Előfizetés a lapra

Mit mutat a leheletünk?

biológia, feromon, kilégzés, orvosbiológia, OTKA, terhesség

2014/10/13

Orvosi értelemben a terhesség egy olyan különleges állapot, mely során a női szervezet egy vagy több utódot hord ki, és ez alatt jelentősen megváltoznak az élettani folyamatai. Az anyai test alkalmazkodik ahhoz a változáshoz, melyet egy számára félig idegen másik szervezet jelenléte jelent. Milyen következtetések vonhatók le ebben a különleges állapotban – az anya által kilélegzett levegőből?

Az anya-magzat alkalmazkodásnak több összetevője van. Az anya, a magzat és a méhlepény együttese más összetételben termel néhány hormont, sőt új, a terhességhez szorosan kapcsolódó anyagok kiválasztása is megindul. Mindezek a változások hozzájárulnak ahhoz, hogy az anyai szervezet hozzászokjon egy új élet kihordásához. Bizonyos terhességhez kapcsolódó hormonok jelentőségét emeli, hogy azok (pl. béta-humán gonadotropin, ?-hCG) vérben, illetve vizeletben való megjelenése a terhesség meglétét valószínűsítheti. Az egészséges terhességben jól ismerten fokozódik a szervezet anyagcseréje, ugyanakkor csökken az oxidatív stressz mértéke. Emellett megfigyelhető az általános érrendszeri tágulat és párhuzamosan a keringő vértérfogat megemelkedése. Az egyik legjelentősebb folyamat az anyai immunrendszer megváltozása, úgynevezett immuntolerancia alakul ki. Ez azt jelenti, hogy a szervezetben megnő az immunrendszert gátló sejtek és molekulák szintje, ezzel kivédve, hogy az anya idegenként ismerje fel a magzatot (aki immunológiai értelemben is kb. 50%-ban apai eredetű). Az immunrendszer toleranciája terhesség során annyira fontos, hogy ennek elmaradása korai vetélést eredményez, és sok esetben ez az oka az úgynevezett habituális vetélésnek, amelyről akkor beszélünk, ha rövid időn belül többször spontán vetélés következik be. Az immuntolerancia jelensége ugyanakkor azt eredményezi, hogy a várandós nők jóval hajlamosabbak a fertőzésekre, hiszen az immunrendszerük általánosan le van gyengítve.

Megállj!

Jól ismert, hogy az állatok közötti kommunikáció egyik fontos eszköze a különböző illékony anyagok, az úgynevezett feromonok termelése. Ezeket az anyagokat a gerincesek a szaglóagyukban elhelyezkedő szervük (vomeronazális apparátus) segítségével érzékelik. A szaglásnak az állatok érzékelésében akkora a szerepe, hogy az agyuk nagy részét a szaglóagy teszi ki. A kutyák szaglása például annyira pontos, hogy nemcsak a kábítószert képesek megérezni, hanem nagy érzékenységgel tudják különíteni a tüdőrákos emberek leheletét is. A szaglás ugyanakkor nem csak az emlősvilág sajátja, a méhek nagy távolságból a rajuk feromonjait érzékelve találnak vissza a kaptárhoz. A feromonok szerepe az állatvilágban a tájékozódásban, a területük kijelölésében, a védekezésükben, a párosodásban, illetve az utódok felnevelésében jelentős.

Egészséges magzat ultrahangképe

 A feromonok egy fontos csoportja, az úgynevezett szexuális feromonok képesek befolyásolni az állatok párzási viselkedését. A nőstény állatok ivarszerveik körüli mirigyeiben megnő a termelésük, amikor az állat készen áll a párzásra. A hím szaglóagyában lévő szerv észleli ezeket a változásokat, és felkelti az érdeklődését a nőstény iránt. Érdekes módon a vemhes nőstényekben a szexuális típusú feromonok termelődése lecsökken, valószínűleg egy „Megállj!”-jelzést küldve a hímeknek. A terhesség utolsó szakaszában ugyanakkor másfajta szaganyagok kiválasztása indul meg, megteremtve a lehetőséget, hogy az újszülött a jellemző szagmintázatot megtanulva ismerje fel az anyját.

