ̀ síwájú bákan náà nínú àwọn ẹgbẹ́ tí a fún ní àwọn èròjà náà àti àwọn ẹgbẹ́ ìṣàkóso. Ìran eku méjì, ọ̀nà ìfúnni méjì, aṣèdènà ìfoyínà méjì, ọ̀pọ̀ oṣù ìfarahàn, kò sí ipa kankan lórí ètò egungun.

Ìparí àwọn òǹkọ̀wé ṣe tààrà: dídín pákáǹleke ìfoyínà kù pẹ̀lú aṣèdènà ìfoyínà nìkan dà bí ẹni pé kò tó láti fa dídarúgbó ètò egungun lọ́ra. Ìpàdánù egungun jẹ́ àpapọ̀ ipa àwọn homonu, ẹrù tí egungun ń gbé, ìgbóná àsopọ̀, àti yíyọ àwọn sẹẹli tí ó ti darúgbó kúrò. Ṣíṣe àtúnṣe sí ìyọjáde ẹlẹ́ktrọ́nù kan ipa kan nínú ọ̀pọ̀, àwọn yòókù sì borí níbí. Àlàyé lórí bí àwọn ọ̀nà aṣèdènà ìfoyínà ṣe rí nínú ìdánwò lòdì sí àwọn àbùdá dídarúgbó ń fún àbájáde aláìní ipa yìí ní ìtumọ̀ tó péye.

Kíka àwọn ìwádìí mẹ́tẹ̀ẹ̀ta papọ̀

Àwọn ìlànà mẹ́ta ṣì dúró nígbà tí a bá gbé gbogbo ìwé ìwádìí mẹ́tẹ̀ẹ̀ta yẹ̀ wò.

Àkọ́kọ́, ọ̀nà ìṣiṣẹ́ sọ ibi tí ipa náà dé. Methylene blue ń ṣèrànwọ́ níbi tí àwọn ẹlẹ́ktrọ́nù ti ń gba ọ̀nà tí kò tọ́ nínú mitochondria, tí olùgbé kiri sì lè yí ọ̀nà wọn padà. Ó kùnà níbi tí àwọn ohun tó ń fa ìfoyínà ti dá sílẹ̀ tẹ́lẹ̀ tí wọ́n sì jìnnà sí ẹ̀wọ̀n náà. Àbájáde aláìní ipa fún glucose oxidase àti ti egungun kì í ṣe ohun ìtìjú tí a gbọ́dọ̀ wá àlàyé láti fi bò. Wọ́n jẹ́ bí àbá ìmọ̀ náà ṣe ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí a ti ṣàlàyé rẹ̀.

Èkejì, ìṣirò ayáraṣé borí ìṣirò stoichiometric nígbà ìfarahàn fún àkókò gígùn. Mólékù tí kì í tán ń bá iṣẹ́ lọ ní àwọn ìwọ̀n nanomolar fún ọ̀pọ̀ ọ̀sẹ̀, nígbà tí àwọn ohun tó ń mú radika kúrò lẹ́ẹ̀kan ṣoṣo nílò àwọn ìwọ̀n ọgọ́rùn-ún micromolar, wọ́n sì lè yí padà sí ohun tó ń fa ìpalára nígbà tí a bá pa wọ́n mọ́ pẹ̀lú sẹẹli fún àkókò gígùn.

Àwọn àlàyé nípa ìwọ̀n, ọ̀nà ìfarahàn, àti bí èròjà náà ṣe ń pín káàkiri àwọn àsopọ̀ ṣàlàyé apá kan nínú ìdí tí ohun tó borí ní ìwọ̀n nanomolar nínú àwọn sẹẹli tí a tọ́jú lè má fi ipa kankan hàn nínú ẹ̀dá alààyè.

Fún àwọn oníṣègùn àti àwọn olùwádìí, ohun tí a rí gbà ní ààlà tóóró ṣùgbọ́n ó fìdí múlẹ̀. Methylene blue kì í ṣe aṣèdènà ìfoyínà tó lágbára jù, bí kò ṣe ẹ̀ka mìíràn: olùgbé kiri tí ó lè tún padà sí ìrísí rẹ̀, tí ó nílò mitochondria tí kò bàjẹ́, àwọn olùfúnni tí ó wà lárọ̀ọ́wọ́tó, àti olùgbà ní apá tí ó tẹ̀ lé. Ṣe àyẹ̀wò lílo èyíkéyìí tí a bá dabaa nípa bíbéèrè bóyá àyípo náà wà nínú àsopọ̀ tí a ń dojú kọ, àti nípa bíbéèrè fún àyẹ̀wò ìṣàkóso tí ìwádìí Poteet ṣe: ìdánwò peroxide tààrà tí ohun tòótọ́ tó ń mú radika kúrò yóò ṣàṣeyọrí nínú rẹ̀, tí olùgbé kiri sì yẹ kí ó kùnà nínú rẹ̀. Èyí tún ni ìdí tí àwọn ìfiwéra èròjà tó ń ṣiṣẹ́ nínú redox tí àwọn olùwádìí ń darí fi ń padà sí àwọn ètò ìfiwéra tààrà.

Àwọn orísun

Àwọn ìfiwéra mẹ́ta tó wà lókè wá láti ìwádìí ìbáṣepọ̀ ìgbékalẹ̀ àti ìṣe methylene blue àti àwọn èròjà mẹ́fà tí a ṣe láti inú rẹ̀ nínú àwọn sẹẹli néúrónù, ìfiwéra aṣèdènà ìfoyínà mẹ́rin nínú àwọn sẹẹli fibroblast awọ ara ènìyàn àti àwọn àwòṣe awọ ara 3D, àti ìwádìí ìgbà pípẹ́ lórí methylene blue àti MitoQ nípa dídarúgbó ètò egungun nínú ìran eku méjì. Àpilẹ̀kọ yìí ń ròyìn àwọn àbájáde wọn, kò sì ṣe àbá ìtọ́jú.