Įžeminimas ir ląstelių „baterijos“: ką 2025 m. tyrimas parodė apie ATP, ROS ir mitochondrijas

Įžeminimas ir ląstelių „baterijos“: ką 2025 m. tyrimas parodė apie ATP, ROS ir mitochondrijas

Įvadas: kodėl mitochondrijos svarbios ir kuo čia dėtas įžeminimas?

Mitochondrijos dažnai vadinamos ląstelės „elektrinėmis“ arba „baterijomis“. Jos gamina ATP – molekulę, kurią kūnas naudoja beveik viskam: raumenų darbui, nervų signalams, medžiagų apykaitai.

Tačiau mitochondrijos turi ir „tamsią pusę“: gamindamos energiją jos gali sukurti reaktyviąsias deguonies formas (ROS). Maži ROS kiekiai yra normalu, bet per dideli – gali didinti oksidacinį stresą, kuris siejamas su ląstelių pažeidimais ir uždegiminiais procesais.

2025 m. publikuotas tyrimas (FEBS Open Bio) nagrinėjo konkretų klausimą: ar „įžeminimas“ (grounding/earthing) gali tiesiogiai pakeisti mitochondrijų veikimą laboratorinėmis sąlygomis?

Tyrimo esmė vienu sakiniu

Tyrėjai patikrino, ar įžemintos (laidžiai sujungtos su „žeme“) mitochondrijos laboratorijoje gamina daugiau ATP ir mažiau ROS, lyginant su kontrolinėmis sąlygomis.

Svarbus kontekstas: kodėl apskritai kilo toks klausimas?

Tyrimo autoriai atkreipė dėmesį į įdomią problemą: kai kurie mitochondrijų testai naudoja metalinius zondus, o metalas gali netyčia „įžeminti“ sistemą ir taip iškreipti rezultatą. Todėl autoriai rinkosi fluorescencinius matavimus ir aiškiai atskyrė sąlygas:

• Grounded – tikras laidus prijungimas prie įžeminimo.

• Sham – imitacinė kontrolė (panašu, bet be tikro įžeminimo).

• Naïve – paprasta kontrolė be papildomų konstrukcijų.

Trumpai: jie norėjo išsiaiškinti, ar įžeminimas nėra paslėptas veiksnys, kuris tyliai pakeičia mitochondrijų testus.

Tyrimo eiga: ką jie darė žingsnis po žingsnio

1) Kas buvo tiriama?

Tyrimas buvo atliktas su izoliuotomis pelių kepenų mitochondrijomis, t. y. mitochondrijos buvo išgrynintos ir tiriamos mėgintuvėlyje.

Labai svarbu: tai nėra tyrimas su visu žmogaus kūnu. Tai reiškia, kad rezultatai rodo tiesioginį poveikį mitochondrijoms laboratorijoje, bet nebūtinai automatiškai tą patį efektą žmogui kasdienėje aplinkoje.

2) Kaip laboratorijoje buvo sukurtas „įžeminimas“?

Tyrėjai sukonstravo laidžią sistemą (pvz., naudojant laidžius elementus, apvyniojimą ir kontaktus), kuri buvo sujungta su įžemintu tašku, o įžeminimas patikrintas matavimo prietaisu (multimetru). Taip jie užtikrino, kad „įžeminimas“ būtų ne metafora, o realus elektrinis sujungimas.

3) Ką jie matavo?

• ATP gamybą – energijos „išeigą“.

• ROS – oksidacinių „atliekų“ kiekį (pvz., pagal H₂O₂ rodiklį).

• Mitochondrijų membranos potencialą – tai tarsi „įtampa“ per mitochondrijos membraną, svarbi energijos gamybai.

4) Kokiose mitochondrijų „darbo būsenose“ vyko matavimai?

Tyrėjai naudojo mitochondrijų režimus, kurie padeda suprasti, kaip jos dirba skirtingomis sąlygomis (pvz., kai aktyviai gamina ATP ar kai ATP gamyba sustabdyta). Tai leidžia patikrinti, ar efektas pasireiškia tik „pilnu pajėgumu“, ar plačiau.

5) Kaip užtikrintas patikimumas?

Matavimai buvo kartojami keliuose mėginiuose, taikyta statistinė analizė (pvz., ANOVA ir post-hoc palyginimai), kad būtų įvertintas rezultatų patikimumas.

Rezultatai: kas pasikeitė įžeminus mitochondrijas?

1) ATP padidėjo

Įžemintos mitochondrijos pagamino reikšmingai daugiau ATP: +5–11% (palyginus su kontrolinėmis sąlygomis).

Paprastai: jei mitochondrija yra ląstelės baterija, įžeminimas šiame eksperimente buvo susijęs su tuo, kad baterija pagamino šiek tiek daugiau energijos.

2) ROS sumažėjo

ROS gamyba sumažėjo maždaug 22–33%.

Paprastai: energija buvo gaminama „švariau“, su mažiau oksidacinio „triukšmo“, kuris siejamas su oksidaciniu stresu.

3) Membranos potencialas šiek tiek sumažėjo

Mitochondrijų membranos potencialas sumažėjo apie 5–6%.

Kodėl tai įdomu: kai kuriose mitochondrijų teorijose per didelis membranos potencialas siejamas su didesne ROS gamyba. Šiame tyrime matome mažesnį potencialą kartu su mažesniu ROS – tai bent jau logiškai dera tarpusavyje, nors vien tai dar neįrodo galutinės priežasties–pasekmės grandinės.

Išvados: ką autoriai teigia ir ko jie neteigia

Autoriai daro išvadą, kad įžeminimas laboratorinėmis sąlygomis buvo susijęs su pagerėjusia mitochondrijų bioenergetika (ATP daugiau, ROS mažiau) ir tai gali būti siejama su oksidacinio streso mažėjimu.

Kuo šis tyrimas naudingas?

• Jis rodo, kad elektrinis sujungimas su „žeme“ gali būti fiziškai reikšmingas veiksnys net izoliuotoje biologinėje sistemoje.

• Jis iškelia metodinį klausimą laboratorijoms: metaliniai komponentai matavimuose gali netyčia veikti kaip „įžeminimas“ ir keisti mitochondrijų rodiklius.

Ką verta įsidėmėti (10 klasei): didieji punktai

• ATP – ląstelės energijos valiuta.

• ROS – normalus šalutinis produktas, bet perteklius siejamas su oksidaciniu stresu.

• Tyrime „įžeminimas“ buvo realus laidus elektrinis sujungimas, o ne tik idėja.

• Rezultatas: ATP padidėjo, ROS sumažėjo, membranos potencialas sumažėjo.

• Tai in vitro tyrimas su pelių mitochondrijomis, todėl išvadas žmogui reikia daryti atsargiai.

Svarbiausia per 30 sekundžių:

• Įžemintos mitochondrijos laboratorijoje gamino 5–11% daugiau ATP.

• ROS sumažėjo apie 22–33%.

• Membranos potencialas sumažėjo apie 5–6%.

• Tyrimas atliktas su izoliuotomis pelių kepenų mitochondrijomis.

• Tai mechanistinis signalas laboratorijoje, bet dar ne klinikinis įrodymas žmogui.

Šaltiniai:

• Giulivi C., Kotz R. (2025). Earthing effects on mitochondrial function: ATP production and ROS generation. FEBS Open Bio.

• FEBS Open Bio straipsnio puslapis: https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2211-5463.70062
  
  https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2211-5463.70062