Życiodajny tlen bywa także zabójcą. Jego aktywne postacie - wolne rodniki tlenowe - przypominają \"naboje ostrego strzelania\". Kiedy taki nabój trafi w cząsteczkę DNA i spowoduje uszkodzenia w materiale genetycznym, w organizmie człowieka może rozwinąć się nowotwór.

Do grupy polskich uczonych, których zainteresowała ta druga - groźna - natura tlenu, należy prof. Ryszard Oliński z Uniwersytetu im. M. Kopernika w Toruniu. http://www.uni.torun.pl tegoroczny laureat Nagrody Naukowej Wydziału Nauk Medycznych PAN. Efektem badań tych naukowców stała się metoda badania zniszczeń, jakie reaktywne formy tlenu powodują na poziomie komórki i całego organizmu, unikatowa w skali światowej.

TLEN - SPRAWCA PIERWSZEJ KLĘSKI EKOLOGICZNEJ

Właśnie to niszczące działanie tlenu doprowadziło do pierwszej katastrofy ekologicznej około 3,5 miliarda lat temu - przypomina Oliński.

\"Życie na Ziemi rodziło się w warunkach beztlenowych. Miliard lat później zaczęły powstawać organizmy przypominające dzisiejsze rośliny i rozpoczęła się produkcja tlenu. Oswobodzony tlen, ze swoimi toksycznymi właściwościami, doprowadził wtedy do wymarcia większości organizmów żyjących na Ziemi\" - opowiada.

Jak tłumaczy Oliński, my jesteśmy spadkobiercami tych organizmów, które przetrwały. Nauczyliśmy się pozyskiwać większe ilości energii z pokarmu niż było to możliwe w atmosferze beztlenowej.

WOLNE RODNIKI PRZYCZYNĄ MUTACJI W GENACH

\"Oprócz znanego wszystkim tlenu cząsteczkowego, O2, istnieją aktywne postacie tlenu, które występują w postaci wolnych rodników\" - tłumaczy Oliński.

Wolne rodniki, niczym \"naboje ostrego strzelania\" atakują DNA człowieka, powodując groźne mutacje w genach. Taka inwazja, której skutkiem jest nadmierne stężenie reaktywnych form tlenu w organizmie, określana jest terminem \"stres oksydacyjny\".

Efektem \"stresu oksydacyjnego\" może być rozwój raka. \"Jeśli atak wolnych rodników dotyczy ważnych dla komórki genów, np. genów regulujących jej podziały i specjalizacje, może rozpocząć się proces rakowacenia. Komórka wyrywa się wtedy spod kontroli i dzieli bez opamiętania\" - mówi Oliński.

JAK MERCEDES DO MALUCHA

Na szczęście organizm ludzki ma sposób na obronę przed niszczycielskim działaniem wolnych rodników i sam naprawia uszkodzenia DNA. Są jednak ludzie, u których ta obrona, wskutek dziedzicznych obciążeń, jest mniej wydajna niż u innych.

\"To tak, jakby porównać mercedesa do +malucha+. U ludzi bez obciążeń genetycznych mechanizmy tej obrony działają tak sprawnie, jak silnik mercedesa. U osób genetycznie obciążonych mechanizmy te także funkcjonują, ale z mocą i wytrzymałością fiata 126p\" - mówi Oliński.

Kiedy aktywne postacie tlenu zaczynają niszczyć DNA, a organizm nie jest w stanie bronić się wystarczająco sprawnie, powstają określone mutacje w czterech zasadach azotowych: guaninie, cytozynie, adeninie i tyminie. \"Poziom tych mutacji może być wskaźnikiem stresu oksydacyjnego\" - zwraca uwagę profesor.

POLSKIE BADANIA USZKODZEŃ DNA

Zespół prof. Olińskiego, razem z doc. Barbarą Tudek z Instytutu Biochemii i Biofizyki PAN w Warszawie http://bazy.opi.org.pl/raporty/opisy/instyt/4000/i4605.htm oraz prof. Januszem Kowalewskim z Kliniki Chirurgii Klatki Piersiowej i Nowotworów CM UMK, http://www.amb.bydgoszcz.pl/index.php?option=displaypage&Itemid=317&op=page przeprowadził badania oksydacyjnych uszkodzeń DNA w białych krwinkach (leukocytach) oraz produktów procesu naprawy tych uszkodzeń przedostających się do moczu.

Wiedzę na temat uszkodzeń DNA, które mogą być inicjowane przez wolne rodniki, Polacy przetestowali w badaniach nad rakiem płuc u palaczy.

KOMÓRKA ZDRADZA RYZYKO RAKA PŁUC I MIAŻDŻYCY

Dzięki możliwości wykrywania niebezpiecznych zmian już na poziomie komórki, polscy naukowcy są w stanie określić, którzy z palaczy są najbardziej narażeni na raka płuc - ze względu na genetycznie uwarunkowaną słabą obronę przeciwko oksydacyjnym uszkodzeniom DNA.

Wyniki badań znalazły także zastosowanie w określaniu patogenezy miażdżycy. Ryszardowi Olińskiemu, wspólnie z kierownikiem Kliniki Chirurgii Ogólnej CM UMK http://www.amb.bydgoszcz.pl/index.php?option=displaypage&Itemid=318&op=page prof. Arkadiuszem Jawieniem, udało się wykazać, że jednym z czynników prowadzących do rozwoju blaszek miażdżycowych w organizmie mogą być właśnie wywołane przez tlen modyfikacje DNA.

* * *

Prof. dr hab. Ryszard Oliński, kierownik Katedry i Zakładu Biochemii Klinicznej Collegium Medicum Uniwersytetu im. M. Kopernika w Toruniu, http://www.cm.umk.pl/index.php?option=displaypage&Itemid=250&op=page otrzymał (wspólnie z dr. Danielem Gackowskim i mgr. Rafałem Różalskim z Akademii Medycznej w Bydgoszczy) nagrodę PAN za cykl prac na temat \"roli reaktywnych form tlenu w patogenezie niektórych chorób człowieka\".

W ubiegłym roku o przełomowych polskich badaniach informowało prestiżowe pismo \"Cancer Research\".

PAP - Nauka w Polsce, Joanna Poros

27 grudnia 2004

reo