Cianura este o substanță chimică foarte letală, folosită de secole pentru otrăvirea adversarilor și ca armă chimică război. Cu toate acestea, un studiu global, publicat în revista Nature Metabolism, arată că, deși această substanță rămâne în continuare extrem de periculoasă, ea joacă un rol fundamental în funcționarea normală a celulei.
„Identificarea producerii endogene de cianură la mamifere reprezintă un pas înainte semnificativ în biologia și metabolismul celulei”, spune profesorul Brian Logue, șeful Departamentului de Chimie, Biochimie și Fizică al Universității de Stat din Dakota de Sud, Statele Unite. „Noul studiu subliniază natura duală a cianurii, care, al concentrații mari, acționează ca toxină, iar la concentrații mici este o moleculă de semnalizare esențială.”
O otravă produsă pe cale naturală
Anterior se cunoștea că cianura este produsă pe cale naturală doar la anumite tipuri de bacterii și plante. Procesul de sinteză a cianurii în cantități mici la mamifere nu a fost demonstrat niciodată.
Prin experimente realizate pe șoareci și celule umane, echipa de cercetători a observat că cianura de hidrogen (acidul cianhidric) era o prezență constantă în celule și organisme. Acest lucru a fost susținut de detectarea cianurii în ficatul de șoarece și om, dar și în fluxul sanguin. Substanța era produsă în mod natural ceea ce sugerează că ea ar juca un rol fundamental în procesele fiziologice.
Producerea cianurii în corp este legată de glicină, un aminoacid, care îi stimulează sinteza la nivelul celulelor hepatice. Echipa ce cercetători a putut determina această interacțiune prin adăugarea de glicină în celulele de cultură: prin adăugarea glicinei, producția de acid cianhidric a crescut.
Totuși, cianură rămâne în continuare letală și toxică în anumite doze. Așadar, cum controlează corpul uman nivelurile de cianură din interiorul său, astfel încât acestea să nu devină toxice?
Rolul principal în prevenirea toxicității cianurii este îndeplinit de enzima mitocondrială denumită rhodanese. Aceasta convertește cianura în tiocianați, săruri de toxice care sunt eliminate din corp.
Această descoperire are potențiale beneficii și aplicații terapeutice de anvergură, multe dintre acestea fiind în domeniul medical. Experimentele efectuate în timpul acestui studiu au arătat că nivelurile scăzute de cianură de hidrogen îmbunătățesc supraviețuirea celulelor în timpul privării acestora de oxigen. Aceasta sugerează că cianura joacă un rolul în mecanismele de apărare a corpului împotriva unor afecțiuni precum atacul vascular cerebral.
Alte descoperiri arată că anumite boli – hiperglicinemia noncetotică fiind una – determină organismul să producă niveluri excesive de cianură de hidrogen. Această boală rară determină acumularea glicinei în țesuturi și organe. Ea este cel mai dăunătoare pentru bebeluși, deoarece glicina excesivă se poate acumula în creier, ducând la tulburări neurologice. Anterior nu exista aproape niciun tratament pentru această boală, dar acest studiu, cu o nouă perspectivă asupra glicinei și enzimei rhodadese, poate duce la noi terapii.
Sursa: Medical Xpress