Előfizetés a lapra

Kúszó depolarizáció az agykéregben

agykutatás, agyvérzés, Alzheimer-kór, biológia, orvosbiológia, OTKA

2016/01/06

tartozik. Nem olyan régen fedezték fel, hogy ilyenkor az
agykéregben nemcsak pillanatnyi változások történnek, hanem folytatódnak, sőt kiterjednek, még nagyobb bajokat okozva. Farkas Eszter agykutató, az SZTE Általános Orvostudományi Kar Orvosi Fizikai és Orvosi Informatikai Intézet munkatársa egy világviszonylatban is egyedülálló képalkotó rendszert dolgozott ki a változások felmérésére. Kutatásai reményt kelthetnek a stroke-osok számára, így méltán kapta meg nemrégiben a L’Oréal – UNESCO A nőkért és a tudományért ösztöndíját.

– Az ön területén van jelentősége annak, hogy nő vagy férfi végzi a kutatást?

– Talán különbséget kell tenni nő és anya között. Nőként én soha nem tapasztaltam, hogy a férfi és a női kutató különbözne, hasonlóak a feltételrendszerek. Ha az ember bead egy pályázatot vagy kéziratot bírálatra, a tartalmát nézik, nem azt, hogy a szerzője nő-e vagy férfi. A kísérletek eredményei is függetlenek attól, hogy ki végezte. Kezdettől fogva egyetemi laboratóriumokban dolgoztam; ez a közeg a társadalmi átlagnál talán liberálisabb, elfogadóbb is. Anyaként, kicsi gyermekkel a munkahelyen eltölthető idő hossza behatárolt, amire akár hátráltató tényezőként is lehet gondolni. De ha jó csapatban dolgozik az ember (és ezt bátran mondhatom a mi kutatócsoportunkról), akkor ennek a kutatás nem szenvedi kárát. A kollégák megértőek, és az is nagy segítség, hogy a gyermeknevelés feladatain osztozunk a férjemmel.

– Kezdettől fogva agykutató szeretett volna lenni vagy később jött az elhatározás?

– A minket körülvevő természet mindig nagyon érdekelt, legyen az akár az állatvilág, a földrajzi képződmények vagy a csillagos égbolt.

– Ez azért is érdekes, mert a másik díjazott, Kóspál Ágnes éppen csillagász.

– Igen, általános iskolásként nekem is megfordult a fejemben, hogy csillagász leszek. Az üstökösök érdekeltek leginkább. Emlékszem, ahogy lestem az eget, és egy hullócsillagot látva szaladtam be Apának elújságolni, hogy végre láttam üstököst, csóvája is volt! Apa persze helyre tette a dolgot: hullócsillag lehetett az. Ez nem kopott ki teljesen, felnőtt fejjel évekig figyeltem az üstökösöket binokulárral. Voltak nagyon izgalmas jelenségek az égen. Például a Holmes-üstökösnek 2007-ben volt egy olyan nagy kitörése, hogy egy ideig még szabad szemmel is láthatóvá vált.

– Aztán inkább gyakorlatiasabb pályát választott?

– Ezt így nem mondanám. Inkább úgy fogalmaznék, hogy az ember fiatalon nagyon formálható; a középiskola választásánál még a szobrászat és a biológia vetélkedett egymással. Végül a szegedi Radnóti Miklós Gimnázium biofizika tagozatára vettek fel, ahol kiváló képzést kaptunk biológiából. Az egyetemen már biológiatanárnak készültem. Aztán negyedévesen a tudományos diákköri témavezetőm, Fekete Éva javaslatára és támogatásával megpályáztam egy TEMPUS diákcsere ösztöndíjat a hollandiai Groningeni Egyetemre. Mi akkoriban itthon előadásokra és gyakorlatokra jártunk, kint viszont a hallgatókat teljes időben éles kutatási projektekbe vonták be. Ott kóstolhattam bele az izgalmas gyakorlati dolgokba, nagyon megtetszett ez a világ. Ez a fél év nagyon fontos tapasztalatokkal szolgált, és ez idő alatt fogalmazódott meg bennem, hogy idegrendszeri kutatással szeretnék foglalkozni. A kapcsolat a későbbiekben is meghatározó maradt, hiszen az ő ajánlásukkal kezdtem el friss diplomásként az Egyesült Államokban dolgozni, majd két évvel később visszatértem a groningeni laboratóriumba, és ott szereztem meg a PhD fokozatot az agyi keringés kutatásának témakörében, Paul Luiten professzor témavezetésével.

 Azt vizsgáltuk, hogy az öregedő agyban és Alzheimer-kór esetén miként sérül az agyi hajszálerek falának szerkezete, hogyan hat ez az idegsejtek működésének és a memóriának a romlására. Ezt a munkát folytattam évekig a fokozat megszerzése után is, míg mentorom, Bari Ferenc professzor indítványozására egy posztdoktori ösztöndíj révén az angliai Bradfordban meg nem ismerkedtem a stroke utáni elhúzódó sérülések okozójának egyik mechanizmusával, az agykérgi kúszó depolarizáció jelenségével.

