Нека и наука - Може би метанът може да спаси животи
Петък, 1 януари 2021 г., Ден на Фрузина
- Последни статии
- Социология
- Наука за живота
- Нежива наука
- Астрономия
- Състезание
Може би метанът също може да спаси животи?
Стрес в митохондриите
Съдбата на метановия газ се оказа доста несправедлива в научния живот досега, той винаги е бил смятан за неутрално, нереактивно вещество и повечето хора го свързват с крави, неприятни миризми или просто парников ефект върху метана. Така че първата ни изненадваща новина е, че това е газ без мирис и вероятно е способен на много повече, отколкото предполагахме досега.
В подкрепа на това те работят дълго време в Института по хирургична хирургия на Университета в Сегед, където изследователска група от биолози и физици работи, за да изясни ролята на метана като важен диагностичен маркер в клиничните условия. За тази цел беше извършен анализ на алкотестер с помощта на измервателен метод, основан на фотоакустичния спектроскопичен принцип с участието на редица здрави и болни доброволци, където концентрацията на издишания метан беше изследвана в очевидно много отдалечени стресови състояния. Общият знаменател във всички случаи е митохондриалната дисфункция.
Най-хубавото при техния измервателен уред е, че те могат да вземат проби от хора без намеса, а също така има възможност за непрекъснато измерване в реално време. Въздушната проба попада в така наречената фотоакустична камера с помощта на помпа, където лазерни лъчи сканират камерата и ако се удари молекула, за която се смята, че е даден биомаркер, в нашия случай метан, тя поглъща светлина, причинявайки топлинно разширение около молекулата. Това от своя страна включва звуково явление, което не се чува за човешкото ухо, което нашите изследователи могат да нанасят на графика, използвайки своя компютър. Накратко, колкото повече молекула търсите в камерата, толкова по-силно е тя вътре, така че по-високите амплитудни сигнали могат да бъдат регистрирани.
Енергия в риск
Какво разбираме под митохондриална дисфункция и как може да доведе няколко заболявания до общ знаменател? Митохондриалната дихателна верига е енергийният център на нашето тяло, чието оптимално функциониране може да се счита за съществено за всички жизнени функции. Почти всички известни типове еукариотни клетки съдържат митохондрии, чийто брой и форма варират от клетка до клетка. В по-енергоемки метаболитно активни тъкани, като тези, свързани с мускулната функция или нервната система, можем да намерим много повече от тях.
Митохондриалният геном съдържа само 37 кодиращи гена, отговорни за експресията на 16 протеина, като всички те насочват функцията на електронно-транспортната верига (ETC). Комплексите на ETC протеина приемат електрони в сътрудничество с коензими, така че електроните, образувани в цикъла на лимонената киселина или отделени от молекулите на донорите на електрони, пътуват непрекъснато през активните центрове на комплексите, съдържащи метални йони, докато накрая достигнат молекулата на кислорода, където протонният електромотор сила се генерира с вода. Тази енергия в крайна сметка задвижва ензима АТФ синтетаза, който, макар и да не е част от дихателната верига, е крайната цел на процеса, тъй като тук енергията, необходима за всички жизнени функции, се генерира под формата на АТФ.
Разбира се, в такава сложна и фино настроена система може да има незначителни дефекти, които в нашия случай могат да бъдат предимно образуването на реактивни свободни радикали. Отдавна е известно, че електронният преход в дихателната верига не винаги се извършва перфектно, тук се образуват по-голямата част от реактивните кислородни видове (ROS). Дори по време на нормалното физиологично дишане е доказано, че супероксидните радикали се образуват от 1-2% от кислородните молекули поради несъвършена редукция и има няколко окислително-възстановителни центъра в митохондриите, където е възможно образуването на ROS.