Τοξικό αλλά και απαραίτητο στον ανθρώπινο οργανισμό

Το υδρόθειο παίζει ρόλο κλειδί στη ρύθμιση της πίεσης του αίματος. Παλιότερες μελέτες είχαν δείξει ότι ένα άλλο αέριο, το μονοξείδιο του αζώτου, διαστέλλει τα αιμοφόρα αγγεία, ενεργοποιώντας ένα ένζυμο που βρίσκεται στα λεία μυϊκά κύτταρα των αγγείων. Αποδείχτηκε ότι το υδρόθειο έχει την ίδια επίδραση στα αγγεία, αλλά μέσα από το διαφορετικό μηχανισμό που περιγράφει η εικόνα

Τη δεκαετία που ...
πέρασε ανακαλύφθηκε ο σημαντικός ρόλος που παίζει το υδρόθειο (H2S), γνωστό και ως αέριο των κλούβιων αυγών, σε μια σειρά διεργασίες στον

ανθρώπινο οργανισμό, μεταξύ αυτών στον έλεγχο της αρτηριακής πίεσης και στη ρύθμιση του μεταβολισμού. Τα ευρήματα δείχνουν ότι το δύσοσμο αέριο ίσως θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία καρδιακών προσβολών, αλλά και τη διατήρηση στη ζωή βαριά τραυματισμένων ασθενών, μέχρι να φτάσουν στο χειρουργείο ή να τους γίνει μετάγγιση αίματος.

Η τοξική επίδραση του υδρόθειου στον άνθρωπο είναι γνωστή εδώ και αιώνες. Σήμερα αποτελεί μια από τις μεγαλύτερες απειλές (μαζί με τις εκρήξεις) για όσους δουλεύουν σε πετρελαϊκές γεωτρήσεις, στους αγωγούς μεταφοράς πετρελαίου και στα διυλιστήρια. Λόγω της τοξικότητας του υδρόθειου, η βιολογική εξέλιξη έκανε τον άνθρωπο - που δε διακρίνεται για την οξύτητα της αίσθησης της όσφρησης - να μπορεί να αντιλαμβάνεται την ύπαρξη του αερίου αυτού σε συγκεντρώσεις μόλις 0,0047 μερών στο εκατομμύριο (ppm). Στα 500 ppm, το υδρόθειο δυσκολεύει την αναπνοή, ενώ η έκθεση σε συγκέντρωση 800 ppm επί πέντε λεπτά οδηγεί στο θάνατο. Ωστόσο, το H2S μας είναι απαραίτητο για να ζήσουμε.

Μακριά ιστορία

Για να καταλάβουμε πώς ο ανθρώπινος οργανισμός έφτασε να εξαρτάται από δύσοσμο αέριο, πρέπει να γυρίσουμε περίπου 250 εκατομμύρια χρόνια πίσω, την εποχή που η προοπτική της ζωής στη Γη φαινόταν χλωμή. Η Πέρμια γεωλογική εποχή είχε τελειώσει, σηματοδοτώντας τη μεγαλύτερη μαζική εξαφάνιση βιολογικών ειδών που σημειώθηκε ποτέ. Οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα από τεράστιες και μεγάλης διάρκειας εκρήξεις ηφαιστείων στην περιοχή της σημερινής Σιβηρίας πυροδότησαν μια αλυσιδωτή αντίδραση περιβαλλοντικών αλλαγών, που μείωσαν επικίνδυνα τη συγκέντρωση οξυγόνου στους ωκεανούς, με αποτέλεσμα τη μαζική εξαφάνιση.

Αυτή η μεταβολή στην ωκεάνεια χημεία ήταν βλαπτική για τα αερόβια θαλάσσια είδη, εκείνα δηλαδή που χρειάζονται οξυγόνο για να ζήσουν. Οι αναερόβιοι μικροοργανισμοί, γνωστοί και ως πράσινα βακτήρια του θειαφιού, αξιοποίησαν τη χαμηλή συγκέντρωση οξυγόνου στο νερό για να ευδοκιμήσουν. Η ανάπτυξη των βακτηρίων αυτών, λόγω του υδρόθειου που παρήγαγαν, έκανε τους ωκεανούς ακόμα πιο αφιλόξενα μέρη για τους εναπομείναντες αερόβιους κατοίκους τους. Τελικά, σύμφωνα με την κυρίαρχη επιστημονική θεωρία, το θανατηφόρο αέριο διαχύθηκε από το νερό στον αέρα, εξαλείφοντας μεγάλο μέρος των φυτών και των ζώων της στεριάς. Στο τέλος της Πέρμιας μαζικής εξαφάνισης, το 95% των υδρόβιων και το 70% των βιολογικών ειδών της στεριάς είχαν χαθεί για πάντα.

