Fotoszintézissel a szemszárazság ellen? Meglepő eredményeket értek el a kutatók

Állítsd be, hogy a Weborvos az elsők között legyen a Google-találatokban!

A szemszárazság az egyik leggyakoribb szemészeti probléma, amely a becslések szerint világszerte több mint egymilliárd embert érint. Egy összetett állapotról van szó, amely tartós fennállása esetén jelentősen ronthatja az életminőséget, sőt a szem felszínének károsodását is okozhatja.

A szemszárazság

A jelenség hátterében az áll, hogy a könnyfilm – vagyis az a vékony folyadékréteg, amely folyamatosan védi és nedvesen tartja a szem felszínét – már nem képes megfelelően ellátni a feladatát. Ennek oka lehet az, hogy túl kevés könny termelődik, de az is, hogy megváltozik annak összetétele, így gyorsabban elpárolog. Ennek következménye a szem felszínének kiszáradása, amely akár gyulladáshoz és fokozott sejtkárosodáshoz vezethet.

A szemszárazság kialakulását számos tényező elősegítheti. A korral előrehaladva csökken könnytermelésünk, de a hosszas képernyőhasználat, a légkondi vagy az alacsony páratartalom is elősegíti a probléma kialakulását. A jelenleg elérhető kezelések – például a műkönnyek vagy a gyulladáscsökkentő szemcseppek – sok esetben hatékonyak, de kellemetlen mellékhatásaik is lehetnek.

A Szingapúri Egyetem kutatói ezért egy új megközelítést alkalmaztak, amely első hallásra szokatlanul hangzik: a tudósok a növények fotoszintézisét használták fel arra, hogy támogassák a szemsejtek működését - ehhez pedig a spenótot hívták segítségül.

A spenót adta az alapot

A kutatók spenótlevelekből vonták ki az úgynevezett tilakoidmembránokat. Ezek a növényi sejtek kloroplasztiszaiban található membránrendszerek végzik a fotoszintézis fényreakcióit, vagyis ezek alakítják át a napfény energiáját a növény számára felhasználható kémiai energiává. Azért éppen a spenótra esett a választás, mert nagy mennyiségben tartalmaz kloroplasztiszokat, amelyekből viszonylag egyszerűen kinyerhetők ezek a membránok.

Ezeket a fotoszintetikus membránokat nanoméretű részecskékbe építették, majd laboratóriumban tenyésztett emberi szaruhártyasejtekre, illetve szemszárazságot utánzó állapotú egerek szemére juttatták. Amikor a részecskéket környezeti fény érte, olyan biokémiai folyamat indult el, amelynek következtében NADPH keletkezett. 

Mi az a NADPH?

Az NADPH egy természetesen is jelen lévő koenzim, amely minden emberi sejt működéséhez nélkülözhetetlen. Emiatt a biokémikusok gyakran a sejtek egyik legfontosabb „redukáló erőforrásaként” emlegetik.

A növényekben az NADPH a fotoszintézis során keletkezik. A létrejött anyag később a szén-dioxidból történő cukorképzéshez szolgáltat energiát és elektronokat, vagyis alapvető szerepe van a növények életfolyamataiban.

Az emberi sejtekben ugyanakkor az NADPH egészen más feladatot lát el. Kiemelt szerepe van az antioxidáns védelem fenntartásában. A szemszárazság során ezekből a reaktív oxigénformákból az átlagosnál jóval több termelődik. Felhalmozódva pedig fokozzák a gyulladást, károsítják a szem felszíni sejtjeit, és tovább rontják a könnyfilm stabilitását.

Fotoszintetikus rendszer az emberi sejtek segítségére

Az alapgondolat az volt, hogy a növények fotoszintetikus rendszere segítségével helyben lehessen növelni a sejtek számára rendelkezésre álló NADPH mennyiségét - és az elmélet igen ígéretes eredményeket produkált a tesztek során.

A laboratóriumi vizsgálatok szerint a fény hatására termelődő molekula csökkentette az oxidatív stressz mértékét, mérsékelte a gyulladással összefüggő folyamatokat, és kedvezően befolyásolta a szaruhártya immunsejtjeinek működését. Szemszárazságban szenvedő emberektől származó könnymintákon is vizsgálták az eljárást, ahol jelentős mértékben csökkent a hidrogén-peroxid szintje, amely az oxidatív károsodás egyik ismert jelzője.

A vizsgálat jelenleg alapkutatási fázisban tart, vagyis sejttenyészeteken és állatkísérletekben igazolta a módszer működőképességét. Ez még távol áll attól, hogy a technológia rutinszerűen alkalmazható kezeléssé váljon. Ugyanakkor kiemelkedő, hogy növények fotoszintetikus rendszereit fel lehet használni emlősök sejtjeinek támogatására. Ha a későbbi vizsgálatok igazolják a mostani eredményeket, ez a megközelítés nemcsak a szemszárazság kezelésében, hanem más, oxidatív stresszel és gyulladással járó betegségek terápiájában is új lehetőségeket nyithat.

Források:

• Spinach-Based Eye Drops Could Help Treat a Common Eye Condition – Dávid Nield – 2026. május 22.
• Mouse eyes photosynthesize after plant-to-animal transplant – Asher Mullard – 2026. május 15.
• Light-driven photosynthetic thylakoid nanoplatform restores ocular redox homeostasis for dry eye disease – Kuoran Xing, Yinglu Chen, Siye Tong és munkatársai – 2026. május 15.
• What Is Dry Eye? – American Academy of Ophthalmology