A professzor korábbi felfedezése, hogy fehérjék és nanoműanyagok kölcsönhatása során a fehérjékben bizonyos degeneratív betegségekre is jellemző változások történnek. – Ok-okozati kapcsolatot egyelőre nem találtunk, annak bizonyításához több kísérletre lesz szükség, de azt már láttuk, hogy a fehérjék szerkezetében beálló változás drasztikus, pont olyan, mint amit például, a kergemarhakór esetében is tapasztalni. A Bécsi Egyetemmel együttműködésben most azt vizsgálják, hogy pont ez az elváltozás lehet-e Alzheimer-kór, vagy Parkinson-kór kiindulópontja – nyilatkozta portálunknak a kutató.
Alapvetően azt szeretnénk látni, hogy milyen kapcsolat lehet bizonyos betegségek és a mikroműanyagok között. Első lépésként azt néznénk meg, hogy amikor a műanyag egy adott környezetbe kerül, akkor a szövetnek abban a részében, amivel érintkezik, okoz-e valamilyen gyulladást, elindul-e valamilyen immunreakció, halnak-e ott meg sejtek, vagy történik-e biokémiai, vagy molekuláris biológiai elváltozás, ami a későbbiekben információt szolgáltathat a nagy célhoz, hogy megértsük, e részecskék milyen hatással vannak a teljes szervezetünkre. (A Bécsi egyetem és Hollóczki Oldamur egy korábbi közös cikke szerint a nanoméretű műanyagoknak szerepük lehet a bélflóra megváltozásában, és ebből eredhet valamiféle karcinogén hatás.)
A kiindulási műanyagok nagyon sokfélék lehetnek – polietilén, polietilén- tereftalát, nejlon – és ugyancsak igen változatosak azok a mechanikai, fizikai, kémiai, biológiai folyamatok is, amik során ezek az anyagok mikro-, nano méretűre aprózódnak. Mindezek eredményeként a nagyon sokféle kiindulási anyagból nagyon sokféle maradvány képződhet. Tehát ami a tápanyaggal, ivóvízzel ezekből a szervezetünkbe jut, az sem egyetlen anyag, hanem nagyon sokféle anyag bonyolult keveréke. Mindezek miatt a nanoműanyagok és a betegségek kialakulása közötti összefüggést firtató kísérleti vizsgálatok korántsem egyszerűek. Gondot okoz az is, hogy ezek a részecskék nagyon kicsik lehetnek, akár 100 nanométernél is kisebbek, ami a vizsgálatukat tovább nehezíti.
– Különösen biológiai mintában szembesülünk ezzel, vagyis éppen abban az a környezetben, amiben kíváncsiak vagyunk a viselkedésükre, hatásukra. Számítógépes modellezés segítségével azonban e nehézségek részben kiküszöbölhetők. A virtuális modellek ugyan absztrakciók, vagyis nem hordozzák a modellezett anyagok valamennyi tulajdonságát, ám segítségükkel megtalálható az irány, kideríthető, merre felé lehet érdemes a továbbiakban gondolkodni. Másik előnye a virtuális kísérleteknek, hogy nagyon gyorsan lefuttathatók, megismétlésüknek, illetve újabb vizsgálatok elvégzésének legfeljebb a szuperszámítógépek rendelkezésre álló kapacitása szabhat határt. (A Debreceni Egyetemen lévő szuperszámítógép park nemrégiben a korábbiaknál nagyságrendekkel gyorsabb renszerekkel bővült. A Komondor szuperszámítógép kapacitásainak kuatócsoportok közötti felosztása már folyamatban van.)
A műanyagok alapvetően nem mérgezőek, mivel emberi léptékkel mérve gyakorlatilag nem bomlanak le. Ezért a tudós társadalom sokáig kétkedve fogadta azokat a felvetéseket, amik szerint bejuthatnak a szervezetbe. Ez a kétkedés még akkor sem szűnt meg teljesen, amikor a nano méretű anyagmaradványok jelenlétét az ivóvízben, illetve az élelmiszerekben kimutatták. Az, ugyanis, hogy ezek a PET-palackokról, vagy műanyag ételhordókról, vagy bármely műanyag tárgyról levált anyagmaradványokat tartalmazó részecskék evés-ivás alkalmával bekerülnek az emésztőrendszerbe, innetől kezdve nem volt kérdés, ám az, hogy a bélrendszeren keresztül felszívódnak, illetve, a vérből is kimutathatóak csak a további kutatások ereményeként derült ki.