 Az emberekben a fero-monok jelenléte, illetve a funkciója nem teljesen feltárt. A meglétük ellen szól, hogy az állatokban a feromonok érzékeléséért felelős, jól azonosítható szerv az emberekben hiányzik. Sőt, az emberi szaglóagy méretének aránya az agyvelő egészéhez képest is csekély. Néhány vizsgálat ugyanakkor alátámasztja a feromonok jelenlétét az emberekben.

 Viselkedéstudományi tanulmányokból ismert, hogy a csecsemő képes felismerni, illetve elkülöníteni a saját édesanyja ruházatát annak szaga alapján. Vaglio és munkatársai azonosították azokat az illékony anyagokat, melyek termelése a hónaljban, illetve a mellbimbó körüli területen megnő a terhesség utolsó harmadában, és szintjük magas marad hetekkel a szülést követően is.

 Bár az emberek közötti kommunikációban a szaganyagok jelentősége csekély, nem zárható ki, hogy tudat alatt módosíthatja benyomásunkat a partnerünkről. Másrészt feltételezhetően az emberek is bizonyos stressz szituációkban (pl. félelem) feromon-kibocsátással válaszolnak, amit megéreznek az állatok. Miután nincs egyértelmű bizonyíték a feromonok jelenlétére az emberekben, ezért helyesebb, az ember által termelt hasonló funkciójú illékony molekulákat szaganyagokként, szagmolekulákként nevezni.

Az emberi szaglószerv sematikus felépítése: a vomeronazális apparátus feltételezett helye az orrüregben tálalható

 Az emberi szervezet a különböző illékony molekulákat, szaganyagokat a bőrön, illetve a kilégzett levegő útján választja ki. Az orvostudomány az ókor óta alapoz arra az ismeretre, hogy a különböző betegségek más-más szaggal járnak. A kilégzett levegő szaganyag összetétele ugyanakkor csak az 1970-es évek óta intenzíven kutatott terület, azóta több vizsgálat is bizonyította, hogy bizonyos betegségekben (cukorbetegség, májbetegség, vesebetegség, asztma, tüdőrák, légúti fertőzések) a kilégzett levegő molekulaösszetétele megváltozik. Ezeknek az anyagoknak a forrása egyrészt a külvilág (az ember beszívja őket, majd kifújja), másrészt a szervezet termeli őket. A szaganyagok biológiai funkciója nem teljesen feltárt, ugyanakkor a kilégzett levegőben mért szintjük összefügg az élettani változásokkal. Termelődésük egyrészt fokozódik az anyagcsere, illetve oxidatív stressz emelkedése során. A hormonális változások is összefüggnek a kilégzett levegő szaganyag összetételével, hiszen bizonyos zsíroldékony hormonok (pl. ösztrogének) szervezetből való kiválasztásának egyik útja a kilégzett levegő. Felismerték továbbá, hogy az immunrendszer egyes alkotóelemei szintén befolyásolhatják a kilégzett szaganyagok összetételét.

Szaganyagok és a terhesség élettana

A várandós édesanyákban bekövetkező jól ismert élettani változások (anyagcsere, oxidatív stressz, hormonok, immunrendszer) ezek alapján valószínűsíthetik a kilégzett szaganyagok összetételének a megváltozását, ugyanakkor terhességben meglehetősen kevesen kutatták ezen molekulák szerepét.

 Egy külföldi munkacsoport korábban sikeresen igazolta, hogy a kilégzett hidrogén-peroxid szintje lecsökken terhesekben. Ez a változás azt valószínűsítheti, hogy a várandós anyákban megnő az anti-oxidáns/oxidáns arány, az anyai szervezet ez által védelmezheti a magzatot a káros oxidatív stressztől.

 Munkacsoportunk egy több mint száz egészséges nőt felölelő vizsgálatában elsőként igazolta, hogy a terhességben a különböző szagmolekulák összetétele megváltozik. A felállított modell pontosságát azzal bizonyítottuk, hogy a vizsgálatunk második felében vakon gyűjtöttünk terhesektől és nem-terhesektől levegőmintákat, amiket az általunk használt speciális műszer, az elektronikus orr 80 százalékos pontossággal ismert fel.

