Eseménynaptár

Részletek

Székfoglaló előadás összefoglalója

A gazdasági állatok takarmányait, az élelmiszer alapanyagokat és az élelmiszereket szennyező toxikus anyagok közül, a globális felmelegedés által előidézett fokozott penészgomba fertőzés veszélye miatt, jelentős figyelem irányul a mikotoxinokra. Ezek a toxikus vegyületek, a penészgombák másodlagos metabolizmus termékei, amelyek jelentős része, egyéb toxikus hatásaik mellett, a sejtekben oxidatív stresszt indukálnak, ezzel sejtkárosodást, sőt akár a sejtek pusztulását idézve elő.

Saját vizsgálataink során a gabonaféléket gyakran fertőző Fusarium penészek által termelt trichotecénvázas mikotoxinok közül a T-2 toxin és a deoxinivalenol (DON) hatásait követtük nyomon in vivo állatkísérletes modellekben.

Számos irodalmi adat és saját eredményeink is alátámasztják, hogy a T-2 toxin és a DON oxidatív stresszt idéz elő. A hatás mértéke azonban függ az állatfajtól, a mikotoxin dózistól és az expozíció időtartamától is. A sokszor egymásnak ellentmondó kísérleti eredmények alapján már régen felmerült a kérdés, hogy azokban a kísérletekben, amikor az oxidatív stressz egyértelműen kimutatható volt, akkor azt közvetlenül a mikotoxin idézte elő, vagy annak hátterében az oxidatív stresszhatások ellen az evolúció során kialakult, rendkívül hatékony védekező rendszer, az antioxidáns védőrendszer, károsodása áll. Abban az esetben ugyanis, ha az antioxidáns védelem hatékonysága csökken, oxidatív stressz alakulhat ki.

Az antioxidáns védőrendszert számos kis molekulatömegű antioxidáns vegyület, továbbá antioxidáns enzim alkotja. Ezek közül saját vizsgálataink középpontjában a glutation redox rendszer – redukált glutation, glutation-peroxidáz, glutation-reduktáz - állt. Az antioxidáns védőrendszer enzimatikus elemeinek, valamint egyes kis molekulatömegű antioxidánsok szintézisében kiemelt szerepet betöltő enzimek szintézisét az újabb kutatások eredményei alapján a Keap1/Nrf-2 transzkripciós faktorok határozzák meg. Az Nrf-2 hatására aktiválódik az antioxidáns response element (ARE), és ennek révén fokozódik az antioxidáns géneket kódoló klaszter expressziója.

Az oxidatív stessz ún. hierarchikus modelljének értelmében gyenge vagy mérsékelt oxidatív stresszhatások a Keap1 gátlásán keresztül aktiválják az Nrf-2/ARE útvonalat, amely fokozza az antioxidáns rendszer egyes elemeit kódoló gének expresszióját, majd következményesen azok szintézisét. Erőteljes oxidatív stressz esetén viszont egy másik, az NFκB útvonalon keresztül szabályozott, útvonal aktiválódik, amelynek hatására, az antioxidáns rendszer aktivációja nélkül, apoptózis következik be,

Saját vizsgálataink eredményei alapján a T-2 toxin, illetve a DON az általunk alkalmazott dózistartományokban, és különösen rövidtávon, mérsékelt oxidatív stresszt indukálnak. Erre bizonyíték, hogy kezdeti gátlást követően, amelynek hátterében a Keap1 hatására az Nrf-2 fokozott mértékű ubiquinilációja áll, a későbbiekben aktiválódik az Nrf2/ARE útvonal és fokozódik az antioxidáns génklaszter expressziója. Ennek alapján tehát a kérdésre, mely szerint a mikotoxinok által előidézett hatás hátterében mi áll, az a válasz adható, hogy a trichotecénvázas mikotoxinok, részben kémiai szerkezetükből adódóan, képesek oxigén szabadgyök képződést, azaz oxidatív stresszt indukálni a sejtekben.

Eredményeink arra is felhívják a figyelmet, hogy gyakorlati körülmények között, amikor a mikotoxin terhelés általában csak kismértékű, emiatt annak csak mérsékelt oxidatív stressz alakul ki, annak hatására nem gátlódik, hanem éppen ellenkezőleg, hatékonyan aktiválódik az antioxidáns védelem, emiatt lipid peroxidációs folyamatok csak ritkán mutathatók ki. Gyakorlati szempontból ez azt is jelenti, hogy ilyen, mérsékelt, oxidatív stresszhatások esetén a védelem hatékonyan növelhető természetes eredetű antioxidánsokkal, így például fitobiotikumokkal. Erőteljes mikotoxin terhelés esetén azonban antioxidánsok alkalmazásával ez a kedvező hatás már nem érhető el, mert a folyamat eltérő szabályozási útvonalakon keresztül valósul meg, azaz az antioxidáns védelem aktivációja helyett a sejtek elhalását előidéző folyamatok következtében.