Dunántúli Napló, 1972. július (29. évfolyam, 153-178. szám)
1972-07-09 / 160. szám
Szentgyörgyi és Ernst professzorok az izom szerkezetéről A kutatások gyakorlati és elvi problémái tg«n »ok megfigyelés és la- borotóriumi kísérlet alapján tudjuk, hogy testünk harántcsíkolt izmai — amelyek rövid ideig tartó, de igen erőteljes munkára képesek —, mintegy 0,1 milliméter vastag rostocs- kákból állnak. Egy ilyen ros- tocska viszont nem más, mint százszorta vékonyabb szálacskák, úgynevezett iibrillumok kötege. Amikor a kutatóknak az elektronmikroszkóppal sikerült behatolniok a molekulák világába, azt is meglátták, hogy ezek a Iibrillumok se mások, mint még kisebb — 50— í50 Angstrőm vastag — ros- tocskák kötege. Ezeket nevezte Szentgyörgyi 1947-ben egyik előadásában protofibrillumok- nuk. Izomrángás a kémcsőben Ha a protofibrillumok egyenesen és megszakítás nélkül futnak végig az izomroston, úgy art kellene várnunk, hogy a mikroszkópban egyenletesen kettöstörést mutatnak. Ehelyett az izomrostokban erősen kettőstörő szakaszok váltakoznak. Ezek azok a bizonyos harónt- csíkolatok, amelyek a biológusoknak már oly sok fejtörést okoztak. Némi magyarázatot akkor nyertek, amikor kimutatták, hogy a protofibrillumok az izom morfológiai egységét képezik, amelyekben az egyes fénytörő szakaszokat librózusos fehérjék alkotják. 1939-ben Ernst professzor már végzett izomszerkezeti vizsgálatokat, majd kutatásait Szentgyörgyi professzor intézetében, Szegeden folytatta. Később a pécsi Biofizikai Intézetben — az ő vezetésében — Garamvölgyi docens bebizonyította, hogy a flbrillumok az izomnak nemcsak szerkezeti, hanem működési egységei is. Ezt a nézetüket arra alapozták, hogy egyes fib- rilfumokon sikerült izolált átla- potban elektromos ingerléssel rángást előidézni. Szentgyörgyi és munkatársai az ilyen izomösszehúzódásnak molekuláris alapjait mór korábban kutatták. Vizsgálataikban sikerült kimutatniok, hogy a protofibrillumok két fehérjerészből állanak. Az egyiket aktinnak nevezték, a másiknak pedig a miozin nevet adták. Szentgyörgyiék bebizonyították: ha ez a két fehérje — az aktin és a miozin —, megfelelő körülmények közé kerül, például, ha az izmok megfeszülnek -—, komplex fehérjévé, úgynevezett aktomiozinná egyesülnek, majd amikor az izom feszülése megszűnik, a komplex fölbom- lik, ismét helyreáll az izom nyugalmi állapota. Ezzel a kísérlettel Szentgyörgyinek sikerült az izomrángás elemi formáját mikroszkóp alatt produkálni. Erről a kísérletről mondta a nagy tudós, hogy az akto- míozinnak ez az összehúzódása volt élete legmélyebb benyomása. Végeredményben sikerült ezekkel a kísérletekkel az egyik legmisztikusabb élet- jelenséget, a mozgást az izom vegyi alkotórészeiből in vitre (a kémcsőben) produkálni, s így a laboratóriumi vizsgálatok számára hozzáférhetővé tenni. Az izom működése A Szentgyörgyi-féle kísérletek joggal vetik föl azt a kérdést, hogy az izmoknak milyen anyagai idézik elő az aktomiozin összehúzódását és egyáltalában mi az alapja a kontrakciónak. A kísérletek föltárták, hogy mindenekelőtt az izomban lévő nátrium és kálium ionok, valamint az energiában igen gazdag ATP vegyületekről lehet szó. A miozin egyik fontos tulajdonsága, hogy az ATP molekuláról lehasít egy foszforsavat, azt elbontva fölszabadul a beléje kötött energia, amely alapja az izom mindenfajta kontrakciójának, illetve munkájának, A Pécsi Orvostudományi Egyetem Biofizikai Intézetében Ernst professzor vezetésévé1 speciális fizikai módszerekkel vizsgálják az izmot. A profesz- sxornak már régen kialakult meggyőződése, hogy az izom működése nem érthető még a szerkezet ismerete nélkül. Ahogyan a gép működése sem volna érthető az egyes szerkezetek — a kerekek, a csapok, a billentyűk és a pálcikák pontos ismerete nélkül. Az izom- kutatásra pedig azért van szükség