A Hét 1993/2 (38. évfolyam, 27-52. szám)
1993-07-16 / 29. szám
MINERVA Egy sztármolekula — küldönc szerepben Az élet egyik feltétele a változó környezetünkhöz való szüntelen alkalmazkodás. A külvilág különféle ingerei többek közt a hormonok segítségével jutnak el a célsejtekhez. A hormon olyan vegyi anyag, amely szervezetünk belső elválasztású mirigyeiben keletkezik s a szerepe az, hogy információt, utasítást adjon át testünk bizonyos sejtjeinek. Ezen sejtek hártyája specifikus jelfogókat (receptorokat) tartalmaz. A receptorok "felismerik" a vérben keringő hírvivőt, az "első küldöncöt", befogják azt s így lehetővé válik, hogy a hormon-hírnök a sejtbe juttassa a rábízott információt. Néhány orvosi Nobel-díjjal jutalmazott felismerésnek köszönhetően ma már tudjuk, hogy a hormonok híranyagát egy "második küldöncnek" nevezett enzim-rendszer közvetíti a sejtbe. A sejthártya belső felületén elhelyezkedő enzimrendszer az adenozintrifoszfátból (ATP) ciklikus adenozin-monofoszfátot (c-AMP) állít elő — ez utóbbi tekinthető a "második küldöncnek". Ma már jól ismerjük a legtöbb hormon vegyi összetételét. Általában elég bonyolult szerkezetű anyagok — akad köztük aminosav, fehérje vagy a zsírokkal rokon szteroid. Az utóbbi évtizedek kutatásai fényt derítettek arra is, hogy nemcsak a bonctanilag egységes, jól körülhatárolt belső elválasztású (endokrin) mirigyek — mint például a pajzsmirigy vagy a mellékvesék — termelhetnek hormont, hírvivő anyagot. Elsősorban a központi idegrendszer sejtjeiről derült ki, hogy információátvivő anyagokat: neurohormonokat, neurotranszmittereket termelnek. Vegyi tekintetben ezek a hormonok is bonyolult szerkezetűek. Ezért keltett tudományos szenzációt az a felfedezés, hogy sejtjeink termelnek egy olyan hírvivőt is, amely csak két atomból áll. Az év molekulája 1992-ben Egy amerikai kutatócsoport még a nyolcvanas évek elején felfedezte, hogy az erek belső falát bélelő endotelsejtek az érizmot ellazulásra — s ezáltal magát az eret tágulásra — késztető anyagot képesek előállítani. Ezt az anyagot angol elnevezésének kezdőbetűiből EDRF-nek kezdték jelölni. 1987-ben aztán egy másik kutatólaboratórium arra a feltevésre jutott, hogy az EDRF nem más — mint nitrogén-oxid. Alig egy év múlva a feltevés bizonyossággá erősödött, 14 A HÉT sőt azt is kiderítették, hogy az NO (nitrogén-oxid) az arginin nevű aminosavból keletkezik. Keletkezésének fő szabályozója a vér nyomása az endotelsejtekre: ha az ér valamilyen oknál fogva összehúzódik, a vér a szűkült szakaszon nagyobb nyomással áramlik. Ez a nyomás áttevődik az endotelsejtekre, melyekből NO szabadul fel — hatására az érfal sima izomzata ellazul, értágulás jön létre. A klasszikus hormon hatástól — a molekula "kicsiségén" túl — az is megkülönbözteti az NO-hatást, hogy a nitrogén-oxidnak nincs szüksége receptorra. Az NO szabadon áthatolhat a sejthártyán a sejt belsejébe. Itt nem a klasszikus c-AMP, hanem a hozzá hasonló c-GMP (ciklikus guanozin-monofoszfát) keletkezését aktivizálja, azaz az NO-hatás "második küldönce" a c-GMP. Az 1992-ig összegyűlt új ismeretek testünk legkisebb "hormonjáról" arra késztették a tekintélyes amerikai Science tudományos folyóirat szerkesztőit, hogy a