Cukorbetegek ereit védheti meg a mocsárszagú gáz: magyar kutató felfedezése az USA-ban

A nagy koncentrációban mérgező kénhidrogén segíthet kivédeni a magas vércukorszint érkárosító hatását. Az eredményt - amely fontos előrelépés a cukorbetegség szövődményeinek megelőzésében - a Texasi Egyetemen dolgozó magyar biológus, Szabó Csaba kutatócsoportja közölte az Amerikai Tudományos Akadémia lapjában.

A hidrogén-szulfid - régiesebb nevén kénhidrogén - sajátos szagát a záptojáson kívül a mocsarak környékéről ismerhetjük: az elhalt növényi részek rothadása során egyéb gázok mellett ez is keletkezik. Bár nem sok jót, különösen gyógyerőt nem várnánk egy effajta orrfacsaró bomlásterméktől, a Texasi Egyetemen dolgozó magyar professzor, Szabó Csaba és kutatócsoportja most kimutatta, hogy az erek falában felszabaduló hidrogén-szulfid fontos szerephez jut a diabétesz keringési szövődményeinek kivédésében.

Az utóbbi években több laboratórium eredményei egybehangzóan arra utaltak, hogy a hidrogén-szulfid, ha alacsony szinten is, de termelődik a szervezetünkben, és parányi mennyisége dacára igen lényeges funkciót tölt be a keringési rendszer szabályozásában. Szabó professzor texasi munkacsoportja a Proceedings of the National Academy of Sciences című amerikai folyóiratban az ereket belülről burkoló sejteken - az ún. endotélsejteken - végzett legújabb kutatásaikról számol be, melyek során emberi sejttenyészetek mellett patkányokból izolált ér-darabokat, illetve mesterségesen cukorbeteggé tett patkányokat tanulmányoztak. Kísérleteik arra szolgáltattak bizonyítékot, hogy a jelenlévő hidrogén-szulfid mennyisége meghatározó a cukorbetegség érrendszeri szövődményeinek kialakulása szempontjából.

A csoport elsőként olyan cukorkoncentrációval kezelte az endotélsejteket, amely megfelel egy cukorbeteg ember vérében uralkodó viszonyoknak. A magas cukorszint hatására a sejtek fokozott mennyiségben kezdték termelni a reaktív oxigéngyököknek nevezett, rendkívül reakcióképes és a sejtekre nézve mérgező vegyületeket. Ez a folyamat felgyorsult, ha mindez alacsony hidrogénszulfid-koncentráció mellett zajlott, ellenben a hidrogén-szulfid folyamatos utánpótlása megvédte a sejteket a magas cukorszint közvetett toxikus hatásától.

A továbbiakban a kutatók kimutatták, hogy a mesterségesen cukorbeteggé tett patkányok vérében alacsonyabb hidrogénszulfid-koncentráció mérhető, mint egészséges társaikéban, és igazolták, hogy a diabéteszes patkányok egy hónapig tartó hidrogénszulfid-kezelése javít érrendszerük állapotán.

"Az endotélsejtek működésének zavara az első lépés a cukorbetegekben jól ismert érrendszeri komplikációk felé, melyek magukban foglalják a szem, a szív, a vese, a láb és sok más szerv megbetegedéseit" - mondta Szabó professzor. "Megfigyelésünk, miszerint a hidrogén-szulfid az események láncolatát ezen a korai ponton képes befolyásolni, újfajta gyógymódok fejlesztése számára szolgálhat kiindulópontul."

Melyik gáz az éltető, és melyik a méreg?

Régóta tudjuk, hogy éltető gázunk, az oxigén a sejtek nem megfelelő működése esetén súlyos mérgekké alakul, amelyek a sejt valamennyi összetevőjét - a sejthártyát, a fehérjéket és a DNS-t is - visszafordíthatatlanul károsítják. Másfelől Szabóék eredményei arra világítanak rá, hogy a hidrogén-szulfid, a bűzös és nagy koncentrációban mérgező gáz fontos védelmet nyújt a nem megfelelően felhasznált oxigén okozta károkkal szemben. A látszólagos ellentmondás kis kémiával könnyen feloldható: a vegyészetben jártasabbak számára nem meglepő, hogy a hidrogén-szulfid mint redukálószer az oxigént és veszedelmes származékait ártalmatlanítani képes, s így őrködik a sejtek vegyi egyensúlya fölött.

A magas vércukorszint következtében felborul az endotélsejtek anyagcseréje: a glükóz (vagyis a vércukor) energetikailag hatékony hasznosítása, vagyis az oxigénnel történő teljes elégetés helyett a több cukrot fogyasztó, ám kevesebb energiát termelő üzemmódra, a glikolízisre állnak át. Eközben az az oxigén, amit az energiatermelő sejtszervecskéknek, a mitokondriumoknak a cukor elégetésére kellene használnia, kémiai mellékvágányokon támadóképes reaktív oxigéngyökökké alakul. A felszaporodó szabadgyökök elkezdik felélni a sejt hidrogénszulfid-készleteit. Ez veszélyes spirált indít be, hiszen minél kevesebb védő hatású hidrogén-szulfid áll rendelkezésre, annál inkább károsodnak a mitokondriumok, s annál több szabadgyököt okádnak ki magukból. Az ördögi kör végül a sejt - esetünkben az endotélsejt - pusztulásához, végső soron a cukorbetegség érrendszeri szövődményeinek kialakulásához vezet.

Szabóék bizonyították, hogy a spirálból való menekülés egy lehetséges útja a vészesen fogyatkozó hidrogén-szulfid utánpótlása. A normális hidrogénszulfid-koncentráció helyreállítása után a sejtek cukor-anyagcseréje - a továbbra is magas cukorszint ellenére - visszatért a rendes kerékvágásba; a reaktív oxigéngyökök felszaporodása elmaradt, s a sejtek nem hajszolódtak a halálba. A terápiás felhasználás részletei még kidolgozásra várnak, azonban a szerzők bíznak abban, hogy ha sikerül az endotélsejtek hidrogénszulfid-utánpótlását megoldani, az fontos előrelépést jelent majd a cukorbetegség súlyos hosszútávú szövődményeinek megelőzésében.

2006 májusában élénk sajtóvisszhangot keltett a hír, hogy a Semmelweis Egyetem általános orvosi kara titkos szavazáson elutasította a rendkívül magas tudományos idézettséggel és Nobel-díjas ajánlókkal is rendelkező Szabó Csaba egyetemi tanári kinevezését. Az USA-ból 2005-ben hazatért, az egyetem Technológiai Transzfer Irodája igazgatójának kinevezett kutató a sajtónak azt nyilatkozta: a címet azért nem kaphatta meg, mert korábban nyilvánosan - többek között az Élet és Irodalomban - bírálta a Magyar Tudományos Akadémiát és a hazai kutatástámogatási rendszert. Az egyetem rektora, Tulassay Tivadar azonban visszautasította a vádat, és azt állította, hogy Szabó pályázatát kizárólag formai okokból, a tízéves oktatói gyakorlat hiánya miatt nem fogadták el. Az eset után a kutató visszatért az Egyesült Államokba, ahol jelenleg a Texasi Egyetem Orvostudományi Karának aneszteziológiai intézetében foglal el csoportvezetői és egyetemi tanári pozíciót.