A sportolók, különösen a hosszútávfutók, előszeretettel táboroznak magas hegyekben, mert a ritkább levegőhöz való alkalmazkodás megnöveli a vörösvérsejtek mennyiségét, evvel javítva az izmok oxigén ellátását. A magasabb oxigén koncentrációnak azonban lehetnek káros következményei is, mert feldúsíthatják azokat a szabad gyököket, amelyek megtámadhatják és krónikusan károsíthatják az ereket. Ennek megvizsgálására szerveződött egy 19 tagú nemzetközi kutatócsapat Damian Bailey professzor (Neurovascular Research Laboratory, Faculty of Life Sciences and Education, University of South Wales, Wales, UK ) irányításával. A team egyetlen magyar tagjaként a jelen írás szerzője is részt vett a kutatásban. Ebben szerepem a szabad gyök koncentráció meghatározása volt a magam által kidolgozott számítógépes eljárás segítségével. Az elért eredményekről számoltunk be egy jelentős amerikai tudományos folyóiratban (Free Radical Biology and Medicine, 184, 99-113 (2022)).
Földünkön mintegy 140 millió ember él magaslati (2500 m feletti) körülmények között. Közülük sokan szenvednek (5 és 10 százalék között) krónikus hegyi betegségben, azaz CMS-ben. Ennek fő kiváltó oka a csontvelő túlzott mértékű vörösvérsejt termelése, ami együtt járhat pulmonális hipertenzióval (olyan állapot, amelyben a magas vérnyomás deformálja a tüdő, és a jobb oldalon a szív artériákat)
Előzetes vizsgálatok arra utalnak, hogy a kóros folyamatokban kulcsszerepe lehet a szabad gyökök nitrogénoxidokkal (NO) történő reakcióinak, az úgynevezett OXNOS mechanizmusnak, amely ezáltal gátolja az NO molekulák biológiai szabályozó szerepét. A folyamat részletei nem ismertek, de nagy valószínűséggel a mitokondriális szuperoxid (O2-) gyököknek lehet domináns szerepük. Emellett kiemelt szerepe lehet a gyökképződésben a fémek által katalizált folyamatoknak is. A Bailey által szervezett kutatócsoport feladatának tekintette, hogy összehasonlító vizsgálatokkal közvetlen bizonyítékokat szerezzen a szuperoxid gyökök szerepéről a krónikus magaslati betegség kialakulásában. A vizsgálatok legfontosabb eszköze egy mágneses spektroszkópiai eljárás (EPR) volt, amelyben a szabad gyökök elektronjainak rezonanciáját lehet megfigyelni és meghatározni a szabad gyökök szerkezetét és koncentrációját. Ez utóbbi volt feladata a jelen írás szerzőjének.
Az összehasonlító vizsgálatokban olyanok emberek vérét és érrendszerük állapotát analizálták, akik születésüktől fogva magaslati körülmények között élnek (La Paz, Bolívia, 3600m), de nem szenvednek egyéb krónikus betegségben. Elsősorban 55 és 60 év körüli férfiakra koncentrált a kutatás, mert köztük eleve nagyobb számban fordul elő a krónikus hegyi betegség (CMS). A kiválasztott ajmara indiánok között 10 esetben jelentek meg CMS tünetek, mindenekelőtt a magas hemoglobin koncentráció (20 g/dl felett) és a lecsökkent oxigén szaturáció (90 % alatt). Másik csoportot alkotott tíz szintén magaslaton élő férfi, akiknél nem lehetett megfigyelni CMS tüneteket. A harmadik tízes csoport tagjai képezték a kontrollt az Egyesült Királyságból, akik a tengerszint közelében élnek. Mindhárom csoportban a kor mellett egyéb tényezők megegyezését is megkövetelte az összehasonlíthatóság biztosítása.
A kontroll csoport esetén nem volt kimutatható mennyiségű szabad gyök, annál inkább a két másik csoportban, különösen azok esetén, akiknél jelentős CMS tünetek jelentek meg, itt a szabad gyök koncentráció duplája volt a többi magaslaton élőhöz képest.
Külön vizsgálatok történtek a vas katalitikus hatásának ellenőrzése érdekében is. Ekkor az aszkorbinsav (C-vitamin) hatására keletkező EPR jel növekedését lehetett tanulmányozni. Ennek célja volt, hogy tisztább képet kapjunk a szuperoxid gyök és az NO molekulák közötti OXNOS mechanizmusról.
A vizsgálatokat kiegészítették a táplálkozási szokások összevetése is. Az étkezési szokások és a CMS kialakulása között határozott összefüggést lehetett találni: a magaslaton élők között. azoknál jelentkezett a betegség, akik jóval kevesebb gyümölcsöt és zöldséget fogyasztottak. Ez a trend a kevesebb antioxidáns, a C és E vitamin fogyasztásához kapcsolódik. Nem sikerült viszont egyértelmű kapcsolatot találni ásványi sók (magnézium, szelén, vas) bevitele és a CMS tünetek kialakulása között.
A vizsgálatokban az OXNOS mechanizmus tisztázásán keresztül közelebb jutottunk annak megértéséhez, hogy miért van szükség az érrendszer karbantartásához antioxidánsokra, illetve a gyümölcsökben és zöldségben gazdag táplálkozásra. Ez még az oxigénben szegényebb körülmények között is elősegíti az egészség megóvását. Természetesen az eredmények megbízható statisztikai analíziséhez nagyobb létszámú csoportokra támaszkodó vizsgálatokra is szükség lenne.
