Vígh László

A membrán-tutajoktól a lipidterápiáig: mindennapi stresszeink és betegségeink új megközelítésben

IV. Membránok a stresszben, stressz a membránokban

9. ábra

NépszabadságIndependent

A megállíthatatlan klimatikus változásokra nagyon sokan figyelmeztetnek. Plusz még egy fok, és a Föld melegebb lesz, mint bármikor az elmúlt egymillió évben. Legyen az már csak könnyű vigasz, hogy a globális melegedési folyamat pontosan azt a forgatókönyvet követi, amelyet számításai alapján a híres svéd kémikus, Arrhenius éppen száz évvel ezelőtt tett közzé. És persze tudjuk, hogy mások szerint még az sem zárható ki, hogy a nagy meleget nagy hideg követi majd. De hogy jönnek ide a sejtmembránok? Nos azonnal látni fogják, hogy ez nagyon is kézenfekvő.

10. ábra

Hogy valóban a membránok adaptív fluiditásszabályozó képessége, ennek eredményessége határozza meg az adott fajta túlélési esélyeit hideg- és fagyveszély esetén, azt az eltérő fagytűrő képességű búzafajokra szegedi laborunkban lassan 25 éve igazoltuk (videó, animáció).

Videó: A membránok tulajdonságairól laboratóriumi körülmények között

Animáció: A fagytűrő búzák hidegedzése

A klímakamrákban hidegedzett búzák plazmamembránjaik fluiditását megfelelő technikákkal követve kiderült, hogy míg a fagytűrő fajták esetében az edződés egy stádiumában a membránok fluiditása folyamatos növekedésbe kezdett, ugyanez nem történt meg a fagyérzékeny társaik esetében.

És hogy valóban a membránok lipidfázisa volt felelős a hatékony membránadaptáció kivitelezésében, azt úgy sikerült igazolnunk, hogy bizonyos lipidféleség fejcsoport-előanyagának a bevitelével sikerült felszaporítanunk egy olyan "alacsony olvadáspontú", nagy fluiditású foszfolipidet a búza-csíranövénykék membránjaiban, amitől a fagytűrő képességük drámaian javult (animáció).

Animáció: A fejcsoportok minősége is kihat a fagytűrésre

Korai megfigyeléseinket számos megerősítés követte. A membránlipidek összetétele, a "fejek" és főleg a "lábak" minősége, egészen pontosan a zsírsavláncok telítetlenségi szintje egyazon növény esetében is lényegesen eltérhet, jól tükrözve az élőhely hőmérsékleti stresszviszonyait. A telítetlen zsírsavak mennyiségét genetikai beavatkozással növelve jelentősen fokozódott az adott növény hidegtűrése. Fordítva, a lipidtelítéssel keményített membrán általában nagyobb garanciát nyújtott a vizsgált szervezetek sejtjeinek hőstresszel szembeni ellenállásában.

A membránlipidek számosságának, diverzitásának szerepére vonatkozó korábbi eszmefuttatásaink alapján ma már sokkal könnyebben belátjuk, hogy a nem állandó testhőmérsékletű élővilág (a növények mellett az egysejtűektől a hidegvérű állatokig, téli álmot alvó emlősökig) hőmérséklet-stressztűrő képességében milyen fontos szereppel bírnak a lipidek.