Vígh László

A membrán-tutajoktól a lipidterápiáig: mindennapi stresszeink és betegségeink új megközelítésben

VI. Egyes betegségek talán membránbetegségek és lipidhibák - Út a lipidterápiához?

11. ábra

A terápiás - gyógyszeres vagy genetikus - beavatkozás hatékonyságához nélkülözhetetlen a "normális" membránok pontos "térképezése", a membránhibák feltárása.

Az amerikai gyerekeknek és kamaszoknak egyre több a háj a pocakjukon, ami azt is jelenti, hogy a szívbetegségek és a cukorbaj egyre nagyobb kockázatával élnek. A vizsgálat döbbenetes eredménye, hogy az 1990-es évek óta az amerikai kiskorúak hasi hája átlagosan több mint 65 %-kal növekedett, ami összhangban áll az elhízottak arányának már régóta észlelt emelkedésével. A hasi háj veszélyesebb, mint az egyéb testtájakra rakódott zsír, mivel szorosan összefügg súlyos betegségek kialakulásával. Közismert, hogy a kövér emberek között sokkal gyakoribb a 2-es típusú diabétesz. Azt is tudjuk, hogy a 2-es típusú diabéteszes betegekben a zsír-, majd az izomsejtek inzulinrezisztenciája (vagyis hogy több inzulinra van szükség a normális mennyiségű cukor sejtekbe történő felvételéhez) már a betegség megnyilvánulása előtt kimutatható. A fokozott lipolízis és magas vércukorszint ráadásul önmagukat rontó folyamatokként hatnak. Joggal állítható tehát, hogy ha ismernénk az inzulinrezisztencia okát, annak óriási jelentősége lenne a népegészségben és gyógyászatban.

A fenti célok elérésében nagy-nagy előrelépést jelentett az inzulinrezisztencia tenyésztett sejtes modelljeinek térhódítása (animáció).

Animáció: Sovány sejtek, kövér sejtek

Tudott, hogy miután az inzulin kötődik a normálisan bizonyos membrán-tutajokban lokalizált inzulinreceptorokhoz, beindul az ún. inzulin-jelátviteli kaszkád. Ennek a folyamatnak a végén pedig az egyébként zömmel a sejtek belsejében várakozó, membránokba csomagolt glukóztranszporter a plazmamembránba vándorol, beindítva így a cukormolekulák felvételét (animáció).

Animáció: A cukorbetegség kialakulása

Egy japán kutatócsoport sejtes inzulinrezisztenciát vizsgáló modelljében nemrégiben igazolta, hogy az izulinrezisztencia kialakulhat akár egyetlen "membrántutaj-alkotó" lipidnek a halmozódása miatt is. Ez a lipid felszaporodásával ugyanis valósággal kiszorította az inzulinreceptorokat a membrán-tutajokból. A hab az volt a tortán, amikor az adott lipid szintéziséért felelős gén kiütésével párhuzamosan nem jött létre a gyulladásos folyamatok utánzásával indukált inzulinrezisztencia.

Adatok bizonyítják, hogy az inzulinrezisztencia kialakulásának patomechanizmusában sok egyéb tényező mellett a glukóztranszporter plazmamembránba történő vándorlásának meghibásodása is szerepet játszhat. Ez a "defekt" szintén eredhet a nem megfelelő lipidek kínálatából. A glukóztranszportert szállító vezikulumok plazmamembránba "olvadásához", fúziójához nélkülözhetetlen bizonyos mennyiségű "fúziós hajlamú lipid" jelenléte, ahogy ezt az alábbi animáció mutatja.

