BME Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar

Úttörő felfedezésnek ígérkeznek a C-vitamin sejten belüli viselkedésével foglalkozó kísérletek, amelyeken a BME biokémikusai egy nemzetközi kutatási hálózat tagjaiként dolgoznak.

 

„Vélhetően nincs még egy olyan molekula, amely annyi szállal kötődne a magyar tudomány múltjához és jelenéhez, mint a C-vitamin, azaz, az aszkorbinsav. Közel száz éves magyar múltra tekint vissza e kutatási terület, és számos, eddig még ismeretlen téma megismerésével kecsegteti a felfedezőket” – fogalmazott Szarka András, a BME Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar (VBK) Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszer-tudományi Tanszék egyetemi docense, a tanszék Biokémia és Molekuláris Biológia Kutatócsoport vezetője. Munkatársaival a C-vitaminnal kapcsolatos kutatásokkal foglalkozik, többek között a C-vitamin sejten belüli elosztását, és a szállításért felelős fehérjéket vizsgálják. A sejten belüli C-vitamin transzporttal kapcsolatos felfedezéseikkel új alapokra helyezhetik a témával kapcsolatos eddigi elképzeléseket. Következtetéseik nagy hatással lehetnek a C-vitaminnal kapcsolatos mai ismereteinkre.

 

 

„A C-vitamin-kutatás ma reneszánszát éli” – hívta fel a figyelmet a téma aktualitására a BME kutatója. „Már az 1980-as években leírták a C-vitamin felvételének folyamatát, majd a 90-es években számos konkrét transzportfehérjét is azonosítottak, ám az aszkorbinsav sejten belüli elosztása és transzportja, illetve számos folyamat, amelyben a C-vitamin részt vesz, a mai napig sok titkot tartogat még” – osztotta meg Szarka András az okot, amiért közel 20 éve, fiatal kutatóként a C-vitamin kutatása mellett kötelezte el magát.

„Ahhoz, hogy a normál élettani körülményektől eltérő helyzetben, azaz stresszes állapotban is egészségesek maradjunk többek között C-vitaminra is szükségünk van” – vélekedik az egyik leggyakoribb, a modern korral együtt járó jelenségről a BME kutatója. A dohányzással, a környezetszennyezéssel vagy egyéb káros anyagok kibocsátásával együtt járó élethelyzetekről, mint az oxidatív stressz tipikus példáiról mesélt, amikor nagy mennyiségű oxidáló anyag keletkezik a szervezetben. „Az aszkorbinsav egy olyan antioxidáns, amely segít kordában tartani a szervezetbe jutó, vagy ott keletkező oxidáns molekulákat, zavartalan működésünk, azaz, az egészségünk érdekében. Az egyensúly megőrzése megakadályozhatja a rákos folyamatok elindulását, és a szív- és érrendszeri megbetegedések megelőzéséhez is hozzájárulhat.”

 

„Máig nem tisztázott teljes mértékben, hogy a sejten belül pontosan hogyan jut el a C-vitamin az egyes sejtalkotókba” – mutatta be a kutatókat szüntelenül foglalkoztató kérdést a téma szakértője. A feltáró kísérleteket nehezíti, hogy „a sejtet aktív, sértetlenül működő mikroszkopikus méretű szerkezetként kell elemeznünk”. Szarka András és munkatársai a sejtek mitokondriumát, azaz, a sejt energiatermelő központját, az oxidációért felelős alkotóját vizsgálják: „az itt keletkező melléktermékek egyensúlyban tartásában fontos szerepe van a C-vitaminnak”. Néhány évvel ezelőtt a műegyetemi kutatók, egy nemzetközi együttműködés keretében elsőként írták le, hogy a C-vitamin, a szőlőcukor transzportfehérjéit felhasználva oxidált formában juthat be a mitokondriumokba, növényi sejtek esetében. A BME felfedezését használták fel az amerikai Cornell Egyetem tudósai, akik később emberi sejteken is igazolták az elméletet.

