Dunántúli Napló, 1969. január (26. évfolyam, 1-25. szám)
1969-01-18 / 14. szám
s Diinonrati napto 1969. {orraér tK Forradalom a biológiában Világszerte elismert kutatási eredmények a Pécsi Orvostudományi Egyetemen Több mint íél évszázada annak, hogy Virchov német orvosbiológus kifejtette azt a! meggyőződését, hogy az ern-! béri betegségek okát a sejtben j kell keresni. Ez a tan azért vált az orvostudomány számára jelentőssé, mert alapjában igazat állított és, mert ráirányította a figyelmet a sejtkutatásra. A Pécsi Orvostudományi Egyetem orvos-biológusai, akik a sejtet kutatják, ugyancsak alátámasztják a virchovi sejtkórtant és a kapott eredményeket a betegség gyógyításának szolgálatába állítják. Energiatermelés a sejtben Felkerestem a Kórbonctani Intézet vezetőjét, Romhányi professzort és az intézet kutatómunkájáról érdeklődtem Beszélgetésünk elején idéztem Virchov mondását: „Patholo- gia illustrat Phyziologiam”. A professzor helyesel: „Igen, ez igaz. a kortan megvilágítja a fiziológiát. A mi munkánk ab- \ bál áll, hogy elhalt emberi tetemek kóros szerveit, szöveteit, sejtjeit kutatjuk és ebből von-! juk le következtetéseinket és adjuk át a gyógyító, megelőző orvosnak, aki felhasználja azokat”. A professzor kutatási területe a sejtmembránok és a sejt-mitokondriumok. Mik is ezek a mitokondriumok és mit csinálnak a sejtben? — A mitokondriumok a növényi és állati sejtben egyaránt előforduló sejtszervecskék. — Méretük mindössze néhány mikron. Kémiai összetételükről megállapították, hogy fe-; hérjékből és zsírszerű anyagok- ' ból állanak. Van még bennük ribonukleinsav (RNS). de- \ zoxiribonukleinsav (DNS), több. fontos enzim, köztük légzőenzimek. A mitokondriumokban oxidativ szénhidrátbontás és zsír- szintézis megy végbe. Már a gimnazista diák is megtanulta a biológia órákon, hogy a sejt e parányi részecskéjének felületére vannak kötődve a sejt légzését katalizáló enzimek. Ezek az enzimek elektronátvitel, oxidáció és redukció révén szabadítják fel az energiát. Tehát a mitokondriumok fő feladata az energiatermelés. — Ezekről a sejtszervecskékről a kórboncnok kutatásai során azt állapítja meg, hogy a szervezet megbetegedése, valamely szerv sejtmüködéseinek zavara abban nyilvánul meg, hogy megváltozik a milokondriumok struktúrája. Méreghatáskor, oxigénelégíelenségben, végső- sorban pedig anyag hiányában energetikai elégtelenség lép föl, nincs energiaraktár, ATP- termelés és nincs a biológiai szerkezetek számára használható szabad energia. Ennek eredménye lesz a mitokondriu- mok degenerációja, majd elhalása. Végső soron nincs mi- tokondrtum, nincs légzés, elfogy az energia, a szervezet meghal. A mitokondrium energiatermelése különösen nagy szerepet játszik olyan szövetekben, amelyekben nagyfokú energia- íelszabadításrá van szükség. Ilyeh szövetek például azok, amelyek mechanikai vagy kémiai energiákat alakítanak egymásba. A szív működéséhez szükséges energiát a szívizomsejtek mitokondrumai termelik. Romhányi professzor és munkatársai kimutatták, hogy a szívműködés elégtelenségekor az történik, hogy megbénul a szívizomsejtek mito- kondrumaiban az elektrontranszformáció, és ez az elváltozás szemmel láthatóan ip érzékelhető az elhalt szíven Ha pedig ezt az elhalt szívet kémiai vizsgálatnak vetik alá, kiderül, hogy egy igen fontos enzim, a szukcinoxidációk csoportjába tartozó szukcinode- hidrogenáz enzim eltűnt, aminek következménye az lett, j hogy a szív működtetéséhez j szükséges energiatermelés meg bénult és a szív megállt. A mitakondriumok tömeges jelenléte jellemzi például a vesének azt a részét, ahol a vizelet átszivárgása történik. Itt a hámsejtek maximálisan tömve vannak jól fejlett miíokomdriumokkal. Ezeknek nagyfokú oxigénigénye magyarázza, hogy görcs esetén a vesében oxigén-elégtelenség miatt áll elő a vese halála. Neurokibernesika A Kórbonctani Intézet szomszédságában az Anatómiai és Szöveífejlesztésiani Intézet vezetőjével, Flerkó Béla egyetemi tanárral, az intézet kutatási