Animáció: Vezikulafúzió

Felmerül a kérdés: és innen most hogyan tovább? Lehetséges-e megtalálni az egyes betegségek kialakulásáért felelős lipideket, azután meg például az okozott membránhibákat? Kicsit szarkasztikusabban fogalmazva: lehetséges-e tűt keresni és főleg találni a szalmakazalban? A válasz bíztató: talán igen. A megoldás kulcsa az a gyorsan fejlődő, rendszerszemléletű új tudományág lehet, amely a lipidanalitikából kinőve a több ezer egyedi lipid (melyek zömmel membránlipidek) gyors minőségi és mennyiségi feltérképezését tűzi ki célul. E tudományág neve lipidomika. Az első hazai lipidomikai laboratóriumot a Dél-alföldi Neurobiológiai Tudásközpont keretei között nemrégiben sikerült Szegeden felállítanunk. A közelmúltban vizsgáltuk például a lipidom változásait egészséges és cukorbeteggé tett patkányokból származó mintákon. A vizsgálat meglepően izgalmas eredményeket hozott: számos olyan egyedi lipidféleség vált elkülöníthetővé (ezáltal felismerhetővé), amelyek csak a beteg vagy a beteg, ám gyógyszerekkel kezelt populációkra voltak jellemzőek (animáció).

Animáció: Lipidomika - új diagnosztikai lehetőségek

12. ábra

Ha ezen a sziszifuszi munkán majd egyszer túlestünk, akár arra is gondolhatunk, hogy milyen módon lehetne a hibás "blokkokat" kijavítani, esetleg még jobbra cserélni. A megközelítéshez ismét Csermely Péterhálózatokról szóló előadása jut eszembe: érdemes lenne végiggondolni a gyenge kölcsönhatásokkal összetartott lipidek hálózatának viselkedését bizonyos helyzetekben, például a hálózatstabilitás vagy a hálózatzavarok szempontjából.

Ezzel a szemlélettel pedig megvetettük az alapjait egy másik napjainkban születő és izgalmasan új potenciális gyógyító eljárásnak, a lipidterápiának. Ne tévesszen meg bennünket a szóhasználat. Nem a liposzómákba csomagolt és így célba juttatott gyógyszerek beviteléről beszélünk. Ezek alkalmazása például antibiotikumok, vírus- és gombaölő szerek hatékonyságának javítására a terápiás gyakorlatban már megjelent. Az itt felvetett lipidterápia alapját maguknak a lipideknek a nagyon is tervszerűen végrehajtott membránokba építése jelentheti, azért, hogy kijavítsunk vagy helyrehozzunk membránfüggő elváltozásokat. A természetes táplálékainkban előforduló olajsav (legtisztább forrása a közismert olívaolaj) hidroxi-származékával, a minervallal végzett laboratóriumi és klinikai tesztek tipikusan ilyen célokat szolgálnak.

Ahogy azt Escriba és munkatársai igazolták, a minerval bevitele a sejtfelszíni membránokba képes átállítani azokat a "lipidkapcsolókat", amelyek a korábban említett jelátviteli folyamatokban igen fontos szerepet játszó "kétállású" fehérjéknek a sejtbelső és a felszíni membránok közötti eloszlását kontrollálják. A molekula biológiai hatását a szerzők képesek visszavezetni a természetes olajsav és gyógyszerjelölt hidroxi-származéka "fejcsoportjai geometriájának" különbségére. A minerval - itt nem részletezett módon - ígéretes a rákterápiában, vagy amint ahogyan az animáció mutatja, a magas vérnyomás kezelésében.

Animáció: Lipidterápia zsírsavszármazékokkal

A lipidszármazékok diétás fontosságának, egészségőrző és javító szerepüket alátámasztó tengernyi irodalmának itt már nem tudunk helyet szorítani. Hallottuk nem egyszer, hogy azért egészséges a busa húsa, mert gazdag az omega-3 zsírsavakban stb. Befejezésül azonban szeretnék arra is utalni, hogy amíg egészségesek vagyunk (mert keveset eszünk és sokat mozgunk) milyen egyéb szempontokat is érdemes esetleg szem előtt tartanunk, mielőtt a polcról leemeljük a szalonnát vagy valamelyik lipiddel dúsított csodaétel fioláját.