Előfizetés a lapra

Nikotinfaló baktérium

baktérium, biológia, dohányzás, élő természettudomány, enzim, nikotin

2015/10/27

A dohányzás egészségkárosító hatásáról újabb és újabb összefüggések látnak napvilágot. Ennek tudatában is nehezen tud leszokni a cigarettáról vagy a pipáról az, aki egyszer a rabja lett. Reményt jelenthet számukra az, a dohányföldek talajában élő baktérium, amely lebontja a nikotint, még mielőtt az „agyba eljutna”. Ha sikerül injekciót létrehozni a baktérium nikotinbontó enzimjéből, akkor az akár 1 hónapra is gátolhatná a cigaretta utáni vágyat.

A dohányzás – a szív- és érrendszeri betegségekkel, illetve a daganatok kialakulásával mutatott egyértelmű oki szerepe miatt – vezető haláloknak számít a világon, Magyarországon pedig – a nagy mennyiségű alkoholfogyasztással kombinálva – különösen nagy problémát jelent. Elég, ha csak a fej-nyaki daganatok hazai gyakoriságára gondolunk: a magyar férfiak harmadik leggyakoribb daganatos haláloka a fej-nyaki rák, a 100000 lakosra eső fej-nyaki rákra vis­sza­vezethető halálozás pedig – több mint két évtizede – a férfiak és a nők körében egyaránt nálunk a legmagasabb a világ rákstatisztikákat szolgáltató országai között.

 A leszokással kapcsolatban vannak már ugyan viszonylag jól használható módszerek, ilyen például a hipnózisban végzett averzív kondicionálás, amelyet poszthipnotikus szuggesztióval kombinálnak. A gyógyszeres, valamint az ezzel párhuzamosan alkalmazható kognitív terápiával is jó eredmények érhetők el. Biztos, és mindenkinél egyformán hatékony módszer azonban mindmáig nem létezik. Ezért lenne nagy jelentősége egy olyan terápiás módszer kidolgozásának, amellyel – esetleg a beteg aktív közreműködése nélkül is – általánosan jó eredményt lehetne elérni, ezzel pedig tetemes összegeket megtakarítani az egészségbiztosítási kassza számára.

 

 Injekció formájában

 Épp ilyen kutatási eredményekről számoltak be nemrég a kaliforniai Scripps Research Institute szakemberei. Létezik ugyanis egy olyan, eredetileg a dohányföldből izolált baktérium, a Pseudomonas putida, amely az általa termelt NicA2 nevű enzim segítségével igen hatékonyan bontja a nikotint, ezzel fedezve a teljes szén- és nitrogénszükségletét. Ilyen enzim létrehozásával csaknem 30 éve próbálkoznak laboratóriumi körülmények között, mindeddig sikertelenül. A NicA2 azonosítása viszont áttörést hozhat, hiszen az enzim hosszú időn keresztül sem bomlik le laboratóriumi körülmények között tárolva, sőt a vérszérumban is sokáig aktív marad.

 A baktériumból kivont enzimet szintetikus úton állítanák elő újra, majd a tervek szerint – ha a jövőben megkezdődő klinikai vizsgálatok sikeresnek bizonyulnak – injekció formájában alkalmaznák azoknál, akik mielőbb szeretnének felhagyni káros szenvedélyükkel. Kim Janda és munkatársainak jelenlegi optimista becslése szerint egyetlen injekció hatása akár egy hónapig is tarthat majd: ez azt jelenti, hogy a pácienseknél ennyi ideig maradna el az örömérzet a szokásos napi cigarettamennyiség elszívását követően.

 A reménybeli injekció hatásmechanizmusának megértéséhez érdemes előbb áttekinteni, hogy maga a nikotin milyen módon okoz örömérzetet – és ezzel függőséget. A cigaretta első slukkja valósággal elárasztja nikotinnal az agysejteket: a nikotinmolekulák a sejtekhez kötődnek, s ennek hatására a jóleső érzést kiváltó ingerületátvivő anyag, a dopamin szabadul fel. A nikotin más idegsejt-hálózatokra is hatással van, mégpedig azokra, amelyek a dopamin- felszabadulás finomhangolását végzik. Különösen fontos itt egy olyan neuronhálózat, amely a nikotin hatására körülbelül 1 órányi időtartamra kikapcsol. Ennek a – némelyeknél jóval hosszabb – időszaknak az elteltével a dopamintermelés és ezzel együtt a cigarettázást követő elégedettség-érzés megszűnik. Vagyis az áramkör ismét bekapcsol, gátolva ezzel az idegsejtek dopamintermelését, a dohányos pedig ismét a cigarettásdoboz felé nyúl. Ezt az ördögi kört sokaknál csak a dohányzás kiváltotta halál szakítja meg.