– Milyen jelenség az agykérgi kúszó depolarizáció?

– Alapvetően az idegsejtek egy csoportját érintő agyi elektromos jelenség. Az idegsejtekben és környezetükben (melyeket sejthártya választ el egymástól) az ionok eloszlása nem egyenletes. Ez létrehoz egy töltéskülönbséget a sejthártya két oldalán. Ezt hívjuk nyugalmi membránpotenciálnak. Kúszó depolarizációkor ez a töltéskülönbség kiegyenlítődik, és ez a kiegyenlítődés az egymással szomszédos idegsejt-csoportokon továbbítódik, mint a hullám a víz felszínén, ha követ dobnak bele. A jelenség káros hatását az adja, hogy a depolarizációt egy helyi (azaz a szövet kis területét érintő) vérátáramlási változás is követi, amely a stroke-os agyban akár vérátáramlás-csökkenés is lehet. Ha ez bekövetkezik, akkor az érelzáródás révén amúgy is kevés vért kapó szövet vérellátása, tehát az idegsejtek tápanyag- és oxigénellátása tovább romlik. Stroke után vannak olyan területek az agyban, ahol az idegsejtek még nem pusztultak el, de feladatukat tápanyaghiány miatt nem tudják ellátni. Az agykérgi kúszó depolarizációval járó vérátáramlási változások miatt ezek a sejtek elpusztulhatnak, a szöveti sérülés kiterjedése növekszik. Ezt a jelenségcsoportot vizsgáljuk.

– Ebben segít az az agyi képalkotó rendszer, amit Ön fejlesztett ki?

– A laborunkban üzemelő egyedülálló agyi képalkotó rendszert az angliai tanulmányút során bradfordi professzorommal, Tiho Obrenovitch-csal fejlesztettük ki. A rendszer lényege, hogy nagyon jó időbeli és térbeli felbontással szinkronban tudjuk követni az agykéregben bekövetkező elektromos jelenségeket (potenciál-változásokat), szöveti pH-változásokat, és a hozzájuk csatolt vér­át­áram­lás­be­li változásokat. Az elektromos jelenségek nyomonkövetésére, és a pH változások megfigyelésére olyan festékekkel töltjük fel a szövetet, amelyek fluoreszcencia-intenzitásuk növekedésével jelzik a potenciálváltozást, vagy a szövet savasodását. Amikor hazatértem Angliából, ezt az infrastruktúrát is hoz­hattam magammal.

 A világon a rendszer működési elvét máshol is alkalmazzák, de olyan formában, ahogy mi használjuk, csak nálunk üzemel. Ezzel a kutatási területünkön egyedülálló, nemzetközi szinten is elismert eredményeket tudunk produkálni. Egy klinikusokból és kutatókból álló nemzetközi csoport (Co-Operative Studies on Brain Injury Depolarizations, COSBID) tagjaiként dolgozunk, számon tartják az eredményeinket.

– Azt mesélte a díjátadón, hogy a kutatásoknak még az elején tartanak. Meg lehet-e jósolni az eljárás jövőjét?

– A jövő megjósolhatatlan… Az, hogy az elején tartunk, talán kicsit félrevezető, hiszen az agykérgi kúszó depolarizációt 1944-ben írták le először. Olyan értelemben viszont nagyon friss a téma, hogy az első bizonyíték, hogy a jelenség a sérült emberi agyban is lejátszódik, 2002-ben került napvilágra. Innentől kezdve vált nagyon izgalmassá a kutatási terület. A jövő feladatai nyilván a terápiás beavatkozás kidolgozását jelentik. Ez még legalább tíz-húsz évet jelent…

– Nem veszi el ez a kedvét?

– Az ilyen jellegű kutatások mindig hosszú távon hoznak eredményt. Aki csinálja, az tisztában van vele. A munkám nagyon sokrétű, a labormunkától kezdve az oktatáson át a pályázatok és közlemények megírásáig, a kutatócsoport irányításáig. Egy héten van körülbelül 2 nap, amikor magam is kísérletezek – a kísérleti munka zömét a PhD hallgatóim végzik –, ezen kívül orvosi fizika gyakorlatokat tartok heti rendszerességgel I. éves orvostanhallgatóknak. Szeretem ezt a munkát csinálni, nagyon jó a fiatalokkal dolgozni, együtt gondolkodni, lelkesítenek a kihívások, és mindig jó érzés, amikor egy tudományos problémára választ tudunk adni.

 TRUPKA ZOLTÁN

OTKA
K 111923
PUB-I 117209

 

2015/43