az orvosbiológiai kutatásokban, mert elvi jelentőségén túlmenően, több, gyakorlati szempontból fontos problémára — például az izombetegségek gyógyítására ad ismereteket. A Biofizikai Intézet több évtizedes kutatómunkájában jelentős dátum volt az 1958-as év, amikoris hazánkban elsőnek alkalmazták az elektronmikroszkópot az izomszerkezet vizsgálatára. Ezzel az elektronmikroszkópos morfológia területéről sok új, igen értékes adatot szolgáltattak a pécsi biofizikusok az orvostudomány számára. Az élő és a holtfehérje kapcsolata Azonban mégis csak felvetődik az a kérdés —, vajon mindebből megérthető-e az izomrángás? Az elektronmikroszkóp alá helyezett „Izomrost" molekuláris anyagai azonosak volnának az élő, működő izom anyagaival? Amíg a preparátumot előkészítik a vizsgálatra, amíg a patkányból, vagy más állatból izolálják a kérdéses anyagot —-, nem válik-e műtermékké, nem „hal"-nak-e el az izmok és annak életfontos anyagai, a fehérjék, nem válnak-e „holt-fehérjévé”? Vegyünk például egy szexuálhor- mont. Ennek kémiai képletét pontosan fel tudjuk írni. Kémiai ismeretek alapján könnyen kikövetkeztetjük, hogy ez a molekula kémiailag teljesen közömbös, izolált állapotban még testhőmérsékleten sem képes semmiféle reakcióra. Viszont o gyakorlatból tudjuk-, _ hogy ugyanez a hormon a szervezetben a legcsodálatosabb '•eak- ciókra képes. Ebből is nyilvánvaló, hogy a kémia nem fejez- heti ki a biológiai specifikumot. Talán az izmokból izolált fehérjék kémiai reakcióiból maradék nélkül megérthetők az izom fehérjék biológiai specifikumai? A válasz egyértelmű: nem. Az ilyen és még több hasonló problémát az anyag szerkezetéről alkotott hibás teóriánk okozza, vagyis az, hogy az elfogadott anyagszerkezeti ismeretekkel nem magyarázhatók kielégítően az élő anyag reakciói. Ezt vallja Szeotgyör- gyi és vele együtt több kiváló természettudós. Az iskolában mégis ezt a hibás természetképet alakítjuk ki az emberben, Például tudjuk, hogy a vasatomok sajátosságai nem magyarázzák meg egy vasdrót hő- és elektromosságvezető képességét. Szerencsére van már egy újabb teóriánk és ez úgy látszik jobb. — Miért? Azért, mert eszerint az áramló elektronok nem tartoznak egyetlen vasatomhoz sem, hanem egyformán tulajdonai az egész rendszernek. Például a Moszkvától vezető „forró drót" elektronjai, amelyek az emberi beszédet „szállítják”, egyforma valószínűséggel tartoznak bármelyik atomhoz, amelyek e né- hányezer kilométeres drótban vannak. Kvantumbiológia Eszerint azt mondhatjuk —, amiként a drót azáltal vezeti az elektromosságot, amivel több, mint az őt alkotó egyes atomok összege, úgy valószínű, hogy az életjelenségek — beleértve az izomrángást is — abban az elektronstruktúrában játszódnak le, amelyet ma még semmiféle képlettel nem tudunk leírni. Innen adódhat az élő és a holt-fehérje probléma. A sejt több, mint atomjainak, vagy molekuláinak összege, de az élő anyag is „több" mint az élettelen „holt" anyag — miként Szentgyörgyi megjegyezte — a protoplazmában eggyel több elektron van, mint az élettelen világ anyagaiban. Megnyugtató, hogy az anyagszerkezetről alkotott hibás fogalmainkat a kvantummechanika korrigálni fogja. Ernst professzor nézete szerint a kvantumbiológia az egyik legpers- pektivikusabb biológiai tudó mány. A rádióaktivitást, a fotoszintézist, de az élő egész energia folyamatait kvantumelméleti megfontolások nélkül lehetetlen jól felfogni és leírni. Takács László Szívrönl-gen A Stanford Egyetem és a NASA szakértői közösen olyan készüléket szerkesztettek, amely háromdimenziós röntgenfelvételt készít a működő szívről. A készülék kiküszöböli a bordák, a tüdők és az egyéb szervek zavaró árnyékát. A működő szivet minden oldalról vizsgálni lehet, s ez jelentősen meggyorsítja és megkönnyíti a diagnózis felállítását. A SUGÁRBIOLÓGIAI