Нобель-2019: Эсүүд хүчилтөрөгчийн дутагдалд дасан зохицдог механизмыг нээсэн нь

Монголын мэдээ | Тойм
adiyakhuu@montsame.mn
2019-10-09 17:51:35

Хүний биеийн үйл зүй /физиологи/ ба анагаах ухааны салбарын 2019 оны Нобелийн шагналтнаар АНУ-ын хоёр эрдэмтэн, Их Британийн нэг эрдэмтэн тодорлоо. Тэд бол Балтимор хот дахь Жонс Хопкинсийн их сургуулийн судлаач Грегг Семенца, Бостон хот дахь Дэйна-Фарберын Хавдар судлалын хүрээлэнгийн ажилтан Уильям Келин, Оксфордын их сургуулийн эрдэмтэн Питер Рэтклифф нар юм. 


Нобелийн хорооноос гаргасан мэдэгдэлд дурдсанаар “эсүүд хүчилтөрөгчийн агууламжийн өөрчлөлтийг мэдэрч, түүнд дасан зохицдог механизм”-ыг нээсний учир дээрх гурван эрдэмтэнд 2019 оны Нобелийн шагналыг хүртээхээр шийдвэрлэжээ.  


Эрдэмтэд судалгаагаа тус тусдаа явуулсан боловч тэд хамтдаа цус багадалт, хорт хавдар болон бусад өвчинтэй тэмцэх шинэ ирээдүйтэй аргуудыг боловсруулах замыг чиглүүлж өгсөн гэж Нобелийн хороо дүгнэсэн байна.


ВВС агентлагийн шинжлэх ухааны тоймч Н.Воронин энэхүү нээлтийн утга учир нь чухам юунд орших талаар товч тайлбарласныг орчуулан хүргэе.  


Бидний идэж буй хоол хүнсийг эд эрхтнүүдийн үйл ажиллагааг дэмждэг, бидэнд хөдлөх боломжийг олгож буй энерги болгон хувиргахын тулд биемахбодид хүчилтөрөгч хэрэгтэй.  Гэтэл цусан дахь хүчилтөрөгчийн агууламж нь олон хүчин зүйлийн улмаас байнга өөрчлөгдөж байдаг ба биемахбодийн эд эсүүд тухайн өөрчлөлтөнд хэрхэн дасан зохицож, үйл ажиллагаагаа хэвийн байлгаж чаддагийн  нууцыг эрдэмтэд тайлж чадалгүй өдийг хүрчээ.  


Хүн болон амьтад хүчилтөрөгчийн дутагдалд орсноор гипокси буюу хүчилтөрөгчийн өлсгөлөн үүсч, эрхтнүүдийн хэвийн үйл ажиллагаанд саад учруулж эхэлдэг. Семенца, Кейлин, Рэтклифф нарын судалгааны ажил нь гипокси үүсэх үед генийн түвшинд хариу үйлдэл үзүүлдэг механизмыг олж нээсэн нь эсүүд хүчилтөрөгчийн дутагдлыг хэрхэн мэдэрч, түүнд хэрхэн дасан зохицож байгааг, ялангуяа бидний биемахбодь нь хүчилтөрөгчийг тээгч улаан эсийг бий болгодог дааврыг хэрхэн "үйлдвэрлэдэг вэ” гэдгийн учрыг олоход тус дөхөм болно.


Эсүүдийн цусан хангамж, бодисын солилцооны хэвийн үйл ажиллагаа, энергийн хэмжээ нь биемахбодь дахь хүчилтөрөгчийн хэмжээнээс шууд хамаардаг. Хоол хүнстэй хамт, хүчилтөрөгчийн тусламжтайгаар биемахбодид нэвтэрч буй митохондрууд нь энергийг ялгаруулж байдаг.  


Ингэхдээ эсүүдэд хүрч буй хүчилтөрөгчийн хэмжээ нь олон хүчин зүйлээс шалтгаалан ихсэж багасна. Хамгийн энгийн жишээ татахад, хэт бариу хувцас өмсөх үед цусны судаснууд дарагдах гэх мэт. Хүчилтөрөгч дутагдах үед биемахбодь үүнд дасан зохицохоос аргагүйд хүрч, нөөц механизмаа ажиллуулж эхэлдэг байна.


Уг механизмыг ажиллуулахын тулд эхлээд өөрсдөд нь хүчилтөрөгч дутагдаж буйг эсүүд мэдрэх ёстой. Харин чухам ямар тусгай механизмын тусламжтайгаар мэдэрдэг вэ гэдгийн учрыг эрдэмтэд өдийг хүртэл тайлж чадаагүй байсан юм. Энэ бол энгийн нэг асуудал биш бөгөөд уг механизмын үйл ажиллагаа доголдох буюу удаан хугацаанд хүчилтөрөгчийн дутагдалд орох аваас эсүүдэд нөхөн засах боломжгүй өөрчлөлтүүд ордог. Зүрх, элэг, бөөр болон төв мэдрэлийн тогтолцоо нь хүчилтөрөгчийн дутагдалд маш эмзэг мэдрэмтгий байдаг билээ.


