Ipurtargia da, seguruenik, gehien ezagutzen den bizidun bioluminiszentea. Nola sortzen du argia?

Bizidunek sortzen duten argia da bioluminiszentzia. Bada entzima bat, erreakzio baten ondorioz, argia emititzeko gai dena. Luziferasa entzima. Erabilera handiko entzima bat da biokimikako ikertzaileontzat. Erreakzio jakin bat gertatzen bada fotoiak emititzen ditu, argia, eta beraz, biokimikan, gauza asko detektatzeko erabiltzen da.

Izen mundiala du entzima horrek, luziferasa…

Luziferina izeneko molekula oxidatzean sortzen du. Baina gizakion metabolismoak ere sor dezake argia entzima horren beharrik gabe. Fotoiak sortzen ditu, biofotoiak.

Gizakiok bioluministenteak garela esan nahi duzu?

Bai, gizakiok ere bioluminiszenteak gara. Fotoiak igortzen ditugu.

Baina gauez kalean ibiltzen garenean, ez gaituzte ikusten iluntasunean. Ez nuke esango bioluminiszentea naizenik.

Bazara, kontua da argi gutxi igortzen dugula, intentsitate txikian. Intentsitate baxuko fotoi-igorpena deitzen zaio. Segundoko hamarnaka, asko jota ehunka fotoi igortzen ditugu, gure gorputzeko zentimetro karratu bakoitzeko. Oso baxua da hori. Ez dakit ipurtargi batek zenbat fotoi igortzen dituen, baina lanpara batek milioika fotoi igortzen ditu. Beraz, intentsitate baxukoa detektatzea oso zaila da.

Hori bai, gauza bat argitu nahiko nuke, agian baten batek beste fenomeno batekin nahas dezakeelako: badira kamera batzuk, infragorriak detektatzen dituztenak, eta gauean edo iluntasunean pertsonak detektatzen dituztenak, gorputzak igortzen duen beroaren arabera. Gorputz beroek igortzen duten erradiazio infragorri hori ezin dute detektatu gure begiek, baina gure bioluminiszentzia bai. Gure gorputzak luminiszentzia igortzen duenean, igortzen duen erradiazioa gure begiek ikusteko moduko erradiazioa da, hau da, ikusgaia edo ultramore ikusgaia. Guretzat kolore deitzen diegun fotoiak.

Pena opakuak garela! Bioluminiszentzian pentsatzean, ipurtargia kenduta burura datozkidan landare eta animalia guztiak itsasokoak dira, itsaso sakonekoak eta alga batzuk, baita txibiak eta antzekoak ere. Espezie batzuk komunikatzeko erabiltzen dute bioluministentzia hori, ezta?

Hori da, komunikatzeko erabiltzen duten bioluminiszentzia-mota hori luziferasa entzimaz sortzen dute. Eta gurea, ordea, beste mota bateko igorpena da, metabolismoan sortzen zaiguna. Metabolismoko hainbat erreakzioetan sor daitekeen hau beste organismo batzuetan ere detektatu izan da: landare, animalia, onddo, legamia eta baita pertsonetan ere.

Kontua da igorpen txikia izanik, bere detekzioak zailtasun handia dituela. Oso baldintza berezietan egin behar da, erabateko iluntasunean, eta beste edozein erradiazio blokeatuz. Gela beltz baten barruan dagoen bigarren gela beltz baten barruan egiten dira, eta, hala ere, interferentziak sor daitezke erradiazio kosmikoekin, eta gure berezko erradioaktibitatearekin. Beraz, kontuz ibili behar da.

Aspalditik egin izan diote ikertzaile askok galdera hori beren buruari, gure gorputzak argia igortzen ote duen. Baina benetako emaitzak detektore oso finen garapenarekin etorri dira, fotobiderkatzaile-hodien bidez. Detektore horiek ezinbestekoak izan dira esperimentu hauek burutu ahal izateko.

Gainera, fotoi-mota jakin bat detektatu nahi denez, horrek ere zailtasun gehigarri bat suposatzen du, seinalea murrizten duelako. Eta, gainera, bi dimentsioko irudi bat lortu nahi izanez gero, emisio hori bi dimentsiotan kokatzeko detektoreak erabilita, are gehiago murrizten da seinalea. Beraz, neurketa egiteko denbora luzez eskaneatu behar da gorputza.

Horrekin ulertu dezakegu zergatik ez den erraza pertsona bat aztertzea. Askoz errazagoa da landare baten igorpena ikertzea, azkenean ez direlako mugitzen. Oso zaila da pertsona bat ordu luzez geldik egotea, iluntasun osoan.

Bioluminiszenteak gara, baina badu funtzio biologikorik argi horrek gugan?

Oso kontu interesgarria da hori. Hainbat ikerketa-talde dabiltza horri erantzun nahian, berez igortzen diren fotoi horiek ba ote duten funtzioren bat gure gorputzean. Hau da, ba ote duen zerbait aktibatzeko edo inhibitzeko gaitasuna. Eta badira ikertzaile batzuk uste dutenak badela nolabaiteko komunikazioa gertu dauden zelulen artean, eta komunikazioa hori ez dela zertan beti izan komunikazio kimiko bat, molekulen bitartez egiten dena. Batzuek uste dute argi-igorpen horrek seinaleztapen-funtzio bat izan dezakeela.