 Felmerül a kérdés, hogy az eredményeink alkalmasak lehetnek-e a terhesség diagnosztikájára. Kimutattuk, hogy a szaganyag-változások összefüggenek a terhességi hetekkel, és a harmadik trimeszterben érik el a csúcspontjukat. Tehát, a kilégzett levegőben általunk detektált molekulák főleg a terhesség késői szakaszára specifikusak, ahol a terhesség felismerése a laikusok számára sem jelent nehézséget. Eredményeink alátámaszthatják Vaglio méréseit, miszerint bizonyos szaganyagok termelődése a terhesség utolsó harmadában nő meg.

A pre-eclampsia előrejelzése

A pre-eclampsia a terhességhez kapcsolódó egyik leggyakoribb megbetegedés. Pre-eclampsia során az anyai szervezetben olyan hormonok, molekulák termelődnek, mely magas anyai vérnyomáshoz, fehérjevizeléshez, súlyos esetben vetéléshez vezetnek. A betegség kórélettana nem teljesen tisztázott, ugyanakkor jól ismert a megnövekedett oxidáns anyagok szerepe.

 Nem meglepő tehát, hogy Moretti és munkacsoportja kimutatta, hogy a kilégzett levegőben mért oxidatív stressz molekulák szintje megemelkedik pre-eclampsia során. Az amerikai munkacsoport eredményei rámutatnak, hogy a kilégzett levegő vizsgálatával esetleg kiszűrhetőek lehetnek azok az anyák, akik a fokozott rizikócsoportba tartoznak.

 Az asztma az egyik leggyakoribb társmegbetegedés, mely a várandós édesanyákat sújtja, és meghatározhatja a terhesség kimenetelét. Fontos tehát, hogy az asztma aktivitását monitorozzuk a terhesség során. Erre olyan technikákat kell használnunk, amelyek nem járnak semmilyen mellékhatással, hiszen a terhes nők védelme elengedhetetlen. Kézenfekvő tehát a kilégzett levegő vizsgálata az asztmás terhesekben.

A várandós anyák a terhesség utolsó szakaszában a kilégzett levegőn, a hónalji és az emlőbimbó körüli mirigyeken keresztül választják ki a szaganyagokat 

Munkacsoportunk korábban kimutatta, hogy az asztmás gyulladás mértékét jelző kilégzett nitrogén-monoxid molekula szintjét a terhesség önmagában nem befolyásolja, ezért alkalmas lehet az asztma aktivitásának mérésére. További vizsgálatainkban ezt megerősítve összefüggést találtunk a légutak állapota, a tünetek mértéke és a kilégzett nitrogén-monoxid értéke között. Eredményeink támpontot adtak egy nagy nemzetközi vizsgálathoz, ahol kimutatták, hogy a kilégzett nitrogén-monoxid alkalmas előrejelzője a terhesség során az asztma fellángolásának.

 A légúti pH csökkenése összefüggést mutat a légúti gyulladás mértékével. A kilégzett levegő párájának pH-mérésével jól követhető a légúti pH, és elsőként mutattuk ki, hogy ennek értéke összefügg a terhesség kimenetelével és a gyermek születési súlyával.

 A kilégzett levegő számos információval szolgál az emberi szervezet működéséről. A módszer hatalmas előnye, hogy nem jár semmilyen mellékhatással, ezért könnyen alkalmazható terhességben, ahol fokozottan kell figyelnünk az anyákra. A kilégzett levegő molekulái összefüggést mutatnak a szervezet immunológiai, hormonális és oxidatív stressz-státuszával, ami lehetőséget teremt arra, hogy minél jobban megismerjük a terhesség biológiai hátterét. A klinikumban is felbecsülhetetlen információkkal szolgálhat a kilégzett levegő vizsgálata. A leheletben megjelenő illékony anyagok, vagy a pH jelenleg még vizsgálati fázisban vannak, de a közeljövőben alkalmasak lehetnek a mindennapi használatra. Ezzel szemben a kilégzett nitrogén-monoxid vizsgálata mára elérhetővé vált a gyógyításban (jelenleg ilyen eszköz a Semmelweis Egyetem Pulmonológiai Klinikáján és az Országos Korányi Tbc és Pulmonológiai Intézetben is rendelkezésre áll), és fontos adatokkal segítheti a klinikusok munkáját a terhes asztma gondozása során.

 BIKOV ANDRÁS

 A pályázathoz kapcsolódó méréseket az OTKA (68808) és a Magyar Tüdőgyógyász Társaság támogatta.




 

2014/38