A nemszinaptikus információátvitel az agyban
A gerincsérültek gyógyulási esélyei is javulhatnak azoknak a kutatásoknak köszönhetően, amelyek Vizi E. Szilveszter több évtizeddel ezelőtt megfogalmazott és azóta számtalanszor igazolt agyműködési modelljén alapulnak.
A tudós tollából a gyógyszerkutatás legfontosabb lapjában, a British Journal of Pharmacology-ban jelent meg összefoglaló tanulmány az idegsejtek „beszélgetését” vizsgáló munkásságáról.
– Sokáig tudományos dogma volt, hogy az idegsejtek közötti együttműködés leginkább ahhoz hasonlít, mint amikor két ember telefonon beszélget egymással. Az elmúlt négy évtized alatt azonban sikerült egyértelműen bebizonyítani azt a hatvanas években még csak feltételezésként élő elméletet, amely szerint az idegsejtek közötti kommunikáció nemcsak ilyen lehet, hanem ahhoz hasonló is, mint amikor az üzenet egy rádióadón keresztül, nagy tömegekhez ér el – összegezte fiatal kutatóként tett felfedezése lényegét egy szemléletes példával illusztrálva Vizi E. Szilveszter. Felidézte azt az időszakot, amikor a hatvanas évek végén Oxfordban rájött arra, hogy az idegsejtek nem csupán a tankönyvekben leírt, a neuronok végkészülékén keresztül történő szoros, szinaptikus információátvitel révén tudnak együttműködni egymással.. Mint mondta, professzorai, többek között Sir Willam Paton és az orvosi Nobel-díjas Hans Krebs ugyan érdeklődéssel fogadták, de őket is, és a jóval elutasítóbban reagáló, szélesebb szakmai közvéleményt is meg kellett győznie arról, hogy elmélete helyes.
A Rubiconon a British Journal of Pharmacology-ban közölt cikkével lépett át. Az ott publikált tanulmánya a szakmai közvélemény által legtöbbször, körülbelül ezer alkalommal idézett munkája lett. – Megváltoztatta az adott tudományterületen dolgozók szemléletmódját, gondolatvilágát – hangsúlyozta Vizi E. Szilveszter. A következő fontos állomás az agykutató pályáján 1984, amikor monográfiája megjelent az Egyesült Államokban; ebben Vizi E. Szilveszter részletesebben is leírta az agyműködés szinaptikus mellett létező modelljét.
Eszerint az idegrendszeri üzenetközvetítésnek van egy másik útja is. Ebben az esetben a kémiai ingerületátvivő anyagok, a transzmitterek közvetítésével jut el az információ, vagyis az elektromos hullám a távolabbi sejteken található, nagy érzékenységű jelfogókra.
Az akadémikus kutatásai újabb eredményét tíz évvel ezelőtt összegezte. Ekkor jelent meg az a tanulmánya, amelyben a nemszinaptikus működés jellemzőit írta le. Eszerint míg a közvetlen kapcsolat révén megvalósuló információátvitelben, vagyis a szinapszisban minden a másodperc milliomodrésze alatt történik, a sejtközi térben jelen lévő transzmittereken keresztül minden sokkal lassabban, akár órákig tartó folyamat alatt megy végbe, igaz, ezeknek az idegsejti együttműködéseknek a hatása is tartósabb. Ez azt jelenti, hogy míg a szinaptikus kommunikáció az alapvető agyműködési funkciókért felel, addig a nemszinaptikus együttműködés ezeknek a funkcióknak a jobb működését, finomhangolását biztosítja az ingerelhetőségi küszöb befolyásolása révén. Az agyműködés új modellje így lehetővé tette a különböző idegrendszeri betegségek, például a skizofrénia vagy a depresszió elleni hatékonyabb gyógyszerek kifejlesztését. Paradigmaváltást jelentett a gyógyszerkutatásban Vizi E. Szilveszternek az a megállapítása, amely szerint nagyon sok, a központi idegrendszerre ható gyógyszer nemszinaptikus receptorokon keresztül fejti ki ezt a hatását.
Az agykutató legújabb, a British Journal of Pharmacology-ban megjelent, három másik fiatal tudós – Fekete Ádám, Károly Róbert és Mike Árpád – közreműködésével írt tanulmányában a nemszinaptikus működés pontosabb megismerésének eddig még nem ismert alkalmazhatóságára is kitért. Mint írta, a rossz vér-, oxigénellátással járó állapotokban az idegsejtek életét biztosító, úgynevezett magas energiaellátást biztosító ATP-molekula mennyiségének lecsökkenése miatt a nemszinaptikus transzporterek működési iránya megfordul és nem „felporszívózza” a toxikus anyagokat, mintegy semlegesítve azokat, hanem káros hatású kémiai anyagokat, például glutaminsavat küld az idegsejtek közötti térbe. Az idegsejtek a folyamat következtében elhalnak. Vizi E. Szilveszter ugyanakkor arra hívta fel a figyelmet, hogy a transzporter 5–6 Celsius-fokos lehűtése megállítja ezt a káros változást. Az idegsejtek megóvása gerincsérültek esetében azt jelentheti, hogy az idegpályák nem bénulnak le és nem jön létre tartós károsodás