Хорт хавдар үүнд ямар хамаатай вэ?


Биемахбодь дахь хүчилтөрөгчийн агууламжийг гүрээний тараагуур судасны дагуу байрлах тусгай мэдрэгчүүд /каротид гломус/ хянадаг болохыг эрдэмтэд олон жилийн өмнө олж тогтоожээ. Хүчилтөрөгч дутагдах үед эдгээр мэдрэгч нь тархинд дохио илгээснээр амьсгалын давтамжийг зохицуулдаг байна. Жишээ нь, хурдан алхах, биеийн хүчний дасгал хийх үедээ хүмүүс амьсгааддаг.


Түүнээс гадна, хүчилтөрөгч дутагдах үед эритропоэтин гэдэг даавар ялгардаг болохыг эрдэмтэд өнгөрсөн XX зууны эхээр олж тогтоожээ. Уг даавар нь бөөрөн дотор ялгардаг ба хүчилтөрөгчийн молекулуудыг тээгч цусны улаан эсүүд буюу эритроцитуудыг “үйлдвэрлэдэг” байна. Гэхдээ чухам ямар механизм энэхүү хариу урвалыг өдөөдөг болох нь нууц хэвээр байсан юм.  


Хулгана дээр туршилт хийсэн судлаач Грегг Семенца-гийн олж тогтоосноор бол, хүчилтөрөгчийн дутагдал нь эритропоэтинийг ялгаруулдаг ДНХ-ийн хэлхээний зарим хэсгүүдэд ямар нэгэн байдлаар нөлөөлдөг байна.

Судлаач Питер Рэтклифф ч мөн адил эл үзэгдлийг нэгэн зэрэг судалсан бөгөөд хүчилтөрөгчийн дутагдлыг эсүүдэд мэдрүүлдэг механизм нь зөвхөн бөөрөнд төдийгүй бараг бүх эсүүдэд ажилладаг болохыг тогтоожээ.


Харин Семенца туршилтаа цааш үргэлжлүүлсээр цогц уургуудыг нээж, тэдгээрийг HIF буюу “хүчилтөрөгчийн өлсгөлөнгөөр өдөөгддөг хүчин зүйл” гэж нэрлэсэн аж. HIF нь ДНХ-тэй холбогдсоноор эритропоэтин ялгарах үйл явцыг саатуулж эсвэл идэвхжүүлдэг байна.     


Хариу үйлдлийн /урвал/ шинж нь юунаас хамаарах вэ?  


Энэ асуултад хавдар судлаач Уильям Келин-ий хийсэн судалгааны ажлын үр дүн хариу өгөх болно. Тэрбээр хорт хавдраар өвчлөх магадлалыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг нэн ховор удамшлын өвчин болох Гиппель-Линдаугийн өвчнийг судалж байжээ. Судалгааны явцад уг өвчин нь VHL генийн үйл ажиллагаа доголдсоны улмаас үүсдэг болохыг тогтоосон байна. Гэмтсэн ген бүхий хавдрын эсүүд нь хүчилтөрөгчийн дутагдалд хэт мэдрэмтгий байсан бол эрүүл VHL генийг эсүүдэд нэвтрүүлэхэд мэдрэмтгий чанар нь эргээд хэвийн түвшинд орж байжээ. Өөрөөр хэлбэл, VHL ген нь HIF цогц уургийн бүрдэл хэсгүүдийн нэгийг задалдаг бөгөөд хүчилтөрөгчийн агууламжаас хамааран түүний хэлбэрийг өөрчилдөг аж. Энэ нь ДНХ-д өөрчлөлт оруулснаар эсүүд хүчилтөрөгчийн дутагдлыг мэдэрч эхлэх ба бодисын солилцоогоо хурдасгаснаар уг дутагдлыг нөхдөг гэнэ.


Хүчилтөрөгч удаан хугацаагаар дутагдагдсан тохиолдолд бидний биемахбодь шинээр судсуудыг бий болгож, эритроцитуудыг идэвхтэйгээр ялгаруулдаг байна. Үүнийг тооцсоны үндсэн дээр уулчид оргилд авирах бэлтгэл сургуулилтаа хийдэг ажээ.

Яг үүний адилаар шинэ эс /хорт хавдрын эс/ хурдацтай ургах үед дээрх механизм үйлчилнэ. Уг механизмыг “унтраах” аваас хорт хавдрын эсийн өсөлтийг удаашруулах тэр ч бүү хэл бүрмөсөн зогсоож болно. Чухам ийм учраас Келин, Рэтклифф, Семенца нарын нээлтийг хавдар судлалын салбарт өргөн хэрэглэх боломжтой юм.       


Б.Адъяахүү

Эх сурвалж: https://www.bbc.com/russian/features-49960819

 

Холбоотой мэдээ