Η σημασία του υδρόθειου στις διεργασίες του ανθρώπινου οργανισμού ίσως να είναι υπόλειμμα εκείνης της εποχής, όπως διατηρήθηκε μέσα από την εξελικτική αλυσίδα. Τα ζώα που επιβίωσαν της καταστροφής ήταν εκείνα που είχαν μεγαλύτερη ανοχή στο υδρόθειο και σε ορισμένες περιπτώσεις μπορούσαν και να το χρησιμοποιήσουν.

Ο παράγοντας που έλειπε

Το 1998 οι ερευνητές που είχαν ανακαλύψει το ρόλο του μονοξειδίου του αζώτου (NO) στη διαστολή των αιμοφόρων αγγείων, τη ρύθμιση του ανοσοποιητικού συστήματος και τη μετάδοση σημάτων μεταξύ των νευρώνων πήραν το βραβείο Νόμπελ. Ομως, όπως αποδείχτηκε αργότερα, το μονοξείδιο του αζώτου δεν αρκούσε από μόνο του για να εξηγήσει πλήρως τη διαστολή των αγγείων που παρατηρούνταν. Ενα άλλο αέριο, που επίσης παραγόταν σε ιχνοποσότητες από τον ανθρώπινο οργανισμό, ήταν συνυπεύθυνο για την ευεργετική επίδραση στα αιμοφόρα αγγεία και αυτό θεωρείται πια ότι είναι το υδρόθειο. Παραγωγή υδρόθειου παρατηρήθηκε όχι μόνο στο καρδιαγγειακό αλλά και στο νευρικό σύστημα, όπου όμως η ακριβής λειτουργικότητά του δεν έχει εξακριβωθεί ακόμα.

Το υδρόθειο επηρεάζει επίσης το μεταβολισμό, τις βιοχημικές διεργασίες που ρυθμίζουν τη χρήση ενέργειας και τη σύνθεση ουσιών στον ανθρώπινο οργανισμό. Αν αναπνευστεί σε κατάλληλη συγκέντρωση μαζί με οξυγόνο, μπορεί να οδηγήσει σε μείωση του μεταβολισμού στο μισό, χωρίς εμφανείς παρενέργειες. Στην κατάσταση αυτή ο οργανισμός μπορεί να συντηρεί τις βασικές λειτουργίες του, ενώ μετά από 30 λεπτά διακοπής της παροχής υδρόθειου μπορεί να επανέλθει σε πλήρη λειτουργία. Πειράματα που έγιναν με ποντίκια έδειξαν πολύ μεγαλύτερη ικανότητα επιβίωσης μετά από απώλεια μεγάλης ποσότητας αίματος, σε σχέση με άλλα ποντίκια που δεν τους χορηγήθηκε μείγμα αέρα με υδρόθειο. Ομως, τα πειράματα αυτά δεν είχαν την ίδια επιτυχία σε μεγαλύτερα θηλαστικά.

Η σκοτεινή πλευρά

Υπό ορισμένες συνθήκες το υδρόθειο μπορεί να έχει και αρνητική επίδραση στον ανθρώπινο οργανισμό. Ενδέχεται να χειροτερεύει τις φλεγμονές και φαίνεται να σχετίζεται με την εμφάνιση διαβήτη τύπου 1, δηλαδή του διαβήτη που εμφανίζεται συχνά σε παιδική ηλικία και κάνει τον άνθρωπο εξαρτώμενο από ενέσεις ινσουλίνης για την επιβίωσή του. Σε έρευνες με ζώα που παρουσίασαν διαβήτη τύπου 1 διαπιστώθηκε υψηλή παραγωγή υδρόθειου στο πάγκρεας, όπου υπάρχουν τα ινσουλινοπαραγωγά κύτταρα βήτα. Η ανώμαλα μεγάλη παραγωγή υδρόθειου σκοτώνει πολλά από τα κύτταρα βήτα, αφήνοντας λίγα για να παράγουν την ινσουλίνη που χρειάζεται ο οργανισμός και επιπλέον παρεμποδίζει την απελευθέρωση της ινσουλίνης από τα εναπομένοντα κύτταρα βήτα.

Ανεξάρτητα από τη φυσική τάση του ανθρώπου να αποφεύγει την έκθεση στο υδρόθειο, οι επιστημονικές ανακαλύψεις της περασμένης δεκαετίας δείχνουν ότι ίσως στο μέλλον η μυρωδιά νοσοκομείου να εμπλουτιστεί και με ένα επιπλέον και ιδιαίτερα δύσοσμο συστατικό...

Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ

sourta-ferta/ M.A.R.C-review