témájáról, a belsőelválasztási mirigyeknek az agysejtekre gyakorolt hatásáról beszélgettünk. — A mi kutatási területünk a neuro-endrokrinológiai és neuro-embriológiai kutatás. Ez tulajdonképpen az idegbiológiának néhány évtizede kialakult irányzata, amely egyrészt azt vizsgálja, hogy az agyvelőnek mely részei hogyan szabályozzák a hormontermelő mirigyek (pajzsmirigy, meliékködését Végeredményben azt látjuk, hogy az intézet neuro- endokrin kutatócsoportja főleg szabályozási problémákat kutat. Az ilyen témával világszerte külön tudomány, a kibernetika foglalkozik. E tudományág a pécsi orvosegyetemi intézetek számára is jelentős, s ezért kezdeményezte Ernst akadémikus egy bioki- bzrnetikai bizottság szervezését, amely már több mint két óve összehangolja az egyetem hasonló kutatómunkáit. Az Anatómiai Intézet neuro- embriológiai kutatócsoportja abból a problematikából indult ki honnan „tudják” a fiatal idegsejtek egymásközti ösz- szekötteíéseiknek azt a pontos tervrajzát, ami idegtanilag igen bonyolult reflexműködések és idegi mechanizmusok számára megadja a szerkezeti hátteret. Igen gyakori ma is az az álláspont, hogy egy közös reflexívben vagy azonos idegi akció lebonyolításába tartozó idegsej teltnek azonos Gammasugár spektrométer a Biofizikai Intézetben vese, herék, petefészek, stb.í irányító központjának, az agyalapi mirigynek a működését, másrészt, hogy ezeknek a mirigyeknek a váladékai, a hormonok hogyan hatnak vissza az agyvelő működésére. A vérpályán keresztül érvényesülő hormonhatások természetesen jelentős mértékben befolyásolják az agy minden működését, beleértve a lelkiérzéseket, örömöt, bánatot, jókedvet stb. — Ilyen irányú vizsgálatokat végeznek még Pécsett Lissák akadémikus vezetésével az Élettani Intézetben is. Az Anatómiai Intézet mutatta ki elsőnek a világon, hogy az agy meghatározott részeiben olyan idegsejtek vannak, amelyek érzékenyen reagálnak a petefészek által termelt nemi hormonokra. Megállapították, hogy a petefészekből a vérbe kerülő tüszőhormon magas szintje gátolja, alacsony szintje pedig fokozza bizonyos agyidegsejtek működését. Ugyanakkor az agyalapi mirigy hormonja erőteljesen serkenti a petefészek hormonműködését. A szóbanforgó idegsejtek mű-1 ködésének zavara az egész J idegi-hormonális szabályozás j károsodását eredményezi. Ez abban nyilvánul meg, hogy; előállnak a női ciklus zavarai j és az ezen alapuló betegségek. | Az Anatómiai Intézetben je- j lenleg intenzíven foglalkoznak | annak kutatásával is, hogv a | terhesség alatt és az újszülött] korban fellépő rendellenes hormonális vagy gyógyszeres behatások mi módon károsítják maradandóan a petefészekhor- mon érzékeny idegsejtek műbiokémiai tulajdonságuk van, és a megfelelő biokémiai tu- 1 lajdonság a feltétele az idegi ! kapcsolatok kialakulásának. — j Azon kívül, hogy a munka- i csoport számos kísérleti ered- j menye ellentétben áll ezzel a' felfogással, a kísérletekből ki- ; fejlesztett neuro-kibernetikai szemlélet alapján is idegen az idegrendszert tulajdonképpen! telefonközponttá leegyszerűsítő elmélet, amely nem magyarázza meg kielégítően a tanú- j lást, az alkalmazkodást és még l sok más igen bonyolult ideg- ] rendszeri működést. A kiber- i netikai szemlélet alapján az egyes idegi központok úgy- j nevezett kódolási képességeit vizsgálják normofológiai és idegelméleti módszerek segítségével. De ezeknél a vizsgálatoknál, s főként az eredmények értékelésénél szem előtt kell tartani, hogy minden idegsejt bonyolult felépítésű központ abban a még áttekinthetetlen , számítógépben” amilyen a központi idegrendszer. A sejtmag ultrastruktúrája Az Élettani Intézet biológiai munkacsoportjának vezetője Tigyi András docens. Érdeklődésünkre a sejt finomabb, ultrastruktúrája elektronmikroszkóppal történő vizsgálatának eredményeiről tájékoztatott, A klasszikus fiziológia már az elmúlt négy-öt évtizedben a gyakorlati orvostudomány számára alapvetően pontos eredményeket hozott. Az egyes szervrendszerek