კვანტური ქიმია მხედველობას გვინარჩუნებს 👀🧪
• ყოველი ფერი, ყოველი ციმციმი, მზის ყოველი სხივი ანადგურებს სინათლისადმი მგრძნობიარე ქსოვილებს ჩვენი თვალის უკანა მხარეს, წარმოქმნის ტოქსიკურ ნივთიერებებს, რომლებიც საფრთხეს უქმნიან იმ უჯრედებს, რომლებიც ხედვის საშუალებას გვაძლევენ.
საბედნიეროდ, პიგმენტი, რომელიც პასუხისმგებელია ჩვენი თმის, კანისა და თვალების გამუქებაზე,
ითავსებს "დასუფთავების სამუშაოსაც".
პიგმენტი ერთ ასეთ ნაერთს მანამდე შლის, სანამ სახიფათო რაოდენობით დაგროვდება.
გერმანიის ტუბინგენის უნივერსიტეტისა და იელის უნივერსიტეტის მეცნიერთა მიერ ჩატარებულმა კვლევამ აჩვენა, რომ ნაერთის დაშლის პროცესი, ბიოქიმიის თვალსაზრისით, გარკვეულწილად უჩვეულოა, რადგან პროცესი ეყრდნობა კვანტური ქცევის მსგავს უცნაურობას.
ჩვენი თვალის გუგის შიდა ზედაპირის უკანა კედელი დაფარულია სინათლისადმი მგრძნობიარე უჯრედებისგან შემდგარი "ხალიჩით", რომელსაც ბადურა ეწოდება.
ამ "ხალიჩის" თითოეული ბოჭკო ივსება ბრტყელი დისკებით, რომელიც შეიცავს აუცილებელ ნივთიერებას, რომელიც იჭერს სინათლის ფოტონებს და იწვევს რეაქციების ჯაჭვს, რაც ასევე იწვევს ნერვულ იმპულსს, რომელსაც ტვინი განმარტავს, როგორც ხედვას.
ამ ტრანსფორმაციის პროცესის პირველივე ნაბიჯი საოცრად საშიშია.
ნივთიერება, სახელად რეტინალი, დეფორმირდება ისეთ ფორმაში, რომელიც აფერხებს უჯრედების ფუნქციონირებას და ფაქტობრივად გარდაიქმნება ტოქსინად.
ევოლუციამ მოგვამზადა ამ დისკომფორტისთვის ფერმენტების მიწოდებით, რომლებიც რეტინალის დაგრეხილ ფორმას, უსაფრთხო და პრაქტიკულ ფორმას ანიჭებს.
მეტიც, თვალი გამუდმებით ამუშავებს დისკების დიდ რაოდენობა, შლის მათ ერთი ბოლოდან და ანაცვლებს სინათლისადმი მგრძნობიარე ახალი რაოდენობით მეორე მხრიდან.
ეს პროცესი ძალიან ეფექტურია, თუმცა მაინც შორს არის სრულყოფილებისგან.
Stargardt-ი იშვიათი დაავადებაა, რომლის მქონე ადამიანებშიც ერთი ფერმენტის დეფიციტი იწვევს ტოქსიკური ნივთიერებების დაგროვებას, რაც იწვევს მხედველობის დაკარგვას ბადურას ფოკალურ არეში.
იმ ადამიანებშიც კი, რომელთაც ფერმენტების ფუნქციური ნაკრების მუშაობის პრობლემა არ აქვთ, დაშლის პროცესის დარღვევამ შეიძლება გამოიწვიოს სხვა პოტენციურად საშიში ნაერთის წარმოქმნა, რომელსაც ლიპოფუსცინი ეწოდება.
იგი შეიძლება დაგროვდეს სახიფათო რაოდენობით.
» „თითქოს, მელანინი მრავალი ბიოლოგიური პრობლემის ბუნებრივი გადაწყვეტაა“, - ამბობს იელის უნივერსიტეტის რადიოლოგი დუგლას ე. ბრაში.
• მელანინის ეფექტურობა შეიძლება შემცირდეს ასაკის მატებასთან ერთად.
დროთა განმავლობაში, ამ აგრეგატებმა შეიძლება გამოიწვიოს ქსოვილის გაუარესება და გამოიწვიოს მხედველობის დაქვეითების ბევრად უფრო გავრცელებული ფორმა, ასაკთან დაკავშირებული მაკულარული დეგენერაცია (AMD).
მიუხედავად იმისა, რომ კვლევითი ჯგუფის სხვა წევრების მიერ ჩატარებული სხვა კვლევები მხარს უჭერენ პიგმენტის როლს ლიპოფუსცინის მოშორებაში, დაშლის მექანიზმი საიდუმლოდ რჩება.
მინიშნება შეიძლება მოიძებნოს კვლევებში, რომლებიც აჩვენებენ, რომ ლიპოფუსცინი იშლება რეაგენტების შეყვანის შემდეგ, რომლებიც წარმოქმნიან ჟანგბადის მაღალრეაქტიულ სახეობებს, რომლებსაც რადიკალებს უწოდებენ.
თავისთავად, მელანინის ელექტრონები არ არიან საკმარისად მაღალ ენერგეტიკულ მდგომარეობაში ასეთი ამოცანის შესასრულებლად.
ისინი დაბლოკილია კვანტური ფიზიკის კანონებით, რის გამოც ისინი შედარებით დასაბუთებულად რჩებიან.
მაგრამ, არის ერთი ხარვეზი.
მას უწოდებენ Chemiexcitation-ს, ის მოიცავს კვანტურ წვრილ ანაბეჭდს დამატებითი მასალებისა, რომლებიც ერთიანდებიან ისე, რომ ასტიმულირებს ელექტრონებს, რაც საშუალებას აძლევს მელანინს ოდნავ გამოცოცხლდეს და წარმოქმნას ჟანგბადის რადიკალები იქ, სადაც საჭირო იქნება.
» „კვანტური ქიმიის რეაქციები აყენებს მელანინის ელექტრონს მაღალ ენერგეტიკულ მდგომარეობაში და ცვლის მის ბრუნს, რაც საშუალებას გვაძლევს მივიღოთ შემდგომში უჩვეულო ქიმია“, - ამბობს ბრაში.
» „30 წლის განმავლობაში, დარწმუნებული ვიყავი, რომ მელანოსომები - უჯრედების ორგანელები, რომლებიც წარმოქმნიან მელანინს - ანადგურებენ ლიპოფუსცინს, მაგრამ მე ვერ დავადგინე მექანიზმი“, - ამბობს კვლევის უფროსი ავტორი ულრიხ შრაერმაიერი, ექსპერიმენტული ოფთალმოლოგი ტუბინგენის უნივერსიტეტიდან.