nitrogén-oxidot az "év molekulájáénak kiáltsák ki. A cím teljesen megérdemelt, hiszen az NO az első gáznemű anyag, amelynek élő szervezetben betöltött hírvivő szerepe bizonyítottnak tekinthető. Az NO különlegessége az is, hogy hatását kizárólag szabadgyök formában fejti ki. S mivel a szabadgyökök páratlan elektronjuk révén rendkívül reakcióképesek, az NO élettartama is igen rövid: 5—50 másodpercen belül stabil nitritté és nitráttá alakul át. A nitrogén-oxid élettani hatásai Az érrendszer feszességének (tónusának) helyi szabályozása csupán a legismertebb s leginkább tanulmányozott hatása az NO-nak. Valószínű, hogy a koszorúerek érelmeszesedése vagy görcse által kiváltott szívtáji nyomás, az angina pectoris kezelésében évtizedek óta alkalmazott nitroglicerin, illetve a modernebb, elhúzódó hatású nitrát-készítmények (Nit- Ret, Nitro-Mack Retard) hatásának alapját szintén a belőlük képződő NO adja meg. Áz érrendszeren "belül" maradva elmondható, hogy az NO jótékony, értágító hatása nemcsak a szívet ellátó erekben érvényesül. Kiderült például, hogy a férfi hímvesszejének merevedését szintén az NO szabályozza. A merevedés (erekció) úgy jön létre, hogy a hímvessző ütőerei és barlangos testjeinek izmai ellazulnak s a szerv vérrel töltődik fel. Az izmok ellazulását az idegekből szabaddá váló NO idézi elő. A nitrogénoxid szerepét támasztja alá az a kísérlet, melynek során a kísérleti állatnak olyan vegyi anyagot adnak, amely megakadályozza az NO képződését. Az NO nélkül maradt állati szerv képtelenné válik a merevedésre. Fontos felismerés az a tény is, hogy az NO gátolja a vérlemezkék öszszecsapódását, amely tudvalevőleg a vérrögképződés (trombózis) bevezető szakasza. Az NO-nak hatása van a vér másik fontos alakos elemének, a nagy falósejtek (makrofágok) működésére is. A falósejtekben fokozott mértékű NO-termelés folyik, amely a nitrogén-oxid szabadgyök-természete miatt egyik megalapozója lehet a makrofágok baktériumölő képességének. Nem kis meglepetést okozott az idegrendszer-kutatók körében az a felismerés, hogy az agynak azon részeiben, ahol a c-GMP szerepel második küldöncként, a nitrogén-oxid aktivizálja ezt az anyagot. Az NO tehát neurotranszmitterként, ingerületközvetítőként is működik. Szerepe valószínűsíthető a tanulás és az emlékezés folyamatában is. Az NO szerepe a betegségek keletkezésében Ma már rendelkezésre áll olyan vegyi anyag, mely képes az NO-t előállító szintetáz nevű enzim bénítására. Abban az állatban, melynek szervezetében megbénították a szintetáz működését — vagyis nem keletkezhetett értágító NO — rövid időn belül magas vérnyomás jött létre. Valószínű tehát, hogy az emberi hipertónia-betegség bizonyos fajtáiban az NO-termelés elégtelensége is szerepet játszhat. Ugyancsak fontos gyógyászati következményekkel járhat majd annak a feltételezésnek beigazolódása, hogy az agyvérzés speciális formájában, az ún. szubarachnoidális vérzésben — az agy felszínét borító pókhálóhártya alatt reped meg az ütőér — a vérömleny környezetében fellépő órgörcs kialakulását szintén az NO-hiány okozná. Ilyenkor ugyanis az NO a vörösvértestekből felszabaduló vérfestékhez, a hemoglobinhoz kötődik s nem az érizmot lazítja. Komoly reményeket