működési törvényszerűségeinek vizsgálatában azonban csak a szemmel látható vagy a fénymikroszkópos struktúrákra támaszkodhatott. A struktúra és funkció jóval magasabb szintű elemzését tette lehetővé az elektronmik- ; roszkóp Kialakulhatott a sejt- ] élettan. Meglehetősen fiatal . tudományág, miután 15—20 éve ■ folyó elektronmikroszkópos kutatásokban először a sejt ultrastruktúráját kellett megismer■ ni. csak ezután következhetett ! az egyes sejtorganellumok sze- : repének kutatása. ! A biológiai munkacsoport kutatóinak egv része a mirigysejtek működésének, s ezen be- ' lül is a szekréciónak sejtélet- 1 tani mechanizmusát vizsgálja. Az ergasztoplazruában a ribo- szomák felületén szintetizáló- dott enzim vagy hormontermék tárolását és továbbszállítását ez ideig alig ismerjük. A mirigysejtek, amikor inger éri, a képződött hatóanyagot közvetlenül kiürítik, de képesek a váladék tárolására is. A különböző szekréciós rendszereken végzett vizsgálatok szerint e komplex folyamat mechanizmusa sejttípusonként változik. Leggyakoribb esetben a Golgi apparátusban képződött különböző nagyságú hólyagszerű képletekben tárolódik a hatóanyag, ezen organellumokat I szekréciós granulumoknak ne- j vezzük. Más esetben az er- gasztoplazma üregrendszere1 biztosítja a termék tárolását. A kutatócsoport részletesen elemzi a szekréció folyamatát kísérletesen létrehozott kóros folyamatokban. Mint ismeretes, a szekréciós folyamatok a sejt citoplazmá- jában zajlanak le. A sejtnek e külső nagyobbik része azonban funkcionális kapcsolatban van a sejtmaggal. A sejtmagban lévő nukleinsavak, a de- zoxiriljonukleinsav tartalmazza a sejt fehérjeszintéziséhez szükséges információkat. A különböző típusú RNS (ribonukleinsav) molekulák, a DNS-ben rögzített információk alapján a sejtmagból kilépve a cito- plazmában irányítják a fehérjeszintézist A sejtmag ultrastnikturális komponenseinek meghatározása csak az utóbbi években indult meg. Ehhez a nagyarányú programhoz is kapcsolódott az Élettani Intézet biológiai munkacsoportja. Az elektronmikroszkópos hisztokémia továbbá radioaktív izotópok, elektronmikroszkópos autoradiográfia módszerével vizsgálják a sejt- mag-kromatm, a magplazma, továbbá a nukleolusz ultra- struktúráját néhány mirigysejtben. Többek között a hasnyálmirigyben. E vizsgálatok célja a nukleinsavak ultrastrukturális megjelenési formáinak megismerése a sejt fiziológiai és kóros eseteiben. Molekuláris biológia Az utóbbi két évtizedben a molekuláris biológia került világszerte az érdeklődés homlokterébe. A Pécsi Orvostudományi Egyetemen Ernst Jenő akadémikus úttörő munkássága révén ennek a tudománynak tekintélyes képviselői dolgoznak. Tigyi József akadémikustól érdeklődtem a Biofizikai Intézetnek a molekuláris biológia terén végzett kutató munkájáról. — A molekuláris biológia kétségtelenül ragyogó eredmények sorozatát hozta — mondja a professzor —, azonban ha még mélyebbre tekintünk és azt vizsgáljuk, hogy milyen ' módon lehet megközelíteni a biológiai molekulák mozgásának törvényszerűségeit. akl:or eljutunk oda, hogy a molekulák elektronrendszerét kell tanulmányozni. Itt elsősorban arról van szó, hogy a biológiát ezekkel a fizikai módszerekkel teljesen egzakt vizsgálati eljárásokhoz segítsük. Az elemi fizikai egységek — elektronok és kvantumok — kölcsönhatásait kell tisztázni ahhoz, hogy Az állati sejt alkotórészei. Középen a fénymikroszkóppal látható struktúra. Felül és alul ugyanezen alkotórészek elektronmikroszkóppal látható szerkezete. Secretion: Szekréciós granulum, Golgl complex: Golgi apparatus, Cell center: Centriolum, Chromatini Kromatin, Nuclear sap: Magplazma, Nucleolus: Nukleolus Basophil substance: Ergasztoplazma, Mitochondria: Mitokondrium, Lipid: Lipidcsepp, Cell membrane: Seji membrán. a sejten belül egy magasabb mozgásforma, a molekulák kémiai-biológiai tulajdonságait kiderítsük. Ezek a kutatások vetették meg az alapját még a molekuláris biológiánál is mélyebbre kutató kvantumbiológiának. A