Amikor kiderült, hogy a nanoméretű műanyagok ott vannak a szervezetben, és a vérárammal el tudnak jutni gyakorlatilag bárhová, azonnal felmerült: be tud-e jutni egy ilyen műanyag részecske az agyba, hogy ott aztán problémát okozzon. Dél-koreai tudósok egerekkel, majd emberi mikroglia sejtekkel végzett kísérletei 2021-ben publiklát tanulmányuk szerint azt mutatták, hogy nemcsak, hogy átjutnak, de fel is halmozódnak a mikroglia sejtekben, az immunrendszer „közreműködésével” programozott sejthalálra késztetik az agy egészségében kulcsszerepet játszó sejteket. A Bécsi Egyetem egérkísérletei viszont azt mutatták, hogy a nanoműanyagok elképesztően gyorsan bejutnak az agyba – már elfogyasztásuk után két órával kimutatható a jelenlétük – majd ugyanolyan gyorsan ki is ürülnek onnan.
– Az általunk végzett számítások érdekes részleteket tártak fel erről a folyamatról. Egyrészt azt láttuk, hogy vannak olyan körülmények, amikor ez a transzfer végbe tud menni, tehát átjuthat a nanoméretű műanyag a vér-agy gáton, aminek pontosan az a szerepe, hogy a káros hatásoktól e nagyon fontos szervet megvédje. Azt is láttuk, hogy a nanorészecskék nem csupaszon jutnak be a szervezetbe, hanem van rajtuk valamilyen korona, egy réteg, amit a részecske környezetéből összeszedett molekulákból áll, és ennek meghatározó szerepe van a vér-agy gáton való átjutásban. Ez a korona származhat akár a külső környezetből, akár a szervezetünkből, ahol is e réteg ilyen-olyan folyamatok keretében lecserélődik – például fehérjékre, vagy lipidekre. Hogy a műanyag nanorészecske át tud-e menni a vér-agy gáton, az attól függ, hogy mit szedett magára, milyen molekulákat gyűjtött maga köré. Mivel a kysérletek tanúsága szerint rengeteg műanyag részecske kering a véráramban, feltételezhető hogy lesz valamennyi, ami olyan molekulákba burkolózik, amik segítségével átjut a vér-agy gáton. Mivel a műanyagok bevitele akár folyamatos is lehet – például attól függően hogy PET-palackból isszuk-e a vizet, vagy nem – újabb probléma merülhet fel, hiszen ez a folyamatos terhelés is lehet kóros folyamat kiváltója.
Hollóczki Oldamur szerint ugyan látszik, hogy az egyre több műanyag „fogyasztása” ellenére az átlagéletkor egyre nő, de az is látszik, hogy a neurodegeneratív betegségek, illetve a rák különböző formáinak – például, a vastagbélrák – előfordulása növekszik. Ha a fehérjék műanyagok hatására történő változása és a betegségek kialakulása között konkrét kapcsolatot lehetne találni, az nagyon nagy fegyvertény lenne e betegségek kialakulásának megelőzésében, például úgy, hogy a ténylegesen patogén műanyagok használata szabályozás útján megszűnik, vagy legalább csökken. – A feladat az, hogy megmondjuk, melyik az a műanyag fajta, vagy melyik az a felhasználás, technológia – műanyag palack, vagy gázvezeték cső, vagy mikrohullámú sütőben használatos edény – az, ami azokat a részecskéket termeli, amelyekből esetleg, gond lehet. Ott kell a szabályozásnak beleszólnia, meg kell mondani, mely előállítási módokat és felhasználásokat támogatunk, és melyeket kívánjuk visszaszorítani. A műanyagokat teljesen nem tudjuk kizárni a környezetünkből, hiszen bármilyen más anyagot használnánk, annak más – esetleg még kockázatosabb – környezeti és egészségügyi következményei lennének.
Borítókép: illusztráció, a Debreceni Egyetem Innovációs Központjának látványterve/Fotó: Figyelő