INTÉZETBEN 1957-ben alapították az Országos Frederick Joliot-Curie Sugárbiológiai és Sugáregészségügyi Kutató Intézetet. Feladata kettős: élő szervezetek külső és belső sugárhatásaival kapcsolatos alapkutatások, valamint sugárzó anyagokkal dolgozó munkahelyek gyakorlati ellenőrzése. Képünkön: A kisérleii egerek besugárzás előtt sugárvédöt kapnak. Sugárfertőzött patkányokon operációt végeznek az intézetben. Atomellenes vakcina? Franciaországot . atomtámadás éri, Párizs földig rombolva, a vidék letarolva, mindenütt, amerre a sugárzás elért, meqszenesedett emberek és fák. Azonban, ha az embereket megfelelően készítik fel egy hasonló tragédiára, a franciák egyhármada megmenekülhet. Legalábbis azok, akik a robbanás után nem szenvednek sugárártalmat. Mert az ma mór bebizonyosodott, hogy az atomrobbanás legveszélyesebb következménye nem a mechanikai és a hőhatás, hanem az ionizáló sugarak hatása, amelyeknek tevékenysége kiszámíthatatlan és emberi szemmel nem követhető. A sugárzás káros hatását semlegesítő vakcina, vagy gyógyszer, olyan orvosság, amely a szervezet károsodása nélkül lehetővé teszi a továbbélést a teljesen, vagy részben felégetett környezetben - vajon utópisztikus álom lenne? Nem, a katona álma. Márpedig, ha egy katona álmodozni kezd, azonnal akad egy tudós, aki az álmot valóra váltja. Máris jelentős eredményekről számolhatunk be. A sugárzásnak az emberi szervezetre gyakorolt hatásával Hirosima és Nagaszaki lerombolása után kezdtek foglalkozni. Katonai szakértők vezetésével orvosok, biológusok és atomkutatók igyekeztek megtalálni azt az eszközt, amely védelmet ad az ionizáló sugárzás ellen. Mindenekelőtt a sugárzás mechanizmusának legapróbb részleteivel kelt tisztába jönniük. Az első kutatási munkáló tokát Hirosima és: Nagaszaki sugárártalomban szenvedő lakosain végezték. A kutatók csakhamar világosan átlátták az egészségsúgárzási mechanizmust. Kétféle sugárzóst észleltek: a korpuszkuláris (alfa, béta és neutron sugarak), Valamint az elektromágneses sugárzást (röntgensugarak és gammasugarak). Ezek a sugarak — ha élő anyagot érnek — ionizációs folyamatot indítanak el. Vagyis az atomok szerkezeti egyensúlya felborul, a megfogyatkozott atomok igyekeznek visszaszerezni elektronjaikat, ha másképpen nem megy, akkor a környező atomok rovására. Ezzel pedig láncreakciót indítanak el. A láncreakciónak számos, igen bonyolult hatása van. A biokémikusok és a biológusok ahhoz a módszerhez folyamodtak, hogy elegendő elektront biztosítsanak a sugárzás érintette területeknek. Az utóbbi évek folyamán számos ilyen elektronpótlószer látott napvilágot. Ilyenek: aZ AET, a szeroto- nin, valamint a ciszteami. Ex utóbbit két szovjet kutató siker, rel próbálta ki egereken. A szer hatására jelentős mértékben nőtt a kísérleti állatok sugárellenállása. A sugárhatás ellenszerének kutatása során laboratóriumokban vizsgálják a skorpiókat. A kutatásokat Franciaországban Vachon professzor és munkatársai végzik. Amerikai és francia tapasztalatok azt mutatják, hogy a skorpiók, különösen az Észak-Afrikában található „And- roctonus Amoreuxi” rendkívüli ellenállóképességet tanúsít a sugárzásokkal szemben. Nem tudják még pontosan, mi az oka ennek a sugárellenállós- nak, a kutatások során azonban számos feltevés született: í. A skorpió izomszövetének stabilitása rendkívül nagy. Sejtjei csupán a vedlés idején osztódnak. Márpedig minél inkább osztódik a sejt, annál érzékenyebb a sugárzásra. 2. A skorpió sejtjeiben igen kevés nukleinsav található, A kutatások kimutatták, hogy o magas nukleinsav-szint is hozzájárul ahhoz, hogy a szervezet nehezebben tűrje a sugárzást. 3. A sugárérzéketlenség arányos a test szöveteiben található rézszinttel. A skorpió vérében található hemocíanin igen sok rezet tartalmaz. 