 

A Műegyetem biokémikusai 2015-ben hozták nyilvánosságra legújabb tudományos eredményeik egy részét: a sejtek nátrium-koncentrációjának változását is figyelembe véve számítógépes szimulációkkal 16 transzportfehérjét vizsgáltak meg, kutatva, hogy melyek lehetnek felelősek a C-vitamin mitokondriumba juttatásáért. „Egy olasz kutatócsoport korábbi eredményeiből kiindulva igazoltuk, hogy a C-vitamin nátrium ionok segítségével redukált formában is képes lehet a mitokondriumba jutni. E mellett megerősítettük a saját és a már említett amerikai kutatócsoport korábbi eredményeit az oxidált C-vitamin transzporterrel kapcsolatban, és felvetettük további két transzporter szerepét a C-vitamin mitokondriális szállításában” – ismertette Szarka András, akinek eredményeit a megjelenést követően máris több helyen idézték. A Műegyetem docense őszintén reméli, hogy rövidesen a világ elé tárhatják a hazai és több nemzetközi csoporttal folytatott tudományos munkájuk további kísérleti bizonyítékait is.

 

A BME biokémikusa szerint a C-vitamin kutatásának új lendületet adtak néhány évvel ezelőtt a rákkutatásokkal kapcsolatos felfedezések: „az eredmények szerint bizonyos esetekben intravénás módon a szervezetbe juttatva, kontrollált körülmények között, a nagy dózisú C-vitamin toxikus (káros hatású – szerk.) a rákos sejtekre” – fejtette ki Szarka András. Hozzátette, hogy az emberi test a transzportfehérjék mennyiségének szabályozásával képes kontrollálni a szájon át felvett aszkorbinsav mennyiségét. Úgy véli, hogy naponta körülbelül 200-300 milligramm C-vitaminra van szükségünk, ám a pontos mértéket nehéz meghatározni: függ a környezettől, az egészségi állapottól, az életkortól és még számos más tényezőtől. Ám például a dohányosok szervezetének több C-vitaminra van szüksége a nagyobb mértékű oxidatív stressz miatt. Felhívta a figyelmet arra is, hogy a szükségesnél nagyobb mennyiségű aszkorbinsav szedése nem jár előnnyel, de akár káros is lehet, terhelheti a veséket.

 

 

A műegyetemi biokémikusok több C-vitaminnal kapcsolatos kísérleten is dolgoznak. Többek között baktériummal fertőzött növények aszkorbinsav-anyagcseréjét kutatják: „a magasabb C-vitamin tartalmú növények jobban ellenállnak a környezeti stressz hatásainak, magasabb vitamintartalmuk révén jobban eltartható, megnövelt értékű élelmiszereket állíthatunk elő belőlük, viszont érzékenyebbek lehetnek a növényi bakteriális kártevőkre”. Szarka András kutatótársaival egy olyan növényi oltóanyag előállításán is dolgozik, amely által a bakteriális fehérjékkel kezelt növények – egyelőre még csak laboratóriumi körülmények között – ellenállóbbakká és magasabb terméshozamúakká válhatnak.

 

Szarka András a műegyetemi Szent-Györgyi Albert Szakkollégium 15 éves évfordulóján közel 300 hallgatónak, azaz a szokásos szakkollégiumi előadások iránt érdeklődők kétszeresének számolt be a vitaminkutatás legújabb eredményeiről és a névadó Nobel-díjas professzor örökségéről. „A vitaminkutatás lehetőségeinek új tárházát mutatta be előadónk. Bebizonyította, hogy van létjogosultsága e tudományos területnek, és érdemes vele foglalkozni” – osztotta meg véleményét az egyik érdeklődő hallgató Szarka András előadása után. A BME docense a kutatói lét öröme és sikerei mellett beszámolt az árnyoldalról is: „a fiatal tudósok többsége nehezen fogadja el, hogy a siker nem magától értetődő, a mélypontok szinte természetesek. Azt a dolgot vagy személyt kell megtalálni, ami vagy aki képes túllendíteni a kudarcon. A fiatal elme értékes, a nehézségek ellenére bátorítani és támogatni kell az ifjak lelkesedését”. Szarka András örömmel osztotta meg, hogy tanítványai 2015-ben első helyezést értek el az Országos Tudományos Diákköri Konferencia (OTDK) Kémiai Vegyipari szekciójának Biokémia-biotechnológia tagozatán, és elnyerték a Magyar Mikrobiológiai Társaság különdíját is (Czobor Ádám és Hajdinák Péter: „Reaktív oxigénvegyületek a növényvédelemben” – szerk.).

 

-TZS, TJ-

Fotó: Takács Ildikó

Kiemelt kép: vitaminvaros.hu

 

Forrás: bme.hu