Magyar tudós tanulmányát közli a British Journal of Pharmacology

"Több mint négy évtizedes kutatásaim tanulságait foglalom össze, és ezek terápiás lehetőségeit is felvázoltam" - mondta Vizi E. Szilveszter.

Mint kifejtette, a XX. közepén egyértelműen tisztázottnak tűnt az idegsejtek közötti kommunikáció mechanizmusa, amelynek alapját a neuronok végkészülékén keresztül történő közvetlen, szinaptikus kapcsolódás jelentette. E modell szerint az akciós potenciál néven emlegetett elektromos hullám a szinapszisokhoz érve speciális ingerületátvivő anyagot (transzmittert) szabadít fel, az utóbbi teszi lehetővé, hogy az információ az egyik neuronról a másikra jutva elérje a célsejtet.

Az 1960-as évek végén azonban néhány új felfedezés megkérdőjelezte a szinaptikus ingerületátvitel kizárólagos voltát. Kiderült, hogy a közvetlen kommunikáción kívül a neuronok a transzmitterek révén a sejtek közti téren keresztül is képesek érintkezni. Üzeneteiket csupán a megfelelő, nagyérzékenységű jelfogóval, receptorral rendelkező célsejtek veszik.

Izgalom esetén túlsúly

Vizi E. Szilveszter, aki 1967-69 között a kor egyik legnagyobb tudósa, az Oxfordi Egyetem farmakológiai intézetének vezetője, Sir William Paton mellett dolgozhatott, angliai kutatásai során azt vizsgálta, hogy miként hatnak egymásra a belső szervek működését szabályozó vegetatív idegrendszer szimpatikus és paraszimpatikus hálózatának ingerületátvivő anyagai. Izgalom, veszély esetén a noradrenalinnal működő szimpatikus idegrendszer kerül túlsúlyba, nyugalmi állapotban az energiafelhasználás utáni feltöltekezést végző, acetilkolinnal üzemelő paraszimpatikus idegrendszer élvez előnyt.

"Az akkori tankönyvi adatok szerint a noradrenalin és az acetilkolin egyazon célsejten fejti ki ellentétes hatását, kiegyenlítve egymást. Én viszont azt vizsgáltam, hogy a két idegféleség egymásra tud-e hatni. Mindenki azt mondta, hogy nem lesz semmiféle eredmény, legnagyobb meglepetésre azonban azt találtam, hogy a noradrenalin gátolja az acetilkolin felszabadulását, így a hatását is annak ellenére, hogy nem volt közöttük szinaptikus kapcsolat. A két vegetatív ideghálózat nagyon gazdaságosan működik, eleve meggátolva, hogy valamelyikük kifejthesse hatását. Ez volt a preszinaptikus, a végkészüléken kifejtett gátlás első neurokémiai bizonyítéka" - magyarázta,

Vezető cikk

Oxfordban annyira érdekesnek találták a fiatal magyar kutató munkásságát, hogy hamarosan Vizi képviselhette a brit farmakológiai társaságot egy Cambridge-ben rendezett nemzetközi konferencián, tanulmányát pedig vezető cikként közölte a British Journal of Pharmacology annak ellenére, hogy a bírálók egyike lakonikus egyszerűséggel "ostobaságnak" minősítette a dolgozatot.
"Ez a tanulmány évekkel később Citation Classic, az adott tudományterület egyik legidézettebb munkája lett" - jegyezte meg az agykutató, aki hosszú ideig teljesen egyedül volt elméletével, de sorra bizonyította a nemszinaptikus neuronális kapcsolat létét az agy legkülönfélébb területein, és publikálta eredményeit.

1984-ben jelent meg az Egyesült Államokban a nemszinaptikus kölcsönhatásról szóló monográfiája, előszavát Sir William Paton írta, aki ajánlásában rámutatott, hogy Vizi "nagyon izgalmas" elmélete új utakat nyit a tudományban. Később egyre többen csatlakoztak elméletéhez, köztük több magyar kutató. Munkásságuk révén kiderült, hogy az agy legkülönfélébb ingerületátvivő anyagokkal működő ideghálózatai döntő többségükben nem közvetlen kapcsolatokon keresztül működnek. Az ingerületátvivő anyagok a sejtközi térben vándorolnak a megfelelő receptorokhoz, majd miután elvégezték feladatukat, vákuumporszívók, úgynevezett transzporterek gyűjtik be a vegyületeket, korlátozva az ingerületátvivő anyagok működését, az újrahasznosítással pedig az ideghálózatnak is "spórolnak".

Tartós hatás

"2000-ben jelent meg egy nagy tanulmányom, amelyben leírtam, hogy lényegesen érzékenyebbek a nemszinaptikus receptorok és transzporterek, mint szinaptikus társaik. Különbözik a reakcióidejük is: míg a szinapszisban a történések a másodperc milliomodrésze alatt zajlanak, a sejtközi térben állandóan jelen levő ingerületátvivő anyagok koncentrációja lassan emelkedik vagy csökken, vagyis itt tartós hatást fejtenek ki" - emelte ki az agykutató.

Hozzátette, hogy míg a szinaptikus ingerületátvitel az agyi funkció alapműködését biztosítja, az idegsejtek nemszinaptikus párbeszéde e funkciók finomhangolását, az ingerelhetőségi küszöböt (a kedélyállapotot, a koncentrálóképességet, éberséget) határozza meg. Az általa leírt agymodell révén megmagyarázhatóvá váltak különböző idegrendszeri betegségek, például a depresszió, a skizofrénia, és gyógyszerek új nemzedékét fejlesztették ki.

"Azt is megkockáztattam, hogy a gyógyszerek a nemszinaptikus receptorokon keresztül hatnak, ami megint ellentmondott a tankönyvi adatoknak" - idézte fel.

A legújabb eredményeket vázolva elmondta, hogy munkatársaival kimutatta: az ischaemiás, azaz rossz vér- és oxigénellátással járó állapotokban a nemszinaptikus transzporterek működése megfordul, porszívózás helyett a nemszinaptikus receptorokon keresztül ható serkentő vegyületet, glutaminsavat pumpálnak a sejtközi térbe, ezáltal növekszik a kalcium koncentrációja a neuronokban, idegsejtelhalást okozva.

"Hűtéssel gátolható a transzporterek aktivitása, ezért gerincsérülteknél, megelőzendő a neuronok elhalását, azonnal hűteni kellene az érintett területet. Nagyon izgalmas a kutatások hozadéka, amelyeknek a betegeken kívül a gyógyszeripar lesz a legnagyobb haszonélvezője" - összegezte Vizi E. Szilveszter.