4. A skorpiók vérében és szöveteiben kimutattak olyan enzimeket, amelyek semlegesíteni igyekeznek á sugárzáskor kialakuló mérgező anyagokat. 5. A skorpió vérében igen magas az aminosavszint. Márpedig minél nagyobb az ami- nosav tartalom, annál nagyobb a sugárérzéketlenség. 7, Végül a sugárzás hatására a skorpió felhámja fluoreszkáló- vá válik. Kialakult az a vélemény, mely szerint ez a fluoreszkáló hatás is szerepet játszik a sugárérzéketlenség növelésében. Feltehető, hogy a skorpió mérge is növeli az állat sugárellenállását. A sugárbiológia fordulóponthoz érkezett. Most olyan kutatóra van szükség, aki összegezni tudja az orvosok, atomfizikusok, biológusok és biokémikusok eddigi kutatásainak eredményeit. Él tflv'A5ÁRNAPi{g|fTB M E ll E XL E I jÜLÜB Megfiatalodni nem lehet szépen megöregedni igen Antonio Saponaro profesz- szor - kutatócsoportja élén - hosszú időn át tanulmányozta a Gingko Biloba nevű kínai növényt, amelyről azt tartják, hogy megőrzi az ember fiatalságát és valamennyi fiziológiai képességét. „Fiatalon megöregedni" volt a jelszava annak a tudományos konferenciának, amely a Rómában a Gingko Biloba laboratóriumban előállított kivonatával elért meglepő eredményekkel foglalkozott. A kongresszuson részt vettek gerontológusok, szi\- speciatisták, sebészek, érspecialisták, tülészek, ideggyógyászok és bőrgyógyászok. Saponaro professzor a kínai növénnyel kapcsolatban a következőket mondotta: „Toboztermő növény, nagyon elterjedt Kínában és topánban is. Európába a múlt század folyamán hozták be, de nálunk még ritkaságnak számit. A szürke kérgű fa 30 méter magasra is megnőhet. Virága nem különösebben szép, levele viszont apró legyezőre emlékeztet, színe világoszöld. Az ősszel aranysárgán csillogó levelek az egészségre nézve rendkívüli hatással rendelkeznek. Az emberek általában azt hiszik, hogy ez a megállapítás újkeletű. Azonban már a régi kínai orvosok is használták a Gingko Biloba la levelét például asztma ellen és segítségével tisztították a betegek vérét. Kínában az orvosok bizonyos esetekben ma is alkalmazzák a Gingko-kivo- natot. Az európai kutatások tehát ezeréves kínai tapasztalatokra épülnek. A kínai növény leveleit spe-. ciális vegyi folyamat keretében kezelik egy karlsruhei gyógyszergyárban. Az említett vegyi folyamat rendkívül bonyolult, a gyártás munkaigényes. Több kiló levélre von szükség ahhoz, hogy igen kis mennyiségű kivonatot kapjunk. Az orvostudományban - folytatja Saponaro - nincs helye a csodáknak. Azt viszont konkrétan tapasztaltuk, hogy' az injekció, tabletta, vagy csepp formájában adagolt kivonat igen hatásosnak bizonyul az érelmeszesedés ellen (főként az agyi érelmeszesedésre gondolok), ezenkívül o lü/észek jó eredményt értek el vele az öregkori süketség gyógyításában. A bőrgyógyászok is kedvező véleményt nyilvánítottak a vérkeringési zavarokkal kapcsolatos bőr- bántalmak kezelése során. Az idő kereket nem lehet visszaforgatni,. de lényegében az a fontos, hogy az ember az öregséget a. lehető legjobb közérzetben élje végig. A •Gingko Biloba fa levelének kivonata főként a gerontológiában kap létjogosultságot. mégpedig kiváló éraktiváló hatása révén. Klinikai kísérleteink bebizonyították, hogy a gyógyszert minden esetben orvosnak kell előírnia, aki a kúra előtt alaposan megvizsgálja betegét. Csak orvos állapíthatja meg például az orvosság adagolását. Ezért van az, hogy a gyógyszer patikáinkban kizárólag orvosi rendelvényre kapható. A kísérletek során bebizonyosodott, hogy a Gingko biloba levél kivonata kiváló hatást gyakorol a bőrre is. Éppen ezért nagy érdeklődés mutatkozik a kozmetikai cikkeket gyártó vállalatok részéről a kínai növény iránt. A kozmetikai készítmények előállításához azonban igen sok, Gingko-magra lenne szükség. Reméljük, hogy csakhamar eljutunk a készítmények ipari szinten történő előállításához." • A i I