Egia da beste kasu batzuetan seinalea elektrikoa izaten dela, neuronen kasuan bezala. Neuronatik neuronarako konexioan seinale elektrikoa pasatzen da zuzenean, baina gehienetan kimikoa izaten da. Eta badaude presioari erantzuten dioten zelulak ere, baita beste mota bateko mekanismoak gure begietako hartzaileetan. Baina oraindik ez dago argi bioluminiszentziak funtzio zehatz bat ote duen gure gorputzean. Oraingoz hipotesi bat da.

Eta nola sortzen da argi hau gure gorputzean?

Erradiazio hau nondik datorren? Badirudi gure metabolismoan sortzen diren oxigeno-erradikalek sortzen dutela. Azken finean, oxigeno-erradikal bat da bere egoera modu kitzikatuan daukan molekula bat, oso erreaktiboa dena, eta bere egoera oinarrizkora edo egonkorragora itzultzerakoan, soberan daukan energia hori modu askotara aska dezake. Erlaxazio-bide desberdinak egon daitezke, eta, itxura denez, bide horietako bat da energia hori fotoi moduan askatzea.

Alegia, argia askatzea gure metabolismoak sortzen dituen oxigeno-erradikal horiek erlaxatzeko modua da. Beste modu batera esanda, gure zeluletan arnasketa ematen denean, daukagun oxigeno horrek hainbat prozesu burutzen ditu, eta hor sortzen dira oxigeno-erradikalak. Horregatik dira hain garrantzitsuak antioxidatzaileak. Eta prozesu hauek sortzen dituzten molekula kitzikatu horiek fotoiak igortzen erlaxatzen dira.

Gure gorputzeko metabolismoaren egoeraren arabera, erradikal gehiago edo gutxiago sor daitezkeenez, uste dute argi-emisio hori detektatuta jakin dezakegula nolakoa den zelula edo organismo horren oxidazio-egoera, hau da, estres oxidatiboa esaten zaion hori jasaten ari den edo ez.

Zahartzaroa, azken batean, ez al da gure gorputzaren oxidazio-modu bat? Ni zu baino zaharragoa naizenez, eta ondorioz, erradikal gehiago izango ditudanez nire zeluletan, nik zu baino argi gehiago igorriko du, ezta?

Neurtu beharko genuke, baina bai, hala da. Zahartzean desorekatu egiten da erradikalak sortzeko eta ondoren deuseztatzeko gure gaitasuna, eta estres oxidatiboa handituz joaten da. Beraz, litekeena da zure argi-igorpena nirea baino handiagoa izatea.

Eta badira erradikal horien kontzentrazio-igoerarekin erlazionatzen diren prozesuak. Adibidez, minbiziak eta parkinsona bezalako patologiak. Uste da estres oxidatzailea handitu egiten dela gaitz horietan. Beraz, bioluminiszentzia ere bai.

Hainbat ikerketa-lerro daude horretan lanean. Biofotoi horiek kuantifikatzeko gai baldin bagara, agian egoera horretan dauden pertsonak modu ez inbasibo batean bereiztu ahal izango dira. Azken finean, egin behar dugun gauza bakarra da pertsona bat iluntasunean jarri eta fotoi horiek detektatu.

Oso interesgarria. Parametro horietan normaletik gora ematen badugu, arazo baten seinale izan daiteke.

Hori da. Dena dela, oraindik hipotesi-mailan dago. Eta gaur egun oso zaila da biofotoi horiek detektatzea. Ordu asko beharko genituzke detektatzeko, eta, gainera, itxura denez, gure gorputzeko ehun guztietan ez da igorpen berdina sortzen. Orain arte, azterketa gehienak eskuetan burutu dira, igorpena handiagoa dela ikusi dutelako.

Gaur-gaurkoz, ordea, ez da frogatu beste diagnosiak baino hobea denik. Baina interesak hor jarraitzen du. Barneko organo batek baldin badu arazoa, zailagoa izango da detektatzea. Aplikazio errazenetako bat dermatologian aurreikusten da, azala agerian dugulako.

Beste zailtasun bat da kontuan izan behar dela pertsona horrek, neurketa egin aurretik, eguzkiaren argia jaso duen, interferentziak sor ditzakeelako. Eguzki-argiak gure gorputza kitzika dezake. Bitxia litzakete, metodologia hau erabiltzen hasiko balira, orain medikuek baraurik etortzeko eskatzen diguten bezala, beste metodologia honekin iluntasunean mantentzeko eskatuko liguketela. Hamabi orduz eguzkirik hartu gabe.

Beste bizidunen bioluminisentzia neurtzen al da?

Badira beste aplikazio batzuk, adibidez nekazaritzan. Argiaren igorpenak estresarekin zerikusia duenez, alegia egoera estresatuetan igortzen den gehien. ikertzaile batzuk diote gai direla bereizteko tomate bat modu tradizionalean hazi izan duten edo hazkuntza intentsiboan ekoiztu den. Edo landare bat infektatua dagoen. Antza denez, infekzioek sortutako estresak areagotzen dute argia. Aplikazio asko izan ditzake, baina ikerketa gehiago egin behar da.