biológiai jelenségeknek ilyen szinten való vizsgálatához természetesen már nem volt elég a klasszikus biológia ismeretanyaga, fizikusok, ké-1 mikusok, biológusok együttműködése kellett ezen új biológiai tudományszakok kimunkálásához. Itt Pécsett a Biofizikai Intézetben 25 jól képzett biofizikus kutatja a biológia törvényszerűségeit. A kutatócsoportok többsége elektronbiológiával foglalkozik. Valójában mivel is foglalkozik az elektronbiológia? Tigyi akadémikus elmondja a következőket: „Az élő rendszereket az élettelentől megkülönbözteti, hogy a külvilág ingereire (fény, hang, elektromosság, hő) igen gyorsan reagálnak. Az ingerlékenység alapját vizsgálva eljutottunk oda, hogy az ingerlékeny biológiai szöveteket elektromos félvezetőként kell tekinteni. Mint ilyenekben a külső behatásra, az ingerre keletkező töltéshordozók (elektronok) mozgását és mennyiségét kell tanulmányozni1, Ezen felfogással és vizsgáló módszerrel eddig is már számos új összefüggést sikerült feltárnia a kutatócsoportnak a biológiai ingerület természetéről”. Miután az atomkorban élünk, a biológia egyik alapvető problémája, hogyan reagál az élő szervezet az atomsugárzásokra. A biológiai sugárhajtás alapjelenségeit vizsgálva szintén az elektronok reakcióit kell vizsgálni. A nagyenergiájú atomsugárzás ugyanis az élő rendszert alkotó atomokba ütközve azok elektronjait gerjeszti, és bizonyos esetekben ezek a gerjesztett elektronok látható fénykvantum leadása révén adják le energiatöbbletüket Ezeket a fénykvantumokat az intézet birtokában élő elektronsokszo- rositóval meg tudják számlálni és mennyiségükből és minőségükből az alapfolyamat részleteit lehet nyomonkövetni. Az élő rendszerekben a fotoszintézis, anyagcsere, stb. kapcsán gyakran keletkeznek olyan atom- vagy molekulacsoportok, szabad gyökök, amelyek elektronrendszeri tulajdonságaik alapján kifelé úgy viselkednek, mint egy parányi mágnes. Ezeknek a szabad gyököknek a koncentrációját az elmúlt évben beállított elek- tronspinrezonancia spektrométerrel sikerült regisztrálni. Ez a nagy értékű műszer igen értékes információkat szolgáltat az életjelenségek molekuláris és atomi szinten történő folyamatairól. Elektronmikroszkóp alatt Az egyetem néhány kutatócsoportjavai működik együtt Gyurkó Istváii, a Mecseki Széntröszt kutatási osztálya elektronmikroszkóp laboratóriumának vezetője. Mivel a szubmikroszkópos vizsgálatokban jelentős szerepe van a laboratóriumnak, megkérdeztük Gyurkó doktort mit tud az elektronmikroszkóp a biológiai struktúrák, a sejtalkotók kutatásában. — Az elektronmikroszkóp felfedezése tette lehetővé a sejt morfológiai vizsgálatok felvirágzását. így jutott közelebb a biológia a sejthártyák, a citoplazma részecskéinek, a mitokondriumok, és ergaszto- plazmák és a Golgi-apparátus szerkezetének megismeréséhez. Dr. Gyurkó vizsgálatai kiterjednek a kóros szövetek vizsgálatára, például gyulladt vese mitokondriumait vizsgálják, továbbá a gazdasejtben élő vírusok kristályformáit, de mindezeken túl jelentősek a szilikózisban meghalt betegek tüdőszöveteinek vizsgálatai. A tüdővizsgálatokban sikerült fel tárni a tüdőhólyagban lerakodott porszemcsék tömegét, azok elhelyezkedését és láthatóvá tenni a kvarckristályok okozta roncsolást. Ezen a területen mért adataikat nemcsak tudomásul veszik, hanem Vé- kény Henrik, a kutatási osztály helyettes vezetőjének közreműködésével azokat egészségügyi intézkedéseikben hasznosítják. Az elektronmikroszkóp laboratórium szoros kapcsolatban együtt dolgozik az osztály porelhárítási csoportjával. Ez az együttműködés abban jut kifejezésre, hogy miután az elektronmikroszkópos vizsgálatok felhívják a figyelmet valamely munkahely veszélyes pórkoncentrációjára, a porelhárítási osztály azonnal megkezdi nedvesítési és egyéb elhárítási tevékenységét. Ennek az együttműködésnek köszönhető, hogy a pécsi szénbányákban eredményesen veszik fel a küzdelmet a bányászok egészségére ártalmas szilikotikus megbetegedésekkel. Takács László