 

 Mint Pac-Man

A Pseudomonas putida nikotinbontó enzimje oly módon szoktatná le a dohányosokat a folytonos pöfékelésről, hogy még azelőtt lebontaná a cigarettából a vérbe került nikotint, hogy az az agyba bejutva örömérzetet váltana ki a dohányosok agyában. Ha a nikotin – a cigaretta elszívását követően – egyáltalán nem is jut el az idegsejtekig, értelmetlenné válik a dohányzás, hiszen dopamin sem fog felszabadulni. „Olyan ez a baktérium, mint egy kis Pac-Man, a jól ismert számítógépes játékból: valósággal zabálja a nikotint” – jegyezte meg az Amerikai Kémiai Társaság folyóiratában a kutatást vezető Janda, aki munkatársaival először kísérleti egerek vérszérumába juttatott annyi nikotint, amennyi egyetlen szál cigaretta elszívásával kerül az emberek vérébe. Azt követően, hogy a kulcsszereplő enzimet, a NicA2-t is az állatok vérébe fecskendezték, a nikotin felezési ideje a szokásos 2–3 óráról 9–15 percre csökkent. Ez már önmagában is igen jelentős eredmény. Az is elképzelhető azonban, hogy ha az eredeti, baktériumból kivont enzimet néhány helyen kémiailag módosítják, akkor az még ennél is gyorsabban bontaná a nikotint, biztosan elérve a kívánt célt, hogy a függőséget okozó vegyület kis mennyiségben se juthasson be az agyba.

 A kutatócsoport ezt követően többféle módon is ellenőrizte, hogy a bakteriális enzim szintetikus úton létrehozott formája valóban megfelelő gyógyszerjelölt lenne-e. „Eredményeink rendkívül biztatóak: az NicA2 több mint három héten keresztül stabil formában tárolhatónak bizonyult a laboratóriumban, körülbelül 36 Celsius-fokos hőmérsékleten. Szintén reménykeltő megfigyelés, hogy az egerekben semmiféle mérgező anyagcseretermék felszabadulását nem tapasztaltuk az enzim nikotinbontó tevékenysége közben. Az enzim nemcsak laboratóriumi körülmények között, hanem a vérszérumban is stabilnak tűnt, ami fontos követelmény ahhoz, hogy később gyógyszerré lehessen minősíteni” – nyilatkozta a kutatásról kiadott sajtóközleményben Janda.

 

 A függőség mértéke

A dohányzásról önerőből sajnos szinte lehetetlen leszokni: a sikeres, puszta akaraterővel véghez vitt leszokások aránya világszerte csupán 1–3 százalék körül van. Ez az arány vényköteles gyógyszerekkel, illetve pszichológussal és a családunk vagy barátaink támogatásával legföljebb 50 százalékra tornázható fel a leszokással foglalkozó szakemberek adatai alapján. Általánosítani nemigen lehet, hiszen részben génjeink határozzák meg, hogy ki mennyire válik függővé a nikotintól. Eszerint a szerencsésebbeknél egyáltalán nem alakul ki függőség és egész életükben kocadohányosok maradnak, míg mások örökre a nikotin rabjaivá válnak, ha egyszer dohányozni kezdtek. Mielőtt akár egyetlen szál cigarettára is rágyújtanánk, ha korábban nem tettük, nem árt, ha tudjuk: az addiktológus szakemberek szerint a nikotin legalább olyan erős függőséget alakít ki, mint a heroin.

 ILLYÉS ANDRÁS

 

Keretes írásunk:

SAJÁTOS GYÖKÉRKOLÓNIA

A növények gyökerével közvetlen kapcsolatban, többnyire csupán néhány milliméter vastagságban lévő talaj az egyik legnagyobb biodiverzitású mikroközösségnek számít, ezrével nyüzsögnek benne a különböző baktériumfajok, az ugyancsak mikroszkopikus méretű gombák, fonálférgek, villásférgek, atkák stb. A nagy népsűrűségből adódóan egymással is kapcsolatban vannak,de a növény is sokat köszönhet e „testközeli” szomszédainak, mondhatni, tőlük függ a harmonikus tápanyagfelvétele. Nekik köszönheti ugyanis a nitrogén, a foszfor és a vas zavartalan felvételét a talajból. Hatásukra indul be a növényi szervezetben a különböző vitaminok vagy például a növekedést serkentő anyagok termelődése. A hajszálgyökereket is közrefogó életközösség védelmet is nyújt a kórokozók ellen, megnehezítik azok behatolását a növény föld alatti szöveteibe, illetve jelenlétével erősíti a növény immunrendszerét. A kapcsolat kölcsönös, a gyökér szerves savakat, cukrokat stb. bocsát ki s látja el velük a mikrobahadat. Ennek a különleges mikroközösségnek a tagja a cikk „nikotinfaló” baktériuma, a Pseudomonas putida is.

 

2015/36