Najznámejšie lekárske časopisy prinášajú v posledných desaťročiach ohromujúce poznatky o veľkom počte chorôb vznikajúcich z nadmernej tvorby voľných radikálov, najmä reaktívnych foriem kyslíka a o zníženom stave ich odstraňovania z organizmu. Práve touto problematikou sa zaoberali študentky osemročného gymnázia Katarína Sujová a Alexandra Mýtniková, ktoré zvíťazili v kategórii Chémia, potravinárstvo so svojou prácou na súťaži (SOČ) 2017.
„Cieľom našej práce bolo prispieť k ´pátraniu´, ako meďnaté katióny urýchľujú antioxidačnú reakciu cysteínu , aký je jej mechanizmus. Jeho objav by sa dal neskôr využiť pri zefektívnení už existujúcich, či výrobe nových liečiv s antioxidačnými účinkami.“
Väčšina voľných radikálov je chemicky extrémne reaktívna kvôli nespáreným elektrónom. Pri stretnutí s inými časticami môžu iniciovať kaskádu reakcií, čo vedie k následnému poškodeniu buniek, celých tkanív, orgánov a dôležitých funkcii v organizme. To má za následok množstvo zdanlivo rozdielnych ochorení, napríklad aterosklerózu, rakovinu pľúc, cukrovku, ale i fyziologické starnutie človeka. „Zaoberali sme sa najmä cysteínom, teda aminokyselinou, ktorá je zodpovedná za antioxidačné účinky mnohých látok v tele. Jeho úlohou je ´neutralizovať´ voľné radikály, veľmi reaktívne častice, ktoré pokiaľ sú v nadbytku, napádajú biologické štruktúry.“
Katarína s Alexandrou sa zamerali hlavne na účinky cysteínu katalyzované meďnatými katiónmi „bez meďnatých katiónov však antioxidačná reakcia cysteínu prebieha oveľa pomalšie, hoci zatiaľ presne nevieme, ako v tom celom vystupuje meď. A práve to sme sledovali v našom výskume.“
„Skúmali sme kinetiku tejto reakcie, a to pomocou spektrofotometrie. Keďže reakcia by prebiehala prirýchlo na to, aby sme ju mohli sledovať, znížili sme pH reakčnej zmesi, aby sme ju spomalili na pozorovateľnú rýchlosť. Overili sme si tiež antioxidačné účinky cysteínu, ako i to, že meďnaté katióny túto reakciu výrazne urýchlili, aj pokiaľ sa jej zúčastnili iba vo forme nečistôt,“ opisuje stručne Katarína ako s Alexandrou postupovali pri ich výskume. „Sledovali sme tiež, ako vplýva množstvo cysteínu na rýchlosť reakcie, a napokon aj vplyv samotných meďnatých katiónov.“
Tento výskum priniesol mnoho výsledkov. „Za najdôležitejší považujem objavenie zrejme najpomalšieho kroku reakcie,
redukciu medi. Ak by sa podarilo tento krok v budúcnosti urýchliť, znamenalo by to urýchlenie i celej reakcie. V praxi to znamená, že by cysteín dokázal ´zneškodniť´ viac radikálov, ako by stihlo napadnúť okolité biologické štruktúry. A práve tým by sa liečivá na báze antioxidantov zefektívnili,“ vysvetľuje Katarína.
Takmer pri každom výskume sa vyskytnú menšie, či väčšie komplikácie. V prípade Kataríny a Alexandry to bola naozaj neobyčajná komplikácia so spektrofotometrom. „Pri sledovaní kinetiky je dôležité vzorku čo najrýchlejšie vložiť do tohto prístroja a uzavrieť jeho dvierka, aby sledovanie prebiehalo v tme. Pánty však neboli práve najmladšie, a tak vždy štrajkovali v ten najnevhodnejší moment. Ste v strese, dvierka nie a nie povoliť, a tak strácate vzácne sekundy sledovania. Raz, či dvakrát sme tak museli pokus aj zopakovať.“
Dnes už maturantky Katarína a Alexandra majú za sebou dve spolupráce na stredoškolskej odbornej činnosti a na otázku o ďalšej spolupráci má Katarína jasnú odpoveď. „Určite si viem predstaviť, že by sme pokračovali v spolupráci aj po ukončení štúdia. Každá sa chceme venovať inému odvetviu vedy, no práve v tom vidím pozitíva. Aj teraz nám to umožnilo dopĺňať sa a obe sme tak mali akýsi ´vlastný priestor´, mohli sme čerpať z predností tej druhej, a nie pretekať sa. Verím, že sa nám to podarí aj v budúcnosti a budeme mať možnosť spolupracovať ešte na mnohých projektoch.“
Informácie a foto poskytla: Katarína Sujová
Spracovala: Katarína Sládečková pre redakciu Veda na dosah
Uverejnila: VČ